环保机械设计制造及其自动化的发展研究

环保机械设计制造及其自动化的发展研究

秦栋栋

身份证号：420821198608214016

摘要：机械化技术迅速发展，机械自动化产品为越来越多的企业和用户带来了可观的社会经济效益。对此，深入研究分析机械设计制造及其自动化，有利于为我国社会工业机械设计及自动化发展提供理论指导与帮助。

关键词：自动化；环保；机械设计制造

引言

我国传统的机械设计制造行业属于劳动密集型产业，因此，机械产品的生产成本比较高，与此同时，也存在生产效率比较低的问题，无法满足我国高速发展的社会需求。应用了自动化技术后，可以有效地提高机械设计制造效率和质量，因此该技术得到了广泛应用，也成为我国机械设计制造行业未来的发展方向。

1机械设计制造与其自动化发展概述

所谓机械设计制造自动化，指的是在产品设计、加工等环节，应用功能先进的设备和技术，对产品生产加工环节予以把控，以保障产品生产加工质量良好。随着时代的进步，产品生产技术也会从机械化向数字自动化方向过渡，提升产品生产速度和加工质量。作为一门综合性学科，机械设计制造与多门学科相关联，内容相对广泛。相比于传统层面的机械制造发展而言，机械设计制造与其自动化发展具有明显的人性化、智能化和科学化等特点，可满足更多行业发展需求，提升产品性能，完善产品功能。

2机械设计制造自动化的特点

2.1高生产率和高质量的特点

自动化技术在机械设计制造行业全面普及后，可以进一步完善机械生产环节，整个生产系统可以成为大量信息交换的场所。在获得生产信息指令后，系统可以立即进行分析和响应，从而让不同的生产流程和环节进行生产操作。这种自动化制造方法比传统手工生产方法具有更高的生产能力。可以进一步提高生产效率，加强生产质量。通过自动化设备的应用，可以在短时间内保证质量和数量。完成产品的生产。

2.2强调安全性和效益

许多机械设计制造企业的规模正在逐步扩大，其设计制造自动化水平也在不断提高。同时，也给企业带来了更大的保障和效益。利用自动化技术控制机械设计制造过程，可以保证资源投入的比例得到优化。同时还能实时监控机械设计制造全过程的安全隐患，提高整个生产过程的安全系数。对于一些关键的机械设计制造环节，采用自动化技术可以达到无需值勤即可完成生产任务的目的，最大程度避免人工操作容易造成的错误，对安全事故有较强的预防作用。

3环保机械设计制造与其自动化发展原则

3.1关注原材料性能

在机械设计与制造阶段，原材料直接关系到机械设备环保性，因此，有关主体要在设计制造阶段，关注原材料性能，强化材料筛选力度，确保其契合节能环保设计要求。第一，应关注材料耐久性，通过选择耐久性更优的材料，提高材料综合利用率，发挥材料性能优势，延长设备使用周期。第二，尽可能选择轻量化的材料，降低设备自重。

3.2彰显自动智能特征

将自动化、智能化技术应用于机械设计制造环节，可突破传统设计模式的局限性，强化设计效果，同时还可推动绿色节能环保目标的实现。机械系统内所含有的程序、传感、控制和作业等模块，可密切配合，协同运作，提升机械运行效率和操作便捷性，彰显出设备多样化的功能。另外，智能化技术的应用，也赋予了机械系统对产品生产全过程进行智能化监测与控制的功能。

4机械设计制造自动化的具体应用

4.1方案总体设计

本方案又可细分为包含刀具、零部件和数控加工等小案例，各子系统和总系统之间联系密切。同时，将大型装备数控机床作为总体案例，将立式铣削数控加工中心内关键参数和主要构成科学进行拆分，构成子案例，包括工程图纸、轴承、齿轮传动和气缸等。一般而言，机械设计制造项目主要将产品生产、开发、设计等环节存在的技术问题作为研究内容，而单纯的应用文字和数据往往难以准确表达工程问题，此时则需要引进自动化技术。相关人员在应用先进技术划分大案例时，要重点思考如何从立式铣削数控加工中心抽出典型的子系统，同时还需重点考虑电气元件供应等问题。

4.2在机械化能量转换设备中的应用

机械化能量转换设备主要指动力机，这种设备的主要作用是对能量进行转换，例如，内燃机、电动机等设备都属于机械化能量转换设备，利用机械设计及其自动化技术可以让这类设备的生产质量得到提升，保障其应用安全性，延长其应用年限。

4.3锅炉汽包水位控制

立足工业生产加工实践可知，作为一项生产蒸汽的关键设备，锅炉汽包在W3150型立式铣削数控加工中扮演着重要的角色，相关人员在合理应用该项设备的基础上，可促进产品加工产量大幅度提升。基于此，相关人员需引进自动化技术，严格控制锅炉汽包液位高度，确保其液位在合理范围内。一是从单冲量控制系统来看，相关人员要重点控制给水，当汽包水位发生变化时，需合理发挥单冲量控制系统功能，控制水位变化，当然还需在系统内部搭载联锁报警装置，保障化工生产活动有序进行。二是从双冲量控制系统来看，在蒸汽负荷发生变化后，会增加汽包水控制工作难度，此时相关人员需结合蒸汽流具体变化情况，有效调整汽包水位，减少水位波动。三是从三冲量控制系统来看，为最大程度降低给水系统的影响，规避双冲量控制系统的安全隐患，可应用三冲量控制系统，发挥多通道控制器功能，完成相应的控制工作。

4.4氨气流量控制

用于氨冷却器气氨排量控制方案，其原理是通过改变传热速度公式中平均温度，对过程材料出口温度进行操作，这种方案既快捷又精准，但是，制冷系统必须允许压缩机进口压力变化。此外，冷量利用率也不高。另外，为保证系统正常工作，还应设置液面调节装置，以避免液氨进入氨管，造成压缩机损伤。通过对上述分析和研究，我们发现，自动控制和受控过程设备构成无人直接参与自动化控制系统。操作者在操作间内，可看到整个设备改变，从而确保生产工艺安全性，减轻工人工作压力。

4.5冷却器控制方案

针对冷却器的控制，主要提出两大点控制方案：一方面，需对冷却剂流量加以控制，通常情况下是通过改变传热面积和速率实现。此种控制方式具有保守性特点，需要相关人员充分利用冷量，且要尽可能地避免其对压缩机入口压力产生影响。但此种操作方式并不方便，在操作期间气体蒸发空间难以保障，如操作不当，还可能造成压缩机损坏。因此，相关人员在对冷却器加以控制时，要科学把控物料进出口温度，合理控制液位上下限，确保系统内部蒸发空间充足。总而言之，在机械设计制造自动化装置和被控制工艺设备间设计无人化、全自动控制系统，操作人员利用计算机设备即可关注装置整体变化，保障产品生产的可靠性和安全性，最大程度地降低人员工作强度。

结束语

总而言之，新的时代背景下，自动化技术与社会各领域深度融合，机械设计制造与其自动化的发展既可以提升产品生产效率和质量，又可保障产品生产稳定性和安全性。因此，文章对机械设计制造与其自动化的发展进行了深入的研究，旨在实现机械自动化一体化生产目标的基础上，推动我国机械工业长远、稳定发展。

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