韩茂波
黑龙江农垦科技职业学院
摘要：现代社会中机械设备发挥着重要作用，因此做好机械设计工作具有现实意义。机械优化设计过程中引入现代设计方法，可以显著提高机械优化设计质量，具有推广实际推广价值。本文中以机械优化设计为切入点，分析现代设计方法的应用。
关键词：现代设计；机械优化设计；应用分析
机械生产与制造极为依赖科学技术，很多时候科学技术的进步就意味着机械制造技术的更新。同时机械产品设计工作内容众多且繁琐，对设计人员要求较高。特别是随着现代设计方法的出现，如何在机械优化设计中应用这些设计方法具有现实意义。
1、机械优化设计思路
为了保证研发人员所设计和研发的机械在性能方面具备卓越优势，研发人员在整个研发过程中必须借助数学建模和CAD软件等工具对机械研发的设计思路和研发过程进行精准构思和设计验证，在保证研发技术达到特定技术参数要求的情况下，实现设计的最优化。
而且目前为止，根据我国现阶段机械优化设计的整体发展情况分析，随着人工智能理论、技术的发展，信息化技术也在不断地提出新的理论和发展，在加上仿生学理论和研究的加入，研发设计人员在整个机械设计优化进程中，获取了更多的设计、研发指引和理论支持，在以后的设计、研发道路上会更加畅通、全面。本文中以节能设计方法为切入点展开相关分析。
2、机械优化设计节能设计
随着工业发展中，已经成功将自动化技术融合到机械优化设计工作中，促进机械工程朝着更加多元化的方向发展。计算机技术的引入不断衍生出新的技术，这些高端新技术跟自动化技术进行结合，可以对机械设备的性能进行优化，功能进行拓展同时也降低了能源消耗情况。
因此节能理念在今后机械优化设计中会更多的依靠新技术发挥作用。机械产业的多元化也会带动节能形式的多元化，在不同的生产环节中应用不同的新技术可以对整个设计进行优化，机械制造产业还会受到微电子技术的影响，不断朝着集成化、一体化方向发展。这种发展方式完全符合我国当前节能减排的可持续发展战略。另外对于机械制造业应该在设计中重视对干扰因素的研究，通过对内部器件的合理配置，充分发挥材料价值，降低污染物的排放，对于废品也应该提高利用率，从而获取更好的产能。
2.1环保材料的使用
机械优化设计中会用到大量的材料，为有效落实节能环保的理念，需要在材料的选择上遵循环保高效的原则。有效选择可回收性强、可再生的材料，尽量避免使用重金属材料和贵金属材料以及稀有金属材料进行生产。在机械制造过程中某些材料由于特定原因很容易发生损坏，对于这些部位应该尽可能使用塑料材质的环保材料或者其他可以使用的非金属材料，设备的配件应该具备容易更换、可循环使用的特点，体现出环保中资源化、无害化的特点。材料的报废也应该按照一定的标准进行。
2.2设计要融合质量轻、适用性好、寿命长的特点
设计的节能型机械产品应该具备质量轻、适用范围大、寿命长的特点。机械产品的适用范围越广泛，更换的频率就会越低，从而提高了使用率。质量轻的设计对材料具有一定的要求，通过使用较轻的产品可以降低生产使用时产生的荷载，从而实现节能的效果；机械设计应该严格遵循标准化流程，保证设备功能性良好，这样可以提升产品的运用效率以及配件的效用，从而实现节能的目的。
3、机械优化设计节能设计策略
3.1节能发动机的选择
发动机是机械工程中的重要部件，同时也是高消耗的部件，因此改善发动机，对于节能环保具有重要意义。在设计选择时，应该尽量挑选效率较高、耗能较低、污染小的类型。对于发动机在正式投入使用之前应该进行严格检测，对于没有节能效果的谨慎采用。目前水冷增压式柴油发动机是一种比较不错的选择。
3.2液压系统的防渗漏处理
液压系统在机械自动化工程中，对于保证系统的稳定性具有重要作用。液压系统渗漏问题是工程上常见的一种问题，渗漏不仅会导致资源的浪费，还会对系统的稳定性造成影响。针对液压系统的特点，采用一定的防渗漏处理对于改善漏油情况，保证系统的高效运转都具有重要意义。防渗漏处理同时还可以对灰尘等物质进行一定的隔离，降低各个组件之间的相互冲击力，从而减轻运转的负载，改善系统的工作状态，提高设备的使用寿命。
3.3对机械内部结构进行优化
尽管机械制造设计中有些构造比较复杂，但实际中通过对内部构件进行一定的优化，也可以实现相同的效果。产品的设计越简单，配件种类数量越少，能耗相应就越低。因此在设计工作开展的过程中，应该在保证设备运转的基础上，对配件进行一定的优化，减少不必要的结构。
3.4机械工艺的合理化设计
机械工艺设计也是影响设备能源消耗的重要方面，为保证设备的节能环保，需要在工艺设计中注意以下几个问题：
(1)特定机械设备的制作，应该选择合理的锻压方式。通常冷锻压和热锻压都具有一定的弊端，因此温锻压才是最优的选择。
(2)工艺参数是工艺设计中的重要内容，在节能降耗方面也有着重要的影响。在制造系统中对电气参数进行一定的优化设计，具体电气交版中的定量如图2所示。轴类配件加工过程中应该重视能量的消耗情况，要有效控制能源的使用情况。余量参数的设置应该做到科学化、标准化，通过尽可能降低余量，对能源进行有效节约。
(3)冷却液在机械领域可能并没有太大影响，但在器件的制造过程中，会消耗一定数量的有效能源，因此在实际作业中应该尽量避免冷却液大量使用的情况，从而达到节约能源的目的。
(4)机械制造设计中工序的设计也是保证生产的重要内容。复杂的工序比简单的工序能量消耗情况更加严重，因此在工艺设计应该对工序进行一定的优化，通过有效对工艺生产整体的把控，减少不必要的工序，降低非必要的经济投入，从而实现绿色环保的生产流程。
3.5 开发自动化设计软件
数控程度作为数控加工工艺的核心内容，自动化数控方式替代传统手动编程方式，实现自动化加工，特别是引入离线编程，大幅度提高加工质量与效率。随着现代工艺技术进步，对加工要求逐渐提高，此时就需要升级编程自动化程序，提高加工效率，确保自动化体系满足生产厂家需求，提高数控程序编制效率与使用效果。技术人员借助三维模型直接编程，自动化管理加工中材料、成本及过程，提高生产管理质量与效率。
结语
综上所述，设计方法选择作为机械设计加工中的核心内容，对产品性能以及设备在市场上的竞争力都具有决定性影响。在我国经济转型的大背景下，材料选择应该朝着低能源消耗、高加工效率、绿色环保可持续的方向发展。
参考文献
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论文作者:韩茂波
论文发表刊物:《知识－力量》2017年10月下
论文发表时间:2018/1/25
标签：机械论文; 优化设计论文; 节能论文; 材料论文; 方法论文; 加工论文; 工艺论文; 《知识－力量》2017年10月下论文;