绿色理念在机械设计制造中的应用浅析

摘 要：在现代化机械设计制造中，绿色理念已经成为机械领域节能生产的重要指导思想，同时在机械设计制造及应用的过程中可有效的实现保护环境、节能产能等作用，因此受到机械领域相关研究者的高度关注。研究中分别从绿色材料、绿色设计和绿色制造三个方面，对绿色理念在机械设计制造中的应用进行了分析，期望能够为实现绿色化机械设计制造的全面发展提供理论支撑。

关键词：绿色理念;机械设计制造;应用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.18.020

0 引言

随着工业4.0理念的提出，我国工业化发展进程逐步加快，尤其是在机械设计与制造过程中，形成了以产品生产效率提升、实现生产全自动、回收降耗能为主要实施过程的相关理念。节能降耗已经成为机械制造企业未来发展的主要竞争力，在此背景下，绿色理念被提出，并广泛应用到机械设计及制造领域中。将绿色理念与机械设计制造业相融合，才能够有效的促进机械设计制造业可持续发展。

1 绿色理念与机械设计制造相融合理论

绿色理念是以产品生产为主，结合生产产品的属性、使用功能及市场投入等，保证产品的可回收，可拆卸等，在满足以上生产和设计基础上，应考虑到环境属性，以减少环境的污染，降低能耗为基础，围绕产品质量，提供可持续的设计理念。在工业化发展的初始阶段，由于人们过多的重视产品经济利益，对于环境的污染及影响因素的研究甚少，导致环境保护与产品的生产环节失去平衡，随着环境污染的愈加严重，人们开始意识到绿色设计在工业化发展中的指导意义。

2 绿色理念在机械设计制造中应用优势分析

2.1 减少能源消耗

目前来看，能源消耗问题日益严重，而人们向环境中投放的污染物越来越大，严重威胁社会环境和人类生存环境。绿色理念的提出能够有效的缓解资源过量耗费现状。在机械设计及制造领域，能够结合产品生产需求及市场需求，合理分配生产资源，利用绿色理念可以提高产品生产效率，实现产品的高效回收与应用，同时能够增强产品质量，提升产品使用品质，大大提升能源利用率，降低能源耗费。

2.2 促进技术创新研发

绿色理念能够促进生产资源的合理应用，提升资源利用率，为保证机械产品的生产工艺规范化提供了理论指导。在机械设计制造中融合绿色设计理念，能促进机械生产效益和经济效益有效结合，促进机械制造业技术研发，为技术创新提供良好的开发环境。

3 绿色理念在机械设计制造中应用

3.1 绿色生产材料的选择

机械设计制造过程中需要多种原材料，且应无污染，使用效果好等特点，但是机械原材料市场监管不力，导致大量危害性材料（如尼龙、聚甲醛等）流入整个市场，并在生产及应用后危害社会环境。其中，吸水会在一定程度上影响制件尺寸和精度，特别是薄壁件增厚影响较大;吸水亦会由于吸水性的影响，尼龙材料的机械（强度、蠕变）及电性能皆会变劣;对人体的皮肤有刺激性的作用，里面含有的原浆是屬于毒物质。因此在机械设计制造中渗透绿色理念，能够从经济利益和环境效益两方面提升机械产品的整体使用质量。

3.2 机械产品绿色设计

设计是机械产品制造的重中之重，其不仅要适应人们审美观念的变化，同时要符合机械设计规范的要求，还要遵循环保节能，设计出对环境污染，能够有效回收的机械产品。因此，绿色理念的应用能够很好的适应当前机械设计及制造的要求，设计出可拆卸、组装且回收利用的相关机械产品。同时，在可拆卸的过程中要保证各个组件部分能够再次合理安装，合理利用资源，节约资源。

例如，齿轮加工机床绿色设计。结合绿色设计理念，应在实际加工改进中应用以下措施：干式切削技术、少无切削加工技术采用齿轮冷轧机，直接对齿轮进行轮压作业，此技术虽然是绿色设计技术之一，但也要克服噪音大等弱势。再比如采用模块化机械设计及制造，采用再制造技术等。

其次，应实现机械模块化设计，将产品进行组合式安装，构建新的机械模块系统，为更好的促进和提升产品升级提供设计支撑。此外，还应建立绿色机械设计数据资料库，对于建模过程、模具生产过程等用到的数据内容进行储存备份，为日后的创新研发提供数据支撑，同时能够方便日后使用数据。

3.3 机械产品绿色制造

机械产品的制造环节中，需要不断的进行设计论证、反复实践，再投入到相对应的制造环节中，在制造的过程中应融入绿色理念，以独特的制造环节，结合设计创新性，实现高效率、高品质的生产及制造，不断吸引消费者。例如机械产品的外观包装，在设计及生产制造的过程中，可充分的利用绿色理念的优势，有效减少外界环境因素的影响。在机械产品制造的过程中，会大量应用金属原材料，难免会对环境造成污染，利用绿色理念，应从材料供应的源头做起，控制金属材料污染源的蔓延。其次，应加大绿色制造技术的应用范围，应以减少制造能耗为依据，大力研发和创新绿色技术，切实保障机械产品绿色制造的实现。

此外，在绿色理念实践与应用的过程中，应对机械产品中的重金属材料使用量进行严格的检验，选材过程中主要关注材料的毒性，应选择无毒材料，增加材料的环保性和无害化，因此在设计和制造的流程上应结合绿色理念，改善各工序，有效开展相关的检验检测工作。例如在汽车涂装作业中，应选择环保性的水性化材料，改进流平室、烘干室等结构，并结合绿色理念，坚持环保涂装的原则进行作业。

4 结束语

综上所述，绿色理念在机械设计制造中的应用遵循了社会发展的规律，同时也为实现节能降耗，营造良好的机械产品生产环境提供了理念创新。既能够降低设计制造成本，同时能够将绿色理念与机械设计制造相融合，提升产品质量的同时，优化机械产品生产流程，使得社会经济效益持续增加。

参考文献：

[1]马骉.绿色理念在机械设计制造中的应用探究[J].内燃机与配件，2016（10）：1-3.

[2]李佛灵.略谈绿色理念在机械设计制造中的应用[J].科学技术创新，2014（16）：65.

作者简介：杨柳（1988-），男，湖南益阳人，本科，助理工程师，研究方向：环卫机械。