机械设计制作中绿色设计理念的融入策略分析

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[摘 要]社会经济在飞速发展，机械制造业在人们的生活以及工作中都有了广泛的应用。当今世界的主流就是节能环保，对于应用如此广泛的机械制造业而言，必然要紧跟时展的潮流，将绿色理念融入到机械设计与制造的过程中。

[关键词]机械设计；绿色设计；理念融入

中图分类号：J504 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）08-0089-01

1 绿色理念在机械设计制造中的概念

1.1 机械设计制造中绿色理念的特点分析

首先，绿色设计是基于机械设计为出发点的，主要为了能够合理保护自然资源，对于资源进行循环再利用，实行可持续发展的机械设计理念。其次#废物排放要尽量减少，通过加强资源使用以及废物排放等相关设计，将废物的产生降到最低，并减轻垃圾处理的负担。最后，绿色的机械设计理念，是要最大程度上降低机械的更换频率，即能够增加机械产品的使用周期，提高产品使用质量，减少报废的机械数量。总之，对于绿色的机械设计以及制造理念而言，其具有独特的特点，对于现代化的科技发展要求而言，满足节能减排的理念。

1.2 机械设计制造中绿色理念的优势分析

绿色的机械设计与制造理念其优势分析，主要在于优先于传统的机械设计制造理念。近年来，我国对于绿色机械设计的研究比较多，发展的也比较深入。对于绿色机械设计理念而言，从某种程度上可以理解为自然环境设计、生态设计以及环境意识设计等等。其主要的内涵在于对制造所需要的自然资源进行循环再利用，减少对环境的影响以及机械的循环利用等等。机械的产品设计要满足可回收#可拆装并能够重复利用等等，这是绿色机械设计理念的新要求。

而传统的机械产品都是从产品的功能以及寿命等产品的基本属性进行考虑的，产品在设计与开发的过程中，先是进行市场分析，然后再进行图纸的设计以及方案的制定。此外，还需要反复的修改以及审定，最终才能真正的进行生产。这样的设计理念，造成了较长的设计与制造周期，产品生产后拆卸较为困难，回收的难度也较大。有些产品在报废后，甚至不能进行回收，造成了大量的资源和能源的浪费，甚至会污染影响环境。通过与传统的机械设计进行对比，可以了解到绿色的机械设计理念的优势在于绿色的设计理念能够根据自然环境以及原料的合理选择等多个方面进行设计。不仅能够发挥传统设计中的优势，更能降低原料的损耗以及资源的合理使用，便于回收，并满足持续性发展的要求。

2 绿色设计在机械产品设计中的运用

2.1 绿色设计在机械产品的结构设计中的运用

目前，机械产品已趋向精致化及多元化，在这种大环境变化下，多元化、弹性化且具有多种切换功能的机械方能适应市场需求。正基于此，绿色设计应用于机械的结构设计除应主要考虑提高资源利用率，结构易于拆卸和回收处理外，较低的资源消耗、良好的拆卸性能和回收性能也是机械产品进行绿色设计的主要内容。其具体原则为，简化机械的结构设计，尽量减少可有可无的零件；采用多功能的零件，使零件数量减少，减少资源消耗；对零件、支撑、载荷的布置进行优化设计，使整机产品尽可能“小型化”，提高材料利用率。

2.2 色设计在机械设计选材方面的运用

面向材料的设计技术是以材料为对象，在产品的全生命周期中的每一阶段，以材料对环境的影响和有效利用作为控制目标，在实现产品功能要求的同时，使其对环境污染最小和资源消耗最少的绿色产品设计技术。基于此，在进行绿色机械设计时，对于所使用材料的选择与管理应注意：（1）使用易于进行加工制造的材料，降低机械零件加工的难度与废品率，并切实抓好机、电、气、液等配套基础件的加工质量，尽量减少能源消耗；（2）尽量减少所用材料种类，尤其是基于成本考虑，应尽量少用稀有昂贵的原材料；（3）优先使用可回收、易分解、可循环利用、低污染的材料；（4）机械产品所用的各种材料往往具有各向异性，所以在进行机械产品的绿色设计时，应综合考虑所用材料的取向作用，从而使其性能得以最大发挥。（5）考虑新型包装材料的需要，包装材料的变化将引起机械产品的变化，机械产品进行绿色设计时，针对特定物料、特定材料设计将更能促进其经济效益的提高。（6）为便于回收，在包装机械所使用的材料上要标注出型号、种类、等级等。

2.3 绿色设计在机械产品的制造工艺设计方面的运用

机械产品的绿色制造工艺设计包括以下内容：（1）采用合理的新型加工方法，优化机械产品的工艺设计方案，确定最佳工艺参数，降低原材料消耗，使生产过程的废料最少化；（2）采用合适的机械生产工艺，减少废次品，提高产品合格率，提高能源利用率，降低消耗；（3）在机械产品的生产过程中应尽量减少对环境或操作者有影响或危害的物质。

2.4 绿色设计在机械产品可拆卸设计中的运用

良好的可拆卸性是机械产品便于维护及所用零件材料可回收、可再生的重要保证，只有具有良好的可拆卸性才能实现完全的材料回收和可能的零部件再利用，从而达到节省成本、减少污染、保护环境的目的。基于此，先应从观念上重视可拆卸性设计。机械产品的研发人员应经常与使用者、产品维护及资源回收部门取得联系，获取机械产品的结构在拆卸方面存在的不足，并为可拆卸性设计的发展准备有关数据资料。

2.5 绿色设计在机械产品寿命设计中的运用

实现机械产品各部件使用寿命的均衡性是绿色设计的一项基本原则，因此在绿色机械产品设计中，还必须考虑所设计的机械产品的零部件应具有均衡的使用寿命。很显然，对于机械产品而言，要达到使其每个零部件具有相同或相似的使用寿命是不可能的。正基于此，在设计开发时，应考虑使机械产品整机设备的一些重要组成模块具有较长的寿命，同时设备中易于损坏的模块应易于更换，对于一些涉及到安全的关键模块在设计时应考虑设计成可维修、便检测的结构。

2.6 绿色设计在人机工程设计中的运用