机械设计中的加工材料选择因素

摘. . 要：现如今，我国社会经济得到迅猛发展，同时也涌现出各种先进的技术和机械设备推动我国机械制造领域的稳定及可持续发展。

在这一背景下，机械设计发生了很大程度的变化，社会对设计加工的水平、相关机械设备的性能提出了更高的要求，而材料作为机械设计加工中的关键内容，企业只有保证材料的合理性与质量，才能够确保机械设备的效果与加工成品的质量，从而促进自身长远发展。本文主要阐述机械设计中加工材料选择应遵循的原则，并提出加工材料的选择因素。

关键词：机械设计；加工材料；选择原则；选择因素对于机械设计加工而言，只有选择最为合适的材料，再加以科学的结构设计，才能够确保机械设备具备良好的工作性能与使用寿命，以此来提高其在市场上的竞争力。反之，选用不合格的机械材料，在相同设计下会大大降低设备的使用性能。同时，机械材料不仅直接影响到机械设备的使用性能，还在很大程度上影响机械设备的绿色环保与经济性等。通过选用合适的机械材料，能够在符合机械设备功能性要求的基础上，显著降低加工成本，减少故障发生的概率。除此之外，在源头上运用绿色环保材料可显著提高机械设备成品的环保性，满足当下社会提倡的绿色环保的号召，促使机械设备具备更大的市场竞争力。由此可见，机械设计加工中选择合理的加工材料具有重大意义。

1?机械加工中材料的选择原则

1.1 绿色环保

针对机械加工中材料的选择，首先要注重材料本身是不是具备良好的环保性能，且在实际的使用过程中不会对操作人员造成伤害，也不会给环境带来较大的污染。近年来，我国经济发展步伐不断加快，在机械工程领域得到了重大进步，然而也在一定程度上破坏了环境，且环境问题也在很大程度上阻碍了我国经济的发展。久而久之，就会形成一个恶性循环。基于这一背景，企业需要遵循绿色和环保的原则，尽量选用低成本、低能耗的机械加工材料，从而降低对环境的污染，为自身带来更大的经济效益 ［1］ 。例如：通过选用可循环利用的材料，既能够提升材料的使用效率，还能够大大降低成本，最终实现节能环保的目的。

1.2 高性能

材料本身的用途直接关系到选择何种材料，不同的材料具有不同的用途，高性能是机械加工材料选择中最为关键的一个方面，故而在机械设计的加工材料选择过程中，企业需要结合材料的不同功能与用途来加以匹配，确保其符合机械设计中对加工材料的规范要求，例如：针对严格且精密的机械设备需选择复合型材料，这种材料属于两种及两种以上的新型材料，其由多种材料组合与融合而成，在保留原本物质特点的基础上，还经过融合形成了属于自己的特点，通常该类材料涉及到金属复合型和非金属复合型，而这两种材料也在机械加工中得到比较广泛的推广与应用 ［2］ 。除此之外，在机械加工材料的选择中应结合材料自身的特点来选择应用的范围，例如：陶瓷性材料具有良好的耐腐蚀性和较高的硬度，主要适用于工业标准较高与精度较高的仪表加工之中，金属性材料主要适用于精密零件的加工中。

1.3 使用价值

当前可供机械设计所选用的材料多种多样，企业在选择机械加工材料时必须充分了解一些常用材料的基本特点与使用价值，这样才能够提高材料的使用效率，促进后续工作的顺利开展。例如：金属材料具有很高的强度与韧性，且价格低廉。高分子型材料是通过一定反应形成的高分子化学产品，需要结合实际需要来加以改良，在具体使用中严禁与其他材料混放，这样才能够确保材料的使用效率，确保后期材料能够得到回收利用 ［3］ 。

2?机械设计中的加工材料选择因素

2.1 选择质量满足机械设计标准的材料

在机械设计的加工材料选择中，企业应严格把关材料的质量，确保材料的质量满足机械设计的标准，这样才能够在极大程度上确保材料加工的性价比与精准度，并在一定程度上增加机械设备成品的使用期限。针对质量符合相关标准的材料，首先要能够接受锻造与焊热，以保证不会发生不能承受的情况，而这就要求材料具备过硬的质量，且能够耐受高温，即使在高温环境下仍然始终保持原本的特点与性能。同时，由于全部的加工成品都必须进行切割，且所选的工具均具备一定的要求，故而要求材料在这一情况下依旧能够保持原状，并不会影响到材料的性能，要想进一步延长材料的使用期限及提升材料的使用效率，就需要选择质量过硬且性价比较高的材料 ［4］ 。

2.2 重视材料的荷载问题

机械设计中涉及到丰富多样的材料，不同材料所具备的荷载不同，然而就现阶段的机械设计现状而言，大多数企业只是注重不同材料的使用环境，而忽视了材料的荷载问题，大部分材料由于具备外在的负荷偏差，往往会出现材料使用不合理的问题，严重情况下则会引发安全事故，导致大量不必要的资源浪费。基于此，在刚开始进行机械设计时企业必须对机械加工材料的荷载问题进行充分考虑，防止在后续设计和加工中由于部分零部件的荷载较差，而严重影响到整个加工工作的正常开展。在开展设计工作前，企业应全方面评估可能用到材料的荷载，从众多材料中选择最为适宜的材料。同时，企业应强化自身的学习，进一步提升自身的设计经验，结合自身的实际情况对机械加工材料进行综合、科学的选择，以此来确保机械设备的有效性、实用性及科学性。

2.3 注重新型材料特性的研究及加大选用力度

对于机械设计加工而言，最为关键的无非是安全性能与经济效益。只有能够在安全性能与经济效益上获得良好的平衡，才能称得上是优秀的机械设计。特别是当前我国社会经济迅速发展、科学技术水平显著提升，各领域之间的市场竞争愈加激烈，机械加工领域也不例外，面对激烈的市场竞争，其要想实现稳定及可持续发展，必须积极改进自身的设计，加快产品升级的步伐。现阶段众多的机械设备逐渐朝着环保化、高科技化、轻量化、智能化的方向改进，加上材料技术的进一步提升，高分子材料等新型材料呈现出卓越的性能优势，并逐渐得到广泛应用 ［5］ 。基于上述背景，企业必须及时摒弃传统的金属材料，积极选用高分子非金属材料、复合型材料等新型材料，以此来有效推动自身机械设备的更新升级，不断提升企业的市场竞争力。

3?结语

综上所述，当前我国经济得到飞速发展，同时也促进了我国工业领域的蓬勃发展，而机械设计作为其中最为关键的一环，直接关系到我国经济与工业的良好发展。基于此，在实际的机械设计过程中，企业必须高度重视加工材料的合理选择，秉持着绿色环保、高性能、使用价值的原则，结合企业的实际情况和设计的相关标准，选择质量过硬、性价比高的材料，并综合考虑材料的荷载问题，加大新型材料的应用力度，从而有效提高企业机械设备的加工品质。

参考文献：

［1］张雷 . 机械设计加工中的材料选择问题研究 [J]. 中外企业家,2019(12):133.

［2］黄晨辉 . 机械设计加工中应注意的问题探讨 [J]. 设备管理与维修 ,2019(14):33-35.

［3］刘小军 . 机械设计加工中的材料选择问题分析 [J]. 科技创新与应用 ,2017(25):182+184.

［4］卜东亮 . 机械设计加工中的材料选择问题研究 [J]. 城市建设理论研究 ( 电子版 ),2016(23):110-111.

［5］曹建松 . 浅谈机械设计加工中应注意的几个问题 [J]. 黑龙江科技信息 ,2016(22):139.

作者简介：

张洋（1983.6.6--），男，汉族，籍贯：辽宁省沈阳市，学历：硕士，职称：高级工程师，专业：机械，研究方向：机械制造技术。