机械设计加工中材料选择问题的探讨

机械设计加工中材料选择问题的探讨

1王光健 2赵鹏辉 3闫学刚

1-3山东青能动力集团股份有限公司 山东 青州 262500 2 山东青能安装维修工程有限公司 山东 青州 262500

摘要：为制造出质量更加过硬、功能更加全面的机械设备，相关研究人员不断对其设计方式进行深入分析。在不断的探索中，相关研究人员发现：机械材料的应用，在一定程度上对机械产品的质量安全控制具有重要影响。然而，当代社会稀有材料不足，不能满足其发展需求。对此，相关研究人员应该对现有材料进行合理选择，使其在实际设计工作中发挥更大的效果。在进行机械产品制造的过程中，机械设计环节至关重要。经相关调查研究可知，材料是机械设计工作的关键组成部分。在适宜的材料与先进、科学的生产技术的双重保障下，机械车间所生产产品的质量更加可靠。本文针对当前机械设计工作中的材料使用情况展开分析，分别对其选择方式与具体应用展开探讨。

关键词：机械设计；材料；选择方式；具体应用

1材料的选择方式

1.1保证材料荷载符合要求

材料的选择对机械设备的性能有直接影响，当前科技的发展为机械设备的设计行业提供了新的契机，同时也为该行业的发展带来了不小的挑战。如何就设备设计过程中的材料选择进行升级，这对促进机械设备行业的进一步发展有着重要的影响。机械产品的质量安全与其组成材料的荷载情况息息相关。对此，设计人员在选择材料时，应该注意其真实荷载情况，确保材料符合实际生产需求。在实际生产中，相关人员应该全面考虑所用材料的特性，避免因为选择不当影响产品质量。

1.2避免周围环境对材料造成影响

材料在空气中容易受到影响，并产生相关的物理或化学变化。因此在选择材料时，相关工作人员需要考虑其实际应用环境。比如大部分金属在湿气较重、空气闷热的情况下，都会产生一定的腐蚀现象。对此，工作人员在实际选择中就应该避免这一问题，改为使用抗腐蚀的材料。笔者认为，因地制宜的选择材料对其性能发挥至关重要。

1.3考虑是否满足零件制造需求

当前机械设备均是由各种小零件组合而成。因此在选择材料时，相关工作人员应该考虑其性质是否满足零件的实际制造需求。对于一些无法制造相应大小，符合其质量要求的材料，应该避免使用。这种选择方式，在一定程度上有助于保障产品质量。

1.4关注材料的实际使用情况

当前机械产品制造工作中，零件的使用与质量对其质量安全控制具有重要影响。材料、零件以及机械产品三者之间互相影响。材料是其零件制造的重要组成部分，在实际应用中，相关工作人员应该细致地观察其自身性质。这有助于确保其性能不受其他制造环节影响，保证其质量。

1.5考虑材料的成本预算与其经济效益

相关工作人员在选择材料时，应该注意其经济效益，使其生产成本得以控制。对此，相关人员应该提前进行市场调查，寻找既符合生产需求，价格又低廉的材料。在这一过程中，相关人员应该对其进行细致地思考与计算，使其产品质量与成本均得到有效地控制。

2材料的具体应用

2.1多使用节能型材料

材料的选择与应用应该重视其对自然环境的影响，以实现可持续发展的机械生产。当代社会在使用材料时，可以选择其所耗能源较低的、较为绿色材料。这类材料可以有效地控制机械生产所带来的污染与废弃物，使人们生活质量不受影响。为实现机械绿色生产，相关工作人员可以选择处理环节较为简单的材料。部分材料只需要进行冷、热轧的施工工艺就可以完成处理环节的工作。这种处理环节较为简单的生产技术，在一定程度上可以实现机械绿色生产，使其生产过程更加节能、环保。笔者认为，多使用节能、环保类型的材料投入生产，有助于企业经济效益的提高。在一定程度上，对环境保护也具有积极影响。

2.2多使用新型的环保类型材料

当前社会科学技术不断进步，人们越来越重视自然保护与绿色生产相关问题。过去的机械生产以污染较重的材料为主，这种生产模式对自然环境造成极大的不良影响。当前机械生产中，人们应该多使用较为环保的新型的材料。这类材料的应用，不但有助于绿色机械生产建设的长远发展，对人们生命安全也是一种保障。相关工作人员在实际投入生产前，可以对其进行检测，以便了解材料性质。其中较为突出的就是金属泡沫原材料。这类材料较为环保，在实际生产中对自然环境的危害极低。同时，金属泡沫材料也可以回收再利用。在一定程度上节省了材料成本，使机械相关企业经济效益得以保障。笔者认为，材料的环保与循环使用，对企业长远发展与自然保护均具有深远影响。出于可持续发展理念的引导，在机械设备的材料选择上也必须坚持材料本身的无公害性，杜绝使用存在有毒原始的原材料。

2.3坚持可持续发展理念

当前机械设备的材料选择多为金属材料，而金属材料的反复利用不仅有助于资源价值的充分发挥，同时也是可持续发展理念的进一步落实。但是在对材料的循环加工过程中，通常会出现不同材质材料的混合加工。混合加工后所形成的材料，其在回收难度上也有所增加。所以为了保证材料报废后的更高效利用，在机械设计材料的选择上应优先选择单一性的合金。同时从实际条件出发，合金中的金属元素越少，其在后期的循环利用价值也就越高。在机械设计工作的开展中，要始终贯彻可持续发展理念，一方面要求在材料的选择上注重甄别，另一方面也要注重对材料本身潜力的挖掘。提高机械设备的使用寿命与效率，这也是未来机械设计工作开展的重要选择。

2.4确定材料的实用性

在材料的选择上应首先满足设备对质量以及性能的要求。在实际的应用过程中，机械设备的不同零部件也有着不同的性能要求。如一些零部件要求具有较高的耐磨性，而一些零部件需要具备更为理想的强度。在材料的选择上也不能一味地以机械设备本身作为划分依据，应根据不同部位的零部件来展开划分。很多机械设备在设计完成之后却无法正确使用，这很大程度上是由于材料本身的负荷较差所导致的。除此之外，机械零件在发挥性能的过程中，如果材料的负荷较差也会出现设备抑制失效的问题。所以为了规避这一类情况的出现，就有必要对材料的载荷能力进行进一步的检测。通常情况下，中碳钢调质、低碳钢渗碳等方式都能有效甄别材料的载荷能力。

3机械设备设计中甄别材料的价值

当前工业体系随着科技与社会的发展已经愈发完善，与此同时，社会各领域对机械设备的需求量也在不断地增加。机械设备的供应必须保证原材料的充足，在材料的选择与甄别上予以重视，也是保证机械设计行业稳定发展的重要前提，因此材料的选择首先要考虑其适应性除此之外，经济性、环保性等要素也需予以充分考虑。正确地选择材料是机械设计工作开展的前提，也是推进机械设计领域稳定发展的重要途径。材料的选择是决定机械功能与性能的重要内容，在前期的机械设计工作中，必须就材料的选择与甄别工作予以足够的重视。与此同时，材料本身的性能与成本也决定了机械设备的应用价值，这也要求在前期的设计工作中予以科学的辩证与选择。

结束语

总而言之，为满足当下人们对机械产品的实际需求，相关工作人员应该谨慎选择材料。在选择材料时，工作人员应该考虑其是否满足机械零件的制造条件，避免由于材料质量或材料性质等原因出现的机械产品质量问题。在保障材料性能的同时，相关工作人员也不能忽视其环保和节能的特性。高效、合理地利用这类材料，有助于保障企业效益与自然环境安全，真正实现绿色生产。

参考文献：

[1]范宝成，赵磊，荆政霖，等.材料在机械设计中的选择与应用[J].硅谷，2013，6(19)：142+114.

[2]张苏星.机械产品设计中材料的选择和应用[J].一重技术，2009(4)：3-6.

[3]吴炼，王闯，张乙山.机械设计中材料的选择与应用分析[J].南方农机，2017，48(7)：106+110.

[4]王子铭，梅贝贝.机械设计中新型材料选用的分析[J].南方农机，2017，48(24)：92.