導語：機械設(shè)計加工材料選擇分析一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：在當今時代，我國的經(jīng)濟呈現(xiàn)出高速發(fā)展之勢，機械工業(yè)的設(shè)計領(lǐng)域日漸強大與先進。機械設(shè)計領(lǐng)域內(nèi)部通常會與多個環(huán)節(jié)以及工序相聯(lián)系，同時機械產(chǎn)品的設(shè)計與加工和產(chǎn)品完工時的品質(zhì)、應用范圍有著不可分割的聯(lián)系，只有使用優(yōu)等的機械設(shè)計加工材料才能夠確保設(shè)備在使用時的質(zhì)量、壽命以及使用者的安全，因此，一定要將機械在設(shè)計與加工中所用到的材料作為首要研究目標，并引起機械設(shè)計與建造者足夠高的重視。

關(guān)鍵詞：材料選擇；問題分析；機械設(shè)計；加工

自我國改革開放完成以后，與世界各國之間的交流與聯(lián)系愈發(fā)緊密，在當前階段，我國的輕、重工業(yè)展現(xiàn)出了巨大的發(fā)展?jié)摿?，這極大地推進了機械設(shè)備制造領(lǐng)域的進一步發(fā)展。

1材料的選擇在機械設(shè)計中所具有的關(guān)鍵意義

優(yōu)質(zhì)機械材料的使用能夠促進我國機械制造領(lǐng)域進一步的發(fā)展，在機械使用壽命以及性能方面有著極為關(guān)鍵且不可忽視的作用。想要使產(chǎn)品最終性能與質(zhì)量得到顯著提升就一定要挑選出最為合適的材料，只用借助這種方法，才能夠使企業(yè)在機械設(shè)計領(lǐng)域激烈的競爭當中存活下來，并繼續(xù)發(fā)展下去。眾所周知，材料的選擇對產(chǎn)品性能以及質(zhì)量緊密相關(guān)，因此材料的選擇便是機械制造整個過程中最為關(guān)鍵與重要的一個環(huán)節(jié)。除此之外，是否合理的選擇機械材料，嚴重影響著產(chǎn)品最后實際功能的發(fā)揮。在當前這一階段，各國都在倡導綠色環(huán)保，為了使我國資源得到良好保護，并提高資源的使用效率，一定要在機械制造的過程當中遵循可持續(xù)發(fā)展原則，對材料質(zhì)量和性價比進行著重考量，從而保證我國的機械設(shè)計制造行業(yè)能夠取得穩(wěn)步、健康成長。同時，由于當今經(jīng)濟發(fā)展速度較快，社會各個行業(yè)對于機械產(chǎn)品需求愈發(fā)擴大，所以一定要將產(chǎn)品性能與質(zhì)量作為根本基礎(chǔ)，不斷推進機械設(shè)計制造行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展。

2在機械的設(shè)計與加工過程中對于不同類型材料的挑選

2.1金屬型加工材料。金屬對于機械設(shè)計具有著極為關(guān)鍵且無法忽視的作用，金屬材料通常具有著較為出色的理化能力，是當前階段應用較為廣泛的一種材料，在實際的機械設(shè)計過程中最常見的便是鐵、錫以及鋁等，當然其中還有一些價格較為昂貴的金屬材料，例如金與銀。因為金屬延展性較為出色，所以很適合去制造一些精密零件，同時還能夠讓機械的性能得到較大幅度提升。2.2復合型材料。復合型材料實際上就是由兩種甚至是兩種以上物質(zhì)，通過專業(yè)理化反應所形成的一種新型材料。這種由多種物質(zhì)所結(jié)合而成的材料，通常還保留著原本物質(zhì)的特點，而且在經(jīng)過結(jié)合之后還形成了屬于自己的專屬性質(zhì)。在現(xiàn)階段，復合型材料通常被分為兩大類，一種是金屬復合型材料，另一種是非金屬復合型材料。在實際的機械加工設(shè)計中兩者均得到廣泛應用，而且對于一些要求較為嚴格以及精密的裝置，僅有復合型材料能夠被使用，例如飛機以及航天產(chǎn)品的制造，通常會大量應用這類材料，從而避免在飛行過程中出現(xiàn)事故。2.3高分子型材料。高分子型材料通常是高分子的化學產(chǎn)品經(jīng)過聚合反應而得到的，所以，又被稱作聚合材料，在實際應用過程中，有時會根據(jù)特定的需要，來對此類材料進行改良，使其性能發(fā)生較為巨大的轉(zhuǎn)變。生活中同樣有許多高分子型材料，例如塑料以及合成纖維等，隨著社會以及科學技術(shù)的發(fā)展，高分子型材料在未來必將受到更為廣泛的應用。2.4陶瓷型材料。這是一種在最近幾年才剛剛興起的一類材料，目前有碳化硅以及氮化硅兩類。陶瓷型材料的特點極為鮮明，即硬度較高，不易被腐蝕、具有將強的耐磨性能，而也正是陶瓷材料所具有的這些特點，才使得它被廣泛應用于一些精度較高、工業(yè)標準嚴格的儀表設(shè)計中，逐漸成為高科技產(chǎn)品最核心以及關(guān)鍵的原材料。

3在機械設(shè)計制造中對于材料的應用以及選擇

3.1實用化材料在機械設(shè)計中的應用。在大多數(shù)的情況之下，在進行機械產(chǎn)品的制造時，通常需要有一套完整的加工與制造流程，譬如說，切削、機械熱處理和工業(yè)鍛造等等，因此為了確保機械材料在完成一套流程之后仍舊能夠滿足國家相關(guān)使用規(guī)定，就一定要在前期設(shè)計的過程中著重關(guān)注機械制造材料的實用性，通過它來保證在未來的加工與實際使用過程中能夠滿足種種嚴格要求以及標準。所以，在進行機械設(shè)計工作時，一定要優(yōu)先、全面的考慮材料在實際工作中的實用性，確保它能夠滿足在工作中可能遇到的種種狀況。3.2對于載荷性機械制造材料的應用。在進行機械的設(shè)計制造以及加工時，難免會出現(xiàn)一些材料失效故障，導致這些問題出現(xiàn)的主要原因還是由于機械材料自身載荷能力較為有限。所以，想要讓材料失效問題在設(shè)計制造階段不再出現(xiàn)，并保證產(chǎn)品能夠進行高效的使用，就一定要在前期設(shè)計與制造時，對載荷型的機械設(shè)計材料進行針對性選擇，同時設(shè)計制造人員還要充分了解材料最為基本的性能和普遍特點，從而使其能夠在實際的使用過程中可以滿足產(chǎn)品加工、制造的國家行業(yè)標準。3.3對于耗能較低型機械設(shè)計材料的應用。當前階段，我國開始逐漸加大環(huán)境保護以及宣傳力度，社會各界也同樣開始格外關(guān)注對于耗能較低型加工材料的應用。在這當中，機械設(shè)計領(lǐng)域應當著重關(guān)注環(huán)境保護這一原則，相關(guān)的設(shè)計人員一定要將設(shè)計理念進行實時更新，盡早擺脫掉傳統(tǒng)加工涉及觀念對于自己產(chǎn)生的約束，在未來新型機械的設(shè)計與加工過程中，一定要確保在能夠符合產(chǎn)品使用性能與質(zhì)量標準的基礎(chǔ)上，降低對于環(huán)境的污染以及各種能源的消耗，從而使機械設(shè)備實現(xiàn)可持續(xù)以及環(huán)保性。在未來，可持續(xù)以及環(huán)保原則必將是各行各業(yè)發(fā)展的一個大趨勢，對于機械的設(shè)計加工領(lǐng)域來說，同樣無法避免。3.4對一些無害、健康型機械加工材料的應用。機械設(shè)計材料通常都含有一定的危險元素，這是難以避免的，例如常見的Ni元素，這是許多材料中都會含有的一個基本元素，然而這種元素對于環(huán)境具有著較強的污染能力，同時對于人還有可能會產(chǎn)生永久性、不可逆的危害。所以，在挑選機械設(shè)計加工材料時，一定要注意材料構(gòu)成的元素，盡可能避免使用含有有害元素的機械材料，從而保證此類產(chǎn)品使用以及加工的安全性。3.5對于可回收、綠色環(huán)保型材料的應用。在機械的設(shè)計與加工過程中，金屬系材料占據(jù)著極大的一部分，但是金屬材料屬于不能再生型的能源，而且在廢棄之后很難進行二次的回收與利用，不僅會造成資源方面的浪費，還有可能會對環(huán)境產(chǎn)生一定污染。這就使得機械設(shè)計加工工作違背了我國可持續(xù)綠色健康發(fā)展的原則。所以，想要使資源的應用效率得到最大程度提升，相關(guān)設(shè)計人員一定要格外關(guān)注材料的選擇，將可回收、無污染資源作為選用的首要目標，從而防止出現(xiàn)資源浪費以及環(huán)境污染等問題，除此之外，使用可回收材料還可以確保行業(yè)在未來實現(xiàn)長久、健康的發(fā)展。

4對于機械設(shè)計加工中材料選擇問題的分析

4.1要對具體的問題進行具體分析，始終站在設(shè)計要求的角度上。在進行機械的設(shè)計時，通常會接觸到許多不同類型的零件，每一個零件對于加工材料的要求也不盡相同，倘若挑選材料時出現(xiàn)了錯誤，那么在未來設(shè)備使用的性能以及安全性等方面便可能會留下一定隱患。所以，機械設(shè)計人員一定要格外重視材料的挑選，對材料實際用途與性能進行全面了解，綜合分析不同環(huán)境之下材料形態(tài)以及性質(zhì)的變化。同時，為了避免出現(xiàn)這類問題，設(shè)計人員還可以適當開展一些針對性實驗，例如抗震以及減震等實驗，通過具體情境來對問題進行研究，根據(jù)實驗得出的詳細數(shù)據(jù)進行全面規(guī)劃，最終實現(xiàn)性能以及價格兩者的平衡。4.2要對材料優(yōu)勢以及應用的領(lǐng)域進行充分了解。一個機械設(shè)備通常是由多個元器件所構(gòu)成的，所以，材料是設(shè)備良好運行的基礎(chǔ)，設(shè)計人員在挑選材料時，一定要遵循以下這幾點，首先，要全面分析材料物理的性能，設(shè)備使用的效率以及使用時間和設(shè)計材料質(zhì)量與性能是緊密相聯(lián)的，因此一定要對材料自身性能做嚴格把控，決不能夠僅靠一些舊數(shù)據(jù)、觀點進行相關(guān)設(shè)計與研究。其次，材料的物理性所涉及領(lǐng)域較為廣泛，例如：熔點、傳導熱量的能力等，因此，在進行設(shè)計時，相關(guān)人員一定要以實際為基礎(chǔ)，對具體的問題進行具體的分析，根據(jù)材料實際性能特點設(shè)計相應的設(shè)備，做到多方面的最優(yōu)化。4.3在對材料進行工藝化處理時，一定要遵循科學化的設(shè)計標準。機械設(shè)計與加工通常會受到多種因素的影響，這些影響會使得最終性能難以達到預期，所以一定要對材料進行后期的工藝優(yōu)化處理，例如：鍛造、熱加工以及切削等。將鑄鐵的熱處理作為實例，在進行鑄鐵時，會出現(xiàn)熱脹冷縮的現(xiàn)象，這使得器件壁很難實現(xiàn)薄厚統(tǒng)一，從而出現(xiàn)應力，必須要借助熱處理來將這種應力排除，在進行處理時，設(shè)計人員一定要嚴格遵守工作標準，確保材料性能得以提升。

5結(jié)束語

眾所周知，我國的經(jīng)濟絕大部分來源于機械的加工制造領(lǐng)域，想要使機械加工制造領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)進一步發(fā)展，企業(yè)管理者必須要提高對于材料應用以及選擇的重視程度，將性能與實用性作為基礎(chǔ)進行科學、合理化挑選，并保證滿足可持續(xù)發(fā)展、無污染的原則。除此之外，在進行機械設(shè)備的加工設(shè)計時，相關(guān)人員還必須要保持嚴謹態(tài)度，做好綜合處理工作，嚴格按照行業(yè)標準進行設(shè)計與加工，最終使我國的機械設(shè)計加工水平得到顯著提高。

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作者:陳曉斌 單位:長沙航空職業(yè)技術(shù)學院