机械设计加工中的材料选择问题研究

摘 要：机械的设计和加工是加工产业的产业基础，而在机械的设计加工过程中材料的选择将直接的关系到机械的加工性能、加工精度和使用的寿命。本文结合实际，对当前机械设计加工材料选择中的问题进行简要的探究。

关键词：机械设计；材料选择；问题

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.07.232

0 前言

随着我国经济结构的优化，高精度的机械加工行业逐渐成为我国机械加工行业的主流。高精度的机械加工在机械设计材料的选择和加工方案的设计上都要严格的符合行业的标准，并通过相关的技术手段提升加工的精度，从而达到客户的要求。

1 机械设计中材料选择的意义

在机械设计配置研究中，机械是由材料构成的。因此在进行机械设计时，首先要将机械材料的选择放机械设计的第一位。工程师选择零件时必须要根据机械的使用情况考虑零件配置的合理性，同时要着重判断选择的零件是否符合整个机械的配置要求。在进行机械的设计和制造时，尺寸配合是至关重要的，尺寸的设计将直接影响机械的加工性能，同时影响机器在使用过程中的经济效益和互换性指标。所以，机械设计时，材料的选择一定要科学，在保证机械加工性能的同时考虑机械在使用过程中的经济效益和环保性。

机械行业是中国国民经济中一项十分重要的支撑型产业，是我国经济产业发展的助推器。在科学发展观的指导下，机械设计加工行业中材料的选择不仅要符合加工的要求，还要符合可持续发展的原则，即材料的选择要尽可能的做到环保。机械加工产业发展中仅仅依靠机械设计提升机械加工的精度是远远不够的，还要注重机械设计加工中材料的选择，只有同时注意这两点才能真正提升我国机械加工行业的整体水平。除此之外在新的社会背景下机械加工行业要想更好的发展下去，除了提升自身的技术水平保证产品的质量外，更重要的是在材料的选择中融入可持续发展的理念，为机械加工制造业的发展注入新的活力。

随着中国经济结构的转型和优化，我国机械加工制造业迎来了空前的发展机遇，但同时也在面临材料短缺等问题。机械设计对于材料的需求量是十分巨大的，资源的短缺无时无刻不在影响整个机械加工制造业的发展。为了解决这一问题，使行业向更加健康的方向发展，机械的设计应当改变原有的选材方式，采用更加科学绿色的选材方式，以满足机械设计适用性和经济性原则，同时达到可持续发展的要求。材料的选择要充分利用有限的材料资源，把握好机械设计中材料的选择是关键，提升材料的利用效率，在提升经济效益的同时达到可持续发展的目标。

2 机械设计加工中材料选择存在的问题

在市场经济的影响下，机械加工厂商不仅要保证产品的质量，还要通过各种手段提升加工厂商的经济效益。因此在进行机械设计加工过程中，很多厂商将提升工厂的经济效益作为机械设计材料选择的关键，这使得工厂在材料的选择上并没有坚持可持续发展的原则。企业在进行机械设计材料选择的同时没有考虑材料的选择对环境和整个市场的影响。也正是因为这些原因我国当前的材料市场上很多材料的供应十分短缺，难以满足机械加工业发展的需要。在这样的大背景下，机械加工厂商应当充分的考虑机械设计中材料的选择对自身发展的意义，再综合考虑成本、材料的供应渠道是否稳定、材料的性能是否合乎标准、生产的产品是否可以达到加工精度的要求。

在经济市场的影响下，很多机械设计加工厂商将材料的成本作为材料选择作重要的标准。通过这样的方式厂商可以提升经济效益，但他们忽视了机械设计加工中的其他因素，诸如材料的性能、供应渠道是否稳定、是否符合绿色环保的标准。绿色环保是实行可持续发展战略的关键，但很多机械设计加工厂商并没有将其作为材料选择的关键，这多可持续发展战略的实施十分不利。可持续发展战略是未来我国各行各业发展的目标，企业只有遵守这一规则才能在未来激烈的社会竞争中抓住机遇。因此，机械设计加工企业应当认识到这一点，将环保原则可持续发展的理念运用到材料的选择中。对于企业而言可持续发展到的原则同样适用企业的发展和管理，可以为企业经济效益的提升提供新的思路，企业的管理者应当认识到这一点，并将这样的思想运用到实际的管理中尤其是机械设计加工材料的选择当中，以提升企业的管理水平和经济效益。

3 机械设计加工中材料选择的基本要素

3.1 绿色环保的理念

在当前的市场条件下机械材料选择要注重材料本身的环保性能，材料的选择在保证产品性能的同时保证其不会对人员造成化学性危害，生产的过程中不会对环境造成较为严重电网污染。当代，我国的社会经济的发展越来越快，与此同时机械制造业的发展对国家的环境造成了巨大破坏，使我国的资源短缺的问题日益突出。环境和资源的问题给我国的经济的发展带来了巨大的阻碍，使我国的经济的发展一直笼罩在环境污染的阴霾之下，很多人也因为环境污染问题影响了自身的身体健康，付出了沉重的代价。因此我国认识到经济的发展不应当以牺牲我国的资源环境为代价，机械设计加工行业作为我国国民经济重要支撑力之一也应当将可持续发展的观念作为行业的标准之一。作为企业原材的选择料必须要遵循环保，低成本，低耗能，高效率的原则，以此来降低环境的污染提升企业的经济效益。

而对于可持续发展在机械设计加工行业的具体实施方法，可以将行业中材料的利用效率作为参考，从中找出可以降低成本实行可持续发展策略的方法。据权威资料表明在机械设计加工业，一些零件得到生产成本是可以得到有效控制的，有不少材料是可以进行循环利用的，这些不仅可以帮助生产企业降低成本，还可以节约资源，达到绿色生产的目标。

如今，为了加紧跟社会经济发展的步伐，调节生态环境保护与经济发展之间的关系，可持续发展的理念正在逐步被人们关注。在选择机械设计加工材料的过程中必须遵循可持续发展的理念，将可持续发展的理念有效地运用到机械设计加工中，将材料使用和机械设计调合在一起。让使一种材料，多种功能运用的生产途径在技术上得以实现并逐步走向成熟，这种理念在帮助企业解决了成本问题的同时，让机械设计加工行业逐渐步入了稳定的可持续发展道路，这为我国经济的持续发展注入了新的活力。

3.2 性能性原则

在机械设计加工领域，材料的选择与材料本身的用途是紧密关联的。不同的材料会显示出不同的性能，工程师会根据材料的不同性能为材料找到最为合适的用途。机械的设计加工在材料的选择上有很多的思路，但总体来说材料的选择要能达到机械设计加工对材料性能的要求。拿我们常见的机械设计材料来说，金属材料的特性在于有良好的性能且有较高的强度，但是有不少金属材料会在潮湿环境下改变其使用性能高分子材料往往有较强的弹性以及耐腐蚀性，但是在高温条件下很容易出现变形，从而导致性能发生变化。因此在进行材料的选择是要重视工作环境对材料本身理化性质的影响，从而使机械可以在工作的环境下正常高效的运转。此外，材料的选择将会直接影响到产品的质量，而产品的质量将决定产品在市场上的价值，在进行加工制造时材料的选择要慎重，在符合绿色生产理念的同时通过精心的选材提升产品的质量。

3.3 了解材料的基本属性和材料的利用价值

在机械设计中，有很多材料都是经常要用到的。对于这些常用的材料，企业的技术人员和工程师要对其性能和运用的价值有全面的了解，这样在进行材料选择时，工程师便会更加高效的完成选材工作，并对机械的设计有更加全面的认识，这对后期加工工作的展开是十分关键的。

在机械设计加工中最常见的材料便是金属材料，金属材料是工业中运用范围最广的材料之一。相比于其他的材料金属材料的韧性和强度较高，价格便宜，是一种较为理想的材料。在当前的科技水平下金属材料的种类也日益增多，有很多金属材料在某些理化性质上有较为优越的性能，工程师要充分了解这些材料的性能，为更好的进行材料的选择打下基础。复合材料也一种广泛运用的材料，这种材料有两种或两种以上的材料组成，这种材料能同时满足机械加工对材料的诸多苛刻要求，所以使用范围非常广。复合型材料分为两种类型，即金属和非金属，例如由金属材料组成的就是金属复合材料，由树脂等材料组成的就是非金属材料，工程师在在进行材料的选择时同样要遵循成本、质量、安全性、可持续发展的原则，提升加工企业的经济效益。

选择碳素材料和合金钢材料，是多数厂商提升生产质量普遍运用的方法。碳素材料是常见的生产原材料，价格偏低，适用范围非常广，可是由于自身强度低，使得它在使用中不易被完全淬透。但倘若在生产过程中加入一些合金，就会形成新的材料，这种新材料淬透性强，自身的韧性和强度也有所增加。这种材料的制作加工要求不高，很多产商可以自行制作，用这样的材料可以极大的提升机械的使用寿命，提升产品的质量。

但当前很多厂商在机械设计的时候，很多将种材料会堆放在一起，因此在选择材料的时候很难将它们区分，这不仅大大的降低的工作的效率，也为后期材料的回收利用带来了巨大的难度。因此企业应当加强对生产环节的管理，并注重材料的回收和循环利用。例如将一些合金或者单一的部件作为成品材料，将其作为规范到生产流程中，对已经损坏的零件技术的更换回收，使材料可以循环利用，以此来降低生产的成本。

4 结语

选择合适的材料并将材料的性能给予充分的开发是机械设计加工产业的核心，只有做到这些才能真正的发掘机械制造行业潜能，使行业得以一种高效且环保的方式快速发展。因此，机械设计加工厂商要重视材料的选择，运用的科学的管理方法和创新的工艺，将经济，环保，高效率三者的和谐的统一起来，为我国机械设计加工行业的发展打下坚实的基础。

参考文献：

[1]黄棉.浅析机械设计中材料的选择问题[J].黑龙江生态工程职业学院学报，2015（03）.

[2]周雪峰.机械设计加工中的注意问题分析[J].电子制作，2013（12）

作者简介：陶勇（1958-），男，四川绵阳人，讲师，研究方向：主要从事机。