探讨机械设计加工中的材料选择问题

王成

摘要：随着我们生活的越来越好，我们的科技也越来越发达。机械加工给我们的生活带来了很多便利，但与此同时也有着很多问题。这些因素都对我们的生活有着或多或少的影响。

关键词：机械设计;加工;材料选择

0  引言

机械加工最重要的因素就是材料。如果材料选择不好，就会对后续的工作产生影响。因此，本文探讨的是在机械加工当中，材料的选择问题以及如何正确的选择材料。

1  机械加工中材料选择的问题

在機械加工当中，材料的选择也有很多问题。首先，是机械材料或产品的性价比不高。性价比高则意味着生产成本低下，既符合设计需要，又能够符合经济要求。但在实际过程中，机械材料的性价比并不高[1]。如果想要质量好的材料，经济上的负担就会增加;如果想要减轻经济上的负担，就只能购入不符合标准的材料。况且，有些厂家为了追求高额的经济利润，而生产出不符合要求的材料。这也有可能会出现安全隐患。如果材料不过关，将会严重影响最后的实际功能。因此，性价比不高、质量不过关是材料当中最常见的问题所在。

2  机械加工中材料选择的要素

2.1 绿色环保

机械加工当中选择材料时，首先要注意的就是材料本身的环保性能是否良好。且要保证在使用时不会对工作人员产生伤害，也不会对环境造成较大污染。在当前，随着我国的经济发展的越来越快，机械工程在发达的同时也对国家的环境造成了一定程度的破坏。环境问题给我国的经济也形成了一定的阻碍。长此以往，就会陷入一个恶性循环[2]。因此，在机械加工的材料选择方面，首先要遵循的选择要素就是绿色、环保，低成本低耗能。以此减轻对环境的污染，也可以从一定程度上提升企业的经济效益。比如，我们可以将那些可以循环利用的材料进行二次利用，提升材料使用效率。这样不仅可以降低成本，也能绿色、环保、节能。现在，环境问题已经在社会当中引起了广泛关注，因此，在选择机械加工中的材料时，更应该遵循环保、绿色、低耗能的理念。这样保证了企业的成本降低，又能达到保护环境的目的，提升了材料的利用效率。

2.2 高性能

材料如何进行选择往往与材料本身的用途相关。不同材料的用途也是不一样的。工作人员要根据材料的不同用途和功能来进行适配。因此，在机械加工当中，高性能是最重要的一方面。材料的选择，要达到机械设计中对材料的标准要求。比如，复合型材料就适合用于较为严格、精密的机械装置。复合型材料是两种或两种以上的新型材料[3]。这种由其他材料组合、融合而成的复合型材料，特点就是保留着原本物质的特点，但经过融合也形成了属于自己的特点。一般来说，复合型材料分为两大类：金属复合型以及非金属复合型。在机械加工当中，这两种复合型材料基本上都具有较为广泛的应用。由此可见，在选择材料时，要关注材料本身的特点来选择应用的范围。如金属性材料就可以用作制造精密零件;陶瓷性材料硬度高，不易腐蚀，可以用作精度较高、工业标准严格的仪表当中。因此，在机械加工当中，材料的选择要素也包括高性能。

2.3 了解材料基本特点与利用价值

在机械设计中，通常要用到不止一种材料。对于一些经常使用的材料，更要全面的了解它们的基本特点以及运用价值。如果工作人员对其有非常熟悉的了解，那么在选择材料进行应用时，就可以更加高效率。这对于后期的工作开展也是很有帮助的[4]。如刚才提及的金属材料，相较于其他材料来说，这种金属材料韧性和强度都很高，且价格便宜，所以经常被广泛应用。再比如高分子型材料，是高分子的化学产品经过一定的反应形成的，可以根据实际需要对其进行改良。但需要注意的是，在机械设计时，不可将材料混放在一起。这样不仅降低了工作效率，也给后期的材料回收利用增加了很大的难度。因此，在机械加工中不仅需要了解材料的基本特点和使用价值，也要对材料进行有序的安放。

3  机械加工中材料选择的原则

3.1 适用性

在材料的选择上，不仅需要考虑选择的要素，还要遵循选择的原则。首先需要遵循的原则就是适用性的原则。在选择材料时，必须要保证材料能够符合机械的标准和要求，这样可以有效保证机械加工工作的有效性，提升工作效率。在机械加工当中，不同的技术和工作也需要不同的材料，对材料有着不同的要求和需求。为了保证在这个过程中每一项工作的完成效率，所以在选择材料的过程中更应该充分的对每一个细节之处进行考虑。

比如，在铸造这一环节当中，对材料的可塑造型、收缩性等都具有很高的要求。在热处理、热加工这一环节当中，对材料的热敏感度、变形程度等有着很高的标准[5]。因此，在选择机械材料时，要考虑到材料在机械加工中的适用性，以提升机械加工的工作效率。

3.2 经济性

其次，在机械加工中选择材料时，还要注重材料的经济性。也就是说，要在保证质量的基础上减少经济成本。在选择材料时，应该考虑到材料的经济性，要尽量选择价格低、来源渠道宽、成本低廉的材料。在机械加工的过程中，材料的成本有两个：材料本身的成本以及材料加工的成本。因为在加工过程中，有许多零件并不是直接使用的，需要对其进行一定的加工。在这个过程中，如果可以将材料进行回收，可以有效提升材料的利用效率，也能够保证一定的经济效益，同时降低成本。这样也可以促进企业稳定、健康、长期的发展下去。

4  机械加工中材料选择的策略

4.1 选择质量过关的材料

选择质量过关的材料，在材料加工的精准度与性价比方面都具有很大的保证，且产品的使用期限也会增加。质量过关的材料首先能够接受锻造和焊热，不会出现无法承受的现象。这些必要的过程都需要材料的质量过硬，还要耐受高温，能够在高温环境中依然保持原有的特点和性能。其次，所有的产品都是需要进行切割的。在这个过程中，所选用的工具都是有一定标准的。这就要求材料在这种状态下依然保持原状，材料性能不会下降。因此，选择性价比高、质量过硬的材料是非常有必要的，可以让材料的使用效率提升，使用期限变长。

4.2 具体问题具体分析

其次，在进行机械设计时，一般来说会遇到很多不同类型、不同性能的零件材料。这些不同的零件对加工材料的要求也是不一样的。如果在挑选材料时就出现了差错和疏漏，那么也会对以后的工作以及安全方面产生较大的影响。工作人员以及专业人员一定要对材料的挑选方面多加重视，具体问题具体分析。分析在不同的条件下材料会发成的变化以及性能的改变。且为了避免这种问题的发生，专业人员可以为此展开相应的实验，在不同的情况下材料发生的改变，并作出相应的记录。

4.3 材料加工遵循科学化

材料的加工与改变不只是看上去那么简单，一般情况下会受到很多因素的影响和限制。这些影响与限制会让材料的性能难以发挥。针对这种情况，就需要科学的对材料进行加工。比如，在进行热加工时，就可以借助相应的设备来改善材料受热厚薄不均的现象;在切割时，也可以借助相应的工具或仪器减少切割出错的概率。保证工程的顺利，提升工作效率。由此可见，在对材料进行加工时，也应该科学的进行，提升材料的使用效率。

5  结语

总而言之，在机械加工中的材料选择上，仍然存在很多问题。针对这些问题，我们首先要明确选择材料的要素以及原则。如绿色环保、经济性、适用性等。在机械加工中材料选择的策略也是有一定规律的。如具体问题具体分析、选择质量过关的材料等。这些都能够让机械加工变得更有效率，并提升材料的所使用的期限，保证材料的二次利用。

参考文献：

[1]郭涛.机械设计加工中的材料选择问题探讨[J].南方农机，2019，50（7）：95.

[2]王洪雨.机械设计加工中的材料选择问题探讨[J].大科技，2016（21）：303.

[3]耿鑫.关于机械设计加工中应当注意的几个问题探讨[J].科学中国人，2017（8X）.

[4]苏坤.浅谈机械设计加工中应注意的几个问题[J].百科论坛电子杂志，2018（9）：65.

[5]李春伟，莫善军.机械设计加工中关键影响事项的分析[J].现代制造技术与装备，2018（1）：115-117.