探討機械設計加工中的材料選擇問題

王成

摘要：隨著我們生活的越來越好，我們的科技也越來越發達。機械加工給我們的生活帶來了很多便利，但與此同時也有著很多問題。這些因素都對我們的生活有著或多或少的影響。

關鍵詞：機械設計;加工;材料選擇

0 ?引言

機械加工最重要的因素就是材料。如果材料選擇不好，就會對后續的工作產生影響。因此，本文探討的是在機械加工當中，材料的選擇問題以及如何正確的選擇材料。

1 ?機械加工中材料選擇的問題

在機械加工當中，材料的選擇也有很多問題。首先，是機械材料或產品的性價比不高。性價比高則意味著生產成本低下，既符合設計需要，又能夠符合經濟要求。但在實際過程中，機械材料的性價比并不高[1]。如果想要質量好的材料，經濟上的負擔就會增加;如果想要減輕經濟上的負擔，就只能購入不符合標準的材料。況且，有些廠家為了追求高額的經濟利潤，而生產出不符合要求的材料。這也有可能會出現安全隱患。如果材料不過關，將會嚴重影響最后的實際功能。因此，性價比不高、質量不過關是材料當中最常見的問題所在。

2 ?機械加工中材料選擇的要素

2.1 綠色環保

機械加工當中選擇材料時，首先要注意的就是材料本身的環保性能是否良好。且要保證在使用時不會對工作人員產生傷害，也不會對環境造成較大污染。在當前，隨著我國的經濟發展的越來越快，機械工程在發達的同時也對國家的環境造成了一定程度的破壞。環境問題給我國的經濟也形成了一定的阻礙。長此以往，就會陷入一個惡性循環[2]。因此，在機械加工的材料選擇方面，首先要遵循的選擇要素就是綠色、環保，低成本低耗能。以此減輕對環境的污染，也可以從一定程度上提升企業的經濟效益。比如，我們可以將那些可以循環利用的材料進行二次利用，提升材料使用效率。這樣不僅可以降低成本，也能綠色、環保、節能。現在，環境問題已經在社會當中引起了廣泛關注，因此，在選擇機械加工中的材料時，更應該遵循環保、綠色、低耗能的理念。這樣保證了企業的成本降低，又能達到保護環境的目的，提升了材料的利用效率。

2.2 高性能

材料如何進行選擇往往與材料本身的用途相關。不同材料的用途也是不一樣的。工作人員要根據材料的不同用途和功能來進行適配。因此，在機械加工當中，高性能是最重要的一方面。材料的選擇，要達到機械設計中對材料的標準要求。比如，復合型材料就適合用于較為嚴格、精密的機械裝置。復合型材料是兩種或兩種以上的新型材料[3]。這種由其他材料組合、融合而成的復合型材料，特點就是保留著原本物質的特點，但經過融合也形成了屬于自己的特點。一般來說，復合型材料分為兩大類：金屬復合型以及非金屬復合型。在機械加工當中，這兩種復合型材料基本上都具有較為廣泛的應用。由此可見，在選擇材料時，要關注材料本身的特點來選擇應用的范圍。如金屬性材料就可以用作制造精密零件;陶瓷性材料硬度高，不易腐蝕，可以用作精度較高、工業標準嚴格的儀表當中。因此，在機械加工當中，材料的選擇要素也包括高性能。

2.3 了解材料基本特點與利用價值

在機械設計中，通常要用到不止一種材料。對于一些經常使用的材料，更要全面的了解它們的基本特點以及運用價值。如果工作人員對其有非常熟悉的了解，那么在選擇材料進行應用時，就可以更加高效率。這對于后期的工作開展也是很有幫助的[4]。如剛才提及的金屬材料，相較于其他材料來說，這種金屬材料韌性和強度都很高，且價格便宜，所以經常被廣泛應用。再比如高分子型材料，是高分子的化學產品經過一定的反應形成的，可以根據實際需要對其進行改良。但需要注意的是，在機械設計時，不可將材料混放在一起。這樣不僅降低了工作效率，也給后期的材料回收利用增加了很大的難度。因此，在機械加工中不僅需要了解材料的基本特點和使用價值，也要對材料進行有序的安放。

3 ?機械加工中材料選擇的原則

3.1 適用性

在材料的選擇上，不僅需要考慮選擇的要素，還要遵循選擇的原則。首先需要遵循的原則就是適用性的原則。在選擇材料時，必須要保證材料能夠符合機械的標準和要求，這樣可以有效保證機械加工工作的有效性，提升工作效率。在機械加工當中，不同的技術和工作也需要不同的材料，對材料有著不同的要求和需求。為了保證在這個過程中每一項工作的完成效率，所以在選擇材料的過程中更應該充分的對每一個細節之處進行考慮。

比如，在鑄造這一環節當中，對材料的可塑造型、收縮性等都具有很高的要求。在熱處理、熱加工這一環節當中，對材料的熱敏感度、變形程度等有著很高的標準[5]。因此，在選擇機械材料時，要考慮到材料在機械加工中的適用性，以提升機械加工的工作效率。

3.2 經濟性

其次，在機械加工中選擇材料時，還要注重材料的經濟性。也就是說，要在保證質量的基礎上減少經濟成本。在選擇材料時，應該考慮到材料的經濟性，要盡量選擇價格低、來源渠道寬、成本低廉的材料。在機械加工的過程中，材料的成本有兩個：材料本身的成本以及材料加工的成本。因為在加工過程中，有許多零件并不是直接使用的，需要對其進行一定的加工。在這個過程中，如果可以將材料進行回收，可以有效提升材料的利用效率，也能夠保證一定的經濟效益，同時降低成本。這樣也可以促進企業穩定、健康、長期的發展下去。

4 ?機械加工中材料選擇的策略

4.1 選擇質量過關的材料

選擇質量過關的材料，在材料加工的精準度與性價比方面都具有很大的保證，且產品的使用期限也會增加。質量過關的材料首先能夠接受鍛造和焊熱，不會出現無法承受的現象。這些必要的過程都需要材料的質量過硬，還要耐受高溫，能夠在高溫環境中依然保持原有的特點和性能。其次，所有的產品都是需要進行切割的。在這個過程中，所選用的工具都是有一定標準的。這就要求材料在這種狀態下依然保持原狀，材料性能不會下降。因此，選擇性價比高、質量過硬的材料是非常有必要的，可以讓材料的使用效率提升，使用期限變長。

4.2 具體問題具體分析

其次，在進行機械設計時，一般來說會遇到很多不同類型、不同性能的零件材料。這些不同的零件對加工材料的要求也是不一樣的。如果在挑選材料時就出現了差錯和疏漏，那么也會對以后的工作以及安全方面產生較大的影響。工作人員以及專業人員一定要對材料的挑選方面多加重視，具體問題具體分析。分析在不同的條件下材料會發成的變化以及性能的改變。且為了避免這種問題的發生，專業人員可以為此展開相應的實驗，在不同的情況下材料發生的改變，并作出相應的記錄。

4.3 材料加工遵循科學化

材料的加工與改變不只是看上去那么簡單，一般情況下會受到很多因素的影響和限制。這些影響與限制會讓材料的性能難以發揮。針對這種情況，就需要科學的對材料進行加工。比如，在進行熱加工時，就可以借助相應的設備來改善材料受熱厚薄不均的現象;在切割時，也可以借助相應的工具或儀器減少切割出錯的概率。保證工程的順利，提升工作效率。由此可見，在對材料進行加工時，也應該科學的進行，提升材料的使用效率。

5 ?結語

總而言之，在機械加工中的材料選擇上，仍然存在很多問題。針對這些問題，我們首先要明確選擇材料的要素以及原則。如綠色環保、經濟性、適用性等。在機械加工中材料選擇的策略也是有一定規律的。如具體問題具體分析、選擇質量過關的材料等。這些都能夠讓機械加工變得更有效率，并提升材料的所使用的期限，保證材料的二次利用。

參考文獻：

[1]郭濤.機械設計加工中的材料選擇問題探討[J].南方農機，2019，50（7）：95.

[2]王洪雨.機械設計加工中的材料選擇問題探討[J].大科技，2016（21）：303.

[3]耿鑫.關于機械設計加工中應當注意的幾個問題探討[J].科學中國人，2017（8X）.

[4]蘇坤.淺談機械設計加工中應注意的幾個問題[J].百科論壇電子雜志，2018（9）：65.

[5]李春偉，莫善軍.機械設計加工中關鍵影響事項的分析[J].現代制造技術與裝備，2018（1）：115-117.