機(jī)械設(shè)計(jì)過程中機(jī)械材料的選擇和應(yīng)用探析

摘 要：在機(jī)械制造過程中，由于機(jī)械材料的質(zhì)量和選擇是影響機(jī)械最終質(zhì)量和運(yùn)行效果的重要因素之一，因此只有選擇了合適的材料種類，利用質(zhì)量更高的材料進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)和制造才能夠有效的提高我國機(jī)械設(shè)計(jì)與制造行業(yè)的技術(shù)水平。而在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，對于機(jī)械材料的質(zhì)量選擇一直是社會所關(guān)注的重點(diǎn)問題。而企業(yè)也會通過選取使用性更強(qiáng)，適用范圍更加廣泛的機(jī)械材料努力提高機(jī)械制造的經(jīng)濟(jì)效益。所以說對于機(jī)械制造材料的選擇問題是機(jī)械制造行業(yè)現(xiàn)在乃至未來都應(yīng)該關(guān)注的重點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)；機(jī)械材料選擇；機(jī)械材料應(yīng)用

引言

隨著我國大型機(jī)械設(shè)計(jì)和制造行業(yè)的發(fā)展，我國機(jī)械制造的質(zhì)量越來越受到世界各國的廣泛關(guān)注。而在實(shí)際生產(chǎn)過程中，機(jī)械制造的質(zhì)量和水平很大程度上是由選取的機(jī)械制造材料來決定的，合適的機(jī)械制造材料能夠有效的提高機(jī)械的適用范圍，通過對材料的合理利用可以很大程度上為企業(yè)節(jié)約生產(chǎn)成本和材料成本。同時(shí)，企業(yè)在選擇機(jī)械制造材料時(shí)，還應(yīng)該充分考慮材料自身所體現(xiàn)出的環(huán)保效益和經(jīng)濟(jì)效益，通過選取合理的材料加入到機(jī)械的設(shè)計(jì)和制造過程中，企業(yè)可以大幅度的降低材料成本，同時(shí)還能夠提高企業(yè)的環(huán)境保護(hù)工作，為我國的綠色經(jīng)濟(jì)發(fā)展貢獻(xiàn)出巨大力量。因此本文就機(jī)械設(shè)計(jì)過程中機(jī)械材料的選擇和應(yīng)用展開了討論，希望能夠?qū)ψx者有所幫助。

1 機(jī)械設(shè)計(jì)中，機(jī)械材料選擇和應(yīng)用的意義

隨著我國現(xiàn)代化進(jìn)程的推進(jìn)，農(nóng)業(yè)、工商業(yè)、手工業(yè)等幾大重要社會支柱行業(yè)都已經(jīng)效仿西方的先進(jìn)國家進(jìn)行了大型機(jī)械化普及，大型機(jī)械的普及能夠有效解放我國的勞動人員生產(chǎn)力，可以為我國未來以人為本的社會發(fā)展形勢做出突出貢獻(xiàn)。因此社會中的各行各業(yè)都格外關(guān)注相關(guān)機(jī)械的質(zhì)量和設(shè)計(jì)問題，而對于機(jī)械材料的選擇和合理應(yīng)用就是當(dāng)前機(jī)械設(shè)計(jì)過程中的重點(diǎn)和難點(diǎn)問題。在科學(xué)發(fā)展觀提出之后，在機(jī)械設(shè)計(jì)過程中，對于材料的選擇不僅要考慮是否會為企業(yè)產(chǎn)生更大的經(jīng)濟(jì)利潤，同時(shí)還要考慮能否為社會環(huán)境保護(hù)行業(yè)創(chuàng)造出更大的價(jià)值。而隨著我國工業(yè)在改革開放之后的快速發(fā)展，機(jī)械生產(chǎn)廠家對于機(jī)械設(shè)計(jì)所用到的材料的需求更是逐步擴(kuò)大，而材料稀缺的情況自然而然就成為了阻礙社會發(fā)展的重要因素。因此為了解決材料稀缺問題，為我國的工業(yè)生產(chǎn)和機(jī)械化制造行業(yè)找尋發(fā)展出路，目前機(jī)械設(shè)計(jì)行業(yè)已經(jīng)著力于新型選材方式的開發(fā)，尋找能夠更好的適應(yīng)機(jī)械設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的材料。所以，如果想要讓我國的機(jī)械設(shè)計(jì)行業(yè)能夠在未來的全球經(jīng)濟(jì)競爭市場中占據(jù)更加主動的地位，那么就需要加強(qiáng)對機(jī)械設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中材料的選擇和應(yīng)用工作，讓機(jī)械行業(yè)為我國社會的發(fā)展做出更加突出的貢獻(xiàn)。

2 機(jī)械設(shè)計(jì)中選材的分類

2.1 選擇金屬種類

在我國的材料行業(yè)市場中，金屬種類的材料占據(jù)了行業(yè)市場內(nèi)的大部分空間，尤其是針對我國的機(jī)械加工和機(jī)械制造兩個(gè)方面，金屬種類材料的占用率甚至能夠高達(dá)百分之百。而大多數(shù)機(jī)械制造廠家選擇基礎(chǔ)種類材料的重要原因，就是由于金屬種類材料具有高強(qiáng)度和高硬度，這能夠給生產(chǎn)出的機(jī)械提供強(qiáng)有力的性能提高。同時(shí)由于金屬材料在全球范圍內(nèi)的遍及程度十分廣泛，因此選用金屬種類的材料進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械制造，在很大程度上能夠?yàn)闄C(jī)械制造廠家節(jié)省出非常大的一筆材料成本。而隨著我國科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，單純的金屬種類材料已經(jīng)不能夠滿足機(jī)械設(shè)計(jì)各個(gè)環(huán)節(jié)的要求，因此機(jī)械設(shè)計(jì)人員將兩種或多種金屬材料混合到一起制作出了性能更好、應(yīng)用范圍更廣的合金材料以及特種材料，這兩種材料也在當(dāng)前機(jī)械加工行業(yè)中備受關(guān)注。

2.2 陶瓷類材料

陶瓷類的材料主要是有氮化硅和碳化硅組成，因此采用陶瓷類材料作為設(shè)計(jì)和制造的材料基礎(chǔ)，一般設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品都具有較高的耐腐蝕性。但是但是由于陶瓷的材料造價(jià)成本比較高，并且硬度和密度都較小，在實(shí)際的應(yīng)用過程中很容易產(chǎn)生破碎和裂紋等現(xiàn)象。因此陶瓷類材料大多用于密封等工作。

2.3 高分子類材料

目前我國市場中出現(xiàn)的類似于纖維的材料大多都屬于高分子類材料，而高分子類材料最大的特點(diǎn)就是適用范圍十分廣泛。高分子材料涉及到的專業(yè)領(lǐng)域很多主要以化學(xué)和物理兩個(gè)領(lǐng)域?yàn)橹鳌Ｆ浯危叻肿硬牧系闹谱鞔蠖嗍峭ㄟ^提取天然氣中的成分進(jìn)行的，因此制作高分子材料所消耗的能源是很少的，所以高分子材料的廣泛應(yīng)用對于我國工業(yè)生產(chǎn)過程中的節(jié)能減排具有重要的影響意義。

3 機(jī)械設(shè)計(jì)中材料的選擇與應(yīng)用策略

3.1 明確機(jī)械設(shè)計(jì)要求

首先，對于機(jī)械設(shè)計(jì)材料的選擇應(yīng)該滿足機(jī)械設(shè)計(jì)要求，這是在機(jī)械設(shè)計(jì)中選取材料時(shí)的基礎(chǔ)和標(biāo)準(zhǔn)。此外，對于各個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的材料選取應(yīng)該保證科學(xué)合理，由于機(jī)械各部分零件應(yīng)用的范圍不同，因此對于材料的要求也會有很大的差別。所以要求機(jī)械設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行材料的選擇時(shí)一定要保證材料性能能夠滿足零件的功能。

3.2 做好材料性能分析

對于材料性能的分析分為物理性能和化學(xué)性能兩方面，而材料的性能是影響機(jī)械使用壽命，以及零件能否發(fā)揮出相應(yīng)功能的重要因素，所以要求機(jī)械設(shè)計(jì)人員一定要加強(qiáng)對材料性能分析環(huán)節(jié)的工作。對待具有不同化學(xué)和物理性能的材料，要采用強(qiáng)度和深度不同的分析方法，進(jìn)行合理的分析與判斷。

3.3 選優(yōu)合理處理工藝

在進(jìn)行機(jī)械零件生產(chǎn)時(shí)，工作人員往往會通過相關(guān)的工藝對材料進(jìn)行處理來提高材料的性能。因此為了讓機(jī)械生產(chǎn)工作能夠順利有序的進(jìn)行，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該采用最佳的處理方案來保證材料處理工藝的水平和質(zhì)量。

結(jié)束語

綜上所述，機(jī)械設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行機(jī)械材料的選擇時(shí)一定要根據(jù)科學(xué)、合理的原則，將合適的材料應(yīng)用到機(jī)械設(shè)計(jì)中。同時(shí)還要加強(qiáng)材料處理工藝的水平和質(zhì)量，讓我國的機(jī)械設(shè)計(jì)行業(yè)在未來能夠得到持續(xù)、快速的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]王紀(jì)嚴(yán).機(jī)械設(shè)計(jì)加工中常出現(xiàn)的問題及處理措施[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2018，24：189-190.

[2]陳浩，楊曜澤，孟祥龍.新型金屬材料在機(jī)械制造中的應(yīng)用探析[J].南方農(nóng)機(jī)，2018，4919：187.

[3]黃信軍.機(jī)械設(shè)計(jì)中材料的選擇和應(yīng)用分析[J].世界有色金屬，2018，18：244+246.

作者簡介：

李偉標(biāo)（1976年10月），男；民族：漢族；籍貫：廣東省、廣州市；職稱：主任工程師、學(xué)歷： 本科，研究方向：機(jī)械。