摘 要：機械的設(shè)計和加工是加工產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，而在機械的設(shè)計加工過程中材料的選擇將直接的關(guān)系到機械的加工性能、加工精度和使用的壽命。本文結(jié)合實際，對當前機械設(shè)計加工材料選擇中的問題進行簡要的探究。

關(guān)鍵詞：機械設(shè)計；材料選擇；問題

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

0 前言

隨著我國經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，高精度的機械加工行業(yè)逐漸成為我國機械加工行業(yè)的主流。高精度的機械加工在機械設(shè)計材料的選擇和加工方案的設(shè)計上都要嚴格的符合行業(yè)的標準，并通過相關(guān)的技術(shù)手段提升加工的精度，從而達到客戶的要求。

1 機械設(shè)計中材料選擇的意義

在機械設(shè)計配置研究中，機械是由材料構(gòu)成的。因此在進行機械設(shè)計時，首先要將機械材料的選擇放機械設(shè)計的第一位。工程師選擇零件時必須要根據(jù)機械的使用情況考慮零件配置的合理性，同時要著重判斷選擇的零件是否符合整個機械的配置要求。在進行機械的設(shè)計和制造時，尺寸配合是至關(guān)重要的，尺寸的設(shè)計將直接影響機械的加工性能，同時影響機器在使用過程中的經(jīng)濟效益和互換性指標。所以，機械設(shè)計時，材料的選擇一定要科學，在保證機械加工性能的同時考慮機械在使用過程中的經(jīng)濟效益和環(huán)保性。

機械行業(yè)是中國國民經(jīng)濟中一項十分重要的支撐型產(chǎn)業(yè)，是我國經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)發(fā)展的助推器。在科學發(fā)展觀的指導下，機械設(shè)計加工行業(yè)中材料的選擇不僅要符合加工的要求，還要符合可持續(xù)發(fā)展的原則，即材料的選擇要盡可能的做到環(huán)保。機械加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展中僅僅依靠機械設(shè)計提升機械加工的精度是遠遠不夠的，還要注重機械設(shè)計加工中材料的選擇，只有同時注意這兩點才能真正提升我國機械加工行業(yè)的整體水平。除此之外在新的社會背景下機械加工行業(yè)要想更好的發(fā)展下去，除了提升自身的技術(shù)水平保證產(chǎn)品的質(zhì)量外，更重要的是在材料的選擇中融入可持續(xù)發(fā)展的理念，為機械加工制造業(yè)的發(fā)展注入新的活力。

隨著中國經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型和優(yōu)化，我國機械加工制造業(yè)迎來了空前的發(fā)展機遇，但同時也在面臨材料短缺等問題。機械設(shè)計對于材料的需求量是十分巨大的，資源的短缺無時無刻不在影響整個機械加工制造業(yè)的發(fā)展。為了解決這一問題，使行業(yè)向更加健康的方向發(fā)展，機械的設(shè)計應當改變原有的選材方式，采用更加科學綠色的選材方式，以滿足機械設(shè)計適用性和經(jīng)濟性原則，同時達到可持續(xù)發(fā)展的要求。材料的選擇要充分利用有限的材料資源，把握好機械設(shè)計中材料的選擇是關(guān)鍵，提升材料的利用效率，在提升經(jīng)濟效益的同時達到可持續(xù)發(fā)展的目標。

2 機械設(shè)計加工中材料選擇存在的問題

在市場經(jīng)濟的影響下，機械加工廠商不僅要保證產(chǎn)品的質(zhì)量，還要通過各種手段提升加工廠商的經(jīng)濟效益。因此在進行機械設(shè)計加工過程中，很多廠商將提升工廠的經(jīng)濟效益作為機械設(shè)計材料選擇的關(guān)鍵，這使得工廠在材料的選擇上并沒有堅持可持續(xù)發(fā)展的原則。企業(yè)在進行機械設(shè)計材料選擇的同時沒有考慮材料的選擇對環(huán)境和整個市場的影響。也正是因為這些原因我國當前的材料市場上很多材料的供應十分短缺，難以滿足機械加工業(yè)發(fā)展的需要。在這樣的大背景下，機械加工廠商應當充分的考慮機械設(shè)計中材料的選擇對自身發(fā)展的意義，再綜合考慮成本、材料的供應渠道是否穩(wěn)定、材料的性能是否合乎標準、生產(chǎn)的產(chǎn)品是否可以達到加工精度的要求。

在經(jīng)濟市場的影響下，很多機械設(shè)計加工廠商將材料的成本作為材料選擇作重要的標準。通過這樣的方式廠商可以提升經(jīng)濟效益，但他們忽視了機械設(shè)計加工中的其他因素，諸如材料的性能、供應渠道是否穩(wěn)定、是否符合綠色環(huán)保的標準。綠色環(huán)保是實行可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的關(guān)鍵，但很多機械設(shè)計加工廠商并沒有將其作為材料選擇的關(guān)鍵，這多可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施十分不利?？沙掷m(xù)發(fā)展戰(zhàn)略是未來我國各行各業(yè)發(fā)展的目標，企業(yè)只有遵守這一規(guī)則才能在未來激烈的社會競爭中抓住機遇。因此，機械設(shè)計加工企業(yè)應當認識到這一點，將環(huán)保原則可持續(xù)發(fā)展的理念運用到材料的選擇中。對于企業(yè)而言可持續(xù)發(fā)展到的原則同樣適用企業(yè)的發(fā)展和管理，可以為企業(yè)經(jīng)濟效益的提升提供新的思路，企業(yè)的管理者應當認識到這一點，并將這樣的思想運用到實際的管理中尤其是機械設(shè)計加工材料的選擇當中，以提升企業(yè)的管理水平和經(jīng)濟效益。

3 機械設(shè)計加工中材料選擇的基本要素

3.1 綠色環(huán)保的理念

在當前的市場條件下機械材料選擇要注重材料本身的環(huán)保性能，材料的選擇在保證產(chǎn)品性能的同時保證其不會對人員造成化學性危害，生產(chǎn)的過程中不會對環(huán)境造成較為嚴重電網(wǎng)污染。當代，我國的社會經(jīng)濟的發(fā)展越來越快，與此同時機械制造業(yè)的發(fā)展對國家的環(huán)境造成了巨大破壞，使我國的資源短缺的問題日益突出。環(huán)境和資源的問題給我國的經(jīng)濟的發(fā)展帶來了巨大的阻礙，使我國的經(jīng)濟的發(fā)展一直籠罩在環(huán)境污染的陰霾之下，很多人也因為環(huán)境污染問題影響了自身的身體健康，付出了沉重的代價。因此我國認識到經(jīng)濟的發(fā)展不應當以犧牲我國的資源環(huán)境為代價，機械設(shè)計加工行業(yè)作為我國國民經(jīng)濟重要支撐力之一也應當將可持續(xù)發(fā)展的觀念作為行業(yè)的標準之一。作為企業(yè)原材的選擇料必須要遵循環(huán)保，低成本，低耗能，高效率的原則，以此來降低環(huán)境的污染提升企業(yè)的經(jīng)濟效益。

而對于可持續(xù)發(fā)展在機械設(shè)計加工行業(yè)的具體實施方法，可以將行業(yè)中材料的利用效率作為參考，從中找出可以降低成本實行可持續(xù)發(fā)展策略的方法。據(jù)權(quán)威資料表明在機械設(shè)計加工業(yè)，一些零件得到生產(chǎn)成本是可以得到有效控制的，有不少材料是可以進行循環(huán)利用的，這些不僅可以幫助生產(chǎn)企業(yè)降低成本，還可以節(jié)約資源，達到綠色生產(chǎn)的目標。

如今，為了加緊跟社會經(jīng)濟發(fā)展的步伐，調(diào)節(jié)生態(tài)環(huán)境保護與經(jīng)濟發(fā)展之間的關(guān)系，可持續(xù)發(fā)展的理念正在逐步被人們關(guān)注。在選擇機械設(shè)計加工材料的過程中必須遵循可持續(xù)發(fā)展的理念，將可持續(xù)發(fā)展的理念有效地運用到機械設(shè)計加工中，將材料使用和機械設(shè)計調(diào)合在一起。讓使一種材料，多種功能運用的生產(chǎn)途徑在技術(shù)上得以實現(xiàn)并逐步走向成熟，這種理念在幫助企業(yè)解決了成本問題的同時，讓機械設(shè)計加工行業(yè)逐漸步入了穩(wěn)定的可持續(xù)發(fā)展道路，這為我國經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展注入了新的活力。

3.2 性能性原則

在機械設(shè)計加工領(lǐng)域，材料的選擇與材料本身的用途是緊密關(guān)聯(lián)的。不同的材料會顯示出不同的性能，工程師會根據(jù)材料的不同性能為材料找到最為合適的用途。機械的設(shè)計加工在材料的選擇上有很多的思路，但總體來說材料的選擇要能達到機械設(shè)計加工對材料性能的要求。拿我們常見的機械設(shè)計材料來說，金屬材料的特性在于有良好的性能且有較高的強度，但是有不少金屬材料會在潮濕環(huán)境下改變其使用性能高分子材料往往有較強的彈性以及耐腐蝕性，但是在高溫條件下很容易出現(xiàn)變形，從而導致性能發(fā)生變化。因此在進行材料的選擇是要重視工作環(huán)境對材料本身理化性質(zhì)的影響，從而使機械可以在工作的環(huán)境下正常高效的運轉(zhuǎn)。此外，材料的選擇將會直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量，而產(chǎn)品的質(zhì)量將決定產(chǎn)品在市場上的價值，在進行加工制造時材料的選擇要慎重，在符合綠色生產(chǎn)理念的同時通過精心的選材提升產(chǎn)品的質(zhì)量。

3.3 了解材料的基本屬性和材料的利用價值

在機械設(shè)計中，有很多材料都是經(jīng)常要用到的。對于這些常用的材料，企業(yè)的技術(shù)人員和工程師要對其性能和運用的價值有全面的了解，這樣在進行材料選擇時，工程師便會更加高效的完成選材工作，并對機械的設(shè)計有更加全面的認識，這對后期加工工作的展開是十分關(guān)鍵的。

在機械設(shè)計加工中最常見的材料便是金屬材料，金屬材料是工業(yè)中運用范圍最廣的材料之一。相比于其他的材料金屬材料的韌性和強度較高，價格便宜，是一種較為理想的材料。在當前的科技水平下金屬材料的種類也日益增多，有很多金屬材料在某些理化性質(zhì)上有較為優(yōu)越的性能，工程師要充分了解這些材料的性能，為更好的進行材料的選擇打下基礎(chǔ)。復合材料也一種廣泛運用的材料，這種材料有兩種或兩種以上的材料組成，這種材料能同時滿足機械加工對材料的諸多苛刻要求，所以使用范圍非常廣。復合型材料分為兩種類型，即金屬和非金屬，例如由金屬材料組成的就是金屬復合材料，由樹脂等材料組成的就是非金屬材料，工程師在在進行材料的選擇時同樣要遵循成本、質(zhì)量、安全性、可持續(xù)發(fā)展的原則，提升加工企業(yè)的經(jīng)濟效益。

選擇碳素材料和合金鋼材料，是多數(shù)廠商提升生產(chǎn)質(zhì)量普遍運用的方法。碳素材料是常見的生產(chǎn)原材料，價格偏低，適用范圍非常廣，可是由于自身強度低，使得它在使用中不易被完全淬透。但倘若在生產(chǎn)過程中加入一些合金，就會形成新的材料，這種新材料淬透性強，自身的韌性和強度也有所增加。這種材料的制作加工要求不高，很多產(chǎn)商可以自行制作，用這樣的材料可以極大的提升機械的使用壽命，提升產(chǎn)品的質(zhì)量。

但當前很多廠商在機械設(shè)計的時候，很多將種材料會堆放在一起，因此在選擇材料的時候很難將它們區(qū)分，這不僅大大的降低的工作的效率，也為后期材料的回收利用帶來了巨大的難度。因此企業(yè)應當加強對生產(chǎn)環(huán)節(jié)的管理，并注重材料的回收和循環(huán)利用。例如將一些合金或者單一的部件作為成品材料，將其作為規(guī)范到生產(chǎn)流程中，對已經(jīng)損壞的零件技術(shù)的更換回收，使材料可以循環(huán)利用，以此來降低生產(chǎn)的成本。

4 結(jié)語

選擇合適的材料并將材料的性能給予充分的開發(fā)是機械設(shè)計加工產(chǎn)業(yè)的核心，只有做到這些才能真正的發(fā)掘機械制造行業(yè)潛能，使行業(yè)得以一種高效且環(huán)保的方式快速發(fā)展。因此，機械設(shè)計加工廠商要重視材料的選擇，運用的科學的管理方法和創(chuàng)新的工藝，將經(jīng)濟，環(huán)保，高效率三者的和諧的統(tǒng)一起來，為我國機械設(shè)計加工行業(yè)的發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻：

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作者簡介：陶勇（1958-），男，四川綿陽人，講師，研究方向：主要從事機。