王筱冬

（榆林學(xué)院能源工程學(xué)院，陜西 榆林 719000）

機械設(shè)計中材料的選擇和應(yīng)用是十分關(guān)鍵的一個方面，其會對機械設(shè)計產(chǎn)品的功能與質(zhì)量形成直接的影響作用，當(dāng)前在缺少資源的形勢下，人們?nèi)找嬷匾晳?yīng)用的材料問題。可持續(xù)發(fā)展業(yè)已變成國內(nèi)的發(fā)展基本國策之一，因此機械設(shè)計材料的選擇和應(yīng)用問題應(yīng)堅持這個原則，在確保材料質(zhì)量的基礎(chǔ)上，選擇新型的、環(huán)保的、經(jīng)濟性的材料。

1 機械設(shè)計中材料的選擇和應(yīng)用

1.1 實用材料的選擇和應(yīng)用

機械設(shè)計中第一個需要考慮的問題是選擇和應(yīng)用材料的實用性問題，進而結(jié)合材料的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)科學(xué)地進行制造和加工。一般來講，機械設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)要求比較嚴格的材料特性，務(wù)必在實現(xiàn)生產(chǎn)需要跟工藝條件下進行加工，根據(jù)各種工藝技術(shù)加工機械產(chǎn)品，這就需要保障材料的實用性跟機械設(shè)計的需要相符合。并且，機械加工應(yīng)兼顧材料的性能強度與耐磨性等，有些情況下應(yīng)特殊化地處理加工材料之后的零件外形，從而結(jié)合各種零件的特點選用適宜的材料實施加工，最終得到符合設(shè)計指標(biāo)的機械產(chǎn)品。

1.2 低耗材料的選擇和應(yīng)用

國內(nèi)倡導(dǎo)的生活與生產(chǎn)方式之一是建構(gòu)節(jié)省資源型與環(huán)境友好型的社會。對于機械設(shè)計而言，在處理材料的情況下應(yīng)重視環(huán)保與低消耗問題。當(dāng)今在加工機械的時候，應(yīng)用于加工中的一種關(guān)鍵的工藝技術(shù)熱處理會嚴重地影響到周圍的環(huán)境，從而使大氣污染形成。為此，在機械設(shè)計中選用與應(yīng)用基于熱軋與冷軋情況下依舊具備優(yōu)良特性的機械材料，倘若加工中必須使用熱處理工藝技術(shù)，那么需要盡可能地應(yīng)用便于操作的材料，從而能夠使污染環(huán)境與浪費資源的現(xiàn)象減少。

1.3 載荷性材料的選擇和應(yīng)用

在加工機械材料后，失效的情況經(jīng)常會出發(fā)生。在工作實踐中應(yīng)用加工之后零件的時候，抑制失效的現(xiàn)象非常容易發(fā)生。這或許是由于機械設(shè)計中選擇應(yīng)用的材料的載荷性能不同造成的。這就要求根據(jù)實際標(biāo)準(zhǔn)對材料的荷載性能進行估算，從而科學(xué)地選用適宜載荷的材料，以減少生產(chǎn)費用，確保機械設(shè)計的順利進行。

1.4 無害材料的選擇和應(yīng)用

機械設(shè)計材料可能存在相應(yīng)的毒性，像是金屬鎳元素。如此的元素會永久性地傷害人類，也會污染大氣環(huán)境，因此應(yīng)留意選用的材料，實時地進行檢測，防止混入有害有毒的物質(zhì)。

2 機械設(shè)計中材料的選擇和應(yīng)用需要注意的問題

2.1 實現(xiàn)機械零件的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)

在選擇和應(yīng)用機械設(shè)計材料的情況下，務(wù)必保證零件不會形成扭曲，保證其實用價值，結(jié)合比較堅固的材料實現(xiàn)設(shè)計，從而可以均勻分散機械的受力，實現(xiàn)材料抗變特性的優(yōu)化。例如，在設(shè)計加工機械的情況下，能夠?qū)嵤┑吞间摀教蓟蛘呤侵刑颊{(diào)制的加工手段，從而使材料的特性提高，最終實現(xiàn)應(yīng)用機械零件的標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 實現(xiàn)經(jīng)濟性的需要

在選用機械設(shè)計材料時，應(yīng)尤為認真和小心。不但不會浪費材料，而且盡量地實現(xiàn)機械設(shè)計產(chǎn)品的所有性能。例如，對于選用的要求相應(yīng)硬度的材料，企業(yè)應(yīng)權(quán)衡能夠開展機械設(shè)計的材料，在選擇的結(jié)合零件要達到的硬度、零件的大小和尺寸、材料的實際形狀等，并且認真地計算需要材料的數(shù)量，防止出現(xiàn)浪費的情況，不然會導(dǎo)致增加機械設(shè)計的費用。例如，在機械設(shè)計中要求的截面面積是50mm以上，那么企業(yè)能夠選擇和應(yīng)用20Cr；倘若要求的截面面積是50mm～150mm間，以及其重量在50kg以內(nèi)，那么企業(yè)能夠選擇和應(yīng)用20Cmnti，像是這樣的選擇，企業(yè)能夠科學(xué)地完善與優(yōu)化機械設(shè)計材料的選擇，防止發(fā)生浪費的情況而進一步缺少資源，進而導(dǎo)致顯著地增多企業(yè)的費用投入，難以實現(xiàn)理想的經(jīng)濟效益。

2.3 實現(xiàn)環(huán)保性的需要

機械設(shè)計材料的選擇應(yīng)把好工業(yè)生產(chǎn)源頭，選用無害、環(huán)保的材料。在此過程當(dāng)中，負責(zé)機械設(shè)計的工作者顯得非常關(guān)鍵，機械設(shè)計工作者應(yīng)學(xué)習(xí)大量的相關(guān)知識，能夠全面地把握與探究機械設(shè)計材料，從而做出最終的理想化選擇。機械設(shè)計這項工作是長期性的、任務(wù)重，而機械設(shè)計是所有工作正常開展的基礎(chǔ)保障和前提條件，而企業(yè)設(shè)計的理想與否會影響到工業(yè)生產(chǎn)的好壞。因此，為了實現(xiàn)理想的經(jīng)濟效益，企業(yè)的機械設(shè)計應(yīng)堅持生態(tài)平衡、環(huán)保保護的原則，以環(huán)保作為一項重要指標(biāo)，從而有效地保護人類生存和發(fā)展的美好世界。

3 結(jié)語

總而言之，伴隨社會文明的進步與經(jīng)濟的發(fā)展，機械設(shè)計制造業(yè)得以迅速地發(fā)展，實現(xiàn)了較大的突破，而在機械加工中選擇和應(yīng)用機械設(shè)計材料的問題變得非常關(guān)鍵，這就需要機械設(shè)計對材料的選擇和應(yīng)用堅持適應(yīng)性、經(jīng)濟性、環(huán)保性、可持續(xù)性的要求，根據(jù)各種機械設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)選用適宜的機械設(shè)計材料，從而使加工機械的效率與質(zhì)量提升。