淺析機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中機(jī)械材料的選擇和應(yīng)用

馮浩強(qiáng) 劉向陽(yáng)

【摘 要】隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，各種機(jī)械企業(yè)也得到快速的發(fā)展。對(duì)于這些企業(yè)而言，面對(duì)日益激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，他們要想提高自身的市場(chǎng)份額并進(jìn)行更好的發(fā)展，需要提高機(jī)械生產(chǎn)的效率，同時(shí)也要注重對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的提升。要想將產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行提高，機(jī)械企業(yè)還需對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，所以在企業(yè)發(fā)展的過(guò)程中，機(jī)械設(shè)計(jì)工作起著極為重要的作用。機(jī)械設(shè)計(jì)工作的合理性不論是對(duì)產(chǎn)品制造的質(zhì)量還是其成本都有著極大的影響，對(duì)于企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展也有著直接關(guān)聯(lián)。本文對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中機(jī)械材料的選擇和應(yīng)用進(jìn)行分析，以供參考。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械設(shè)計(jì);材料選擇;應(yīng)用

引言

現(xiàn)代化時(shí)代給以我國(guó)機(jī)械制造企業(yè)的發(fā)展帶來(lái)機(jī)會(huì)，機(jī)械制造企業(yè)不負(fù)眾望緊跟現(xiàn)代化工業(yè)強(qiáng)國(guó)目標(biāo)引領(lǐng)，在日常競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的當(dāng)下能夠及時(shí)找準(zhǔn)定位，進(jìn)而取得了巨大的發(fā)展與進(jìn)步。而機(jī)械制造行業(yè)在較短的時(shí)間內(nèi)得以迅速發(fā)展起來(lái)，主要是源于其在材料的選擇與應(yīng)用上，這一點(diǎn)是不可否認(rèn)的。但市場(chǎng)上還存在著一些因素影響著該行業(yè)的發(fā)展，其中表現(xiàn)較為明顯是環(huán)境日益惡化的當(dāng)下，由于我們過(guò)度的開(kāi)采資源以及大批地開(kāi)設(shè)工廠，使得我們賴(lài)以生存的環(huán)境遭受了巨大的破壞，資源的匱乏將會(huì)在很大程度上引發(fā)機(jī)械制造企業(yè)缺乏原材料等問(wèn)題，進(jìn)而阻礙機(jī)械制造行業(yè)整體的發(fā)展。

1合理選擇機(jī)械材料的重要意義

在國(guó)內(nèi)科技水平有助于有序經(jīng)濟(jì)發(fā)展的現(xiàn)階段，社會(huì)上人們的生活方式和工作方式發(fā)生了巨大變化，他們通過(guò)各種機(jī)械工具，對(duì)機(jī)械材料的發(fā)展起到了強(qiáng)大的推動(dòng)作用。隨著社會(huì)發(fā)展，對(duì)設(shè)備材料的需求越來(lái)越大，相應(yīng)生產(chǎn)企業(yè)的數(shù)量也在增加。這樣一來(lái)，行業(yè)市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)就會(huì)大大增加。作為生產(chǎn)企業(yè)，只能不斷提高整體質(zhì)量，脫離行業(yè)市場(chǎng)。機(jī)械設(shè)備材料質(zhì)量的逐步提高，使國(guó)內(nèi)機(jī)械設(shè)備質(zhì)量取得了顯著進(jìn)步，從更深的角度擴(kuò)大了其影響范圍，為提高國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力作出了有力貢獻(xiàn)。此外，新機(jī)械設(shè)備在全社會(huì)廣泛應(yīng)用，導(dǎo)致社會(huì)生產(chǎn)力顯著提高，國(guó)內(nèi)工業(yè)化速度加快，經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng)。

2機(jī)械設(shè)計(jì)中材料選擇的關(guān)鍵因素

2.1了解材料的屬性與利用價(jià)值

在機(jī)械設(shè)計(jì)中材料選擇的關(guān)鍵性要素首先有了解材料的屬性與利用價(jià)值。在上文中曾提到機(jī)械的質(zhì)量、價(jià)格成本等因素與其所選用的材料具有十分密切的聯(lián)系。因此為了可以更好地保障機(jī)械的質(zhì)量，我們需要在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)與加工前進(jìn)一步對(duì)材料的相關(guān)屬性與利用價(jià)值進(jìn)行了解，從而根據(jù)機(jī)械設(shè)備的用途而選用其所適合的材料。此外，材料的利用價(jià)值也會(huì)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)造成嚴(yán)重的影響。例如，若選用利用價(jià)值較小的材料，那么這無(wú)疑會(huì)導(dǎo)致機(jī)械設(shè)計(jì)的價(jià)格成本出現(xiàn)較大的提升。故而為了可以有效降低機(jī)械設(shè)計(jì)的成本，我們需要選用利用價(jià)值較高的材料進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)。

2.2嚴(yán)格控制機(jī)械產(chǎn)品的加工制度

在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)的材料選擇中，我們也需要嚴(yán)格控制機(jī)械產(chǎn)品的加工制度。機(jī)械產(chǎn)品的加工制度不但會(huì)影響到機(jī)械產(chǎn)品的加工質(zhì)量同時(shí)也會(huì)對(duì)其加工效率造成一定的影響。因此，為了可以加快機(jī)械產(chǎn)品的加工效率，我們需要進(jìn)一步完善機(jī)械產(chǎn)品的加工制度，并加強(qiáng)對(duì)機(jī)械產(chǎn)品加工資度的控制與管理。我們也需要加強(qiáng)對(duì)機(jī)械產(chǎn)品加工過(guò)程的監(jiān)控，從而避免加工機(jī)械產(chǎn)品加工人員在加工過(guò)程中出現(xiàn)失誤等問(wèn)題。

2.3充分考慮運(yùn)行環(huán)境

在機(jī)械設(shè)計(jì)階段，材料的質(zhì)量和強(qiáng)度是兩個(gè)不能忽略的元素。選擇材料時(shí)，機(jī)械材料運(yùn)行的環(huán)境是提高機(jī)械工程整體質(zhì)量的前提條件。同時(shí)，機(jī)械工程師可能會(huì)受到直接和深刻的環(huán)境因素的影響，如果不關(guān)注環(huán)境因素，可能會(huì)導(dǎo)致有害的結(jié)果。當(dāng)操作環(huán)境為酸時(shí)，由于金屬材料的特性，很容易溶解。在這種情況下，應(yīng)選擇和保護(hù)防腐材料;如果操作環(huán)境潮濕，則可能會(huì)腐蝕機(jī)械零部件。

3機(jī)械設(shè)計(jì)中材料的選擇與應(yīng)用

3.1載荷類(lèi)型材料的選擇

在機(jī)械的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，對(duì)于多種元件和材料進(jìn)行選擇，應(yīng)該考慮到最終的使用效率。但是，在很多情況下，很多材料的選擇都沒(méi)有辦法得到具體的運(yùn)用，因此，產(chǎn)生了很大的浪費(fèi)。這類(lèi)問(wèn)題最主要的原因就是被淘汰材料或者是元件并沒(méi)有起到較為有效的載荷能力，因此，也就不能發(fā)揮出其材料本身的優(yōu)勢(shì)。所以，在對(duì)于機(jī)械進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要對(duì)于材料的載荷進(jìn)行詳細(xì)的選擇，比如，可以使用低碳鋼滲碳等方法。

3.2選擇實(shí)用性的材料

進(jìn)行機(jī)械材料選擇，第一要考慮的就是材料的使用性。對(duì)于那些鍵機(jī)械加工中有著突出效果的材料，應(yīng)該在選擇之前根據(jù)不同的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行深入的分析，從而選擇可以使用的材料。這樣有利于對(duì)于材料的科學(xué)分配和合理使用，不會(huì)因此而造成大量的浪費(fèi)。比如，對(duì)于加工環(huán)節(jié)，應(yīng)該選擇那些硬度較高的材料;而在一些需要對(duì)于外觀進(jìn)行優(yōu)質(zhì)的環(huán)節(jié)，就應(yīng)該選擇相應(yīng)的材料。通過(guò)不同的要求，來(lái)確定材料的使用性，而進(jìn)行選擇和限定。

3.3選用經(jīng)濟(jì)的材料

在機(jī)械設(shè)計(jì)選擇材料過(guò)程中，經(jīng)濟(jì)成本也是最重要的因素。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，相關(guān)的人員需要根據(jù)設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程的具體步驟進(jìn)行詳細(xì)的了解，并且對(duì)各個(gè)過(guò)程的各種特點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)。這樣才可以選擇性?xún)r(jià)比更高的機(jī)械材料，大大地發(fā)揮材料的價(jià)值，使得機(jī)械的設(shè)計(jì)能夠符合相關(guān)的要求。而不同的機(jī)械材料具有不同的性能，需要對(duì)材料的使用性能進(jìn)行深入的探究，才可以選擇性?xún)r(jià)比更高的經(jīng)濟(jì)型材料，而且還需符合相關(guān)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。此外，需要對(duì)于機(jī)械材料的整體預(yù)算進(jìn)行控制，主要依據(jù)兩個(gè)方面的原則：一方面是需要完成機(jī)械設(shè)計(jì)的要求，在保證完成的過(guò)程中選擇價(jià)格較低的材料;而另一方面，是選擇那些性?xún)r(jià)比較高的材料，尤其是可以循環(huán)利用的材料，應(yīng)該被優(yōu)先選擇。從能源降耗問(wèn)題方面，合理地控制機(jī)械設(shè)計(jì)的成本，從而使整個(gè)項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)收益得到有效的提高。

結(jié)束語(yǔ)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，機(jī)械產(chǎn)品的品種也趨于多元化，所以在開(kāi)展機(jī)械設(shè)計(jì)加工工作期間，機(jī)械企業(yè)必須要對(duì)多方面因素進(jìn)行考慮，通過(guò)對(duì)材料進(jìn)行合理選擇、對(duì)金屬加工潤(rùn)滑劑進(jìn)行科學(xué)應(yīng)用，不僅能有效降低企業(yè)的加工成本，同時(shí)也能延長(zhǎng)機(jī)械設(shè)備的使用壽命，而機(jī)械設(shè)計(jì)加工企業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益也會(huì)隨之得到大幅度提高。不僅如此，企業(yè)還需對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)加工工作進(jìn)行科學(xué)管理，對(duì)于設(shè)計(jì)、加工人員也要進(jìn)行大力的培訓(xùn)，這樣不但設(shè)計(jì)人員的專(zhuān)業(yè)知識(shí)及技能可以得到大幅度提升，同時(shí)在開(kāi)展設(shè)計(jì)工作時(shí)他們也能對(duì)多方面影響因素進(jìn)行綜合考慮，這樣也可有效的提高機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作的質(zhì)量。

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（作者單位：河南工學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院）