基于机械工程选材的研究

基于机械工程选材的研究

谢宇

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摘要：在国家经济体系中，机械行业是一个重要的行业。正确地选用材质是机器装备设计中的关键。而这一点，将直接影响到整个工程的成败，以及整个工程的成本。选用该材料时，要从实用性、经济性、安全性等方面加以考虑。文章根据教学实践，从教学内容和教学方法两个层面探讨了教学内容的选择问题。以期为有关工作提供借鉴。

关键词：机械工程；选材；意义

引言

当前，国内很多产业都需要更高层次的产品。材料的选择是机器设计的关键环节。要使建材得到最大程度的发挥，就要对建材进行科学、合理的选用。经生产检验，其质量有了较大的改善。另外，在特定的工程中，减少所需要的费用也会更好。但在生产中，因材料选择不当，导致部分产品的某些特性与规范要求不符。因而，许多机器部件在工作中处于应力状态，不能得到实时的状态，给生产造成极大的浪费。所以，如何选用合适的材质，就显得尤为重要。选用什么样的材质，对整体项目的各项指标都有较大的影响。所以，在进行数控加工设备的选材时，必须对其选材给予足够的重视，并对选材时所要考虑的各项问题作了详细的讨论。

一、材料选择的原理

我们知道，依据作业环境来决定所需要的物料的使用需求，首先，这是选择物料的基本起点。其次，对水泥砂浆的选择方法进行了讨论。第三，把节省了的物质也纳入了考量。从而达到了“原材料丰富、技术精良、供给稳定、成本合理”的目的。

(一)择人而用之原则

经济效益的原理是指所选择的原料是否能够以较低的成本和较低的价格来生产产品。从经济角度出发，在选用原料时，尽量选用货源充足，价格低廉，易于加工，综合成本较低的原料。总体而言，在保证部件工作性能的条件下，应尽可能选用价格低廉的钢材，并可采用碳素钢材替代合金钢材；如果可以，尽量避免使用高合金钢材；有了精钢，自然也就没有必要再使用其它的东西了。另外，我们在思考经济问题时，不应该仅仅着眼于眼前，而应该着眼于长期。长期而言，一些商品在短期内看似昂贵，但是由于其较长的使用年限和较少的维修费用，可以产生良好的经济效果。总的来说，这里的经济状况还是相当好的。此外，在选用高分子材料时，还要综合考虑外界条件（如：温度，湿度，氧气，光照，油等）对高分子材料性质的影响。

(二)材料选择原则

材料选择的依据是：所选择材料制作的机器部件是否具有工作特性。材料的可用性是指一个机器部件在一般操作状态下的表现。包括力学性质，理化性质等。为了确保它的安全、可靠和持久运行，就需要对它的服役特性进行深入的研究。这是首先要考虑到的素材。这些部件所要求的材质都是不一样的，有些部件要求很高，有些部件要求很高，有些部件却没有要求，只要保持外形就可以了。但对普通机械部件来说，它的机械性能是首要问题。

(三)材料的技术原理

产能原理就是把所选原材料制成产品的能力。举个例子，一些材质，在纯粹的属性上，是完美的，但因为无法进行加工，所以价格很高，被归类为劣质品。所以，如何选择合适的材质，如何处理好这些材质，将极大地影响到这些材质的制作难度、生产效率和生产费用。

二、材料选择的五步

（一）对选定的材质进行了性能需求和破坏分析，着重于部件的使用情况，并对部件进行了强度、刚性、稳定性等方面的计算。

（二）筛选筛选出的资料。金属材料、陶瓷材料、聚合物材料和人造材料是当今世界上最重要的四大类。

（三）对已有的研究结果进行评价。

（四）选取合适的材质。

（五）在工地上检验被选中的部件。

三、选材

(一)以具有代表性的实际组件作为实例，对选用的材质做了类似的研究

在工程实践中，由于构件类型和性质的不同，需要使用不同的材质来满足构件的使用需求，而每一种材质又各有不同的特性。与钢铁相比，金属由于其优良的机械性能而被日益广泛地使用。为了更好地解释所选择的材质，以下列出了一些具有代表性的零件。

1.机械装置的托架。加工机械用的齿轮，对其疲劳性能，特别是弯曲性能，不仅要具有较高的耐磨性能、较高的冲击韧性和较好的机械性能。而对中碳钢板进行表面强化处理，则可以达到以上要求；经过低碳，碳化，低温急冷，回火等处理后，仍然可以使用。不过，在38 CrMoAl合金的表层涂上一层氧化物，用来处理一些普通的机器部件并不算太难。文章对这三种原料的选用及制作过程进行了对比，并对其进行了经济性分析。其中，以高频表面增强处理成本最低，碳化处理次之，氮化处理次之。

2.轴线是一类很有意义的构造。为了满足硬度，强度，耐磨，耐腐蚀等方面的性能指标，通常选用的是碳素钢及其合金材料。对其进行表面处理，可以使其耐磨、抗疲劳等特性得到明显改善，使其机械性能得到明显改善。然而，由于其成本较高，容易引起应力集中，使其应用受到限制。对比、筛选。

3.机械的构件。机体结构是机械结构的基础。在这台机械的表层上，有许多部件，甚至还有一些部件，在沿着机械的轨道运动着。所以，整套设备都是建立在机身上，零件的位置精度以及移动精度都取决于机身的精度。飞机零件因使用目的的差异，外形差异较大，但结构特征基本相同。

(二)综合分析各种材料的性能参数，综合考量选用的材质，实际中，大部分构件处于各种受力状态，并且各个构件的受力状态也不尽相同。所以，在选用材质时，要根据需求的最大化来选用。对其进行了机械性能、硬度、耐磨性、耐热性、抗腐蚀性能等方面的研究。

四、机械材料应用于机械

(一)钢架的材质和应用

目前来说，主要的精力还是放在了工业上。自改革开放以来，中国的钢铁工业不但在总体的产品结构上有了很大的改变，而且在各个领域都有很大的进步。产业的集中程度进一步加强。在这些工业中，汽车工业、通讯工业、海洋钻井工业、石油工业、采矿机械工业和建筑工业是主要的工业部门。

(二) 铝、铝合金的应用

所用的膜是一种致密而导热性能优良的膜。铝合金具有外观美观，价格低廉，使用方便等特点。在航天领域，可发挥其高密度、高低温、高强度、高抗腐蚀性等优点，使其在航天领域具有优异的应用前景。在某些特殊的航天应用场合，用铝合金制造的钢索取代了大量的常规钢索，具有广阔的应用前景。

五、结束语

因此，在机械工程材料的选取上，既要根据零件的应用要求，保证其使用寿命，又要根据零件的使用特征，科学地选取材料，提高其使用寿命。这种方法不但提高了产品的品质，同时也减少了产品的成本和能源消耗，同时也使得机械和装备的材料选择更为合理。要做到可持续发展，选用低能耗、轻污染的原料，对资源进行有效的使用，才能保证机器行业的稳定发展，才能保证人与环境的和谐，才能保证机器行业的稳定发展。文章从理论上对选材原则进行了剖析，对选材5个环节进行了简析，对选材进行了讨论，对机械选材在力学中的应用进行了初步探讨。

参考文献

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