裴卓洋 湖南省长沙市明德中学

关于机械制造加工中的材料选择的分析

裴卓洋 湖南省长沙市明德中学

在机械制造加工中，材料的选择至关重要。材料是机械制造加工的对象，不同的工艺、不同的产品，对于材料的需求与选择都是不一样的。不同的合金或非金属材料，在性质上有很大差异，适宜不同的产品与加工方式。本文将从使用要求、加工工艺、经济成本等方面进行考量，分析机械制造中材料的选择。希望可以对机械加工中的材料选择起到参考借鉴的作用。

机械制造加工 材料选择 使用要求 加工工艺 经济成本

在机械制造加工当中，最为常用的材料就是铸铁和钢，此外各类合金材料、非金属材料等等都是比较常见的加工材料。这些材料在性质上存在很大差异，有的硬度高、有的硬度低、有的脆性高、有的脆性低。这些各不相同的材料性能给机械制造加工带来了不小的困难，如何选择合理的加工材料，保证机械制造加工能够得到高质量的产品，都是需要考虑的。

1 从使用要求考量材料选择

进行机械制造加工的目的就是要通过加工活动得到可用的零部件产品，这些零部件产品都有固定的使用目的，在加工中若是不考虑其使用目的，导致材料选择不当。那么即便加工出来零部件尺寸非常适合，也可能因为材料性能问题导致这些零部件不能发挥出作用，进而导致产品出现质量缺陷。从使用要求这个方面考量材料的选择，需要从以下几个方面展开。

1.1如果加工的零部件在尺寸上比较小，而且要求承受的载荷很大，或是自身质量要求较轻，那么就可以考虑性能优良、价格较贵的材料。这是因为使用性能要求高，那么材料的性能要求自然也就高。而尺寸较小，那么所需要用到的材料也不多，并不会造成太多的成本增加。

1.2如果零部件需要在使用中承受静应力，那么可以考虑选择脆性材料或是塑料。而如果零部件需要承受冲击载荷时，那么就应该尽可能选择塑料材料。这是因为塑料材料的冲击韧性较好，能够有效应对来自外部的载荷冲击。

1.3如果零部件要承受变应力，那么就应该从疲劳强度的角度出发，选择疲劳强度较低的材料。并且需要注意的是，如果选择疲劳强度较低的材料，那么还需要对材料结构形状进行改变，或是对材料表面进行硬化处理，提高材料性能。

1.4如果零部件对刚度的要求更高时，则在材料选择上可以以一般材料为主，只是注意材料的尺寸以及剖面结构形状即可。

1.5如果要求零部件的耐磨性能良好，那么就可以选择减磨材料。也可以选择一般强度材料，对其表面进行硬化处理提高耐磨性能即可。

2 从加工工艺考量材料选择

加工工艺对于材料的选择也具有很大的影响，不同的加工设备、不同的工艺要求、不同的加工刀具等，其适合加工的材料都存在差异。所以在机械制造加工当中，对于材料的选择也不能忽视加工工艺，需要从加工工艺的角度对加工材料做出合理的选择。

2.1如果加工的零部件尺寸较大，那么在材料选择上应该考虑以铸件或是焊接件为主。比如要加工一个500毫米或是更大尺寸的齿轮毛坯件，这在一般的设备条件下存在不小的困难。这时如果选择铸件或是焊接件，那么就大大减少了加工的难度。尤其是对于一些小规模的机械制造加工企业而言，在加工设备不够齐全的情况下，这种材料选择是最适宜的。

2.2如果加工的零部件形状非常复杂时，想要利用一块材料经过多次加工成型显然是比较困难的。尤其是存在一些内部结构的时候，其加工难度就更高了，如箱型零部件。此时，选择铸件或是焊接件，可以大大提高加工的效率，也更容易保证加工成品的质量。

3 从经济成本考量材料选择

企业进行机械制造加工的根本目的是为了获得经济利益，如果在材料选择上造成较大的成本开支，那么必然就会降低企业的生产效益。因此在进行材料选择的时候，必须要加强对经济成本的考量。

3.1如果在可选择的材料范围内，存在低价格的材料，那么就不应该为了其他目的而选择其他高价格的材料。比如在加工某些零部件的时候，没必要为了表面美观或是其他原因选择高价格的材料。

3.2钢板相对于铸铁而言价格更高，但是在进行小批量或是单件生产的时候，就可以选择价格更高的钢板。因为使用铸铁需要制造木模，而使用钢板材料就可以节省木模制造的成本。

3.3在材料选择上，应该考虑到地理区位因素，即应该优先考虑本地材料，若是本地材料在使用要求或是加工工艺方面无法满足，那么才应该考虑其他地区的材料，如此可以节省材料的运输费用。

3.4部分零部件可以划分为几个更加细小的构成部分，而其中个别部分才是使用要求的关键所在，其他部分和使用要求并无太大直接关系。比如蜗轮轮齿在使用要求上需要具备良好的抗胶合能力以及耐磨性能，因此在材料选择上就可以选择较好的材料作为齿圈，选择一般的材料作为轮齿，这样可以节省不少成本。

3.5考虑到运输、生产准备、材料存放等方面的成本，在材料选择上应该尽可能减少品牌型号、品种规格，如此可以大大节省采购成本以及下料成本。

3.6在机械制造加工中，还需要考虑到材料的形状尺寸等，尽可能减少加工过程中对材料造成的浪费，最大程度实现材料的利用。

4 结束语

机械制造加工生产中对材料的选择需要从多个方面考量，对于有志于从事这方面工作的高中生而言，需要对使用要求、加工工艺以及经济成本这三个方面的材料选择要求事项形成一定的认知和掌握，努力学好相应的科学文化知识，为自身将来发展打下基础，为机械制造加工提供助力。

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