西安翔远装饰工程有限公司
摘要：基础设施的构建对于机械制造业的要求也越来越高，这就意味着现代化的机械制造领域除了要面对更为广阔的市场需求之外，还要在质量上适应现代化发展的客观情况，这就要求相应的机械制造企业要强调质量和效益的长远发展。材料作为构成机械设备结构和基本性能的重要组成部分，在这种情况下也应当受到更加高度的重视和关注，相关企业要强化对材料的科学选择与合理利用。
关键词：机械设计；机械材料；选择与应用
引言
新设备以及新技术的出现可以让各个行业的生产效率快速提升，可以让经济发展速度得到保证。机械设计、生产工作中，材料是机械设备高质量生产、顺利投运的重要保障，设计工作人员只有做好材料的选择与应用工作，才能推动机械制造业取得进一步的发展，进而推动工业发展。
1机械设计中科学选择材料的重要性
机械设计中之所以不断提高对材料选择的重视，主要因为工业化发展进程中，机械设计要求不断提高，加上现代化机械设计理念创新，机械设计关系着我国经济发展与技术进步，材料决定机械设计质量，所以必须重视机械设计中材料的选择以及应用。改革开放为机械设计带来巨大发展机遇，经济迅速发展需要机械设计的支持。机械设计期间，材料决定机械设计与应用的质量。现代化机械设计创新标准提高，机械制造产品质量越来越受到重视，在此基础上，机械设计必须选择正确的材料，才能更好地制造与现代化发展相匹配的机械产品。机械材料的选择与合理应用，对机械设计来讲具有不可替代的作用。在生态化、可持续、环保发展理念下，机械设计必须进行设计理念创新，从绿色节能角度出发去选择适当的机械材料，并且充分应用，减少资源、能源消耗，保证机械产品功能性，防止机械制造对环境造成巨大污染，威胁生产资源平衡。材料选择注重环保性、经济性、适用性，利用机械材料的科学选择，落实机械设计环保理念，从而提高机械制造产品质量，推动机械制造业发展。
2机械设计中材料的选择及其应用类型
2.1金属材料
金属材料在我国机械行业中的应用较为广泛，通常情况下，金属材料主要指的是以金属元素为主的材料。此种材料普遍存在于自然环境中，目前，可应用的金属材料种类就高达数十种。所以在机械设计工作中，金属材料是机械设计的首要选择。当前，在原有金属材料基础上研发出了多种合金材料。使用合金材料可以提升机械设备性能，满足设计工作人员对材料的需求。
2.2复合型材料
复合型材料实际上就是由两种甚至是两种以上物质，通过专业理化反应所形成的一种新型材料。这种由多种物质所结合而成的材料，通常还保留着原本物质的特点，而且在经过结合之后还形成了属于自己的专属性质。在现阶段，复合型材料通常被分为两大类，一种是金属复合型材料，另一种是非金属复合型材料。在实际的机械加工设计中两者均得到广泛应用，而且对于一些要求较为严格以及精密的装置，仅有复合型材料能够被使用，例如飞机以及航天产品的制造，通常会大量应用这类材料，从而避免在飞行过程中出现事故。
2.3陶瓷型材料
这是一种在最近几年才刚刚兴起的一类材料，目前有碳化硅以及氮化硅两类。陶瓷型材料的特点极为鲜明，即硬度较高，不易被腐蚀、具有将强的耐磨性能，而也正是陶瓷材料所具有的这些特点，才使得它被广泛应用于一些精度较高、工业标准严格的仪表设计中，逐渐成为高科技产品最核心以及关键的原材料。
2.4高分子材料
高分子材料在机械设计中主要为塑料、合成类纤维等材料。这些材料相较于其他金属材料，适用范围广阔，并且材料制作便捷。高分子材料在实际应用中，利用天然气的方式加以提取并且投入使用，降低高分子材料能耗，加上高分子材料密度小，所以很大程度上提升材料延展性与适用性。
3机械设计过程中机械材料的选择和应用措施
3.1保证材料经济性
在机械设备的设计环节，为让机械设备质量得到保证，让机械设备得以顺利生产、投入市场，机械设备设计工作人员需要对材料选择与应用的经济性予以高度重视。一方面，设计工作人员在选择、应用材料时，需要对使用者实际需求予以全面考量，保证差异化经济水平用户需求均能得到满足；另一方面，在机械材料的生产中，需要对生产过程中的各个环节予以严格监督，确保材料的使用具有较高的效率，让机械设备的生产工作得以优化，让成本投入得以减少。
3.2材料回收利用的选择
通常机械设备都是由各类金属材料制作而成的，但是机械由不同的构件组成，每个构件的功能和用途又不尽相同，所有每个部分采用的金属材料也不尽相同，有时为了强化机械某一构件的性能，会在对应的部位选择合金材料，这样一来即使能够确保机械构件符合规定的应用标准，但是如果机械设备被淘汰，就会导致部分金属材料难以进行有效的回收，甚至导致回收成本不断地增加。所以在机械设计中，必须要选择和应用可回收利用的材料，这样就能够促使机械的资源化。
3.3注重荷载水平高的材料的选择
机械设计中材料的选择，还要遵循荷载水平高的材料选择原则。机械设备一般情况下都是长时间工作，设备的组成构件在长时间运转下会出现磨损或者功能减弱等状况，这种现象的出现主要原因是机械设计中，选择的机械材料荷载承受能力低，无法满足长时间工作需求，使用寿命缩短、功能丧失。面对这种情况，必须从荷载水平角度出发，在机械设计中，重视评估机械材料的荷载承受力，尽量选择荷载水平高的材料。当然荷载水平评定需要根据机械行业限定标准为主，应用频率高的机械材料相对来讲荷载水平高，符合机械设计选择要求。常见的荷载水平高的机械材料评定，包括低碳钢渗碳处理工艺。
3.4对于耗能较低型机械设计材料的应用
当前阶段，我国开始逐渐加大环境保护以及宣传力度，社会各界也同样开始格外关注对于耗能较低型加工材料的应用。在这当中，机械设计领域应当着重关注环境保护这一原则，相关的设计人员一定要将设计理念进行实时更新，尽早摆脱掉传统加工涉及观念对于自己产生的约束，在未来新型机械的设计与加工过程中，一定要确保在能够符合产品使用性能与质量标准的基础上，降低对于环境的污染以及各种能源的消耗，从而使机械设备实现可持续以及环保性。在未来，可持续以及环保原则必将是各行各业发展的一个大趋势，对于机械的设计加工领域来说，同样无法避免。
3.5材料无害化
部分机械材料所含的元素对于人体皮肤或组织有着一定的破坏，如果对于机械进行长期使用就会出现皮肤破损、系统功能障碍等疾病，例如：机械材料中含有的汞、镍、铅、砷、六价铬等元素，这些元素对于人体健康都有极其严重的影响，既使在机械加工过程中采用有效的防护对策，尽可能降低机械加工对人体带来的不利影响，也无法保障有害的元素颗粒不会飘散到空气中或排放到水体中，所以在机械设计中最好选择和应用无害化的材料。
结语
综上所述，机械设计中加强对材料设备的合理选择具有必要性和合理|生，是推动机械设计走向高端化的应有之策，也是提高机械制造业社会效益的必然举措。在这一过程中，设计主题要从主观和客观上共同落实机械制造业的基本要求，要认真观察机械制造业的发展市场，分析市场的客观需求和具体定位，并以此来作为调整自身规划方案的基础。同时设计主体也应当反思现代化机械材料选择中存在的问题和不足，并不断改进和创新。
参考文献：
[1]张雷.机械设计加工中的材料选择问题研究[J].中外企业家，2019（12）：133.
[2]郭涛.机械设计加工中的材料选择问题探讨[J].南方农机，2019，50（07）：95.