1機械設計中對材料的選擇

材料必須要滿足生產經濟效益的要求。材料除了要滿足使用性能和工藝性能以外，還要能夠滿足生產的經濟性能，即材料的價格、加工費用、維護費用等要控制在合理的范圍內，同時要使用組合結構，提升材料的利用率，對于生產批量較大的零件，可以選擇物美價廉的材料來代替，降低生產的成本。第四，材料的選擇方式。在工程的設計過程中，在保證產品前提的條件下，雖然可以使用價格低廉的材料，但是也要注意到，有時，材料的價格雖然相對較高，但是卻有著優越的使用性能，使用這種材料制造出的產品使用壽命較長，維護費用低廉，也可以降低產品對能源的消耗，從產品壽命周期成本角度而言，有著經濟性的特征。因此，在選擇材料的過程中，需要綜合地考慮各種因素，將加工路線中涉及的各種成本進行選擇性對比，選擇性價比更高的材料。

2影響機械加工件表面層物理力學性能的因素

2.1表面層金相組織的變化

在零件加工的過程中會消耗大量的熱量，這些熱量會導致零件表面出現溫度升高的情況，當溫度突破臨界點時，零件表面層金就會發生一定的變化。一般的切削加工會帶走大量的熱能，對表面層金的影響不大。但是在磨削加工過程中，其產生的熱能較大，會給零件層金相組織帶來較大的影響。

2.2加工表面的冷作硬化

零件在加工時表面層的金屬會出現塑性變形的情況，在該種因素的影響下，晶體間就會出現剪切滑移和嚴重扭曲的情況，同時也會出現晶體破碎、拉長和纖維化的情況，進而導致材料的硬度和強度發生變化，這就是冷作硬化。導致材料加工表面出現冷作硬化的因素包括切削用量、刀具以及工件材料等。

2.3零件表面層的殘余應力

在切削的過程中，零件表層金屬材料會出現組織和形狀的變化，在基體材料與表層的金屬之間會出現一種彈性應力，該種應力就是零件表面層的殘余應力，導致該種應力出現的原因有三種，即由于冷態塑性變形導致的殘余應力、熱態塑性變形導致的殘余應力以及金相組織變化導致的殘余應力。

3潤滑劑的特性及應用

為了使工件得到所期望的幾何形狀、尺寸精度和表面質量，需要對工件進行切削、研磨、沖壓、軋制和拉拔等，金屬加工潤滑劑是金屬在加工工藝過程中所使用的潤滑冷卻材料。其具體包括以下幾方面。第一，潤滑劑的冷卻性能。零件的加工消耗的能量90％以上．均轉化為切削能，這種切削能不僅容易使刀具出現磨損，情況嚴重時，甚至會導致零件出現局部燒傷的情況，這就會對零件的加工質量和加工精度產生不良影響，為了解決這類問題的發生，必須要使用潤滑劑來減少摩擦熱量的產生，也可以使用切削液對汽化、對流和熱傳導來進行散熱。第二，潤滑劑的潤滑性能。刀具在進行切削時，常常會承受切削力的作用，使用切削潤滑劑能夠有效地減少后刀面和零件、前刀面與切屑之間的摩擦力，從而降低功率的消耗，達到延長刀具使用壽命的作用，也能夠有效提升零件表面光滑度，減少積屑瘤的產生。第三，潤滑劑的清洗性能。在對零件進行切割的過程中，會出現細小的切屑，這些切屑會附著在刀具、工件和機床上，會對工件的加工質量產生不良的影響，導致砂輪和刀具的使用壽命降低，也會對機床的精度產生不良影響。潤滑劑具有的清洗性能可以有效減少金屬粉末和切屑對工件和機床的粘連，起到清洗的作用。（本文來自于《黑龍江科學》雜志。《黑龍江科學》雜志簡介詳見。）

4結語

隨著經濟條件的發展，機械產品的品種呈現出多元化的發展趨勢，因此，在機械設計的加工過程中，必須綜合考慮各種情況，選擇性價比高的材料，同時，合理使用潤滑劑，將加工的成本降低至最小化，提高設備的使用壽命，不斷地提升企業生產的經濟效益。此外，要加強對設計過程中的管理工作，加強對設計人員的培訓工作，提高設計人員的專業技能水平和責任意識，保證其在設計的過程中能夠綜合考慮到各方面的制約因素，從根本上提升設計的質量。

作者：胡凌峰 唐建勇 單位：秦皇島方華埃西姆機械有限公司