Page 105 - 自动化技术在机械设计及制造中的应用

第三章 自动化在机械设计中的应用

勿纸上谈兵，由此确定出最佳的机械设计方案。第三，机械设计师要不断学习，
及时掌握国内外机械材料发展的最新动态，要对机械的工艺设计组合和特点进行
详细分析，选择高性价比机械材料，即在满足机械材料性能的基础上，选择更经
济、低能耗、轻污染的机械材料。第四，机械设计的材料选择，要注重材料环保

性能的检测，避免使用有害材料。尤其要尽量选择可循环利用的机械材料，从源
头上降低能耗，提高经济效益。
（二）合理选择不同性能的机械材料
1. 实用性机械设计材料选择

实用性机械材料的选择就是根据机械生产工艺的特点选择材料。例如零件结
合面在外力作用下，需要具备较强的抵抗接触变形的能力，因此，要选择强度要
求高的材料；处于咬合面的零件要具有较强的耐磨性能；处于产品外部的零件，
就要考虑其外观性能是否符合要求。此外，采用不同工艺制造的机械产品，在材

料选择上也会有所不同，要在确保机械产品顺利生产的基础上，选择合适的材料，
从而保证机械产品性能达标，做到物尽其用，又不盲目追求所有性能最优。
2. 载荷性机械材料选择
机械材料在长期应用过程中可能会出现各种不同类型故障。为了确保机械设

计的合理性，必须依据具体情况，做好材料选择。依据机械设计实际要求，以及
组合耐负荷估计，采用性价比高，性能优良的原材料。机械材料外部负荷对于机
械组件正常操作会起到决定性的作用。要想避免机械故障，必须合理利用机械部
件性能，通常来说机械设计中零部件出现失效，主要是因为外荷载与零部件之间

存在冲突，在外载荷和部件性能间进行机械材料选择，必须掌握机械设计中关于
荷载性能方面的要求，准确选择适合的材料。机械材料荷载性能主要分为以下两
方面：在外载荷受力下，组件发生扭转，应力一般会集中在材料表面，因此机械
材料的表面性能对机械产品的质量起着决定性的作用。在机械设计材料选择时，

可以采用低碳钢或碳钢为原材料，能够有效承受负荷，确保最终制造的机械零件
质量满足应用需求，避免机械在后期应用期间发生事故。机械产品在具体操作过
程中，部分部件还会承受一定的拉伸力或压缩力，因此在材料选择过程中，应当
对部件的受力情况做出预分析，合理选用材料。

3. 可回收性机械设计材料选择
机械设计中的部件多为金属材料，且金属材料在许多行业中都有着广泛应用，

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