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摘要：机械设计工作对于企业发展的重要作用也是不容小觑，机械设计工作的科学性，不仅影响着产品的成本和制造的质量，也影响着企业长治久安的发展，虽然制造工艺及材料对于企业的竞争力也有一些影响，但仍以机械加工设计影响尤甚。在机械设计的加工过程中，必须综合考虑各种情况，选择性价比高的材料，同时，合理使用润滑剂，将加工的成本降低至最小化，不断的提升企业生产的经济效益。
1 做好材料的选择工作
对于机械零件的设计与制造工作而言，材料选择得当与否直接对零件的使用寿命、使用性能以及制造成本有着直接的影响。在材料的选择问题上，需要参考同类型用材的选择方案，根据经验来选择最为适宜的材料。如果没有相似的经验可以参考，且产品制造对于材料性能无特殊要求时，就可以根据手册的规定进行详细的计算，选择一种经济性强的材料。由于各种主观和客观因素的影响，很多设计人员在工作的过程中往往将材料的选择工作放置在次要的位置，并未对其采取必要的重视，导致产品质量频发。在实际的工作过程中，可以遵循以下的方案来选择材料。
1.1材料必须要能够满足使用性能的要求
材料的使用性能是选材工作的首要分析要素，不同零件对于材料的使用性能有着不同的要求，有的零件注重材料的耐磨性能，有的零件注重材料的抗压性能，有的零件需要高强度的材料，有的零件仅仅需要材料能够满足美观性能即可。
1.2材料必须要能够满足工艺性能的要求
材料的工艺性能反应着材料是否能够适宜不同加工工艺的能力，即材料必须要能够满足质量和制造的双重要求，材料的工艺性能包括热加工工艺性能、切削加工性能等等，与使用性能类似，不同类型的零件对于材料工艺性能的要求不同。
1.3材料必须要满足生产经济效益的要求
材料除了要满足使用性能和工艺性能以外，还要能够满足生产的经济性能，即材料的价格、加工费用、维护费用等要控制在合理的范围内，同时要使用组合结构，提升材料的利用率，对于生产批量较大的零件，可以选择物美价廉的材料来代用，降低生产的成本。
1.4材料的选择方式
在工程的设计过程中，在保证产品前提的条件下，虽然可以使用价格低廉的材料，但是也要注意到，有时，材料的价格虽然相对较高，但是却拥有优越的使用性能，使用这种材料制造出的产品使用寿命较长，维护费用低廉，也可以减低产品对能源的消耗，从产品寿命周期成本角度而言，有着经济性的特征，因此，在选择材料的过程中，需要综合的考虑到各种因素，将加工路线中涉及的各种成本进行选择性对比，选择性价比更高的材料。
2 影响零件表面物理学性能的因素
机械加工中工件由于受到切削力和切削热的作用，其表面层的物理力学性能将产生很大的变化，造成与基体材料性能的差异，这些变化主要表现为表面层的金相组织和硬度的变化及表面层出现的残余应力。
2.1表面层金相组织的变化
机械加工过程中，在加工区由于加工时所消耗的热量绝大部分转化为热能使加工表面出现温度的升高。当温度升高到超过金相组织变化的临界点时，表面层金相组织就会发生变化。一般的切削加工，切削热大部分被切屑带走，因此影响也较小。但对磨削加工来说，由于单位面积上产生的切削热比一般切削方法大几十倍，切削区的高温将引起表面层金属的相变。
2.2加工表面的冷作硬化
加工过程中表面层金属产生塑性变形，使晶体间产生剪切滑移，晶格严重扭曲，并产生晶粒的拉长、破碎和纤维化，引起材料的强化，其强度和硬度均有所提高，这种变化的结果称为冷作硬化。加工表面层冷作硬化指标以硬化层深度、表面层的显微硬度及硬化程度表示。一般硬化程度越大，硬化层的深度也越大。
2.3表面层的残余应力
切削过程中金属材料的表层组织发生形状和组织变化时，在表层金属与基体材料交界处将会产生相互平衡的弹性应力，该应力就是表面残余应力。
3 润滑劑的特点及使用
为了保证零件能够达到设计的尺寸精度、几何形状及质量，就需要对零件进行研磨、切削、轧制、冲压处理，润滑剂就是处理过程中必不可少的材料。合理的使用润滑剂能够延长刀具的寿命、提高零件的加工精度、改善零件光洁度、排除切削过程中出现的金属屑、冷却工具、防止零件与工具出现锈蚀和腐蚀的情况，此外，还能够提高零件加工的效率，降低生产的成本。一般情况下，润滑剂需要具备以下的性能：
3.1润滑剂的冷却性能
零件的加工消耗的能量90%以上均转化为切削能，这种切削能不仅容易使刀具出现磨损，情况严重时，甚至会导致零件出现局部烧伤的情况，这就会对零件的加工质量和加工精度产生不良影响，为了解决这类问题的发生，就必须要使用润滑剂来减少摩擦热量的产生，也可以使用切削液对汽化、对流和热传导来进行散热。
3.2润滑剂的润滑性能
刀具在进行切削时，常常会承受着切削力的作用，使用切削润滑剂可以能够有效的减少后刀面和零件、前刀面与切屑之间的摩擦力，从而降低功率的消耗，达到延长刀具使用寿命的作用，也能够有效提升零件表面光滑度，减少积屑瘤的产生。
3.3润滑剂的清洗性能
在润滑剂的选择上，需要根据零件加工的要求和工艺条件进行选择，一般情况下，可以根据机床供应商推荐情况进行选择，也可以按照经验来选择，对于高速钢刀具，可以使用纯油性的润滑剂；在使用合金刀具进行切削时，也可以使用纯油性润滑剂；对于切削不易深入切割面或者在供液困难的情况下，也以纯油性润滑剂为主。在其它的情况下，一般使用水溶性切削液即可。
4.结语
随着经济条件的发展，机械产品的品种呈现出多元化的发展趋势，因此，在机械设计的加工过程中，必须综合考虑各种情况，选择性价比高的材料，同时，合理使用润滑剂，将加工的成本降低至最小化，提高设备的使用寿命，不断的提升企业生产的经济效益。此外，要加强对设计过程中的管理工作，加强对设计人员的培训工作，提高设计人员的专业技能水平和责任意识，保证其在设计的过程中能够综合考虑到各方面的制约因素，从根本上提升设计的质量。
参考文献：
[1]梁耀能.机械工程材料[M].南理工大学出版社，2002，2.
[2]胡家秀.机械设计基础[M].机械工业出版社，2001，6.
[3]李占周.金属切削用润滑剂的使用及发展趋势.东方电机，2009，1.
1 做好材料的选择工作
对于机械零件的设计与制造工作而言，材料选择得当与否直接对零件的使用寿命、使用性能以及制造成本有着直接的影响。在材料的选择问题上，需要参考同类型用材的选择方案，根据经验来选择最为适宜的材料。如果没有相似的经验可以参考，且产品制造对于材料性能无特殊要求时，就可以根据手册的规定进行详细的计算，选择一种经济性强的材料。由于各种主观和客观因素的影响，很多设计人员在工作的过程中往往将材料的选择工作放置在次要的位置，并未对其采取必要的重视，导致产品质量频发。在实际的工作过程中，可以遵循以下的方案来选择材料。
1.1材料必须要能够满足使用性能的要求
材料的使用性能是选材工作的首要分析要素，不同零件对于材料的使用性能有着不同的要求，有的零件注重材料的耐磨性能，有的零件注重材料的抗压性能，有的零件需要高强度的材料，有的零件仅仅需要材料能够满足美观性能即可。
1.2材料必须要能够满足工艺性能的要求
材料的工艺性能反应着材料是否能够适宜不同加工工艺的能力，即材料必须要能够满足质量和制造的双重要求，材料的工艺性能包括热加工工艺性能、切削加工性能等等，与使用性能类似，不同类型的零件对于材料工艺性能的要求不同。
1.3材料必须要满足生产经济效益的要求
材料除了要满足使用性能和工艺性能以外，还要能够满足生产的经济性能，即材料的价格、加工费用、维护费用等要控制在合理的范围内，同时要使用组合结构，提升材料的利用率，对于生产批量较大的零件，可以选择物美价廉的材料来代用，降低生产的成本。
1.4材料的选择方式
在工程的设计过程中，在保证产品前提的条件下，虽然可以使用价格低廉的材料，但是也要注意到，有时，材料的价格虽然相对较高，但是却拥有优越的使用性能，使用这种材料制造出的产品使用寿命较长，维护费用低廉，也可以减低产品对能源的消耗，从产品寿命周期成本角度而言，有着经济性的特征，因此，在选择材料的过程中，需要综合的考虑到各种因素，将加工路线中涉及的各种成本进行选择性对比，选择性价比更高的材料。
2 影响零件表面物理学性能的因素
机械加工中工件由于受到切削力和切削热的作用，其表面层的物理力学性能将产生很大的变化，造成与基体材料性能的差异，这些变化主要表现为表面层的金相组织和硬度的变化及表面层出现的残余应力。
2.1表面层金相组织的变化
机械加工过程中，在加工区由于加工时所消耗的热量绝大部分转化为热能使加工表面出现温度的升高。当温度升高到超过金相组织变化的临界点时，表面层金相组织就会发生变化。一般的切削加工，切削热大部分被切屑带走，因此影响也较小。但对磨削加工来说，由于单位面积上产生的切削热比一般切削方法大几十倍，切削区的高温将引起表面层金属的相变。
2.2加工表面的冷作硬化
加工过程中表面层金属产生塑性变形，使晶体间产生剪切滑移，晶格严重扭曲，并产生晶粒的拉长、破碎和纤维化，引起材料的强化，其强度和硬度均有所提高，这种变化的结果称为冷作硬化。加工表面层冷作硬化指标以硬化层深度、表面层的显微硬度及硬化程度表示。一般硬化程度越大，硬化层的深度也越大。
2.3表面层的残余应力
切削过程中金属材料的表层组织发生形状和组织变化时，在表层金属与基体材料交界处将会产生相互平衡的弹性应力，该应力就是表面残余应力。
3 润滑劑的特点及使用
为了保证零件能够达到设计的尺寸精度、几何形状及质量，就需要对零件进行研磨、切削、轧制、冲压处理，润滑剂就是处理过程中必不可少的材料。合理的使用润滑剂能够延长刀具的寿命、提高零件的加工精度、改善零件光洁度、排除切削过程中出现的金属屑、冷却工具、防止零件与工具出现锈蚀和腐蚀的情况，此外，还能够提高零件加工的效率，降低生产的成本。一般情况下，润滑剂需要具备以下的性能：
3.1润滑剂的冷却性能
零件的加工消耗的能量90%以上均转化为切削能，这种切削能不仅容易使刀具出现磨损，情况严重时，甚至会导致零件出现局部烧伤的情况，这就会对零件的加工质量和加工精度产生不良影响，为了解决这类问题的发生，就必须要使用润滑剂来减少摩擦热量的产生，也可以使用切削液对汽化、对流和热传导来进行散热。
3.2润滑剂的润滑性能
刀具在进行切削时，常常会承受着切削力的作用，使用切削润滑剂可以能够有效的减少后刀面和零件、前刀面与切屑之间的摩擦力，从而降低功率的消耗，达到延长刀具使用寿命的作用，也能够有效提升零件表面光滑度，减少积屑瘤的产生。
3.3润滑剂的清洗性能
在润滑剂的选择上，需要根据零件加工的要求和工艺条件进行选择，一般情况下，可以根据机床供应商推荐情况进行选择，也可以按照经验来选择，对于高速钢刀具，可以使用纯油性的润滑剂；在使用合金刀具进行切削时，也可以使用纯油性润滑剂；对于切削不易深入切割面或者在供液困难的情况下，也以纯油性润滑剂为主。在其它的情况下，一般使用水溶性切削液即可。
4.结语
随着经济条件的发展，机械产品的品种呈现出多元化的发展趋势，因此，在机械设计的加工过程中，必须综合考虑各种情况，选择性价比高的材料，同时，合理使用润滑剂，将加工的成本降低至最小化，提高设备的使用寿命，不断的提升企业生产的经济效益。此外，要加强对设计过程中的管理工作，加强对设计人员的培训工作，提高设计人员的专业技能水平和责任意识，保证其在设计的过程中能够综合考虑到各方面的制约因素，从根本上提升设计的质量。
参考文献：
[1]梁耀能.机械工程材料[M].南理工大学出版社，2002，2.
[2]胡家秀.机械设计基础[M].机械工业出版社，2001，6.
[3]李占周.金属切削用润滑剂的使用及发展趋势.东方电机，2009，1.