什么是机械类
『壹』 什么是机械类
就是人们常说的复模具制 数控 机电一体化等等这些专业
还i有什么车床 铣床 钻床
具体机械类专业有
机械设计制造及其自动化专业
材料成型及控制工程专业
工业设计专业
过程装备与控制工程专业
车辆工程专业
机械工程及自动化专业
机械电子工程
汽车服务工程
汽车运用工程
物流装备
制造工程
机械设计制造及其自动化
轮机工程技术
电气自动化技术(自动控制技术)
机械设计与制造(船机制造工艺与设备)
机电一体化
焊接技术及自动化
理化测试及质检技术(焊接质量检测技术)
汽车指挥
无人机运用工程
铁道机车车辆
机电设备运行与维护
热能动力设备与应用
飞行器制造工程
数控技术应用
可以看看 机械在生活中是无处不在的
『贰』 什么是机械类山东
山东大学感觉是最好的。
另外
送给您几条学习时的方法吧:
经验一:
1、不妨给自己定一些时间限制。连续长时间的学习很容易使自己产生厌烦情绪,这时可以把功课分成若干个部分,把每一部分限定时间,例如一小时内完成这份练习、八点以前做完那份测试等等,这样不仅有助于提高效率,还不会产生疲劳感。如果可能的话,逐步缩短所用的时间,不久你就会发现,以前一小时都完不成的作业,现在四十分钟就完成了。
2、不要在学习的同时干其他事或想其他事。一心不能二用的道理谁都明白,可还是有许多同学在边学习边听音乐。或许你会说听音乐是放松神经的好办法,那么你尽可以专心的学习一小时后全身放松地听一刻钟音乐,这样比带着耳机做功课的效果好多了。
3、不要整个晚上都复习同一门功课。我以前也曾经常用一个晚上来看数学或物理,实践证明,这样做非但容易疲劳,而且效果也很差。后来我在每晚安排复习两三门功课,情况要好多了。
除了十分重要的内容以外,课堂上不必记很详细的笔记。如果课堂上忙于记笔记,听课的效率一定不高,况且你也不能保证课后一定会去看笔记。课堂上所做的主要工作应当是把老师的讲课消化吸收,适当做一些简要的笔记即可。
经验二:
学习效率这东西,我也曾和很多人谈起过。我们经常看到这样的情况:某同学学习极其用功,在学校学,回家也学,不时还熬熬夜,题做得数不胜数,但成绩却总上不去其实面对这样的情况,我也是十分着急的,本来,有付出就应该有回报,而且,付出的多就应该回报很多,这是天经地义的事。但实际的情况却并非如此,这里边就存在一个效率的问题。效率指什么呢?好比学一样东西,有人练十次就会了,而有人则需练一百次,这其中就存在一个效率的问题。
如何提高学习效率呢?我认为最重要的一条就是劳逸结合。学习效率的提高最需要的是清醒敏捷的头脑,所以适当的休息,娱乐不仅仅是有好处的,更是必要的,是提高各项学习效率的基础。那么上课时的听课效率如何提高呢?以我的经历来看,课前要有一定的预习,这是必要的,不过我的预习比较粗略,无非是走马观花地看一下课本,这样课本上讲的内容、重点大致在心里有个谱了,听起课来就比较有针对性。预习时,我们不必搞得太细,如果过细一是浪费时间,二是上课时未免会有些松懈,有时反而忽略了最有用的东西。上课时认真听课当然是必须的,但就象我以前一个老师讲的,任何人也无法集中精力一节课,就是说,连续四十多分钟集中精神不走神,是不太可能的,所以上课期间也有一个时间分配的问题,老师讲有些很熟悉的东西时,可以适当地放松一下。另外,记笔记有时也会妨碍课堂听课效率,有时一节课就忙着抄笔记了,这样做,有时会忽略一些很重要的东西,但这并不等于说可以不抄笔记,不抄笔记是不行的,人人都会遗忘,有了笔记,复习时才有基础,有时老师讲得很多,在黑板上记得也很多,但并不需要全记,书上有的东西当然不要记,要记一些书上没有的定理定律,典型例题与典型解法,这些才是真正有价值去记的东西。否则见啥记啥,势必影响课上听课的效率,得不偿失。
作题的效率如何提高呢?最重要的是选"好题",千万不能见题就作,不分青红皂白,那样的话往往会事倍功半。题都是围绕着知识点进行的,而且很多题是相当类似的,首先选择想要得到强化的知识点,然后围绕这个知识点来选择题目,题并不需要多,类似的题只要一个就足够,选好题后就可以认真地去做了。作题效率的提高,很大程度上还取决于作题之后的过程,对于做错的题,应当认真思考错误的原因,是知识点掌握不清还是因为马虎大意,分析过之后再做一遍以加深印象,这样作题效率就会高得多。
评:夏宇同学对于听课和做题的建议,实际上反应了提高学习效率的一个重要方法--"把劲儿使在刀刃上",即合理分配时间,听课、记笔记应抓住重点,做习题应抓住典型,这就是学习中的"事半功倍"。
经验三:
学习效率是决定学习成绩的重要因素。那么,我们如何提高自己学习效率呢?
第一点,要自信。很多的科学研究都证明,人的潜力是很大的,但大多数人并没有有效地开发这种潜力,这其中,人的自信力是很重要的一个方面。无论何时何地,你做任何事情,有了这种自信力,你就有了一种必胜的信念,而且能使你很快就摆脱失败的阴影。相反,一个人如果失掉了自信,那他就会一事无成,而且很容易陷入永远的自卑之中。
提高学习效率的另一个重要的手段是学会用心。学习的过程,应当是用脑思考的过程,无论是用眼睛看,用口读,或者用手抄写,都是作为辅助用脑的手段,真正的关键还在于用脑子去想。举一个很浅显的例子,比如说记单词,如果你只是随意的浏览或漫无目的地抄写,也许要很多遍才能记住,而且不容易记牢,而如果你能充分发挥自己的想象力,运用联想的方法去记忆,往往可以记得很快,而且不容易遗忘。现在很多书上介绍的英语单词快速记忆的方法,也都是强调用脑筋联想的作用。可见,如果能做7到集中精力,发挥脑的潜力,一定可以大大提高学习的效果。
另一个影响到学习效率的重要因素是人的情绪。我想,每个人都曾经有过这样的体会,如果某一天,自己的精神饱满而且情绪高涨,那样在学习一样东西时就会感到很轻松,学的也很快,其实这正是我们的学习效率高的时候。因此,保持自我情绪的良好是十分重要的。我们在日常生活中,应当有较为开朗的心境,不要过多地去想那些不顺心的事,而且我们要以一种热情向上的乐观生活态度去对待周围的人和事,因为这样无论对别人还是对自己都是很有好处的。这样,我们就能在自己的周围营造一个十分轻松的氛围,学习起来也就感到格外的有精神。
经验四:
很多学生看上去很用功,可成绩总是不理想。原因之一是,学习效率太低。同样的时间内,只能掌握别人学到知识的一半,这样怎么能学好?学习要讲究效率,提高效率,途径大致有以下几点:
一、每天保证8小时睡眠。
晚上不要熬夜,定时就寝。中午坚持午睡。充足的睡眠、饱满的精神是提高效率的基本要求。
二、学习时要全神贯注。
玩的时候痛快玩,学的时候认真学。一天到晚伏案苦读,不是良策。学习到一定程度就得休息、补充能量。学习之余,一定要注意休息。但学习时,一定要全身心地投入,手脑并用。我学习的时侯常有陶渊明的"虽处闹市,而无车马喧嚣"的境界,只有我的手和脑与课本交流。
三、坚持体育锻炼。
身体是"学习"的本钱。没有一个好的身体,再大的能耐也无法发挥。因而,再繁忙的学习,也不可忽视放松锻炼。有的同学为了学习而忽视锻炼,身体越来越弱,学习越来越感到力不从心。这样怎么能提高学习效率呢?
四、学习要主动。
只有积极主动地学习,才能感受到其中的乐趣,才能对学习越发有兴趣。有了兴趣,效率就会在不知不觉中得到提高。有的同学基础不好,学习过程中老是有不懂的问题,又羞于向人请教,结果是郁郁寡欢,心不在焉,从何谈起提高学习效率。这时,唯一的方法是,向人请教,不懂的地方一定要弄懂,一点一滴地积累,才能进步。如此,才能逐步地提高效率。
五、保持愉快的心情,和同学融洽相处。
每天有个好心情,做事干净利落,学习积极投入,效率自然高。另一方面,把个人和集体结合起来,和同学保持互助关系,团结进取,也能提高学习效率。
六、注意整理。
学习过程中,把各科课本、作业和资料有规律地放在一起。待用时,一看便知在哪。而有的学生查阅某本书时,东找西翻,不见踪影。时间就在忙碌而焦急的寻找中逝去。我认为,没有条理的学生不会学得很好。
评:学习效率的提高,很大程度上决定于学习之外的其他因素,这是因为人的体质、心境、状态等诸多因素与学习效率密切相关。
学习必须讲究方法,而改进学习方法的本质目的,就是为了提高学习效率。
学习效率的高低,是一个学生综合学习能力的体现。在学生时代,学习效率的高低主要对学习成绩产生影响。当一个人进入社会之后,还要在工作中不断学习新的知识和技能,这时候,一个人学习效率的高低则会影响他(或她)的工作成绩,继而影响他的事业和前途。可见,在中学阶段就养成好的学习习惯,拥有较高的学习效率,对人一生的发展都大有益处。
可以这样认为,学习效率很高的人,必定是学习成绩好的学生(言外之意,学习成绩好未必学习效率高)。因此,对大部分学生而言,提高学习效率就是提高学习成绩的直接途径。
提高学习效率并非一朝一夕之事,需要长期的探索和积累。前人的经验是可以借鉴的,但必须充分结合自己的特点。影响学习效率的因素,有学习之内的,但更多的因素在学习之外。首先要养成良好的学习习惯,合理利用时间,另外还要注意"专心、用心、恒心"等基本素质的培养,对于自身的优势、缺陷等更要有深刻的认识。总之,"世上无难事,只怕有心人。"
另外请您注意自己的生物钟
每个人的情况都不一样,有些差异,要弄清自己的最佳学习时间,人的大脑在一天中有一定的活动规律:一般来说,上午8时大脑具有严谨、周密的思考能力;下午3时思考能力最敏捷;晚上8时记忆力最强;推理能力在白天12小时内逐渐减弱。根据这些规律,早晨刚起床,人的想像力较丰富,就抓紧时间捕捉一些灵感,做些构思工作,兼读语文和背诵英语单词,由于早晨空气新鲜,要参加一些体育锻炼;上午做一些严谨工作,上课认真听讲,做好课堂笔记;下午除听课外,要快速准确做好当天的笔头作业;晚上加强记忆和理解,预习第二天功课。中午、傍晚的空隙时间就安排一些不费力的事务性工作,如看看报纸,收集写作素材,散步和休息。
最后,祝您快乐,祝您成功!
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『叁』 机械类专业主要是做什么的
机械制造与自动化,机械电子工程,自动化等,其它凡是带机械二字的,都属于机械类专业。
『肆』 机械类和机械工程有什么区别
一、涉及范围不同
1、机械类:机械类专业主要包括机械设计制造及其自动化、材料成型及控制工程、过程装备与控制工程等、机械电子工程、测控技术与仪器、机电一体化、飞行器设计、车辆工程、农业机械化与自动化、工业设计等等。
2、机械工程:是以有关的自然科学和技术科学为理论基础,结合生产实践中的技术经验,研究和解决在开发、设计、制造、安装、运用和修理各种机械中的全部理论和实际问题的应用学科。
二、就业情况不同
1、机械类:机械类机械专业所具备的广度适应性,比如在设备维护、数控维修、环保设备设计等领域的应用。同时,机械类机械专业还涉及不少交叉科,通过这些知识的积累,也为跨机械专业、跨行业就业提供了强有力的保障。
2、机械工程:国家有关部门、科研院所、高等院校、企业、高级技术公司应用CAD及分析软件从事各种机电产品及机电自动控制系统及设备的研究、设计、制造,如:进行工业机器人、微机电系统、智能装置等高级技术产品与系统的设计、制造、开发、试验与研究工作等等。

(4)什么是机械类扩展阅读
机械工程专业毕业生应获得以下几方面的知识与能力:
1、具有较扎实的自然科学基础,较好的人文、艺术和社会科学基础及正确运用本国语言、文字的表达能力;
2、较系统地掌握该专业领域宽广的技术理论基础知识,主要包括力学、机械学、电工与电子技术、计算机技术、机械工程材料、机械设计工程学、机械制造基础、市场经济及经营管理等基础知识;
3、具有该专业必需的制图、计算、测试、文献检索和基本工艺操作等基本技能及较强的计算机和外语应用能力;
4、具有该专业领域内某个专业方向所必要的专业知识,了解其科学前沿及发展趋势;
5、具有初步的科学研究、科技开发及组织管理能力;
6、具有较强的自学能力、创新意识和较高的综合素质。
『伍』 机械专业是干什么的 好吗
机械专业就业前景含而不露的“就业大佬”
一提到机械类机械专业,大家就不免和工厂里满身油污,手拿冰冷坚硬“铁疙瘩”的工人联想到一起,这样一来,很多人就在机械类机械专业面前望而却步了,转而去挤一些爆热的机械专业,直到三四年后看着机械类机械专业生成为市场的“香饽饽”时才后悔不已。
行业现状
有关专家介绍说,近年来我国大型工业逐渐在复苏,社会对于精通现代机械设计与管理人才的需求正逐渐增大,像北京交通大机械与电子控制工程院的就业率近几年一直保持在90%以上,生一次就业的结构和地域都非常好。今后一段时间内,机械类人才仍会有较大需求,具有开发能力的数控人才将成为各企业争夺的目标,机械设计制造与加工机械专业人才近年供需比也很高。
就业远景
机械类机械专业主要包括机械设计制造及其自动化、材料成型及控制工程、工业设计、过程装备与控制工程等。不少同对该类机械专业的就业机械专业前景存在着误解,认为该类机械专业的对口工作看起来不太“体面”。其实,他们都忽视了机械类机械专业所具备的广度适应性,比如在设备维护、数控维修、环保设备设计等领域的应用。同时,机械类机械专业还涉及不少交叉科,通过这些知识的积累,也为跨机械专业、跨行业就业提供了强有力的保障。该类机械专业要求同学们具备敏锐的感受力和独特的创造力,富于想象力,并具备较强的动手能力。
其实,机械类机械专业也并非全部都只是和硬梆梆的机器打交道,比如工业设计机械专业,就是一门和艺术相关的机械类机械专业。“什么是工业设计?”有人认为,工业设计就是简单的包装。其实不然,工业设计是属于对现代工业产品、产品结构、产业结构进行规划设计、不断创新的机械专业。它是科研技术成果转化为产品,形成商品,符合需求,有益环保的核心过程,是技术创新和知识创新的着陆点,是产品、商品、用品、废品相互转化的系统方法。该机械专业就是培养具备工业设计的基础理论、知识与应用能力,能在企事业单位、机械专业设计部门、科研单位从事工业产品造型设计、视觉传达设计、环境设计和教学、科研工作的应用型高级专门人才。工业设计在一件产品的价值里占多大成分,不大容易量化,因为它是蕴含在里边的,是一个软价值。国外有些类似的比方,如美国有这样一个说法:企业里如果投资于技术设备更新带来了效益的话,那工业设计带来的效益是它的5倍。这样说来,工业设计师的重要地位也就不言而喻了。 又比如材料成型及控制工程是材料、机械、控制、计算机等多学科交叉融合的工程技术机械专业,主要研究金属材料、非金属材料、超导材料、微电子材料及特殊功能材料的成型设备与工艺、成型过程的自动化与智能控制、质量检测和可靠性评价等。随着各种新材料在各行各业中的广泛应用,加之我国新材料行业的产业结构调整与材料成型设备新技术的发展紧密相关,因此对既有材料科学知识,又能掌握材料成型设备设计和制造技术的高级科技人才的需求将有所增加。 而过程装备与控制工程是集机械工程、化学工程和控制工程等多学科于一体的交叉机械专业。强调以计算机应用为平台,使工艺、装备和控制紧密结合,侧重于阀门密封、低温与制冷、压力容器等过程装备与控制成套技术的设计开发及应用。过程装备与控制工程机械专业的同学接受了正规的机电一体化训练,具备机械设计、电子控制和管理等各方面知识,是企业和研究机关的抢手人才
但要画图
『陆』 机械类具体指什么
机械加工包括锻造、锻压、钣金工、焊接、热处理等技术及其装备专,以及切削加工技属术和机床、刀具、量具等,得到迅速发展,保证了各产业发展生产所需的机械装备的供应。
20世纪中、后期,机械加工的主要特点是:不断提高机床的加工速度和精度,减少对手工技艺的依赖;提高成形加工、切削加工和装配的机械化和自动化程度;利用数控机床、加工中心、成组技术等,发展柔性加工系统,使中小批量、多品种生产的生产效率提高到近于大量生产的水平;研究和改进难加工的新型金属和非金属材料的成形和切削加工技术。
『柒』 机械类专业是学什么
机械类专来业是工科中的一个自大的学科,主要包括机械设计制造及其自动化、材料成型及控制工程、工业设计、过程装备与控制工程等。
专业要求:
机械类专业需要很好的理科知识外,还需要比较强的绘画能力。其中包罗了模具绘制等,总体来讲社会对机械类技术人员的需求量还是很大的,就业率也一直是最高的,在95%左右。
行业现状:
我国大型工业逐渐在复苏,社会对于精通现代机械设计与管理人才的需求正逐渐增大,像北京交通大机械与电子控制工程院的就业率近几年一直保持在90%以上,毕业生一次就业的结构和地域都非常好。今后一段时间内,机械类人才仍会有较大需求,具有开发能力的数控人才将成为各企业争夺的目标,机械设计制造与加工机械专业人才供需比也很高。
就业方向:
机械类专业的就业方向,除了教学、营销等等外,常见的有:生产总监(生产主管)、物流管理、设备管理、质量管理、项目管理、机电产品开发、机械产品开发、液压产品开发、仪器仪表开发、武器开发、汽车工业、环保设备开发、矿业设备设计、模具设计制造、机械制造工艺师、CNC工程师等等。
『捌』 机械类是干什么的
(1) 从事机械设计与制造加工工艺规程的编制与实施工作; (2) 从事机械、电气、液压、气版压等控权制设备的维护维修工作; (3) 从事工艺工装的设计、制造工作; (4) 从事数控机床、加工中心等高智能设备的编程及操作工作;机械 (5) 从事机械CAD/CAM技术的应用工作; (6) 从事机械设计与制造的现场技术管理工作; (7) 从事机电产品的销售和服务工作。 (8) 钳工、车工或电工的初级技能; (9) 编制、实施机械设计与制造工艺规程的基本能力; (10) 使用、保养、维修、管理机电设备的基本能力; (11) 选用、设计制造、调试工艺工装的基本能力; (12) 操作数控机床、加工中心等高智能设备的基本能力; (13) 行机械设计与制造生产现场技术管理的初步能力; (14) 应用机械CAD/CAM的基本能力; (15)应用计算机处理文字、图表、数据和信息,设计机械和电气图样,编制数控加工程序的能力。
『玖』 什么是机械
①利用力学原理组成的各种装置。杠杆、滑轮、机器以及枪炮等都是机械。
②比喻方式拘泥死板,没有变化;不是辩证的:工作方法太~。
机械(machine),源自于希腊语之mechine及拉丁文mecina,原指“巧妙的设计”,作为一般性的机械概念,可以追溯到古罗马时期,主要是为了区别与手工工具。现代中文之“机械”一词为机构为英语之(mechanism)和机器(machine)的总称。
机构的特征有:
机械是一种人为的实物构件的组合。
机械各部分之间具有确定的相对运动。
机器具备机构的特征外,还必须具备第三个特征即能代替人类的劳动以完成有用的机械功或转换机械能,故机器能转换机械能或完成有用的机械功的机构。从结构和运动的观点来看,机构和机器并无区别泛称为机械。
机构和机器的定义来源于机械工程学,属于现代机械原理中的最基本的概念,中文机械的现代概念多源自日语之“机械”一词,日本的机械工程学对机械概念做如下定义(即符合下面三个特征称为机械machine):
机械是物体的组合,假定力加到其各个部分也难以变形。
这些物体必须实现相互的、单一的、规定的运动。
把施加的能量转变为最有用的形式,或转变为有效的机械功。
(<<新华词典>>的解释):一切具有确定的运动系统的机器和机构的总称。如机床·拖拉机等;呆板;不灵活。
1。通常的解释:
机械是简单的装置,它能够将能量、力从一个地方传递到另一个地方。它能改变物体的形状结构创造出新的物件.在生活中,我们周围有数不清的不同种类的机械在为我们工作。
机械的日常的理解是机械装置,也就是各种机器与器械。
2。重要性的解释:
从机械专业的角度来说:机械具有相当重要的基础地位。
机械是现代社会进行生产和服务的五大要素(即人、资金、能量、材料和机械)之一。
在马克思说到工业社会时候,说工业社会,尤其是大工业社会,即用机器生产机器的时代。
无论从生活中接触的各种物理的装置,如电灯 电话 电视机 冰箱 电梯等等都包含有机器的成分,或者包含在广义的机械之中,而从生产中来看,各种机床,自动化装备,飞机,轮船,神五,神六等等,都缺不了机械。
更不用说化工厂,电厂等。
所以,毫不夸张的说,机械是现代社会的一个基础。如果有人要说农业也是基础的话,也无可厚非,但是在现代的社会来说,机械做为整个工业和工程的基础,可以毫不夸张的认为也是社会一根大柱子。
任何现代产业和工程领域都需要应用机械,就是人们的日常生活,也越来越多地应用各种机械了,如汽车、自行车、钟表、照相机、洗衣机、冰箱、空调机、吸尘器,等等。
3。英语的解释:machine machine tool mechanical cad/cam/cae/capp/cims
4.相关的词汇:
机械工业 机器 机构 机械制造及其自动化 工作母机 优化设计 现代机械设计方法
机械设计 机构设计 有限元分析 反求工程
5。机械设计手册 中国机械设计大典 中国机械工程师学会 机械工程学报 华中科技大学
机械是现代社会进行生产和服务的五大要素(即人、资金、能量、材料和机械)之一。任何现代产业和工程领域都需要应用机械,就是人们的日常生活,也越来越多地应用各种机械了,如汽车、自行车、钟表、照相机、洗衣机、冰箱、空调机、吸尘器,等等。
机械工程就是以有关的自然科学和技术科学为理论基础,结合在生产实践中积累的技术经验,研究和解决在开发设计、制造、安装、运用和修理各种机械中的理论和实际问题的一门应用学科。
各个工程领域的发展都要求机械工程有与之相适应的发展,都需要机械工程提供所必需的机械。某些机械的发明和完善,又会导致新的工程技术和新的产业的出现和发展。例如大型动力机械的制造成功,促成了电力系统的建立;机车的发明导致了铁路工程和铁路事业的兴起;内燃机、燃气轮机、火箭发动机等的发明和进步,以及飞机和航天器的研制成功导致了航空、航天事业的兴起;高压设备的发展导致了许多新型合成化学工程的成功等等。
机械工程就是在各方面不断提高的需求的压力下获得发展动力,同时又从各个学科和技术的进步中得到改进和创新的能力。
机械工程的内容
机械工程的服务领域广阔而多面,凡是使用机械、工具,以至能源和材料生产的部门,都需要机械工程的服务。概括说来,现代机械工程有五大服务领域:研制和提供能量转换机械、研制和提供用以生产各种产品的机械、研制和提供从事各种服务的机械、研制和提供家庭和个人生活中应用的机械、研制和提供各种机械武器。
不论服务于哪一领域,机械工程的工作内容基本相同,主要有:
建立和发展机械工程的工程理论基础。例如,研究力和运动的工程力学和流体力学;研究金属和非金属材料的性能,及其应用的工程材料学;研究热能的产生、传导和转换的热力学;研究各类有独立功能的机械元件的工作原理、结构、设计和计算的机械原理和机械零件学;研究金属和非金属的成形和切削加工的金属工艺学和非金属工艺学等等。
研究、设计和发展新的机械产品,不断改进现有机械产品和生产新一代机械产品,以适应当前和将来的需要。
机械产品的生产,包括:生产设施的规划和实现;生产计划的制订和生产调度;编制和贯彻制造工艺;设计和制造工具、模具;确定劳动定额和材料定额;组织加工、装配、试车和包装发运;对产品质量进行有效的控制。
机械制造企业的经营和管理。机械一般是由许多各有独特的成形、加工过程的精密零件组装而成的复杂的制品。生产批量有单件和小批,也有中批、大批,直至大量生产。销售对象遍及全部产业和个人、家庭。而且销售量在社会经济状况的影响下,可能出现很大的波动。因此,机械制造企业的管理和经营特别复杂,企业的生产管理、规划和经营等的研究也多是肇始于机械工业。
机械产品的应用。这方面包括选择、订购、验收、安装、调整、操作、维护、修理和改造各产业所使用的机械和成套机械装备,以保证机械产品在长期使用中的可靠性和经济性。
研究机械产品在制造过程中,尤其是在使用中所产生的环境污染,和自然资源过度耗费方面的问题,及其处理措施。这是现代机械工程的一项特别重要的任务,而且其重要性与日俱增。
机械工程分类
机械的种类繁多,可以按几个不同方面分为各种类别,如:按功能可分为动力机械、物料搬运机械、粉碎机械等;按服务的产业可分为农业机械、矿山机械、纺织机械等;按工作原理可分为热力机械、流体机械、仿生机械等。
另外,机械在其研究、开发、设计、制造、运用等过程中都要经过几个工作性质不同的阶段。按这些不同阶段,机械工程又可划分为互相衔接、互相配合的几个分支系统,如机械科研、机械设计、机械制造、机械运用和维修等。
这些按不同方面分成的多种分支学科系统互相交叉,互相重叠,从而使机械工程可能分化成上百个分支学科。例如,按功能分的动力机械,它与按工作原理分的热力机械、流体机械、透平机械、往复机械、蒸汽动力机械、核动力装置、内燃机、燃气轮机,以及与按行业分的中心电站设备、工业动力装置、铁路机车、船舶轮机工程、汽车工程等都有复杂的交叉和重叠关系。船用汽轮机是动力机械,也是热力机械、流体机械和透平机械,它属于船舶动力装置、蒸汽动力装置,可能也属于核动力装置等等。
分析这种复杂关系,研究机械工程最合理的分支系统,有一定的知识意义,但没有太大的实用价值。
机械工程的发展历程
人类成为“现代人”的标志就是制造工具。石器时代的各种石斧、石锤和木质、皮质的简单粗糙的工具是后来出现的机械的先驱。从制造简单工具演进到制造由多个零件、部件组成的现代机械,经历了漫长的过程。
几千年前,人类已创制了用于谷物脱壳和粉碎的臼和磨,用来提水的桔槔和辘轳,装有轮子的车,航行于江河的船及桨、橹、舵等。所用的动力,从人自身的体力,发展到利用畜力、水力和风力。所用材料从天然的石、木、土、皮革,发展到人造材料。最早的人造材料是陶瓷,制造陶瓷器皿的陶车,已是具有动力、传动和工作三个部分的完整机械。
人类从石器时代进入青铜时代,再进而到铁器时代,用以吹旺炉火的鼓风器的发展起了重要作用。有足够强大的鼓风器,才能使冶金炉获得足够高的炉温,才能从矿石中炼得金属。在中国,公元前1000~前900年就已有了冶铸用的鼓风器,并逐渐从人力鼓风发展到畜力和水力鼓风。
15~16世纪以前,机械工程发展缓慢。但在以千年计的实践中,在机械发展方面还是积累了相当多的经验和技术知识,成为后来机械工程发展的重要潜力。17世纪以后,资本主义在英、法和西欧诸国出现,商品生产开始成为社会的中心问题。
18世纪后期,蒸汽机的应用从采矿业推广到纺织、面粉、冶金等行业。制作机械的主要材料逐渐从木材改用更为坚韧,但难以用手工加工的金属。机械制造工业开始形成,并在几十年中成为一个重要产业。
机械工程通过不断扩大的实践,从分散性的、主要依赖匠师们个人才智和手艺的一种技艺,逐渐发展成为一门有理论指导的、系统的和独立的工程技术。机械工程是促成18~19世纪的工业革命,以及资本主义机械大生产的主要技术因素。
动力是发展生产的重要因素。17世纪后期,随着各种机械的改进和发展,随着煤和金属矿石的需要量的逐年增加,人们感到依靠人力和畜力不能将生产提高到一个新的阶段。
在英国,纺织、磨粉等产业越来越多地将工场设在河边,利用水轮来驱动工作机械。但当时的煤矿、锡矿、铜矿等矿井中的地下水,仍只能用大量畜力来提升和排除。在这样的生产需要下,18世纪初出现了纽科门的大气式蒸汽机,用以驱动矿井排水泵。但是这种蒸汽机的燃料消耗率很高,基本上只应用于煤矿。
1765年,瓦特发明了有分开的冷凝器的蒸汽机,降低了燃料消耗率。1781年瓦特又创制出提供回转动力的蒸汽机,扩大了蒸汽机的应用范围。蒸汽机的发明和发展,使矿业和工业生产、铁路和航运都得以机械动力化。蒸汽机几乎是19世纪唯一的动力源,但蒸汽机及其锅炉、凝汽器、冷却水系统等体积庞大、笨重,应用很不方便。
19世纪末,电力供应系统和电动机开始发展和推广。20世纪初,电动机已在工业生产中取代了蒸汽机,成为驱动各种工作机械的基本动力。生产的机械化已离不开电气化,而电气化则通过机械化才对生产发挥作用。
发电站初期应用蒸汽机为原动力。20世纪初期,出现了高效率、高转速、大功率的汽轮机,也出现了适应各种水利资源的水轮机,促进了电力供应系统的蓬勃发展。
19世纪后期发明的内燃机经过逐年改进,成为轻而小、效率高、易于操纵、并可随时启动的原动机。它先被用以驱动没有电力供应的陆上工作机械,以后又用于汽车、移动机械和轮船,到20世纪中期开始用于铁路机车。蒸汽机在汽轮机和内燃机的排挤下,已不再是重要的动力机械。内燃机和以后发明的燃气轮机、喷气发动机的发展,是飞机、航天器等成功发展的基础技术因素之一。
工业革命以前,机械大都是木结构的,由木工用手工制成。金属(主要是铜、铁)仅用以制造仪器、锁、钟表、泵和木结构机械上的小型零件。金属加工主要靠机匠的精工细作,以达到需要的精度。蒸汽机动力装置的推广,以及随之出现的矿山、冶金、轮船、机车等大型机械的发展,需要成形加工和切削加工的金属零件越来越多,越来越大,要求的精度也越来越高。应用的金属材料从铜、铁发展到以钢为主。
机械加工包括锻造、锻压、钣金工、焊接、热处理等技术及其装备,以及切削加工技术和机床、刀具、量具等,得到迅速发展,保证了各产业发展生产所需的机械装备的供应。
社会经济的发展,对机械产品的需求猛增。生产批量的增大和精密加工技术的进展,促进了大量生产方法的形成,如零件互换性生产、专业分工和协作、流水加工线和流水装配线等。
简单的互换性零件和专业分工协作生产,在古代就已出现。在机械工程中,互换性最早体现在莫茨利于1797年利用其创制的螺纹车床所生产的螺栓和螺帽。同时期,美国工程师惠特尼用互换性生产方法生产火枪,显示了互换性的可行性和优越性。这种生产方法在美国逐渐推广,形成了所谓“美国生产方法”。
20世纪初期,福特在汽车制造上又创造了流水装配线。大量生产技术加上泰勒在19世纪末创立的科学管理方法,使汽车和其他大批量生产的机械产品的生产效率很快达到了过去无法想象的高度。
20世纪中、后期,机械加工的主要特点是:不断提高机床的加工速度和精度,减少对手工技艺的依赖;提高成形加工、切削加工和装配的机械化和自动化程度;利用数控机床、加工中心、成组技术等,发展柔性加工系统,使中小批量、多品种生产的生产效率提高到近于大量生产的水平;研究和改进难加工的新型金属和非金属材料的成形和切削加工技术。
18世纪以前,机械匠师全凭经验、直觉和手艺进行机械制作,与科学几乎不发生联系。到18~19世纪,在新兴的资本主义经济的促进下,掌握科学知识的人士开始注意生产,而直接进行生产的匠师则开始学习科学文化知识,他们之间的交流和互相启发取得很大的成果。在这个过程中,逐渐形成一整套围绕机械工程的基础理论。
动力机械最先与当时的先进科学相结合。蒸汽机的发明人萨弗里、瓦特,应用了物理学家帕潘和布莱克的理论;在蒸汽机实践的基础上,物理学家卡诺、兰金和开尔文建立起一门新的科学——热力学。内燃机的理论基础是法国的罗沙在1862年创立的;1876年奥托应用罗沙的理论,彻底改进了他原来创造的粗陋笨重、噪声大、热效率低的内燃机而奠定了内燃机的地位。其他如汽轮机、燃气轮机、水轮机等都在理论指导下得到发展,而理论也在实践中得到改进和提高。
早在公元前,中国已在指南车上应用复杂的齿轮系统,在被中香炉中应用了能永保水平位置的十字转架等机件。古希腊已有圆柱齿轮、圆锥齿轮和蜗杆传动的记载。但是,关于齿轮传动瞬时速比与齿形的关系和齿形曲线的选择,直到17世纪之后方有理论阐述。
手摇把和踏板机构是曲柄连杆机构的先驱,在各文明古国都有悠久历史,但是曲柄连杆机构的形式、运动和动力的确切分析和综合,则是近代机构学的成就。机构学作为一个专门学科,迟至19世纪初才首次列入高等工程学院(巴黎的工艺学院)的课程。通过理论研究,人们方能精确地分析各种机构,包括复杂的空间连杆机构的运动,并进而能按需要综合出新的机构。
机械工程的工作对象是动态的机械,它的工作情况会发生很大的变化。这种变化有时是随机而不可预见;实际应用的材料也不完全均匀,可能存有各种缺陷;加工精度有一定的偏差,等等。
与以静态结构为工作对象的土木工程相比,机械工程中各种问题更难以用理论精确解决。因此,早期的机械工程只运用简单的理论概念,结合实践经验进行工作。设计计算多依靠经验公式;为保证安全,都偏于保守,结果制成的机械笨重而庞大,成本高,生产率低,能量消耗很大。
从18世纪起,新理论的不断诞生,以及数学方法的发展,使设计计算的精确度不断的提高。进入20世纪,出现各种实验应力分析方法,人们已能用实验方法测出模型和实物上各部位的应力。
20世纪后半叶,有限元法和电子计算机的广泛应用,使得对复杂的机械及其零件、构件进行力、力矩、应力等的分析和计算成为可能。对于掌握有充分的实践或实验资料的机械或其元件,已经可以运用统计技术,按照要求的可靠度,科学地进行机械设计。
机械工程的发展展望
机械工程以增加生产、提高劳动生产率、提高生产的经济性为目标来研制和发展新的机械产品。在未来的时代,新产品的研制将以降低资源消耗,发展洁净的再生能源,治理、减轻以至消除环境污染作为超经济的目标任务。
机械可以完成人用双手和双目,以及双足、双耳直接完成和不能直接完成的工作,而且完成得更快、更好。现代机械工程创造出越来越精巧和越来越复杂的机械和机械装置,使过去的许多幻想成为现实。
人类现在已能上游天空和宇宙,下潜大洋深层,远窥百亿光年,近察细胞和分子。新兴的电子计算机硬、软件科学使人类开始有了加强,并部分代替人脑的科技手段,这就是人工智能。这一新的发展已经显示出巨大的影响,而在未来年代它还将不断地创造出人们无法想象的奇迹。
人类智慧的增长并不减少双手的作用,相反地却要求手作更多、更精巧、更复杂的工作,从而更促进手的功能。手的实践反过来又促进人脑的智慧。在人类的整个进化过程中,以及在每个人的成长过程中,脑与手是互相促进和平行进化的。
人工智能与机械工程之间的关系近似于脑与手之间的关系,其区别仅在于人工智能的硬件还需要利用机械制造出来。过去,各种机械离不开人的操作和控制,其反应速度和操作精度受到进化很慢的人脑和神经系统的限制,人工智能将会消除了这个限制。计算机科学与机械工程之间的互相促进,平行前进,将使机械工程在更高的层次上开始新的一轮大发展。
19世纪时,机械工程的知识总量还很有限,在欧洲的大学院校中它一般还与土木工程综合为一个学科,被称为民用工程,19世纪下半叶才逐渐成为一个独立学科。进入20世纪,随着机械工程技术的发展和知识总量的增长,机械工程开始分解,陆续出现了专业化的分支学科。这种分解的趋势在20世纪中期,即在第二次世界大战结束的前后期间达到了最高峰。
由于机械工程的知识总量已扩大到远非个人所能全部掌握,一定的专业化是必不可少的。但是过度的专业化造成知识过分分割,视野狭窄,不能统观和统筹稍大规模的工程的全貌和全局,并且缩小技术交流的范围,阻碍新技术的出现和技术整体的进步,对外界条件变化的适应能力很差。封闭性专业的专家们掌握的知识过狭,考虑问题过专,在协同工作时配合协调困难,也不利于继续自学提高。因此自20世纪中、后期开始,又出现了综合的趋势。人们更多地注意了基础理论,拓宽专业领域,合并分化过细的专业。
综合-专业分化-再综合的反复循环,是知识发展的合理的和必经的过程。不同专业的专家们各具有精湛的专业知识,又具有足够的综合知识来认识、理解其他学科的问题和工程整体的面貌,才能形成互相协同工作的有力集体。
综合与专业是多层次的。在机械工程内部有综合与专业的矛盾;在全面的工程技术中也同样有综合和专业问题。在人类的全部知识中,包括社会科学、自然科学和工程技术,也有处于更高一层、更宏观的综合与专业问题。
