1、机械工程导论论文作者：南宫桃源（南宫飞狐） 班级：2013 机械四班几个月以前怀着对大学生活的向往心情，我跨进了上海理工大学，可是我失望迷茫了，因为我不知道机械这个专业以后能干什么，机械这个专业的前景如何，跟我了解的竟然完全对不上，我懵了，我不知道应该怎么办事实是我多虑了，因为不久以后我将得到一个非常全面的答案。不久以后室友告诉我我们即将上一门叫做机械导论的课程，它会回答你的所有答案，从后面的结果来说，这个目的确实达到了，我不得不说，朱老师的课太精彩了。那天我清楚的记得，朱老师首先从大方向上给我们介绍了什么是机械，机械是干什么的，机械的现状和趋势， “精” “极” “绿” “快” “省” ，笔
2、记本的第一页就是这个字。机械的领域涉及方方面面，至今我脑中都还能呈现“盾构”那个圆形的家伙。机械实力是一个国家实力的见证，它代表一个国家的生活水平，制造业水平，国防水平。与该国国民的生活现状息息相关，现代生活无处不机械。卡特皮勒卡车的笨重的身影又出现了，我记得朱老师说机械主要涵盖的有“工程车” “医疗器械”“数控机床” “机器人机械” “机械手机械” “机械加工” 。其中数控机床是重中之重，是生产其他东西的工具。我国的数控机床精度不够高，国际上比较有名的机床厂是德玛吉，德国的机床目前比较尖端，但是这也是发达国家制约我们发展的一个咽喉，他们的技术不给我们看，我们只能向他们买产品，价格高，严重阻碍
3、了我国的发展。机械涉及的范围还有很多“动态金属制建筑”将打破人们对建筑的常规认识，“交通运输设备”汽车、铁路、飞机、轮船无一不是生活中常见的常用的。总之机械就是为可再生能源社会应用提供装备解决方案，设备向低碳化经济转化迈进，为社会创造人性化、智能化、高效化产品，为国防设备提供极端化支持。机械是国民经济的重要标志一点也不夸张。机械制造的突破将催生社会重大经济变革。通过上面的举例有理由相信这句话并不是凭空捏造的。进一步的讲解我知道了科学理论是：基础学科与技术学科的融合，将产生全新的制造原理和技术，进一步导致重大工程技术的变革。而且这一变革将是人类文明的重大变革。最前沿的技术之一便是生物制造-人与机
4、械。人造系统和生命系统的融合，想想都感觉很牛，要是我有一只机械手可以像真手一样灵活的操纵，那就不得了了，工作效率将提高多少倍，加上脚趾头恐怕都不够数。纳米信息材料的制造是一个国家机械高度的证明，高精度硅片的生产表明了一个国家机械实力。因为这些都指向同一个方向，精密仪器的制造。目前机械的研发的重点是高精度数控机床，而高精度数控机床的研发又在测量技术和自动控制系统的开发上。有个基本的开发思路：把旋转运动转化为其他运动。为此我还做了些思考，想到了螺纹和齿轮。朱老师还跟我们讲述了一些我国机械的大致情况。从古代说起说到了机械先驱，当然并不是指英雄联盟上的那个，而是地动仪的发明者张衡前辈。说起来我们这些后
5、辈真是惭愧啊。我一度的陷入对我国历朝历代在机械方面的发明创造的沉思中，我想起了诸葛亮的连弩，还有木牛流马，还有根据轮差设计的指南车，想起了秦时明月中的公孙家族，还有墨家我一度思考着为何我国近代机械会落后。朱老师并没有等我而是继续着他的课程。“计算机技术同制造技术结合” “CIMS 计算机集成制造系统”我的思绪被拉回到课堂中。机械和数学、化学、微电子、计算机、系统论、信息论、控制论、管理学的结合将是机械发展的大趋势，可以说搞机械的是兼容能力最强的专业之一，那么说来我们机械还是大学生的高级版本呢。但是我国的机械现状不容乐观，不能自主设计制造，缺乏自主创新能力，说起这个我还有很多疑问。有时候我有自己
6、的想法并且希望付诸实践，当我问及有专业知识的人士的时候，总是被一句话冷冰冰的拒绝掉“先学好基础的再说”学着学着，就陷入了一种死板的考试思维中了，我感觉自己的那些思维，比起高一时候已经太少了。创新性不足一直是我国机械方面的绊脚石吧，我国的光电子制造设备还不错基本上能够百分之百自给自足，高档数控机床才有 70%，IC 制造装备更是落后。前些天热播的“大国重器”对我认识机械的辅助性很强。虽然很多“业内”人士说这是中国的自我意淫，但至少进步不让我更加深刻的认识到了机械是什么，机械人的责任是什么。那堂课的是由机械的趋势和对我国机械的思考结尾的。机械的领域大趋势将会是“高精度” “极端-硬、塑、弹、脆、磁
7、、超微观” “绿” “快” “省”数字化，自动化，集成化，网络化，智能化李培根问：我国的创新性为什么不够？工程性为什么缺失？人才为什么跟不上学科发展？开放式高等教育做得好吗？宏观思维对人才的培养够吗？专业边界再设计够吗？对于这些问题，我当然回答不出来，社会上一些捕风捉影的回答还是有的，但我也有自己的理解，缺乏大方向的战略思想，方向很重要，就像机械导论这节课，它为我今后职业，或者说生涯的发展提供了一种可行的轨迹，让我知道了，我应该朝哪个方向走，不至于像开始一样的迷茫。再次回到课堂，今天的课是从“密歇根大学” “麻省理工”这两所世界理工学校的泰斗说起的。因为这两所学校的测试技术实力很强研究的领域居
8、世界前列。测试技术是指对信息的提取与处理的技术，是先进制造研究所的重大研究课题。测试技术是人类飞跃的见证和标志，从原理到实践没有哪个环节是很轻易就能完成的。首先是物理量测量原理的开发，而后是测量信号的分析处理方法，最后登场的才是重量级的，很正确，后者确是科研重点。由此就不得不说下传感器这位兄台了，他在当今社会的生活中扮演着重要的配角。热觉、视觉、听觉、嗅觉、力传各方各面，极大的解放了人类，通过传感器我们不仅可以知道物体移动的位置，还知道接近距离，各种需要的数据，为我们开发机器人和各种机械尖端科技提供了可靠的技术支持。方法很多，工具很多，超声破我们可以用，红外线也不错，还有材料也是相当丰富，传感
9、材料生物的，物理的，化学的各式各样，荧光材料也是相当的重要，指纹识别也行，还有眼膜识别的，只有你想不到的。思维也很丰富，我们把传感器放在建筑内全天候监测，随时都可以了解建筑内部的各种情况，大大提高了我们对建筑问题的预判，提前找出解决方案，减少了事故发生的概率。最后介绍朱老师终于跟大家说点实际的了，钱。是的说了几个在传感器领域产业做的比较好的公司，赚钱都是杠杠的。拳头大小的一个传感器都是数十万，比如霍尼韦尔公司，世界上最大的传感器技术研究中心就是这个公司的。BK 公司 KISE 公司，振动、噪声传感器领域的顶端，最牛的就是三相测量传感器，国内还不能制造，只能依赖进口，我堂堂中华竟然不能自给，激起
10、大家的愤愤不平，恨不得马上就加入研发的团队，把这个东西国有化。Lab VIEN,Agilent 公司也是比较厉害的，测量分析仪器被他们包揽了很多，测试仪器生产制造都掌握在他们手中。还有以色列的消化内镜，简单的说就是胶囊做的吃进去后就可以看到我们身体内部的状况了，对现代医学的诊断和治疗提供了一种很好的技术手段。最后必须说说现代机械的桂冠，机器人。机器人及其应用， 钢铁侠的一幕一幕不断呈现在我的脑海中。我能拥有那么一套机械盔甲，那我就牛了，我国也牛了。说正题，机器人有很多，总的来说就是工业机器人和智能机器人。机器人的定义很空泛，不一定要像人，我看来很多倒像是车，数控机床也可以说是机器人的一种，我对
11、美军的“阿尔法狗”印象很是深刻，虽然很笨拙，但是朱老师说了，已经很牛了，平衡性很高，踢了几脚都不会倒，还会自己站立起来，我越发的感兴趣了，觉得机械太神奇了，我也想创造一个属于自己的机器人，不由的想起了很多，想起了小时候看的“铁臂阿童木” ，看的科技片终结者 机械公敌 ，这些很牛的机器都是我们机械人做的，蓦然感觉很自豪，选择机械我选对了，至少是我曾经梦想的职业之一吧。接着说机器人吧，机器人是机械电子，通过编程完成我们所想要它完成的动作，更高层次的是智能机器人，以感觉为基础，组装上人工智能，我们将制造出服务型机器人，做我们认为不安全，不想做的工作，比如保安、农业、工业、采矿、渔业、建筑，这将极大的
12、解放人类，我们可以可以有更多的时间去做我们想做的事情，不过我也有点担忧，要是以后全机械化，人类无事可干，会不会无聊死，我们可不可以把研究工作交给机器人来做，我想这样的话，太恐怖了，我们将由机器摆布这是我不愿意看到的。印象更深刻的是那一只只“灵巧手” ，突破了人类的生理极限，打乒乓球那段视频我想起了阿甘，还有转笔，那么快人类是难以做到的吧。机器人这一块做的很好的有日本，美国，欧盟，韩国，回头看看我国的机器人，差距啊，作为中国的大学生，我们是否有责任，有能力为此做些什么？弥补我国的缺陷，人类出现的几千年里，中国从未落后过任何一个民族，现在也不能，我们要为此做点什么。不过到现在我还是有点不懂，如果我
13、们要从事这方面的研究，我们需要掌握哪些技能？为什么？梁老师等了好久终于上场了，梁老师的课一个词“实在” ，无论说什么都很实际，一句话从实际出发，他给我们讲的是“数字化设计技术导论” 。上来先来句理论的，数字化是啥？数字化就是把复杂的信息转化为数字，再“二进制化”输入计算机。仔细的为我们介绍了我们机械的以后能做什么，基本上一台机器的诞生到死亡都离不开我们机械人：售前工程师、机构工程师、企业管理工程师。产品周期表：客户需求、需求分析、创新概念构造最后报废、回收。其中每讲一个环节都要举个例子给大家思考一下，我觉得这种教学方法也是相当好，实在！我最记得的是一种思维“反求” ，从想要的结果出发寻找着手点
14、！高！实在是高！所以有时候我也在想，我也许知道我该怎么做了。再次回到我们机械人所熟悉的家伙来，机床。目前我国的机床欠缺的就是伺服系统，简单的说就像电脑的 windows7 一样，这方面我清楚的记得大国重器中大连光洋集团率先研发，沈阳机床集团将高附加值的“机床大脑”“飞扬”智能操作系统作为主攻方向取得成功。说起机床必须说说它的用途和分类，不然理解起来也不是特别容易的，工艺用途：1.切削加工：数控镗铣床、数控车床、数控磨床、加工中心、数控齿轮加工机床、PMC 等。2.成型加工：数控折弯机、数控弯管机。3.特种加工：数控线切割机、电火花加工机、激光加工机。4.其他类型：数控装备机、数控测量机，还有我
15、们熟知的机器人。还有很多分法：按数控控制分，按联动轴数分，联动轴数越多，数控系统的控制算法越复杂。通过查阅资料我知道了，很多东西看上去很简单就可以加工出来，但编程算法很不简单，所以有些曲面加工起来很是困难。轴数多的可以加工复杂的曲面，现在有最多的有 32 轴联动台厉害了，不过一般的机床五轴联动已经很牛了，我国目前在这方面的技术还有所欠缺。我想起了那段德玛吉数控机床加工中心的视频，记忆深刻，短短几分钟很多精美的复杂的曲面就加工出来了，机床还会自己换道具，换面我感觉太神奇了，人类的智慧无穷无尽白老师也给我们上了一节课，给我们介绍了一些关于机械的内容，对于我们即将跨入机械的新生来说很通俗易懂， “水
16、刀”快速旋转的纸张也有很大的力量也可以切开金属，所以用水也可以做到。 “水刀”的工作原理是将水流增压至 200MPa 以上，在通径很小（一般大于 0.2mm）的喷嘴的约束下，形成高速“水箭” ，能够穿削如木材、皮革、橡胶等软质材料；如果在“水箭”中混合磨料，则能够穿削各种质地坚硬的材料，如岩石、玻璃、钢板等。与微机控制的工作台或机械手结合起来，形成数控加工系统，满足特殊的或复杂的平面加工要求。水刀真是个好工具，解决了常规道具在加工时产生大量热的问题，不过我还是想问为什么水刀的喷嘴大小有限制呢？（不加磨料）白老师还给了我们一些建议，那些课有助于我们在机械这条路上走的更远更好。最后给我们一些大学的
17、建议，大学不同于高中，你们将有更多自主的时间，更多自由的选择，但是不要荒废，若要精，那就去自学吧。选择机械很苦很累，但是最实在，我们工作在一个国家最基本的战线上，为这个国家的运行提供着最基本的动力，我们劳有所值！这科课已经结束了，感触很多，感受很深，我也许不是很懂机械，但至少我已经知道了，机械是什么，机械的方向。我想，我选择机械，我不会后悔，我想，我应该为机械做些什么，我想了很多很多最后引用几句大国重器的话吧：装备强则国强。古往今来，国与国之争，实质是装备制造业之争。当前阶段，高端装备之争已上升为大国之间博弈的核心和不可或缺的利器，在过去十年，中国迅速成长为一个制造业大国，中国的工程机械制造业也随之快速壮大。然而，中国机械制造所需的核心零部件主要依赖于国外进口，中国部分中低端产品，国内需求趋向饱和，产能过剩成为各家企业共同面临的难题。机械科学研究总院原副院长屈贤明说“核心的部件中国不能造，所以整个产品盈利附加价值就会很低，就不能根据这个主机产品的发展提供相应的零部件，现在发展到了这个程度，不解决这个问题就不行。 ”作为机械的一员，我知道自己的责任，至少我们已经走完了“昨夜西风凋碧树，独上高楼,望尽天涯路”这一环节，我相信我们会“衣带渐宽终不悔，为伊消得人憔悴”越走越坚定，最后“众里寻他千百度，暮然回首，那人却在灯火阑珊处”的辉煌终将属于我们！为未来，努力！
