機械工程論文

機械工程導論論文

作者:南宮桃源(南宮飛狐）班級：2013機械四班

幾個月以前懷著對大學生活的向往心情，我跨進了上海理工大學，可是我失望迷

茫了,因為我不知道機械這個專業以后能干什么,機械這個專業的前景如何，跟我了解

的竟然完全對不上，我懵了，我不知道應該怎么辦……事實是我多慮了，因為不久以

后我將得到一個非常全面的答案。

不久以后室友告訴我我們即將上一門叫做機械導論的課程，它會回答你的所有答

案，從后面的結果來說，這個目的確實達到了，我不得不說，朱老師的課太精彩了。

那天我清楚的記得，朱老師首先從大方向上給我們介紹了什么是機械,機械是干

什么的,機械的現狀和趨勢，“精”“極"“綠"“快”“省"，筆記本的第一頁就是這個

字。機械的領域涉及方方面面,至今我腦中都還能呈現“盾構"那個圓形的家伙。

機械實力是一個國家實力的見證，它代表一個國家的生活水平，制造業水平，國

防水平.與該國國民的生活現狀息息相關,現代生活無處不機械。卡特皮勒卡車的笨重

的身影又出現了,我記得朱老師說機械主要涵蓋的有“工程車”“醫療器械”“數控機

床”“機器人機械”“機械手機械”“機械加工”。其中數控機床是重中之重,是生產其

他東西的工具.我國的數控機床精度不夠高，國際上比較有名的機床廠是德瑪吉，德

國的機床目前比較尖端，但是這也是發達國家制約我們發展的一個咽喉，他們的技術

不給我們看，我們只能向他們買產品，價格高，嚴重阻礙了我國的發展。

機械涉及的范圍還有很多“動態金屬制建筑”將打破人們對建筑的常規認識，“交

通運輸設備”汽車、鐵路、飛機、輪船……無一不是生活中常見的常用的.總之機械

就是為可再生能源社會應用提供裝備解決方案,設備向低碳化經濟轉化邁進，為社會

創造人性化、智能化、高效化產品，為國防設備提供極端化支持。機械是國民經濟的

重要標志一點也不夸張。

機械制造的突破將催生社會重大經濟變革。通過上面的舉例有理由相信這句話并

不是憑空捏造的。進一步的講解我知道了科學理論是：基礎學科與技術學科的融合，

將產生全新的制造原理和技術,進一步導致重大工程技術的變革。而且這一變革將是

人類文明的重大變革。最前沿的技術之一便是——生物制造-人與機械。人造系統和

生命系統的融合，想想都感覺很牛，要是我有一只機械手可以像真手一樣靈活的操縱，

那就不得了了，工作效率將提高多少倍，加上腳趾頭恐怕都不夠數。

納米信息材料的制造是一個國家機械高度的證明，高精度硅片的生產表明了一個

國家機械實力。因為這些都指向同一個方向,精密儀器的制造。目前機械的研發的重

點是高精度數控機床，而高精度數控機床的研發又在測量技術和自動控制系統的開發

上。有個基本的開發思路：把旋轉運動轉化為其他運動。為此我還做了些思考，想到

了螺紋和齒輪.

朱老師還跟我們講述了一些我國機械的大致情況。從古代說起說到了機械先驅，

當然并不是指英雄聯盟上的那個,而是地動儀的發明者張衡前輩。說起來我們這些后

輩真是慚愧啊。我一度的陷入對我國歷朝歷代在機械方面的發明創造的沉思中,我想

起了諸葛亮的連弩，還有木牛流馬,還有根據輪差設計的指南車,想起了《秦時明月》

中的公孫家族，還有墨家……我一度思考著為何我國近代機械會落后。朱老師并沒有

等我而是繼續著他的課程。

“計算機技術同制造技術結合”“CIMS計算機集成制造系統”我的思緒被拉回到

課堂中。機械和數學、化學、微電子、計算機、系統論、信息論、控制論、管理學的

結合將是機械發展的大趨勢,可以說搞機械的是兼容能力最強的專業之一，那么說來

我們機械還是大學生的高級版本呢。但是我國的機械現狀不容樂觀，不能自主設計制

造,缺乏自主創新能力，說起這個我還有很多疑問。有時候我有自己的想法并且希望

付諸實踐，當我問及有專業知識的人士的時候，總是被一句話冷冰冰的拒絕掉“先學

好基礎的再說"學著學著,就陷入了一種死板的考試思維中了，我感覺自己的那些思

維，比起高一時候已經太少了.創新性不足一直是我國機械方面的絆腳石吧，我國的

光電子制造設備還不錯基本上能夠百分之百自給自足,高檔數控機床才有70％,IC制

造裝備更是落后。前些天熱播的“大國重器"對我認識機械的輔助性很強。雖然很多

“業內”人士說這是中國的自我意淫，但至少進步不讓我更加深刻的認識到了機械是

什么,機械人的責任是什么。

那堂課的是由機械的趨勢和對我國機械的思考結尾的。機械的領域大趨勢將會是

“高精度”“極端-硬、塑、彈、脆、磁、超微觀”“綠”“快”“省”數字化，自動化,

集成化，網絡化，智能化……

李培根問：我國的創新性為什么不夠?工程性為什么缺失？人才為什么跟不上學

科發展？開放式高等教育做得好嗎？宏觀思維對人才的培養夠嗎？專業邊界再設計

夠嗎？

對于這些問題，我當然回答不出來，社會上一些捕風捉影的回答還是有的，但我

也有自己的理解,缺乏大方向的戰略思想，方向很重要,就像機械導論這節課，它為我

今后職業，或者說生涯的發展提供了一種可行的軌跡，讓我知道了，我應該朝哪個方

向走，不至于像開始一樣的迷茫。

再次回到課堂,今天的課是從“密歇根大學”“麻省理工”這兩所世界理工學校的

泰斗說起的。因為這兩所學校的測試技術實力很強研究的領域居世界前列。測試技術

是指對信息的提取與處理的技術，是先進制造研究所的重大研究課題.測試技術是人

類飛躍的見證和標志,從原理到實踐沒有哪個環節是很輕易就能完成的。首先是物理

量測量原理的開發，而后是測量信號的分析處理方法，最后登場的才是重量級的,很

正確，后者確是科研重點。由此就不得不說下傳感器這位兄臺了，他在當今社會的生

活中扮演著重要的配角。熱覺、視覺、聽覺、嗅覺、力傳各方各面，極大的解放了人

類,通過傳感器我們不僅可以知道物體移動的位置,還知道接近距離,各種需要的數

據，為我們開發機器人和各種機械尖端科技提供了可靠的技術支持。方法很多，工具

很多，超聲破我們可以用，紅外線也不錯，還有材料也是相當豐富,傳感材料生物的，

物理的,化學的各式各樣，熒光材料也是相當的重要，指紋識別也行，還有眼膜識別

的，只有你想不到的.思維也很豐富,我們把傳感器放在建筑內全天候監測，隨時都可

以了解建筑內部的各種情況,大大提高了我們對建筑問題的預判，提前找出解決方案，

減少了事故發生的概率.

最后介紹朱老師終于跟大家說點實際的了,錢。是的說了幾個在傳感器領域產業

做的比較好的公司，賺錢都是杠杠的。拳頭大小的一個傳感器都是數十萬,比如霍尼

韋爾公司，世界上最大的傳感器技術研究中心就是這個公司的。BK公司KISE公司，

振動、噪聲傳感器領域的頂端,最牛的就是三相測量傳感器,國內還不能制造，只能依

賴進口,我堂堂中華竟然不能自給，激起大家的憤憤不平，恨不得馬上就加入研發的

團隊,把這個東西國有化。LabVIEN,Agilent公司也是比較厲害的,測量分析儀器被他

們包攬了很多，測試儀器生產制造都掌握在他們手中。還有以色列的消化內鏡，簡單

的說就是膠囊做的吃進去后就可以看到我們身體內部的狀況了,對現代醫學的診斷和

治療提供了一種很好的技術手段。

最后必須說說現代機械的桂冠，機器人.機器人及其應用，《鋼鐵俠》的一幕一幕

不斷呈現在我的腦海中。我能擁有那么一套機械盔甲，那我就牛了，我國也牛了。說

正題，機器人有很多，總的來說就是工業機器人和智能機器人.機器人的定義很空泛，

不一定要像人，我看來很多倒像是車,數控機床也可以說是機器人的一種，我對美軍

的“阿爾法狗”印象很是深刻，雖然很笨拙,但是朱老師說了，已經很牛了，平衡性

很高，踢了幾腳都不會倒，還會自己站立起來,我越發的感興趣了,覺得機械太神奇了，

我也想創造一個屬于自己的機器人，不由的想起了很多，想起了小時候看的“鐵臂阿

童木”，看的科技片《終結者》《機械公敵》，這些很牛的機器都是我們機械人做的，

驀然感覺很自豪，選擇機械我選對了,至少是我曾經夢想的職業之一吧。接著說機器

人吧，機器人是機械電子,通過編程完成我們所想要它完成的動作，更高層次的是智

能機器人，以感覺為基礎，組裝上人工智能，我們將制造出服務型機器人，做我們認

為不安全,不想做的工作,比如保安、農業、工業、采礦、漁業、建筑,這將極大的解

放人類，我們可以可以有更多的時間去做我們想做的事情,不過我也有點擔憂，要是

以后全機械化，人類無事可干，會不會無聊死,我們可不可以把研究工作交給機器人

來做，我想這樣的話,太恐怖了,我們將由機器擺布……這是我不愿意看到的。印象更

深刻的是那一只只“靈巧手”，突破了人類的生理極限,打乒乓球那段視頻我想起了阿

甘,還有轉筆，那么快人類是難以做到的吧.

機器人這一塊做的很好的有日本，美國，歐盟,韓國，回頭看看我國的機器人，

差距啊，作為中國的大學生，我們是否有責任，有能力為此做些什么？彌補我國的缺

陷，人類出現的幾千年里，中國從未落后過任何一個民族，現在也不能，我們要為此

做點什么。不過到現在我還是有點不懂，如果我們要從事這方面的研究,我們需要掌

握哪些技能？為什么?

梁老師等了好久終于上場了,梁老師的課一個詞“實在”，無論說什么都很實際，

一句話從實際出發，他給我們講的是“數字化設計技術導論”.上來先來句理論的,數

字化是啥？數字化就是把復雜的信息轉化為數字,再“二進制化”輸入計算機。仔細

的為我們介紹了我們機械的以后能做什么,基本上一臺機器的誕生到死亡都離不開我

們機械人：售前工程師、機構工程師、企業管理工程師.產品周期表：客戶需求、需

求分析、創新概念構造……最后報廢、回收。其中每講一個環節都要舉個例子給大家

思考一下，我覺得這種教學方法也是相當好,實在！我最記得的是一種思維“反求”，

從想要的結果出發尋找著手點!高!實在是高！所以有時候我也在想,我也許知道我該

怎么做了.

再次回到我們機械人所熟悉的家伙來，機床。目前我國的機床欠缺的就是伺服系

統，簡單的說就像電腦的windows7一樣，這方面我清楚的記得《大國重器》中大連

光洋集團率先研發，沈陽機床集團將高附加值的“機床大腦”——“飛揚”智能操作

系統作為主攻方向取得成功。說起機床必須說說它的用途和分類，不然理解起來也不

是特別容易的，工藝用途：1。切削加工：數控鏜銑床、數控車床、數控磨床、加工

中心、數控齒輪加工機床、PMC等。2。成型加工：數控折彎機、數控彎管機.3.特種

加工:數控線切割機、電火花加工機、激光加工機。4。其他類型:數控裝備機、數控

測量機,還有我們熟知的機器人.還有很多分法:按數控控制分,按聯動軸數分，聯動軸

數越多，數控系統的控制算法越復雜.通過查閱資料我知道了，很多東西看上去很簡

單就可以加工出來，但編程算法很不簡單,所以有些曲面加工起來很是困難.軸數多的

可以加工復雜的曲面，現在有最多的有32軸聯動臺厲害了，不過一般的機床五軸聯

動已經很牛了，我國目前在這方面的技術還有所欠缺。

我想起了那段德瑪吉數控機床加工中心的視頻，記憶深刻，短短幾分鐘很多精美

的復雜的曲面就加工出來了，機床還會自己換道具,換面……我感覺太神奇了，人類

的智慧無窮無盡……

白老師也給我們上了一節課，給我們介紹了一些關于機械的內容，對于我們即將

跨入機械的新生來說很通俗易懂,“水刀"快速旋轉的紙張也有很大的力量也可以切開

金屬，所以用水也可以做到。“水刀”的工作原理是將水流增壓至200MPa以上,在通

徑很小（一般大于0.2mm）的噴嘴的約束下,形成高速“水箭”，能夠穿削如木材、皮

革、橡膠等軟質材料；如果在“水箭”中混合磨料，則能夠穿削各種質地堅硬的材料，

如巖石、玻璃、鋼板等。與微機控制的工作臺或機械手結合起來,形成數控加工系統,

滿足特殊的或復雜的平面加工要求.水刀真是個好工具，解決了常規道具在加工時產

生大量熱的問題,不過我還是想問為什么水刀的噴嘴大小有限制呢？(不加磨料）白老

師還給了我們一些建議，那些課有助于我們在機械這條路上走的更遠更好。最后給我

們一些大學的建議，大學不同于高中，你們將有更多自主的時間,更多自由的選擇，

但是不要荒廢，若要精，那就去自學吧.選擇機械很苦很累,但是最實在，我們工作在

一個國家最基本的戰線上，為這個國家的運行提供著最基本的動力，我們勞有所值!

這科課已經結束了,感觸很多，感受很深，我也許不是很懂機械，但至少我已經

知道了，機械是什么，機械的方向。我想，我選擇機械，我不會后悔，我想,我應該

為機械做些什么，我想了很多很多……最后引用幾句《大國重器》的話吧：裝備強則

國強.古往今來,國與國之爭，實質是裝備制造業之爭。當前階段,高端裝備之爭已上

升為大國之間博弈的核心和不可或缺的利器，在過去十年，中國迅速成長為一個制造

業大國，中國的工程機械制造業也隨之快速壯大。然而，中國機械制造所需的核心零

部件主要依賴于國外進口，中國部分中低端產品,國內需求趨向飽和,產能過剩成為各

家企業共同面臨的難題。機械科學研究總院原副院長屈賢明說“核心的部件中國不能

造，所以整個產品盈利附加價值就會很低，就不能根據這個主機產品的發展提供相應

的零部件，現在發展到了這個程度,不解決這個問題就不行."

作為機械的一員，我知道自己的責任,至少我們已經走完了“昨夜西風凋碧樹，

獨上高樓，望盡天涯路”這一環節，我相信我們會“衣帶漸寬終不悔，為伊消得人憔

悴”越走越堅定，最后“眾里尋他千百度，暮然回首，那人卻在燈火闌珊處”的輝煌

終將屬于我們！

為未來，努力!