非机械专业人员科普培训课件

机械科普培训（面向非机械人员）机械基础知识培训目录什么是机械机械工程机械设计机械制造非标机械设计什么是工业自动化什么是机械？机械是一种人为的实物构件的组合，是机构与机器的总称。机械的作用是帮助人们降低工作难度或者省力。机器一般比较复杂，由多个机构组成，例如：机构一般比较简单，例如：机构和机器并无严格区别什么是机械？机械一词源于希腊语Mechine及拉丁文Machina，原指“巧妙的设计”。人类自古就与机械打交道，如石刀石斧棍棒弓箭等。机械是整个工业和工程的基础：电力、铁路、汽车、电子、建筑、航天、农业等现代人们使用的电灯电话电视机都包含机械的成分：什么是机械？现代社会生产和服务五大要素机械工程—概念和分类机械工程（mechanicalengineering）：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。01哲学02经济学03法学04教育学05文学08工学06历史学07理学09农学10医学11军事学13艺术学12管理学GB/T13745-2009《学科分类与代码》13建筑学14土木工程15水利工程16测绘科学与技术19矿业工程17化学工程与技术18地质资源与地质工程20石油与天然气工程21纺织科学与工程22轻工技术与工程23交通运输工程24船舶与海洋工程25航空宇航科学与技术26兵器科学与技术27核科学与技术30环境科学与工程28农业工程29林业工程31生物医学工程32食品科学与工程01力学02机械工程03光学工程04仪器科学与技术07动力工程及工程热物理05材料科学与工程06冶金工程08电气工程09电子科学与技术10信息与通信工程12计算机科学与技术11控制科学与工程01机械制造及其自动化02机械电子工程04机械设计及理论05车辆工程机械工程—五大服务领域机械工程—机电一体化机电一体化产品是在机电产品中引入微电子元器件和计算机编程技术之后形成的。机械本体动力源检测传感部分电子控制单元执行机构机械技术系统技术传感检测技术自动控制技术伺服传动技术机电一体化产品机电一体化技术机械设计—概念和分类机械设计：根据用户的使用要求对专用机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润滑方法等进行构思、分析和计算并将其转化为具体的描述以作为制造依据的工作过程。机械设计是机械工程的重要组成部分机械设计是是机械生产的第一步机械设计是决定机械性能的最主要的因素图板二维三维设计手段的演变各因素相互矛盾机械设计—需考虑因素权衡轻重统筹兼顾找出主要矛盾设计目标是在限定条件下做出最好的机械价值工程系统分析机械设计—产品设计流程左侧表中的技术设计阶段使用了自底向上的设计方法，这种设计方法多用于变型设计和继承设计，而新型设计一般则使用自顶向下的设计方法。当对现有机械改进和变型，不需要所有零部件都要重新设计，或者对一个新型设计，没有清楚的整体思路，只对主要部分了解时，可以使用自底向上的设计。按自顶向下的方法设计时，设计师首先对所设计的机器要有一个全面的理解，然后从顶层开始,连续地逐层向下分解，直到完成所有零件设计。在设计中，自顶向下和自底向上两种方法往往交互使用。这两种设计方法不仅仅用于机械设计，也用于计算机编程、电子设计、工程规划、管理规划等领域。三种类型间无明显的界限，多根据行业和企业自身情况而定，一般不划分生产类型。机械制造—概念和分类机械制造：是工业生产部门按照一定的图纸，将设计人员的设计变成实物产品的过程，包括零件加工、部件生产和总装配，有中间产品也有终端产品。机械制造业为整个国民经济提供技术装备和各种消费产品，其发展水平是国家工业化程度的主要标志之一。生产类型即生产量的大小会影响到企业设计、生产、服务以致销售的各个环节，甚至影响到企业的组织，管理方式会发生量变到质变的影响。质量部质量控制机械制造—产品制造流程编制生产计划书技术部技术支持整机运行检验出厂检验设备出厂零件成型部件组装整机组装喷漆生产部安排生产供应部材料采购外协部外协件加工电气安装与配线生产计划书一般由生产部经理负责编制。产品制造以生产部为主进行。外协部一般归采购供应部，为其下设的组。采购供应部按生产计划或采购任务书进行采购，以满足生产需要。技术部包括产品设计与工艺制定。设计部门在产品初次或前几次生产时参与较多，目的是保证生产部按设计要求进行生产。设计部门在产品制造过程中不对产品制造负责，只是辅助生产部。工艺部门与产品生产联系较多，当没有工艺部门时，其部分职能可由设计部门承担。设计部门的职责是产品研发和设计，是未来要生产的产品，是企业长期运行的保证。质检量部全程参与产品生产，从采购、零件加工到出厂检验，进行全面质量管理。机械制造—生产过程、工艺过程

机械产品制造时，将原材料转变为成品的全部过程称为生产过程。分为工艺过程和辅助过程。现代企业用系统工程学的原理和方法组织生产和指导生产，将生产过程看成是一个具有输入和输出的生产系统。

在生产过程中，直接改变原材料（或毛坯）形状、尺寸、位置和性能，使之变为成品的过程

称为工艺过程，它是生产过程的主要部分，由零件成型工艺和机器装配工艺组成。工艺过程主要有铸造、锻造、冲压、焊接、热处理、机械加工、装配等类别。工艺过程之外的的生产过程成为辅助过程。例如检验、清洗、油封、包装、转运、保管、动力供应、设备维护等。生产过程：工艺过程：辅助过程：零件成型：是获得一个合格零件的全部工艺，包括零件成形、热处理、表面处理。零件成形：采用各种工艺和方法对原料进行加工，以获得特定形状、尺寸精度和表面质量的零件。零件热处理：将金属材料放在一定的介质内加热、保温、冷却，通过改变材料表面或内部的金相组织结构，来控制其性能的一种金属热加工工艺。如硬度、强度等性能。表面处理：表面处理在基体材料表面上人工形成一层与基体的机械、物理和化学性能不同的表层的工艺方法，目的是满足产品的耐蚀性、耐磨性、装饰或其他特种功能要求。如电镀、氧化、喷涂、电泳、堆焊等。机器装配：产品都是由若干个零件和部件组成的。按照规定的技术要求，将若干个零件接合成部件或将若干个零件和部件接合成产品的劳动过程，称为装配。它一般包括装配、调整、检验和试验、涂装、包装等工作。零件在装配体中的连接方式有固定连接和活动连接两种。固定连接：装配后零件之间不能相互运动。可拆卸的固定连接：如螺纹连接、键连接、销连接等。不可拆卸的固定连接：如过盈连接、铆接、焊接和粘接等。活动连接：装配后的零件在工作中按工作要求能作相对运对。可拆卸的活动连接：如各种圆柱面、圆锥面间隙配合的零件。不可拆卸的活动连接：如活动连接的铆合头、滚动轴承等。机械制造—零件成形方法零件成形方法：四类零件获得方法。1材料去除工艺方法：用刀具从原材料（毛坯）上切去多余的材料层，获得符合要求的零件的生产方法，称为切削加工方法。2材料累加工艺方法：有焊接、粘接、铆接、过盈配合、电镀、电铸、快速原型制造等加工方法。3材料成形工艺方法：又称模具成形，分为塑胶模具和金属模具。4其他特殊成形方法：如火焰切割、激光切割、等离子切割、线切割、水切割、电火花、超声波、电化学等加工方法。手工方法：有划线、锯削、錾削、锉削、刮削、钻削、铰削、攻丝、套丝等加工方法。机床加工：有车削、铣削、刨削、钻削、镗削、拉削、插削、滚齿、铰削、磨削等加工方法。金属模具：其最终制品为金属零件。主要有如下几类。塑胶模具：其最终制品为塑料、橡胶或橡塑。根据生产工艺和生产产品的不同可分为以下几种。无压铸造：铸造时型腔内为常压，有重力铸造（如砂铸）、离心铸造、蜡模铸造。压力铸造：铸造时型腔加压，例如铝压铸模、粉末冶金等。常见零件发动机缸体、汽车轮毂、三晖接拆线滑板。冲压成形：指靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需工件。冷拔成形：在常温条件下，以超过屈服点强度的拉应力，强行拉伸钢筋或者钢管，使之发生形状改变，如冷拔钢管。挤出成形：是铝型材成形的手段，先制造出模具，利用挤压机将加热好的圆铸棒从模具中挤出成形，如各种工业铝型材。锻造模具：利用锻压机械对金属坯料施加压力使其产生塑性变形以获得零件，有自由锻、模锻、蹍环、特殊锻造。注射模：受热融化的材料由高压射入模腔，经冷却固化后，得到成形品的方法，如电视机外壳、键盘按钮。吹塑模：借助气体压力使闭合在模腔内尚处于半熔融状的型坯膨胀直至紧贴模腔壁，经冷却定形后脱出制品，如饮料瓶。挤压模：借助螺杆的挤压作用,使塑化均匀的塑料强行通过机头成为的连续制品，如管、板、丝、薄膜、电线电缆等。压塑成形：用来成形热固性塑料的一类模具，分压缩成形（如某些方向盘）和压注成形（广泛用于封装电器元件）。其它成形方法：旋转成形（如软胶洋娃娃玩具）、热成形（如一次性塑料杯）、吸塑、转移成形等。非标机械设计—概念企业有时在生产实践的某些环节会遇到一些特殊问题，这些问题造成生产效率很低，成为瓶颈：例如：这种管子的弯制与接头焊接，采用纯手工生产很慢，但市场上又买不到标准的生产机器。如果这些问题可以通过设计一些特殊的机器得以解决的话，这对于企业无疑是一种福音。这一福音之源便是机械设计领域的一个分支——非标机械设计。卡尺检测，效率很低非标工装检测，效率很高旨在解决生产中的某个问题，为企业量身定制而设计的设备（或夹具）就是非标设备（或夹具）。设计非标设备（或夹具），就是（狭义）非标设计。非标的概念也存在于电子和软件开发领域。广义的非标设计，是根据自己的用途需要，自行设计制造的作为某一特定用途的设备或零件，它不是按照国家颁布的统一的行业标准和规格制造，且外观或性能不在国家设备或零件产品目录之内。是否在国家设备产品目录之内，是区分标准设备和非标（准）设备的外在表现，其内在实质是设备的产量以及用途的通用性、广泛性。广泛使用的通用设备，一般都会被国家收入标准产品目录之内。非标机械设计—行业特点1、非标设备都是量身定制的产品，具有唯一性，用途单一。2、唯一性决定了非标设备是单件生产，这影响到设计、生产和销售各个环节。3、多与自动控制相结合，并采用气动元器件，形成机电一体化设备。4、非标准产品决定采购周期很长。需求收集→设计→样机→修改设计→制造→交付。5、量身定制的唯一性决定其价格无市场参考，同一设备名称也会因功能要求不同而价格悬殊。6、由于单件生产，设计时对材料成本的考量比汽车等标准产品低的多，不会纠结省料省钱。7、设计时大量采用标准件和通用件，以降低成本，提高维护性，并缩短生产周期。8、注重模块化设计，以满足不同功能需求，同时提高可靠性和维护性。9、注重设计的简约化。简单意味着可靠和操作方便，只要满足特定的功能需求即可，不追求多用途。10、由于单件生产，一般不编制工艺文件，采取设计师亲自指导的方法保证生产能够达到设计要求。11、图纸没有汽车等标准产品规范，有些甚至不符合国家制图要求，但必须能生产且方便生产。12、非标产品对外观的考量远不如汽车家电等标准产品，重点在功能实现，框架多采用工业铝型材。13、设计手段多采用三维软件，直观，易交流。可在设计阶段发现干涉问题，降低对试制的依赖。非标机械工程师，要求非常高，不仅要有深厚的专业知识，还要有良好的素质。1、热爱机械行业。干一行爱一行，只有爱这一行，才能激发灵感，设计出更好的设备。2、扎实的专业知识。主要包括如下几个方面。①掌握机器装配工艺和常用零件成形工艺，尤其机加工工艺和焊接工艺。②熟悉材料的性能和特点，会正确选用材料。熟悉金属材料热处理，会选用合适的热处理方法。③熟悉零件表面处理方法，根据用途自如选择。④掌握轴承/马达/电缸/气缸/轴承/马达/电/气缸/凸轮/弹簧等常用机械要素的选型和计算要点。⑤掌握气动液压系统的相关知识，气动液压选型没有问题。⑥了解控制知识，熟悉常用传感器原理。3、熟悉制造企业生产流