什么是机械?
机械是什么?
机械是由机械结构(机构)组成,机械结构再由机械元件(构件)组成,是机械工程学的一个基本概念。机械就是能帮助人们节省工作难度或省力的工具装置。有一些机械单纯转换力的大小或(及)方向,被称为简单机械。而复杂机械就是由二种或二种以上的简单机械构成。
机械有什么用? 随着社会不断的发展与进步,出现了许多科技与技术,它们解放了我们的双手,改变了我们的生活方式,让我们所在的社会不断变化,不断完善,变得更加美好。在社会发展变化产生的科技技术中,机械电子作为一项新生的科技技术,与人们的生活密不可分,影响着社会的发展与人们的生活。
从石器时代人类制造和使用的各种石斧、石锤和木质、皮质的简单工具开始,几千年前,人类已创制了用于谷物脱壳和粉碎的臼和磨,用于提水的桔槔和辘轳,装有轮子的车,航行于江河的船及桨、橹、舵等。所用的动力由人力发展到畜力、风力和水力。15~16世纪以前,机械工程发展缓慢。17世纪以后,蒸汽机开始出现。18世纪后期,蒸汽机的应用从采矿业推广到纺织、面粉和冶金等行业。制作机械的主要材料逐渐从木材改为金属。机械制造工业开始形成,并逐渐成为重要产业。机械工程从分散性的、主要依赖匠师个人才智和手艺的技艺发展成为有理论指导的、系统的和独立的工程技术。机械工程是促成18~19世纪的工业革命和资本主义机械大生产的主要技术因素。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。内燃机最初用于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(如拖拉机、挖掘机械等)和轮船,20世纪中期开始用于铁路机车。内燃机和以后发明的燃气轮机和喷气发动机,还是飞机、航天器等成功发展的基础技术因素之一。
从现代来看,机械更是给我们的生活带来了极大的便利。汽车,20世纪机械工程的主要贡献之一。在航空航天方面,飞机的出现使我们仅用几个小时就能远渡重洋。而在探索宇宙上,机械更是发挥了不可或缺的作用。比如阿波罗登月计划中,推力高达750万镑的三级运载火箭、指令与服务舱、登月舱是三项关键的工程开发。丰富廉价的能源是支撑经济发展和社会繁荣的一个重要因素。电能的传送改变了全球数亿人的生活方式和生活质量,而其中的发电机组、输变电设备都来自工程机械。农业机械化则在农业生产发展中起主力军作用、是增加农民收入及改善农民生活的基础、是乡风文明的保障、是改善农村面貌的重要手段、可提高农产品市场竞争力。集成电路,空调等冷藏系统进入了家家户户,提高了人类的生活质量。而生物工程应用工程的原理、分析方法和设计手段制造出了人造器官、人工关节和生物材料等帮助病人延续生命,恢复活力。
但是机械的迅速发展,社会进一步工业化也给人类社会带来了负面影响。工业化带来了生态的污染、环境的破坏。技术创造出不少对环境有害的物质,破坏了自然原有的平衡;机械工具的进步,是人类的欲望空前膨胀,人们利用技术尽情地向自然攫取,无所节制完全不考虑后果,地球已经伤痕累累。
机械厂是干什么的?
机械厂是生产机械产品的工厂,机械产品是指机械厂家向用户或市场所提供的成品或附件如汽车、发动机、机床等都称为机械产品.任何机械产品按传统的习惯都可以看作由若干部件组成部件又可分为不同层次的子部件(也称分部件或组件)直至最基本的零件单元。
简单的说,机械厂可以小到生产一个螺丝,大到生产一辆车,大大小小的部件不计其数,其中任何一个环节都可能在机械厂中生产
机械制造历史发展有哪些呢?
机械制造工艺的发展,可以作为人类社会生产水平发展的标志。机械制造工艺是研究机械工程发展史的一个重要的基本问题。机械制造工艺的发展水平,对各行业所用工具、设备的技术水平有重大影响。本节着重介绍中国古代制造机械或工具时使用的技术、设备和方法,重点研究以下几个方面的问题:
(1)机械加工方法。
按加工方法分,古代常用的机械加工工艺和相关技术包括:
①热加工工艺,指被加工材料要加热到高于再结晶温度,使其机械性质有较大变化(如金属材料在高温下变软,甚至变为液体),以便成型,如铸、锻、焊、热处理及多种表面处理工艺。
②冷加工工艺,指古代机械加工工艺中,在常温下的加工方法。古代冷加工从打制石器开始,逐渐发展到对石、木、骨、金属的切割、钻孔、磨、研等工艺。
③测量方法,包括测量工具和测量管理的发展,它在一定程度上反映了机械制造工艺发展的规模和水平。
(2)使用的材料。
机械加工使用的材料反映了当时的工艺水平,并对产品性能有较大影响。古代加工对象由石、木、骨等非金属材料逐渐发展为各种金属材料。
(3)使用的动力。
古代机械加工主要使用人力、畜力作为动力,后来逐渐发展为以水力、风力、热力和弹力等作为动力。
(4)加工的产品。
古代机械加工首先是为了满足生活和生产需求,产品多为生活和生产中使用的器械及工具,但这些器具多为木制,未能流传下来。根据发掘出来的大量古代工艺晶(许多为礼器)和武器,可以领略到当时机械工艺发展的水平。
(5)加工设备和发展规模。
机械加工工艺大多需要一定的设计才能实现,因此,研究古代的机械加工设备及其发展规模,对了解古代工艺的发展水平具有重要意义。在古代机械加工工艺发展过程中,以上几个方面是互相联系又互相促进的。充分掌握有关古代机械加工工艺方面的资料,并加以综合比较和分析,才能较确切地了解古代机械制造工艺的发展情况。
人类在进化过程中为了生存和抵御自然界其他猛兽的侵袭,首先学会了制作和使用工具。史前时期的加工对象基本上为非金属,用于制造工具的材料为石、木、骨、蚌壳等,采用的动力为人力。据分析,一个原始的切削加工过程已经具备了三个基本要素:即刀具(带刃口的工具)、被加工的对象(木、骨等)和切削运动(人用手握住刀具和被加工对象,并使它们之间有一定的作用力和相对运动)。刀具的发明和切削加工的应用在人类发展历史上有着重要的意义。刀和火的发现与应用是人类的两大重要发明。人类对刀的认识重点在于刀刃,由图2-3可以看出刀刃的锋利和光滑程度不断提高,表明了人类认识的提高和制造工艺的发展。在旧石器时代主要用石料做切削工具,而在新石器时代的仰韶文化时期,随着农业的发展,要求更多数量和品种的工具,因而进一步发展了以骨、玉等为材料制造的工具。
图2-3 石器时代的工具当时石制刀具的制造方法有打制和磨制两种。打制刀具是将天然砾石不加修整即行打制,除刃口部分外,其他部分很少加工。在旧石器时代一般都没有精加工步骤。磨制刀具大致可以分为以下加工步骤:(1)毛坯制造,从砾石上打下石片,或用木板加砂蘸水磨擦切削,使刀具初步成形;(2)磨削,可以分为粗磨和细磨两个步骤,分别用粗砂或细砂蘸水进行磨削,许多出土石刀上有磨制的痕迹;(3)精制刃部,可将刀刃的一面或两面磨成斜刃;(4)钻孔,用木棒加砂蘸水用手转动,有些孔形特别整齐,可能是在棒上加了弓形物,使转动加速。为了磨制方便,可由两面对钻,钻孔前划线沟,以保证两面的孔对准。
图2-3(e)是几种由不同材料制成的组合式结构刀具。有用绳索将石镞固定在木制箭杆上的木杆石镞,为固定牢固,在箭杆上开出夹持槽,把箭头放人槽内。其余为镶嵌在骨制刀柄
中国第一个发明机械的人?
中国第一个发明机械人的是中国人
古代机器人
机器人一词的出现和世界上第一台工业机器人的问世都是近几十年的事。然而人们对机器人的幻想与追求却已有3000多年的历史。人类希望制造一种像人一样的机器,以便代替人类完成各种工作。
西周时期,我国的能工巧匠偃师就研制出了能歌善舞的伶人,这是我国最早记载的机器人。
春秋后期,我国著名的木匠鲁班,在机械方面也是一位发明家,据《墨经》记载,他曾制造过一只木鸟,能在空中飞行“三日不下”,体现了我国劳动人民的聪明智慧。
公元前2世纪,亚历山大时代的古希腊人发明了最原始的机器人——自动机。它是以水、空气和蒸汽压力为动力的会动的雕像,它可以自己开门,还可以借助蒸汽唱歌。
1800年前的汉代,大科学家张衡不仅发明了地动仪,而且发明了计里鼓车。计里鼓车每行一里,车上木人击鼓一下,每行十里击钟一下。
后汉三国时期,蜀国丞相诸葛亮成功地创造出了“木牛流马”,并用其运送军粮,支援前方战争。
1662年,日本的竹田近江利用钟表技术发明了自动机器玩偶,并在大阪的道顿堀演出。
1738年,法国天才技师杰克·戴·瓦克逊发明了一只机器鸭,它会嘎嘎叫,会游泳和喝水,还会进食和排泄。瓦克逊的本意是想把生物的功能加以机械化而进行医学上的分析。
在当时的自动玩偶中,最杰出的要数瑞士的钟表匠杰克·道罗斯和他的儿子利·路易·道罗斯。1773年,他们连续推出了自动书写玩偶、自动演奏玩偶等,他们创造的自动玩偶是利用齿轮和发条原理而制成的。它们有的拿着画笔和颜色绘画,有的拿着鹅毛蘸墨水写字,结构巧妙,服装华丽,在欧洲风靡一时。由于当时技术条件的限制,这些玩偶其实是身高一米的巨型玩具。现在保留下来的最早的机器人是瑞士努萨蒂尔历史博物馆里的少女玩偶,它制作于二百年前,两只手的十个手指可以按动风琴的琴键而弹奏音乐,现在还定期演奏供参观者欣赏,展示了古代人的智慧。
19世纪中叶自动玩偶分为2个流派,即科学幻想派和机械制作派,并各自在文学艺术和近代技术中找到了自己的位置。1831年歌德发表了《浮士德》,塑造了人造人“荷蒙克鲁斯”;1870年霍夫曼出版了以自动玩偶为主角的作品《葛蓓莉娅》;1883年科洛迪的《木偶奇遇记》问世;1886年《未来的夏娃》问世。在机械实物制造方面,1893年摩尔制造了“蒸汽人”,“蒸汽人”靠蒸汽驱动双腿沿圆周走动。
进入20世纪后,机器人的研究与开发得到了更多人的关心与支持,一些适用化的机器人相继问世,1927年美国西屋公司工程师温兹利制造了第一个机器人“电报箱”,并在纽约举行的世界博览会上展出。它是一个电动机器人,装有无线电发报机,可以回答一些问题,但该机器人不能走动。1959年第一台工业机器人(可编程、圆坐标)在美国诞生,开创了机器人发展的新纪元。
现代机器人
现代机器人的研究始于20世纪中期,其技术背景是计算机和自动化的发展,以及原子能的开发利用。
自1946年第一台数字电子计算机问世以来,计算机取得了惊人的进步,向高速度、大容量、低价格的方向发展。
大批量生产的迫切需求推动了自动化技术的进展,其结果之一便是1952年数控机床的诞生。与数控机床相关的控制、机械零件的研究又为机器人的开发奠定了基础。
另一方面,原子能实验室的恶劣环境要求某些操作机械代替人处理放射性物质。在这一需求背景下,美国原子能委员会的阿尔贡研究所于1947年开发了遥控机械手,1948年又开发了机械式的主从机械手。
作为机器人产品最早的实用机型(示教再现)是1962年美国AMF公司推出的“VERSTRAN”和UNIMATION公司推出的“UNIMATE”。这些工业机器人的控制方式与数控机床大致相似,但外形特征迥异,主要由类似人的手和臂组成。
1965年,MIT的Roborts演示了第一个具有视觉传感器的、能识别与定位简单积木的机器人系统。
1967年日本成立了人工手研究会(现改名为仿生机构研究会),同年召开了日本首届机器人学术会。
1970年在美国召开了第一届国际工业机器人学术会议。1970年以后,机器人的研究得到迅速广泛的普及。
1973年,辛辛那提·米拉克隆公司的理查德·豪恩制造了第一台由小型计算机控制的工业机器人,它是液压驱动的,能提升的有效负载达45公斤。
到了1980年,工业机器人才真正在日本普及,故称该年为“机器人元年”。
随后,工业机器人在日本得到了巨大发展,日本也因此而赢得了“机器人王国的美称”。
随着计算机技术和人工智能技术的飞速发展,使机器人在功能和技术层次上有了很大的提高,移动机器人和机器人的视觉和触觉等技术就是典型的代表。由于这些技术的发展,推动了机器人概念的延伸。80年代,将具有感觉、思考、决策和动作能力的系统称为智能机器人,这是一个概括的、含义广泛的概念。
这一概念不但指导了机器人技术的研究和应用,而且又赋予了机器人技术向深广发展的巨大空间,水下机器人、空间机器人、空中机器人、地面机器人、微小型机器人等各种用途的机器人相继问世,许多梦想成为了现实。将机器人的技术(如传感技术、智能技术、控制技术等)扩散和渗透到各个领域形成了各式各样的新机器——机器人化机器。当前与信息技术的交互和融合又产生了“软件机器人”、“网络机器人”的名称,这也说明了机器人所具有的创新活力。