成为机械工程师需要具备的知识

Ⅰ.基本要求

1．熟练掌握工程制图标准和表示方法。掌握公差配合的选用和标注。

2．熟悉常用金属材料的性能、试验方法及其选用。掌握钢的热处理原理，熟悉常用金属材料的热处理方法及其选用。了解常用工程塑料、特种陶瓷、光纤和纳米材料的种类及应用。

3．掌握机械产品设计的基本知识与技能，能熟练进行零、部件的设计。熟悉机械产品的设计程序和基本技术要素，能用电子计算机进行零件的辅助设计，熟悉实用设计方法，了解现代设计方法。

4．掌握制订工艺过程的基本知识与技能，能熟练制订典型零件的加工工艺过程，并能分析解决现场出现的一般工艺问题。熟悉铸造、压力加工、焊接、切（磨）削加工、特种加工、表面涂盖处理、装配等机械制造工艺的基本技术内容、方法和特点并掌握某些重点。熟悉工艺方案和工艺装备的设计知识。了解生产线设计和车间平面布置原则和知识。

5．熟悉与职业相关的安全法规、道德规范和法律知识。熟悉经济和管理的基础知识。了解管理创新的理念及应用。

6．熟悉质量管理和质量保证体系，掌握过程控制的基本工具与方法，了解有关质量检测技术。

7．熟悉计算机应用的基本知识。熟悉计算机数控（CNC）系统的构成、作用和控制程序的编制。了解计算机仿真的基本概念和常用计算机软件的特点及应用。

8．了解机械制造自动化的有关知识。

Ⅱ.考试内容

一、工程制图与公差配合

1．工程制图的一般规定

（1）图框

（2）图线

（3）比例

（4）标题栏

（5）视图表示方法

（6）图面的布置

（7）剖面符号与画法

2．零、部件（系统）图样的规定画法

（1）机械系统零、部件图样的规定画法（螺纹及螺纹紧固件的画法 齿轮、齿条、蜗杆、蜗轮及链轮的画法 花键的画法及其尺寸标注 弹簧的画法）

（2）机械、液压、气动系统图的示意画法（机械零、部件的简化画法和符号 管路、接口和接头简化画法及符号 常用液压元件简化画法及符号）

3．原理图

（1）机械系统原理图的画法

（2）液压系统原理图的画法

（3）气动系统原理图的画法

4．示意图

5．尺寸、公差、配合与形位公差标注

（1）尺寸标注

（2）公差与配合标注（基本概念 公差与配合的标注方法）

（3）形位公差标注

6．表面质量描述和标注

（1）表面粗糙度的评定参数

（2）表面质量的标注符号及代号

（3）表面质量标注的说明

7．尺寸链

二、工程材料

1．金属材料

（1）材料特性（力学性能 物理性能 化学性能 工艺性能）

（2）晶体结构（晶体的特性 金属的晶体结构 金属的结晶 金属在固态下的转变 合金的结构）

（3）铁碳合金相图（典型的铁碳合金的结晶过程分析 碳对铁碳合金平衡组织和性能的影响 铁碳合金相图的应用）

（4）试验方法（拉力试验 冲击试验 硬度试验 化学分析 金相分析 无损探伤）

（5）材料选择（使用性能 工艺性能 经济性）

2．其他工程材料

（1）工程塑料（常用热塑性工程塑料 常用热固性工程塑料 常用塑料成型方法 工程塑料的应用）

（2）特种陶瓷（氧化铝陶瓷 氮化硅陶瓷 碳化硅陶瓷 氮化硼陶瓷 金属陶瓷）

（3）光纤（种类 应用）

（4）纳米材料（种类 应用）

3．热处理

（1）热处理工艺（钢的热处理 铸铁热处理 有色金属热处理）

（2）热处理设备（燃料炉 电阻炉 真空炉 感应加热电源）

（3）热处理应用（轴类 弹簧类 齿轮类 滚动轴承类 模具类 工具类 铸铁、铸钢件 有色金属件）

三、产品设计

1．新产品设计开发程序

（1）可行性分析（市场调研 产品定位 可行性分析报告）

（2）概念设计（设计要求 功能分析 方案设计 设计任务书）

（3）技术设计（工作内容与要求 机械结构设计 设计计算说明书）

（4）设计评价与决策（评价目标、准则 评价方法）

2．机械设计基本技术要素

（1）强度、刚度

（2）结构工艺性设计（可加工性设计 可装配性设计 可包装运输的设计原则要点）

（3）可靠性（可靠性的评价指标 可靠性设计）

（4）摩擦/磨损/润滑（摩擦定律 磨损定律 影响摩擦磨损的因素 减少摩擦与磨损的方法）

（5）机械振动与噪声（基本概念 振动、噪声产生的根源与危害 防止和降低振动、噪声的策略措施）

（6）安全性（安全设计的原则 防护设计）

（7）标准化、通用化

3．机械零、部件设计

（1）机械传动及其零、部件（齿轮的功能特点及设计计算 轴的功能特点及设计 丝杠的功能特点及设计 带传动的功能特点及设计计算 减速器的功能特点及设计选用 调速器的功能特点及设计）

（2）联接、紧固件（螺栓联接的功能特点与设计 键的功能特点与设计计算 销的功能特点与设计 联轴器的功能特点与设计计算 过盈联接的功能特点与设计）

（3）操作调节与控制件（弹簧的功能特点与设计 离合器的功能特点与设计 制动器的功能特点）

（4）箱体/机架件（箱体、机架的设计准则 箱体、机架设计的一般要求 箱体、机架的设计步骤）

4．气动、液压的传动控制系统

（1）常用气动、液压元件（控制阀 泵和马达）

（2）气、液传动原理及系统设计（气动系统基本管路设计 液压系统基本管路设计）

（3）常见故障诊断与维护

（4）密封设计

5．电气传动基础

（1）电动机（直流电动机 异步电动机 同步电动机）

（2）电气调速（直流电动机的调速 异步电动机的调速）

（3）电气制动（直流电动机制动 异步电动机制动）

（4）电动机的选用

6．设计方法与应用

（1）计算机辅助设计（概念 应用）

（2）实用设计方法（工业造型设计 优化设计 人机工程 反求技术 模块化设计 有限元分析 快速原型制造）

（3）现代设计方法（并行设计 智能设计 生命周期设计 绿色设计 创新设计）

四、制造工艺

1．工艺过程设计

（1）工艺过程基本概念（生产过程 工艺过程 机械加工工艺过程 机械加工工艺规程）

（2）工艺规程设计的依据、程序和主要问题（工艺规程设计的依据 工艺规程设计的程序 工艺规程设计中的主要问题）

（3）产品结构工艺性审查（产品结构工艺性审查对象 产品结构工艺性审查目的 产品结构工艺性审查时应考虑的主要因素 产品结构工艺性审查内容）

（4）定位基准选择（基准的概念 精基准的选择 粗基准的选择）

（5）工艺路线设计（表面加工方法的选择 加工阶段的划分 加工顺序的安排 工序的合理组合）

（6）加工余量确定（加工余量概念 影响加工余量的因素 确定加工余量的方法）

（7）工艺尺寸计算（工艺尺寸链的基本概念 基本的工艺尺寸链求解 综合的工艺尺寸链的图表计算法）

（8）工艺方案的技术经济分析（工艺方案的评价原则 工艺方案的分析与比较）

（9）典型零件工艺设计示例（箱体件的加工工艺 主轴加工工艺 圆柱齿轮加工工艺）

2．工艺装备的设计与制造

（1）工艺装备及其类型（工艺装备 工艺装备的类型）

（2）工艺装备选择的依据（工艺方案 工艺规程 工序要求与设备 本企业的现有工艺装备条件 各类工艺装备的标准、订购手册、图册及使用说明书等）

（3）工艺装备的选择与设计的原则

（4）工艺装备选择的程序

（5）工艺装备设计程序

（6）工艺装备设计（或选择）的技术经济评价指标

（7）工艺装备的验证（工艺装备验证的目的 验证的范围 验证的主要内容 验证的方法）

3．车间平面设计

（1）车间生产设备布置原则

（2）产品种类与生产分析（按产品（或流水线、生产线）的设备布置方案 按工种（或专业化）的设备布置方案 成组（或单元）设备布置方案）

（3）车间设备的布置方式（机群式布置 流水线布置）