수천 년 전, 인간은 껍질을 벗기고 곡물을 으깨는 연구발과 방앗간, 물을 올리는 오렌지와 풍차, 바퀴가 달린 자동차, 강을 항해하는 배, 노, 노, 방향타를 만들었다. 사용된 동력은 이미 인간의 체력에서 축력, 수력, 풍력을 사용하는 것으로 발전했다. 사용된 재료는 천연 석두, 나무, 흙, 가죽에서 인조 재료로 발전했다. 최초의 인조재료는 세라믹이고, 도자기 그릇을 만드는 도차는 동력, 전동, 작업의 세 부분으로 구성된 기계이다.
석기 시대부터 청동기 시대, 철기 시대까지 불기 위한 송풍기의 발전이 중요한 역할을 했다. 충분한 송풍기가 있어야만 야금난로가 충분한 온도를 얻을 수 있고, 광석에서 금속을 추출할 수 있다. 고대 이집트 제 18 왕조, 레크밀 (기원전 1450 년경) 에는 제련과 주조를 위한 드라이어가 있었다. 중국은 기원전 1000 년부터 기원전 900 년까지 제련 주조용 송풍기를 가지고 있으며, 점차 수공 드라이어에서 축력과 수력드라이어로 발전했다.
15 ~ 16 세기 이전에는 기계공학이 더디게 발전했다. 그러나 수천 년의 실천 속에서 기계 발전은 상당한 경험과 기술 지식을 축적하여 미래의 기계 공학 발전의 중요한 잠재력이 되었다. 17 세기 이후 영국, 프랑스, 서유럽 국가에서 자본주의가 생겨 상품 생산이 사회의 중심 의제로 자리잡기 시작했다.
18 세기 후반에 증기 기관의 응용은 광업에서 방직 밀가루 야금 등 산업으로 확대되었다. 제조 기계의 주요 재료는 점차 목재에서 더 강인한 금속으로 바뀌지만 수공가공은 어렵다. 기계 제조업은 규모를 형성하기 시작했고, 수십 년 안에 중요한 산업이 되었다.
기계공학은 실천을 확장함으로써 장인의 개인적 재능과 기술에 주로 의존하는 분산 기술에서 점차 이론화, 체계화, 독립공학 기술로 발전하였다. 기계공학은 18 ~ 19 세기 산업혁명과 자본주의 기계의 대규모 생산을 촉진하는 주요 기술적 요인이다.
동력은 생산 발전의 중요한 요소이다. 17 세기 후반, 각종 기계의 개선과 발전, 석탄과 금속광석에 대한 수요가 계속 증가함에 따라 사람들은 인력과 축력에 의지하여 생산을 새로운 단계로 끌어올릴 수 없다고 느꼈다.
영국에서는 섬유, 가루 및 기타 산업이 강에 점점 더 많이 자리잡고 있으며, 물바퀴로 작업 기계를 구동한다. 그러나 당시 탄광, 석광, 구리 광산 등 광산의 지하수는 대량의 축력으로 승진하고 제거할 수밖에 없었다. 이러한 생산 수요에 따라 뉴코문의 대기 증기기관은 18 세기 초에 나타나 광산 배수 펌프를 구동하는 데 사용되었다. 그러나 이런 증기기관은 기름 소모율이 높아서 기본적으로 탄광에서만 사용한다.
1765 년 와트는 독립 냉응기가 있는 증기기관을 발명하여 연료 소비율을 낮췄다. 178 1 년, 와트는 회전 동력을 제공하는 증기기관을 발명하여 증기기관의 응용 범위를 넓혔다. 증기기관의 발명과 발전으로 채굴과 공업 생산, 철도, 해운은 기계적으로 동력을 제공할 수 있게 되었다. 증기기관은 거의 19 세기의 유일한 동력원이지만, 증기기관과 보일러, 냉응기, 냉각수 시스템 등이 있다. 부피가 크고 응용이 매우 불편합니다.
19 년 말, 전력 공급 시스템과 모터가 보급되기 시작했다. 20 세기 초 모터는 공업 생산에서 이미 증기기관을 교체하여 각종 작업기계를 구동하는 기본 동력이 되었다. 생산의 기계화는 전기화와 불가분의 관계에 있으며, 전기화는 기계화를 통해 생산에 작용한다.
발전소 초기에는 증기 엔진이 동력으로 사용되었다. 20 세기 초에는 고효율, 고속, 고출력 터빈이 등장했고, 각종 수자원에 적응하는 터빈도 등장해 전력 공급 시스템의 왕성한 발전을 촉진시켰다.
19 세기 후반에 발명된 내연기관은 해마다 개선되어 무게가 가볍고, 부피가 작고, 효율이 높고, 조작이 편리하며, 언제든지 가동할 수 있는 원동기로 자리잡았다. 최초로 무동력 공급을 구동하는 육지 작업 기계로, 이후 자동차, 이동기계, 선박에 사용되었으며, 20 세기 중반부터 철도 기관차에 사용되었습니다. 증기 터빈과 내연 기관을 배제했기 때문에 증기 엔진은 더 이상 중요한 동력 기계가 아니다. 내연기관의 발전과 나중에 발명된 가스 터빈과 제트 엔진은 비행기와 우주선 개발 성공의 기본 기술 요소 중 하나이다.
산업 혁명 이전에 기계는 대부분 나무로 만들어졌으며 목수가 수공으로 만들었다. 금속 (주로 구리와 철) 은 기기, 잠금, 시계, 펌프 및 목재 구조의 작은 부품을 만드는 데만 사용됩니다. 금속 가공은 주로 정비사의 세심한 작업에 의지하여 요구의 정확도를 달성한다. 증기 기관 동력장치의 보급과 광산 야금 선박 기관차 등 대형 기계의 발전에 따라 성형과 절단이 필요한 금속 부품이 많아지고 요구의 정확성도 높아지고 있다. 적용된 금속 재료는 이미 구리, 철로부터 강철로 발전했다.
단조, 단조, 판금 가공, 용접, 열처리 등의 기술 및 장비, 절삭 기술 및 기계, 공구, 게이지 등을 포함한 가공. 빠르게 발전하여 각 업종에서 생산을 발전시키는 데 필요한 기계 설비 공급을 보장하였다.
사회경제가 발전함에 따라 기계 제품에 대한 수요가 급증했다. 생산 배치 증가와 정밀 가공 기술의 진보는 부품 교환 생산, 전문 분업 협력, 조립 라인, 조립 라인 등 대량 생산 방식의 형성을 촉진시켰다.
간단한 교환 부품과 전문 분업은 고대에 이미 나타났다. 기계공학에서 교환성은 먼저 모츠리 1797 이 그가 만든 나사 선반을 이용하여 생산한 볼트와 너트에 나타난다. 한편, 미국 엔지니어 휘트니는 교환 가능한 생산 방법으로 총을 생산하여 교환성의 실현가능성과 우월성을 보여 주었다. 이런 제작 방법은 미국에서 점차 보급되어 이른바' 미국 제작법' 을 형성했다. 20 세기 초에 포드는 자동차 제조 분야에서 조립 라인을 만들었다. 테일러가 19 말 창립한 양산기술과 과학관리방법은 자동차 등 양산기계제품의 생산효율을 이전에는 상상도 할 수 없었던 수준으로 끌어올렸다.
20 세기 중후반, 기계 가공의 주요 특징은 기계의 가공 속도와 정밀도를 높이고 수공 기술에 대한 의존도를 줄이는 것이다. 성형, 절단, 조립의 기계화 및 자동화 수준을 높입니다. Cnc 공작 기계, 머시닝 센터, 그룹 기술 등을 사용합니다. 유연성 있는 가공 시스템을 개발하여 중소 규모, 다종 생산의 생산 효율을 대량 생산 수준으로 높였습니다. 가공하기 어려운 신형 금속 및 비금속 재료의 성형 및 절삭 기술을 연구하고 개선하다.
18 세기 이전에는 기계공 제조기계가 완전히 경험, 직감, 솜씨에 의존해 과학과 거의 연관이 없었다. 18 ~ 19 세기에 이르러 신흥 자본주의 경제의 추진으로 과학 지식을 습득한 사람들은 생산을 중시하기 시작했고, 직접 생산을 진행하는 수공예인들은 과학 문화 지식을 배우기 시작했고, 그들의 교류와 상호 계발은 큰 성과를 거두었다. 이 과정에서 점차 기계공학을 둘러싼 기초 이론이 형성되었다.
동력 기계는 당시 처음으로 선진 과학과 결합되었다. 증기 기관의 발명가인 사프리와 와트는 물리학자 파판과 블레이크의 이론을 적용했습니다. 증기 기관 실천을 기초로 물리학자 카노, 랭킨, 켈빈은 새로운 과학인 열역학을 세웠다. 내연기관의 이론적 근거는 프랑스의 로사가 1862 년에 창립한 것이다. 1876 년 오토는 로사의 이론을 적용하여 원래의 거칠고 육중하며 소음이 크고 열효율이 낮은 내연 기관을 완전히 개선하고 그 지위를 확립했다. 증기 터빈, 가스 터빈, 수력 터빈과 같은 다른 것들은 모두 이론의 지도 하에 발전하였으며, 이론도 실천에서 끊임없이 개선되고 향상되었다.
일찍이 중국은 이미 안내차에 복잡한 톱니바퀴 시스템을 적용해 향로에 수평위치를 영원히 유지할 수 있는 십자포탑을 적용했다. 고대 그리스에는 이미 스퍼 기어, 베벨 기어, 웜 전동에 대한 기록이 있다. 그러나 17 세기 이후까지 기어 전동의 순간 속도비와 치형과의 관계 및 치형곡선 선택이 이론적으로 설명되었다.
크랭크와 발 디딜 매커니즘은 크랭크커넥트 매커니즘의 선구자로, 크랭크커넥트 매커니즘은 고대 문명에서 오랜 역사를 가지고 있지만 크랭크커넥트 매커니즘의 형식, 운동, 동력에 대한 정확한 분석과 종합은 현대 매커니즘학의 성과다. 기관학은 특수학과로서 19 세기 초에 처음으로 고등공과대학의 수업에 등재되었다. 이론 연구를 통해 복잡한 공간 연계 매커니즘을 포함한 다양한 매커니즘의 움직임을 정확하게 분석한 다음 필요에 따라 새로운 매커니즘을 합성할 수 있습니다.
기계공학의 작업 대상은 동력기계이며, 그 작업 조건은 크게 바뀔 것이다. 이 변화는 때때로 무작위적이고 예측할 수 없습니다. 재료의 실제 응용은 완전히 통일되지 않고, 각종 결함이 있을 수 있다. 가공 정밀도는 일정한 편차 등이 있다.
정적 구조를 작업 대상으로 하는 토목 공학보다 기계 공학의 여러 가지 문제를 이론으로 정확하게 해결하기가 더 어렵다. 그래서 초기 기계 공학은 단순한 이론 개념으로 실천 경험을 결합했을 뿐이다. 설계 및 계산의 대부분은 경험적 공식에 달려 있습니다. 안전을 보장하기 위해 모두 보수적이다. 그 결과 만들어진 기계는 육중하고, 비용이 많이 들고, 생산성이 낮고, 에너지 소비량이 높다.
18 세기 이후 새로운 이론의 탄생과 수학 방법의 발전은 설계와 계산의 정확도를 지속적으로 높였다. 20 세기에는 다양한 실험 응력 해석 방법이 등장했고, 사람들은 이미 실험으로 모형과 물체의 각 부분의 응력을 측정할 수 있었다.
20 세기 후반에 유한 요소법과 컴퓨터의 광범위한 응용으로 복잡한 기계와 그 구성요소의 힘, 모멘트 및 응력을 분석하는 것이 가능해졌습니다. 충분한 실제 또는 실험 데이터가 있는 기계 또는 해당 부품의 경우 통계 기술을 활용하여 필요한 신뢰성에 따라 기계를 과학적으로 설계할 수 있습니다.