成为机械工程师需要具备哪些知识

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）
4．切（磨）削加工
（1）切（磨）削加工基本知识（基本概念 金属切削率 切削力 切削热与切削温度刀具磨损与刀具耐用度 切削加工方法与特点 经济加工精度）
（2）车削（常用车削方式 典型车削加工表面类型 车床类型与适用范围 典型的车削加工（非数控车削方法） 新的车削技术）
（3）铣削（常用铣削方式 典型铣削加工表面类型 铣床类型与适用范围 典型零件表面的铣削 超精铣削）
（4）磨削（常用磨削方式 典型磨削加工表面类型 主要磨床类型与适用范围 典型零件表面磨削）
（5）影响切（磨）削加工质量的因素和改进措施（工艺系统方面的因素 工艺过程的因素 环境因素 提高切削加工质量的原则措施）
（6）切削用量的选择
（7）切削用的工夹具（机床夹具 切削刀具）
5．特种加工
（1）特种加工方法与特点
（2）电火花加工（电火花成形加工 电火花成形加工工艺过程 电火花成形加工机床 影响电火花成形加工工艺质量的因素及提高措施）
（3）电火花线切割加工（电火花线切割加工特点 电火花线切割加工工艺过程 电火花线切割加工设备 线切割加工的主要工艺质量指标 影响工艺经济性的因素与分析）
（4）激光加工（激光加工原理、特点和分类 激光加工设备 激光打孔 激光切割）
（5）超声加工（超声加工的原理与特点 超声加工设备 超声加工工艺参数及其影响因素 超声加工的应用）
6．铸造
（1）铸造及其特点（铸造工艺基础 铸造工艺设计 铸造工艺文件）
（2）砂型铸造（造型材料 铸铁件铸造 铸钢件铸造 铜、铝合金铸件铸造）
（3）金属型铸造（铜合金铸件 铝合金铸件）
（4）压铸（压铸件的结构 压铸合金 压铸机）
（5）熔模铸造（熔模铸件的结构 熔模铸造的工艺参数 模型壳的特点及应用）
（6）铸造工艺装备（模样 模板 芯盒 砂箱）
7．压力加工
（1）压力加工及其分类（压力加工的涵义和特点 压力加工的分类与应用）
（2）锻造（自由锻 模锻）
（3）冲压（冲压加工的特点 冲压工艺分类 冲压工艺的应用要求）
（4）影响锻压加工质量的因素及其提高的措施
（5）压力加工用的工艺装备（冲压模设计 热锻模设计 胎模结构设计 快速经济制模技术）
8．焊接
（1）焊接方法和特点（熔焊工艺基础 弧焊电源及其特性 焊接工艺）
（2）电弧焊（手弧焊及其设备 埋弧焊）
（3）氩弧焊
（4）气焊（气焊与气割设备选用 气焊工艺参数的选择 气焊工艺参数的选择）
（5）焊接工艺装备（焊接用夹具 焊接辅助加工装置 焊接操作机）
9．表面处理
（1）表面处理的特点和分类（表面处理特点 表面工程技术分类）
（2）涂装技术（涂装材料 涂装工艺与装备 涂膜干燥 典型产品涂装 涂膜质量的评价）
（3）热喷涂技术（常用热喷涂工艺分类和热喷涂技术特点 热喷涂工艺流程 热喷涂工艺方法 热喷涂材料 热喷涂技术的应用 热喷涂涂层质量评定）
（4）电镀（电镀的实施方式 电镀的工艺过程 影响镀层质量的因素 电镀种类及应用 电镀层质量评价）
10．装配
（1）基本知识（组装、部装、总装 装配单元、基准零件与基准组件、基准部件 装配精度 影响装配质量的主要因素）
（2）装配尺寸链及装配方法（装配尺寸链 装配方法）
（3）装配方法类型及其选择（完全互换装配法 部分互换装配法（亦称大数互换装配法） 选择装配法 修配装配法 调整装配法）
（4）典型部件装配（滚动轴承部件装配 圆柱齿轮传动部件装配）

五、管理/经济
1．安全/环保
（1）设备维护保障（保养）与安全操作（设备的维护保障（保养） 加工和起重机械的安全 机器人、数控机床和自动生产线的安全技术）
（2）常见劳动安全与卫生防范（防火、防爆 防触电和静电 防噪声）
（3）环境保护（工业废气、废水、固体废弃物及其处理技术 环保法律、法规及标准 清洁生产ISO 14000环境管理系列标准介绍）
2．与职业相关的道德、法律知识
（1）公民基本道德规范
（2）公民道德建设的主要内容
（3）机械工程师职业道德规范
（4）财务及税务制度（会计基本制度 财务三表 税种、税率）
（5）知识产权法（基本知识 专利法 商标法 著作权法 反不正当竞争法）
（6）现代企业制度相关法律（公司法 合同法 招投标法 生产许可制度）
（7）WTO规则和政府产业政策（历史和我国的承诺 WTO基本原则 WTO的四大宗旨 反补贴与反倾销 加入WTO对我国社会的影响）
3．工程经济
（1）经济学基本概念（需求 供给 供给和需求平衡 市场 市场经济 指令经济和混合经济）
（2）成本分析（成本的分类 量—本—利之间的关系 量—本—利分析）
（3）价值工程（价值工程的基本概念 实施价值工程的基本程序 产品功能分析 产品功能评价 提出改进设想 分析与评价方案 试验，检查，评价效果）
4．管理
（1）管理的基本职能（管理的重要性和工作性质 管理的基本职能）
（2）现代企业制度（企业所有制 两权分离 企业财产组织形式 公司治理结构）
（3）生产率分析与提高（生产率 方法研究 时间研究 熟练曲线）
（4）物流基础（物流及其系统的基本概念 制造企业的物流系统 常用物料搬运设备的特点及选用 供应链和供应链管理）
（5）现场管理（5S活动 定置管理）
5．管理创新
（1）制造模式的变化和先进制造模式（制造模式从大量生产开始 成组技术、数控技术和单元制造——多品种成批生产的解决方案 当代的先进制造模式）
（2）MRP/MRPⅡ/ERP （MRP MRPⅡ ERP）
（3）精益生产（准时制（JIT）生产 看板管理）
（4）项目管理（项目及项目管理概念 项目管理三要素和目标 项目管理的过程和内容）
（5）灵捷制造（灵捷制造战略产生背景 灵捷制造战略的基本概念 企业灵捷化案例）

六、质量管理/质量控制
1．质量管理/质量保证
（1）质量/产品质量（质量定义 产品质量和质量特性 产品质量的形成与质量职能及职责）
（2）质量管理和全面质量管理（质量管理的含义 质量管理的发展 全面质量管理的特点 全面质量管理的基础工作）
（3）ISO 9000族标准与质量体系（ISO 9000族标准的产生与发展 ISO 9000族标准的构成与内容 质量保证和质量体系建立）
（4）质量认证（质量认证的类型 产品质量认证 质量体系认证）
2．过程质量控制
（1）质量控制概念
（2）过程质量控制的基本工具（统计分析表 排列图 因果图）
（3）统计过程控制工具（直方图 工序能力和工序能力指数Cp 控制图）
（4）相关分析（相关图（散点图）法 回归方程法 相关分析在质量控制中的用途）
3．计量与检测
（1）产品制造中的计量与检测
（2）几何量测量（测量基准 长度测量用的器具 角度测量器具 形状测量器具）
（3）机械量测量（力、重量的测量 力矩的测量 位移测量 转速测量 振动测量）
（4）其他物理量测量（温度测量 压力测量 噪声测量）

七、计算机应用
1．计算机应用的基本知识
（1）微机的构成及种类
（2）常用微机的结构性能特点（十六位微机（8086/8088CPU）的结构性能特点 八位微机（Z80CPU）的结构性能特点 单片机的结构性能特点 I/O接口及存储器的扩展 可编程逻辑控制器（PLC））
（3）微机软硬件的选用原则
2．计算机仿真
（1）仿真的基本概念
（2）计算机仿真的发展和意义
（3）计算机仿真的一般过程
（4）仿真在CAD/CAPP/CAM系统中的应用
3．计算机数字控制（CNC）
（1）CNC控制程序编制基础（CNC加工程序编制的内容及步骤 普通程序格式及典型程序代码）
（2）CNC程序编制方法（手工编程与自动编程 手工编程举例 程序语言方法自动编程流程及APT编程简例普通程序格式）
（3）直线插补与圆弧插补
4．CAD/CAPP/CAM/CAE
（1）CAD/CAPP/CAM的基本概念
（2）CAD/CAPP/CAM的基本功能和工作流程
（3）计算机辅助设计（CAD）
（4）计算机辅助工艺规程设计（CAPP）
（5）计算机辅助制造（CAM）
（6）CAD/CAPP/CAM的应用状况
（7）计算机辅助工程（Computer Aided Engineering-CAE）

八、机械制造自动化
1．机械制造自动化发展及其技术内容分类
2．加工作业自动化（设备自动化）
（1）刚性自动化加工设备（普通的自动化机床 组合机床 刚性自动线）
（2）柔性自动化加工设备（数控机床 加工中心）
3．物流自动化
（1）物流概念和功能
（2）物流自动化设备分类（上、下料/装卸自动化设备 传输/搬运自动化设备 存储自动化设备）
4．信息流自动化
（1）信息涵义与信息流/信息系统
（2）信息源
（3）信息采集/输入
（4）信息处理
（5）信息传输与交换
（6）信息存储
5．管理自动化
（1）管理含义及其自动化基础
（2）MRP-Ⅱ
6．常见的机械制造柔性自动化系统
（1）DNC系统
（2）FMC（柔性加工单元）
（3）柔性自动线（FTL）
（4）FMS（柔性制造系统）
（5）计算机集成制造系统（CIMS）