La señal de que el ser humano se ha vuelto "moderno" es la fabricación de herramientas. Las diversas hachas de piedra, martillos y simples y toscas herramientas de madera y cuero de la Edad de Piedra fueron los precursores de la maquinaria que apareció posteriormente. Ha sido un largo proceso desde la fabricación de herramientas simples hasta la fabricación de maquinaria moderna compuesta de múltiples partes.
Hace miles de años, el hombre creó morteros y molinos para descascarar y moler cereales, naranjas y molinos de viento para levantar agua, coches con ruedas, embarcaciones para navegar por los ríos, remos, remos y timones. La energía utilizada ha evolucionado desde la fuerza física humana hasta el uso de la energía animal, la energía hidráulica y la energía eólica. Los materiales utilizados van desde piedra natural, madera, tierra y cuero hasta materiales artificiales. El primer material creado por el hombre fue la cerámica. El carro de cerámica utilizado para fabricar vasijas de cerámica era una máquina completa compuesta de tres partes: potencia, transmisión y trabajo.
Desde la Edad de Piedra hasta la Edad del Bronce y la Edad del Hierro, el desarrollo de sopladores para soplar fuego jugó un papel importante. Sólo con un soplador lo suficientemente fuerte puede el horno metalúrgico obtener una temperatura lo suficientemente alta como para extraer el metal del mineral. China tuvo sopladores para fundir y moldear desde el 1000 a. C. hasta el 900 a. C., y gradualmente evolucionó desde el soplado artificial hasta el soplado impulsado por animales y el soplado hidráulico.
Antes de los siglos XV y XVI, la ingeniería mecánica se desarrolló lentamente. Sin embargo, en miles de años de práctica, el desarrollo mecánico ha acumulado una experiencia y un conocimiento técnico considerables, lo que se ha convertido en un potencial importante para el desarrollo futuro de la ingeniería mecánica. Después del siglo XVII, el capitalismo surgió en Gran Bretaña, Francia y los países de Europa occidental, y la producción de mercancías comenzó a convertirse en el tema central de la sociedad.
A finales del siglo XVIII, la aplicación de las máquinas de vapor se expandió desde la minería hasta la textil, la harina, la metalurgia y otras industrias. El material principal para fabricar maquinaria pasó gradualmente de la madera a metales más resistentes, pero eran difíciles de procesar a mano. La industria de fabricación de maquinaria comenzó a tomar forma y se convirtió en una industria importante en unas pocas décadas.
A través de la expansión de la práctica, la ingeniería mecánica se ha desarrollado gradualmente desde una habilidad dispersa que depende principalmente de los talentos y habilidades personales de los artesanos hasta una tecnología de ingeniería teórica, sistemática e independiente. La ingeniería mecánica es el principal factor técnico que contribuyó a la revolución industrial y la producción en masa de maquinaria capitalista en los siglos XVIII y XIX.
La energía es un factor importante en el desarrollo de la producción. A finales del siglo XVII, con la mejora y el desarrollo de diversas maquinarias y la creciente demanda de carbón y minerales metálicos, la gente sintió que depender de la mano de obra y la fuerza animal no podía aumentar la producción a una nueva etapa.
En Gran Bretaña, las industrias textil, molinera y otras se ubicaban cada vez más en los ríos, utilizando ruedas hidráulicas para impulsar la maquinaria de trabajo. Pero en aquella época, el agua subterránea de las minas de carbón, de estaño, de cobre y otras minas sólo podía extraerse y eliminarse con una gran cantidad de fuerza animal. Ante tales necesidades de producción, la máquina de vapor atmosférica de Newcomen apareció a principios del siglo XVIII y se utilizó para impulsar bombas de drenaje de minas. Sin embargo, este tipo de máquina de vapor tiene un alto consumo de combustible y básicamente sólo se utiliza en minas de carbón.
En 1765, Watt inventó una máquina de vapor con condensador independiente, que reducía el consumo de combustible. En 1781, Watt inventó la máquina de vapor para proporcionar potencia de rotación, lo que amplió el rango de aplicación de las máquinas de vapor. La invención y el desarrollo de la máquina de vapor permitieron la generación de energía mecánica en la producción minera e industrial, los ferrocarriles y el transporte marítimo. La máquina de vapor era casi la única fuente de energía en el siglo XIX, pero la máquina de vapor y su caldera, condensador, sistema de agua de refrigeración, etc. Son voluminosos y su aplicación resulta muy incómoda.
A finales de 2019 se comenzaron a desarrollar y popularizar los sistemas de suministro de energía y motores. A principios del siglo XX, los motores eléctricos sustituyeron a las máquinas de vapor en la producción industrial y se convirtieron en la fuerza básica para accionar diversas máquinas en funcionamiento. La mecanización de la producción es inseparable de la electrificación, y la electrificación afecta la producción a través de la mecanización.
En los primeros tiempos de las centrales eléctricas, se utilizaban máquinas de vapor como fuente de energía. A principios del siglo XX aparecieron turbinas de vapor de alta eficiencia, alta velocidad y alta potencia, y también aparecieron turbinas hidráulicas adaptadas a diversos recursos hídricos, impulsando el vigoroso desarrollo del sistema de suministro de energía.
El motor de combustión interna inventado a finales del siglo XIX ha sido mejorado año tras año y se ha convertido en un motor primario que es liviano, de tamaño pequeño, de alta eficiencia, fácil de operar y que puede ser iniciado en cualquier momento.
Se utilizó por primera vez para impulsar maquinaria terrestre sin suministro de energía y luego se utilizó en automóviles, maquinaria móvil y barcos. A mediados del siglo XX se utilizó en locomotoras de ferrocarril. Con la eliminación de las turbinas de vapor y los motores de combustión interna, los motores de vapor ya no son máquinas de energía importantes. El desarrollo del motor de combustión interna y la posterior invención de la turbina de gas y el motor a reacción fueron uno de los factores técnicos básicos para el desarrollo exitoso de aviones y naves espaciales.
Antes de la Revolución Industrial, las máquinas estaban hechas en su mayoría de madera y hechas a mano por carpinteros. Los metales (principalmente cobre y hierro) se utilizaban únicamente para fabricar pequeñas piezas de instrumentos, cerraduras, relojes, bombas y estructuras de madera. El procesamiento de metales depende principalmente del trabajo meticuloso de los maquinistas para lograr la precisión requerida. Con la popularización de las unidades de potencia de las máquinas de vapor y el desarrollo de grandes maquinarias como la minería, la metalurgia, los barcos y las locomotoras, es necesario formar y cortar cada vez más piezas metálicas, y la precisión requerida también es cada vez mayor. Los materiales metálicos utilizados han evolucionado desde el cobre y el hierro hasta el acero.
Procesamiento mecánico, incluyendo forja, forja, procesamiento de chapa, soldadura, tratamiento térmico y otras tecnologías y equipos, así como tecnología de corte y máquinas herramienta, herramientas, herramientas de medición, etc. , se ha desarrollado rápidamente, asegurando el suministro de maquinaria y equipos necesarios para el desarrollo y producción de diversas industrias.
Con el desarrollo de la economía social, la demanda de productos mecánicos ha aumentado. El aumento de los lotes de producción y el avance de la tecnología de mecanizado de precisión han promovido la formación de métodos de producción en masa, como la producción de intercambio de piezas, la división profesional del trabajo y la colaboración, líneas de montaje y líneas de montaje.
En la antigüedad han aparecido piezas intercambiables simples y una división especializada del trabajo. En ingeniería mecánica, la intercambiabilidad se demostró por primera vez en los pernos y tuercas producidos por Maudsley en 1797 utilizando el torno de roscas que él mismo creó. Al mismo tiempo, el ingeniero estadounidense Whitney produjo mosquetes utilizando métodos de producción intercambiables, lo que demuestra la viabilidad y superioridad de la intercambiabilidad. Este método de producción se fue impulsando paulatinamente en Estados Unidos, formándose el llamado "método de producción americano".
A principios del siglo XX, Ford creó una línea de montaje en la fabricación de automóviles. La tecnología de producción en masa y los métodos de gestión científica fundados por Taylor al final de 19 años han permitido que la eficiencia de producción de productos mecánicos producidos en masa, como los automóviles, alcance alturas inimaginables en el pasado.
A mediados y finales del siglo XX, las principales características del procesamiento mecánico son: mejorar la velocidad de procesamiento y la precisión de las máquinas herramienta y reducir la dependencia de las habilidades manuales, mejorar la mecanización y automatización del conformado y corte; , y montaje mediante máquinas herramienta CNC, centros de mecanizado, tecnología de grupo, etc. , desarrollar sistemas de procesamiento flexibles para aumentar la eficiencia de producción de lotes pequeños y medianos y la producción de variedades múltiples al nivel de la producción en masa y mejorar la tecnología de conformado y corte de nuevos materiales metálicos y no metálicos que son difíciles de procesar; .
A medida que entramos en el siglo XXI, la industria del procesamiento mecánico todavía se está desarrollando y actualizando. Después de la crisis económica de 2008, el centro de la industria manufacturera mundial se trasladó a Asia, con China como líder, ¡y desempeñará un papel cada vez más importante!