2025 年 5 月 26 日，一场别开生面的专业课程在机电工程学院展开。机械电子工程领域专家杨海宇工程师走进课堂，以“机械设计基础与焊接专用设备应用解析”为主题，为同学们带来了一场理论与实践深度融合的知识盛宴。本次讲座依托丰富的课件内容，系统梳理了机械设计核心框架与焊接设备研发要点，助力学生打通从基础理论到工程实践的认知链路。

一、解构机械设计基础，筑牢专业认知根基

杨海宇工程师以机械设计的定义为切入点，强调其作为机械工程 “灵魂” 的关键作用 —— 通过对机械工作原理、结构、运动方式的系统性构思，将抽象需求转化为可制造的技术方案。他特别指出，在焊接专用设备领域，机械设计直接决定设备的性能边界与市场竞争力。

为直观展现国内外技术差距，杨工程师以表格形式对比了焊接电源、激光焊接主机等核心设备的进口与国产价格，鲜明的数据落差引发学生对国产装备自主创新的深刻思考。随后，他详细拆解了机械设计的全流程：从明确焊接工艺、焊件尺寸等需求分析，到构思传动方式与执行机构的方案设计，再到零件设计与参数计算的技术设计，最后到细化加工工艺的施工设计，环环相扣的讲解让学生对机械设计的系统性有了立体认知。

二、聚焦焊接设备核心理论，揭秘工程设计逻辑

在 “焊接专用设备设计核心理论” 板块，杨工程师从结构力学、材料选择、机械传动三个维度展开深度解析。在力学分析部分，他以机架静力学分析为例，讲解如何通过载荷计算确保结构稳定性；以焊枪移动机构动力学分析为例，强调运动平稳性对焊接精度的关键影响。

材料选择环节，他结合具体应用场景 —— 机架选用 Q235 碳素钢（成本低、强度足）、焊枪导电嘴选用铬锆铜（导电耐高温）、轻量化部件选用铝合金 —— 生动诠释了 “材料性能匹配工况需求” 的设计原则。机械传动部分，他对比了齿轮传动（精确传递扭矩）、带传动（缓冲吸振）、链传动（适用于远距离传动）的特点与应用场景，并通过公式 “d=mz”（齿轮分度圆直径计算）揭示传动设计的数学逻辑。

三、剖析典型设计案例，打通理论实践链路

“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。”杨工程师以“液压油管焊接设备设计”为例，全程演示从需求到落地的完整设计流程。针对工件长度不一、内外径不同的痛点，他逐步拆解设计步骤：首先构建可调节机架适应工件尺寸差异，继而选定“工件旋转 + 焊枪固定” 的环形焊缝焊接方案，再通过添加辅助压紧机构解决长径比过大导致的刚性不足问题，最终融入管线防护、焊接电源、控制系统等模块，形成完整设备方案。

他特别强调设计中的三大核心考量：成本（一套设备兼容多种工件）、高效（简化结构降低故障概率）、美观（工业化外观设计提升竞争力），并以俄乌战场无人机的 “简单可靠” 理念类比，让学生深刻理解工程设计的务实思维。

四、展望行业未来趋势，激发创新使命担当

讲座最后，杨工程师带领学生回顾焊接设备发展史：从 19 世纪末依赖手工操作的 “手动时期”，到 20 世纪中叶机械辅助的 “半自动时期”，再到 21 世纪初计算机主导的 “全自动时期”，清晰勾勒出技术迭代脉络。展望未来，他指出四大发展趋势：智能化（如基于大模型的焊缝跟踪系统，效率提升 50%）、绿色化（环保材料减少污染）、集成化（多功能一体机节省成本）、数字化（黑灯工厂实现全流程数据管理），并以华工科技高精度焊接设备、数字化无人产线为例，展现前沿技术的应用场景。

“世界是你们的，也是我们的，但是归根结底是你们的。”讲座在引用经典寄语中落下帷幕。杨工程师寄语青年学子：“机械电子工程的未来在你们手中，愿你们以扎实的理论为帆，以创新的思维为桨，在国产装备自主化的浪潮中勇立潮头。”

本次工程师进课堂活动，不仅是一次专业知识的传授，更是一场工程思维的启蒙。通过理论讲解、案例剖析与行业展望的立体呈现，学生们不仅深化了对机械设计与焊接设备的认知，更感受到身为机械电子工程从业者的使命与担当。未来，学校将持续推进 “行业专家进课堂” 系列活动，搭建产学研深度融合的育人平台，助力学生在理论与实践的碰撞中孕育创新火花，为制造强国建设输送更多高素质工程人才。