机械系统设计论文范文

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瓶盖传送结构的设计：在瓶盖传送的过程中，到达冲裁位置时必须保证是整齐排列的，正对着冲刀，为此在纸片冲裁之前安装一个卡轮装置，使用两个步进电机，一个齿轮顺时针旋转、一个齿轮逆时针旋转，这样可以保障瓶盖到达冲裁位置的时候，可以顺利的将冲裁纸片塞入瓶盖中。其中为了保证纸片可以充分的得到利用，瓶盖和纸片的输送不能保持在一条直线上，需要保持一定的角度。瓶盖的传送结构在设计的过程中，需要满足三个要求：第一，克服瓶盖和轨道之间产生的摩擦力；第二，克服卡轮自身的转动惯性；第三，保证保证瓶盖可以在轨道上顺利的前行。

冲裁机构的设计：需要冲裁的纸片需要具备一定的厚度和硬度，在纸片送到冲裁位置时，需要先将其摊平，然后将其输送到瓶盖的正上方。冲裁机构的设计采用的是动力源驱动主动轴，使其旋转进而带动偏心轮，使得冲头支架的导轨上进行上下往复滑动。其中采用的偏心轴，与冲压模具的曲柄机构相连，在完成冲裁的纸片，将直接进行冲压，这种设计可以保证冲裁机构的稳定性、降低瓶盖机机械系统的磨损。压入结构的设计：完成冲裁的纸片需要塞入瓶盖内，但是因为纸片的质量较小，其一般情况下在落入瓶盖时，将停留在厕内螺纹之间，及时有的纸片落入瓶盖的底部，但是没有固定的镶嵌圈，在瓶盖翻过来之后，纸片非常容易掉落。为了保障纸片在进入瓶盖之后不发生掉落，实施压入，在电气的作用下将纸片压入瓶盖内。该压入结构在纸片的冲裁结构之后，与冲裁中的冲刀是同步运行的，也就是说可以保证纸片的冲裁和压入是同时进行的。

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2相似模型构建

2.1功能序结构和行为序结构模型相似包括功能相似以及行为相似，功能具有相同的效果不代表行为也具有相似性。研究系统相似度时需要衡量功能相似度和行为相似度不同的权重值，建立相似模型，从系统的角度将不同的功能及其行为映射用序结构表达出来，用系统要素的方式进行模型构建。功能是表达系统特性最抽象的方式，功能的表达需满足：（1）能根据给定要求表示设计者的意图；（2）能准确描述满足设计要求的设计对象；（3）能被定性或者定量地评价，并可以测定设计意图的满意度。功能的系统要素为能量、物质和信息，每个功能要素都有其输入和输出，因此可以运用“输入流-输出流”的方法进行功能描述。功能要素在时间和空间上有一定的顺序，即功能序。本研究将功能序的关系进行分类，分别有组成关系、时序关系和因果关系如图2、图3所示。时序关系又有顺序关系，并存关系。功能序是功能序结构的基础组成。在概念设计模型中，功能是一个模糊而粗糙的概念，而行为相对而言更为具体，能激发设计者的灵感，引导设计者保证三大流（即物质、能量、信息）的有序流动，不违背自然规律。行为的系统要素包括运动学要素、力学要素和能量要素。结合目前行为结构的表达方法，本研究统一用“输入流-输出流”的方式表达行为序结构。行为可以分为基本行为和组合行为。基本行为对应基本结构，较为简单；组合行为由基本行为构成，包括运动转换行为、执行行为、检测行为、控制行为等，这些基本行为通过一定的顺序连接起来形成组合行为。行为序就是指这些基本行为和组合行为间的连接，行为序结构则表达了行为序间的连接关系。行为序结构分类如图4所示。行为序的关系有以下几种：①串联顺序关系；②并联同时关系；③选择发生关系。

2.2基于序结构的相似模型构建由相似第一定律即序结构定律可知，不同类型、不同层次系统存在一定的序结构，当系统序结构存在共同性时，系统之间出现相似特性，相似性大小随序结构的共同性程度增大而上升，反之则下降。上节已将可变功能机械系统概念设计中的功能层和行为层用序结构进行表达来探索功能和行为的相似性，本节在此基础之上运用数学建模对相似度进行计算。可变功能机械系统具有一定的相似性，即相似度大于零，某些功能或行为能通过改变一些系统组成就能形成新的功能系统，若是没有相似性即相似度为零，那么整个分功能系统就转变成了多功能的单个系统的集合，不在本研究的研究范围之内。本研究将系统或者系统的一部分进行序结构构建和分析之后，为每个序进行编码，用eik表示序要素的集合，要素包含属性和特征值，属性由所属功能或者行为的输入输出流决定，i是分功能编号，k是序的编号。相似序的概念是将分功能序结构的要素和特征联系形成两两组合的有序偶，用(e1k,e2k)表示。相似度由相似序的个数和相似序对相似的影响权重所决定，相似度以q表示，相似序个数决定的相似度为q1，影响权重决定的相似度。权重的分配也是相似度量的重要环节之一，主要包括主观权重分配方法和客观权重分配方法。相似序模型分析之后根据经典相似理论进行数学建模，系统的总相似度由功能、行为和结构的相似度综合得出。本研究根据所建立的序结构进行系统知识表达，计算可变功能间的相似性，设机械系统共有两个可变分功能，特征参数取自输入输出流的类型和数值，如功能的能量类型和所代表的数值等，对整个系统进行相似模型构建，并计算相应的相似度数值。相似求解模型如图5所示。建模的一般步骤可表述如下：（1）分别对分功能系统进行层次划分，建立基于功能或者行为结构的模型。可用输入流输出流的方式按2.1节所述分别建立分功能的具体模型，对应的序结构统计如表1所示。

3实例分析

笔者选取典型的可变功能机械系统进行研究，选取如图6所示的机床作为研究对象，通过更换不同的刀具执行机构可以获得钻孔，扩孔和铰孔3个不同的功能。可以看出，这是一种通过改变系统执行机构达到改变功能的情况。本研究按上文所述的步骤进行分析，首先由系统的可变功能得到功能的序结构模型，所建立的模型如图7所示。表3所示机床的可变功能由更换执行机构来实现，在系统层面上达到了改变功能的要求。本研究按上文所述，根据所建立的序结构模型，通过分析相似要素应用公式（1~3）得到系统功能级的相似度数值。

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二、机械设计系统教学法实践

“系统教学法”的核心是一台具体机械设备，具体如何实施教学，可以根据具体情况灵活掌握。设备应具有形象化、具体化的特点，与传统教学中的举例有本质的区别，是把整个课程知识作为一个系统，而系统又是以一台具体设备而体现的，各章节的知识通过设备零部件的设计和选型来学习。设备零部件具有形象化、具体化的特点，以提升绞车作为一台具体设备实例教学。课程教学前，学生首先通过视频了解这台设备的用途，然后到实验室参观，让学生确实感受到设备的外形。教师上课根据视频首先介绍其工作原理以及各个部件的功能和作用，让学生清楚认识到学习这门课程的目的就是要学会这台机器的设计。在教学中要始终贯穿“使用场合—失效形式—受力分析—强度计算—结构设计”这一主线，本课程的学习分成三个单元进行，机械零件的疲劳强度设计和主要零部件，诸如齿轮传动的强度计算、轴的设计、滚动轴承的选择及组合设计、螺纹连接的强度计算及螺栓组连接的受力分析等内容列为重点内容作为减速器的重要组成部分，作为第一单元知识，在课堂上重点讲授；而把比较易于理解的某些章节，如机械零件常用材料和选择原则、过盈连接、摩擦轮传动等列为一般性内容，安排学生自学。第一单元———减速器。①减速器原理。强调是原动机和工作机之间的独立的闭式传动装置，是一种相对精密的机械，用来降低转速和增大转矩，以满足工作需要。设计减速器时，应根据工作机的选用条件、技术参数、动力机的性能、经济性等因素。②齿轮。通过视频和图片，让学生理解齿轮的失效形式，然后讲解制造齿轮需要材料和热处理、齿轮的受力和强度计算、齿轮的加工精度和效率、齿轮的和齿轮的设计、材料、加工热处理。③轴。根据减速器中轴具体结构进行教学，还要结合齿轮的结构和受力分析讲授轴的结构，对轴的设计、材料、加工工艺、热处理和精度公差要结合实际详细讲解，并对轴的失效形式和国内外最新维修方法进行介绍。④键连接。结合减速器的齿轮和轴进行教学，解释键的作用，重点学习平键和花键的选型计算和实效形式，其他类型的键作为扩展知识进行介绍。⑤轴承。结合减速器的轴系，解释轴承的作用，介绍轴承的种类，重点学习轴承的选型计算；结合减速器的工作特点学习轴承的和实效失效形式。⑥螺栓连接。以减速器箱体的各种螺栓为例，学习螺栓连接的种类、应用特点和使用场合、预紧力的作用、防松的措施、引伸学习螺栓的强度计算和提高强度的措施。第二单元———提升绞车其他部件。①联轴器。首先根据提升绞车介绍各个联轴器的作用，重点学习联轴器的选型设计，联轴器的种类以自学和课堂讨论为主。②刹车器。教师简单介绍提升绞车中刹车器的作用和类型。第三单元———机械其他知识。①带、链和蜗轮蜗杆传动。学习这部分知识时，要把这三章内容进行整合，改变过去按章节分别教学的方式。首先采用对比法进行教学，就是以齿轮传动为参照物，重点介绍三种传动的特点、应用场合，然后再分开单独学习。②摩擦、磨损及。学习时以减速器为例，讲解摩擦和磨损的危害以及的作用。重点学习剂的选用和方式。③机械零件强度。结合齿轮、轴和轴承的失效形式，学习材料的疲劳特性；结合齿轮、轴和轴承的工作中的受力形式，学习交变应力特性。要通过具体减速器齿轮、轴和轴承的失效案例，使学生掌握零件疲劳破坏的危害。

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2计算机辅助机械设计方法

计算机辅助设计（ComputerAidedDesign，简称CAD）技术是电子信息技术的一个重要组成部分。因其具有计算机高速运算和快速绘图的强大功能而被广泛应用到工程设计及产品设计服务中，从根本上改变了传统的手工设计绘图方式，让设计人员从绘图板、绘图铅笔、丁字尺这些传统的设计工具中解脱出来，不仅降低了劳动强度，更是极大地提高了产品开发的速度和精度，使得科技人员的智慧和能力得到了延伸。计算机具有运算快、计算精度高、有记忆、逻辑判断、图形显示以及绘图等功能，而人们则具有丰富的经验、无穷的智慧和非凡的创造力，两者相结合，有效地提高设计质量，缩短设计周期，极大地创造社会效益和经济效益，推动社会文明的进步。CAD系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。硬件系统是计算机辅助设计技术的物质基础；软件系统作为计算机辅助设计技术的核心，决定了系统所具有的功能。软件分为系统软件、支撑软件和应用软件。系统软件处于整个软件的核心内层，它的作用是对计算机资源进行自动管理和控制，主要包括操作系统和数据通信系统等。支撑软件又称为软件开发工具，是一种软件工具系统，它的作用是帮助人们高效率开发应用软件。应用软件是用于解决各种实际问题的程序，它是用户利用计算机以及它所提供的各种系统软件和支撑软件自行编制的。计算机辅助机械设计首先要建立数学模型，虽然对于一般的机械零件有现成的数学模型可以使用，但对于没有数学模型的就需要建立正确的数学模型，这是成功进行设计的第一步；接下来，根据手工计算的步骤设计程序框图；然后根据程序框图用高级语言编制程序；最后进入程序调试环节，程序编好后，要对源程序及程序适用范围的边界、转折点进行试算，试算与手算结果要完全吻合。

3系统化机械设计方法

现代化机械设计正在向智能化、柔性化、系统化、信息化发展，而不再是把实现机械某一个单一的功能来作为设计的目标。从系统的角度为着眼点，机械系统设计过程中，为了让机械产品能够创造更高的经济效益和社会效益，必须要在产品制造技术、功能、性能等方面，充分利用先进的技术，让产品的结构产生质的飞跃。在对传统机械设备改造的过程中，系统化设计和控制技术的应用成为了不可或缺的重要因素。人们对于机械产品的功能的需求随着科学技术的飞速发展日益增多，这就导致了机械构造变得越来越复杂，产品寿命期逐渐缩短，机械产品更替的频率逐渐加快。尽管如此，机械产品实际上所展现出的功能仍然无法满足现代社会的需要。现在，计算机辅助设计已经广泛应用于整个产品设计的过程中，从最初的设计计算，到设计绘图，再到生产规划和加工制造，计算机辅助设计都充分表现了独特的优势并且成果喜人。然而，对于产品开发初期方案的设计，计算机辅助设计还是有着不足，不能完全满足设计的预期需求。如何让整个机械设计更加系统化，设计过程更有规律性，从而更好的应用计算机辅助设计，这是必须要考虑的问题。于是，系统化设计法应运而生，采用这种设计方法，可以将设计任务由抽象到具体，由浅入深进行层次的划分，然后对每一层次的既定目标和所采取的方法进行规划。系统化设计法的优势在于，每一个设计都是相对独立却又保持着有机的联系，这些个设计结合在一起，就构成了完整的机械系统设计。为使设计工作科学有效的进行，在机械系统过程中，首先要把一机械系统分解为若干个子系统，各个子系统相对比较简单，相互之间存在着联系，各子系统还可再分解为更小的子系统，以此类推，直至可以满足设计和分析的需要。系统分解时需要注意：首先要把握好分解数和层次。分解数太少和太多都不可以，太少则导致子系统仍很复杂，不利于进行模型化和系统优化，太多又会对总体系统的综合造成难题。其次，分界面不能过于复杂，可以在要素间结合枝数（联系数）较少和作用较弱的地方选择分界面。此外，通常机械系统工作时，能量、物料和信息三者之间存在着转换关系，从系统输入到系统输出的过程中，按一定的方向和途径流动，不可以中断或产生紊流，即便分解成各个子系统，它们的流动途径仍应畅通和明确，在设计过程中，必须保持能量流、物料流和信息流的合理流动途径。最后，需要了解到，系统分解与功能分解的不同。系统分解时，它把具有比较密切结合关系的要素结合在一起，其结构组成虽稍微简单，但其功能往往还有多项，每个系统仍是一个系统。而功能分解时，是按功能体系进行逐级分解，直至不能再分解的单元功能。

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中图分类号：TP31 文献标识码：A

1 引言（Introduction）

本科毕业论文是本科生的一门重要实践课程，也是大部分教师和教学管理人员每年都要面临的一项烦琐工作。从出题、选题，再到写作与指导、评审与答辩等，整个过程都需要教学管理人员、教师、学生投入大量的精力。传统的本科毕业论文指导与管理工作存在以下主要问题：

（1）师生协同不足：学生离校实习、教师无固定办公地点等，导致学生与教师见面不易，信息沟通不畅，师生交流不充分。由于教师工作比较繁忙，每个教师要同时指导多名学生，导致学生和教师很难在工作时段内同时有空闲时间来进行面对面地指导，难以实现老师与学生之间的互动，教师对学生论文评阅效率低下。

（2）工作压力大：本科毕业论文整个工作流程的工作环节多，参与人员多，时间跨度长，业务流程繁杂，工作量庞大，工作烦琐、易重复。

（3）信息化程度低：本科毕业论文各个工作环节会产生阶段文档，而且前后各阶段文档之间有着密切的关联关系；大量的打印文档不利于师生对文档的查阅、保存，且不环保。即使使用电子文档，但未建立关联关系，不利于收集、查询和统计。

（4）监管力度不足：传统毕业论文写作与指导过程缺乏有效的监管力度，难以保证师生按时完成各项工作。缺少第三方监管本科毕业论文写作与指导过程的完整记录，难以解决导师与学生之间就论文完成情况及论文质量相互推卸责任的问题。

针对上述问题，国内研究者们提出了不同的毕业论文管理系统，文献[1―4]建立了基于WEB方式的论文管理系统，文献[5]提出了基于本体的论文管理系统，文献[6]提出了基于工作流的论文管理系统，但是这些研究在师生协同、提高工作效率、加强监督方面仍存在不足。因此，本文提出一种角色协同的工作流模型；根据模型中的系统工作流状态，利用时间和事件触发机制，对用户指派角色、对角色指派权限，再通过各个角色之间的协同，完成毕业论文各项工作，解决传统人工方式的论文管理工作中存在的问题，提高工作效率、减轻工作压力、增强监管力度、提高论文管理工作的信息化水平。

2 相关知识（Related work）

角色：是相关权限命令的集合，使用角色的主要目的是简化权限管理，角色主要由权限和用户构成[7]。

协同：就是打破资源（如人、财、物、信息和流程等）之间的各种壁垒和边界，使它们为共同的目标而进行协调的运作，通过对各种资源最大的开发、利用和增值以充分达成共同的目标[8]。

工作流：是指一类能够完全自动执行的经营过程，根据一系列过程规则，将文档、信息或任务在不同的执行者之间进行传递与执行[9]。作为计算机支持的协同工作研究的一个重要方向，工作流管理的主要目标是通过调用有关的信息资源与人力资源来协调业务过程中的各个环节，使之按照一定的顺序依次进行，从而实现业务过程的自动化。工作流技术通过将工作分解成为良好的任务、角色，按照一定的规则和流程来执行这些任务并对它们进行监控，以达到提高办事效率、降低工作成本的目的[10]。

时间触发机制[11，13]是指将时间域分成离散的时间间隔，将消息的传输分配在一定的时间间隔内完成。

事件触发机制[12，13]是指在工作流程中，根据其他事件的发生而产生相应动作（称为触发动作）干预工作进程。

3 角色协同的工作流模型（The role-collaborative

workflow model）

本节首先对角色协同的工作流模型（Role-collaborative Workflow Model，RcW）进行描述，然后基于该模型进行建模。

3.1 模型的组成元素

角色协同的工作流模型由用户主体、角色主体、任务主体、系统工作流状态、访问权限、角色指派、权限指派和角色协同这八个元素组成。下面将分别对这八个元素进行描述。

用户主体：是指提出指派角色请求的实体，使用符号u表示，用户主体的集合使用符号U表示。

角色主体：是指提出指派权限请求的实体，使用符号r表示，角色主体的集合使用符号R表示。在本科毕业论文的整个工作当中，存在着教学管理人员（教学院长、系主任、教学秘书）、教师（指导老师，交叉评阅老师，答辩老师）以及学生这些不同的角色，所以论文管理系统中的角色主体集合表示为：

（1）

公式（1）中，M表示管理员，T表示教师，S表示学生。

任务主体：是指接受r访问的实体，也是工作流各个环节的核心，使用符号t表示，任务主体的集合使用T表示。论文管理系统中的任务主体集合围绕着论文展开，表示为：

系统工作流状态：是指RcW模型在整个论文工作流程（如图1所示）中，r访问t时的快照，使用符号s表示，系统工作流状态集合使用符号S表示，包含r访问的对象t和访问时间time两个元素。论文管理系统中的系统工作流状态集合表示为：

访问权限：是指r访问工作流中任务主体的方式，使用符号p表示，访问权限的集合使用符号P表示。论文管理系统中的访问权限集合表示为：

角色指派：是指在系统工作流状态下对u指派r的方式，使用符号UA表示。RcW模型中，同一个u能够被指派多个r，但是在同一s状态下，一个u只能被指派一个r，因此角色指派由s决定。角色指派函数表示为：

权限指派：是指在系统工作流状态下对r指派p的方式，使用符号PA表示。RcW模型中，不同的r访问的t不一样，对t的访问权限也不同，且同一r在不同的s状态下，对t的访问权限也不同，因此，权限指派由s决定。权限指派函数表示为：

角色指派和权限指派都由s决定，s的状态由s中的两个元素t和time决定，s中的元素time是被分成离散的时间间隔，t的触发被分配在一定的时间间隔内完成，这样就应用到了时间触发机制的原理。例如在开题报告提交时间结束时，则激活论文写作与指导阶段的工作流程中的t，开始初稿的提交；在论文定稿提交时间结束时，则冻结论文写作与指导阶段的工作流程中的t。

同时在RcW模型中，部分流程的ti的触发等待着ti-1事件的完成来激活自身状态。不同的用户角色访问不同t，则被指派不同权限，这样就应用到了事件触发机制的原理。例如学生在论文初稿tk提交完成后，触发导师指导评阅论文初稿tk+1的工作进程；导师在论文初稿的评阅tk+1提交完成后，激活学生提交修改稿tk+2的工作进程。

因此角色指派和权限指派都考虑到了时间和事件触发机制。

角色协同，是指在RcW模型中，各个角色主体之间打破时间、空间、物质等资源之间的各种壁垒和边界，使他们为完成共同目标而进行协调的运作，通过对各种资源最大的开发、利用和增值以充分达成共同目标，使用符号RC表示。角色协同函数表示为：

在毕业论文管理系统中，大部分工作需要教学院长、系主任、教学秘书、教师和学生等这些角色之间的协同RC来完成。例如，导师与学生之间协同完成论文的指导与写作，最终完成共同目标――论文定稿的完成。

这样，RcW模型可以表示为八元组：

RcW模型运行的充分必要条件为：不存在u无法被指派r，不存在r无法被指派p，不存在t无法被访问。

3.2 角色协同的工作流模型

基于RcW模型的组成元素，根据RBAC96[14]的框架对RcW模型进行建模，在RcW模型中添加了会话集和约束集，如图1所示。

图1 RcW模型

Fig.1 RcW model

RcW Model：

U：用户主体集合；R：角色主体集合；

T：任务主体集合；P：访问权限集合；

Sessions：会话集――各主体之间的会话；

Constrains：约束集――约束各主体之间的指派关系。

OP={execute}，操作集合

P=OP×T～Constrains（S）

UAU×R，用户与角色的指派关系

roles（u）：U2R～Constrains（S），对用户指派角色的函数映射。

roles（u）={（ri）|（[（ri，u）∈UA}

PAR×P，角色与权限的指派关系

per： R2P～Constrains（S），对角色指派权限的函数映射。

per（ri）={（p，ti）|[（ri，p，ti）∈PA]}

RC（RiTk）×（RjTl） i≠j 角色之间的协同

在RcW模型中，为确保用户角色指派的正确性，根据用户与角色的指派关系和用户指派角色的函数映射，设计了用户角色指派算法。如下所示。

用户角色指派算法（Algorithm of User-Role Assignment）：

{

Initialize： R；//可指派角色集合

R =GetRofUA（u）；

If R is Null

Return NULL；

For each r in R

if r match current S//如果角色r与当前状态相匹配

Assign r to u；

exit for；

Else Next r；

End for

If OutofMaxR（u，R）//如果超出可指派角色集合

Return NULL；

}

在RcW模型中，为确保角色权限指派的正确性，根据角色与权限的指派关系和角色指派权限的函数映射，设计了角色权限指派算法。如下所示。

角色权限指派算法（Algorithm of Role-Permission Assignment）：

{

If （r，t）（R，T，PA） is NULL

//如果当前（r，t）无法与角色权限集合相匹配

Return NO PREMISSION；

Else

If Activate（t）//如果当前任务被激活

Return READ & WRITE；

ElseReturn READ ONLY；

}

根据RcW模型，实现基于RcW模型的毕业论文管理系统。下一节对该系统和传统人工方式进行应用研究比较与结果分析。

4 应用研究与结果分析（Application studies and

results analyzes）

为了验证基于RcW模型的本科毕业论文管理系统在解决传统人工论文管理方式中存在的问题的实用性，基于角色协同的工作流模型的本科毕业论文管理系统已在西南大学外国语学院试运行，网址：http：//202.202.121.101/pdms。

对于传统的人工论文管理的方式，通过外国语学院教务管理人员提供的信息，收集整理了2011―2013年这三届西南大学外语学院本科毕业论文管理工作的数据。

对于系统进行论文管理的方式，通过系统对论文管理工作整个流程的完整记录，收集整理了2014届外语学院毕业生通过本系统完成毕业论文的数据。

对于传统人工方式和系统方式的各项数据，主要从以下几个方面进行比较与分析。首先，在完成各个相同阶段的管理工作耗时进行了比较，结果如表1所示。

表1 各阶段工作的耗时对比

Tab.1 Time for each management stage

工作阶段 传统人工方式耗时 系统方式耗时

2011 2012 2013 2014 2015

给学生安排导师 2.5days 3days 3days 3.2min 2.8min

统计提交任务书人数 20―30

min/time 20―30

min/time 20―30

min/time 0.13

sec/time 0.12

sec/time

统计提交开题报告人数 20―30

min/time 20―30

min/time 20―30

min/time 0.11

sec/time 0.13

sec/time

统计提交论文定稿人数 20―30

min/time 20―30

min/time 20―30

min/time 0.14

sec/time ――

安排答辩分组 2days 2days 2days 3.7min ――

统计学生成绩 1day 1day 1day 0.54sec ――

查找 10―20

min/time 10―20

min/time 10―20

min/time 0.12

sec/time ――

说明：在统计提交任务书、开题报告和论文定稿人数的时候，如果有未提交的，还需要列出未按时提交论文稿件的学生名单。目前为止，2015届毕业生的论文工作完成了一部分，只有部分数据。2011―2013的数据是由外国语学院的教务管理人员提供的，2014―2015的数据是通过系统操作20次的平均值。

然后，在各个阶段论文稿件的按时提交比例方面进行了比较，结果如表2所示。

表2 每阶段学生教师完成情况的数量对比

Tab.2 The number of submission on time

工作

阶段 传统人工方式 系统方式

总人数 2011

按时完成人数 比例 总人数 2012

按时完成人数 比例 总人数 2013

按时完成人数 比例 总人数 2014

按时完成人数 比例

指导

方向 141 120 85.1% 145 114 78.6% 146 117 80.1% 143 139 97.2%

论文

方向 571 472 82.7% 563 501 89.0% 579 498 86.0% 541 524 96.9%

任务书 571 469 82.1% 563 468 83.1% 579 472 81.5% 541 540 99.8%

开题

报告 571 473 82.8% 563 439 78.0% 579 472 81.5% 541 537 99.3%

定稿 571 483 84.6% 563 453 80.5% 579 463 80.0% 541 531 98.2%

论文

评阅 571 476 83.4% 563 468 83.1% 579 501 86.5% 541 529 97.8%

交叉

评阅 571 483 84.6% 563 455 80.8% 579 510 88.1% 541 535 98.9%

说明：由于传统人工方式无法对论文指导过程进行记录，传统人工方式在论文指导过程中无数据。修改稿在论文指导过程中，论文稿件有多次提交的情况，在表中使用的数据是修改稿第一次提交和第一次评阅的数据。2011―2013的数据是由外国语学院的教务管理人员提供的，2014的数据是系统记录的。

由表1中的数据可以看出，通过本系统进行本科毕业论文相关工作，极大地减少了工作时间，提高工作效率，同时减轻了教学管理人员的工作量。由表2的数据分析可以明显看出，在通过使用进行本科毕业论文相关工作时，本科论文过程中各项工作的完成率相较于传统模式平均提升了15%，各个阶段完成工作比大幅提升。通过在线提交，在线指导，在线监控论文进程，方便了师生之间论文的写作与指导，同时实现了对论文指导过程的全程记录，对论文指导工作的评价与衡量提供可靠的依据。

论文存储：2011届纸质任务书、开题报告和论文各571份，2012届纸质任务书、开题报告和论文各563份，2013届纸质任务书、开题报告和论文各541份，总占地1.14m3；2014届各种电子版的论文稿件共计9514份，占5.15GB的硬盘容量。纸质论文需要大量的打印，不环保，电子格式的论文稿件存储占地空间小，不需要打印大量的纸质文档，十分环保，且在系统中查找论文稿件十分方便。

在2011―2013年的本科毕业论文工作中，发生学生稿件遗失、需要学生重新提交的情况平均17例；给导师发送论文出错情况平均发生8例；在2014届，由于使用了本系统，未发生上述两种情况。在2011―2013年，学生未按时完成论文，与导师相互推卸责任的情况平均有5例，同时由于无依据可寻，处理此种情况很麻烦；在2014届中发生此种情况三例，直接查看整个工作过程的记录，根据记录处理，十分方便且具有说服力。

5 结论（Conclusion）

基于角色协同工作流模型的本科毕业论文管理系统已初次在西南大学外国语学院使用，运用角色协同和工作流的技术，采用时间触发机制和事件触发机制的原理，较好地解决了传统人工管理方式存在的四大问题，有效地减轻了教学管理人员、教师、学生完成本科毕业论文工作的工作量，提高了本科毕业论文工作的工作效率，取得了较好的教学成果；且系统全程保留了本科毕业论文工作在各个阶段产生的文档和数据，记录了论文指导的整个过程，可以为教师进行论文工作的绩效评估提供依据。

在RcW模型中，考虑优化算法的设计，优化用户角色指派算法和角色权限指派算法；在系统工作流状态中加入短信实体，实时通知用户关于工作流的状态，是今后的研究发展方向。

参考文献（References）

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篇6

如果将水电站辅助水力机械系统详细划分，其主要包括了油、气、水、量测等不同的结构形式组成，整个系统最大的功能则是向主体设备创新良好的运行服务，维持整个电力设备的正常运行，提高水电站的使用效率。从长时间的运行情况分析，水电站辅助水力机械系统在设计过程中，其方案形式、产品好坏、技术高低对于水电站的经济效益有很大的影响。

1 中水系统的设计

1.1 供水方式部分

我国国内当前的水泵使用性能常常达不到理想状况，其主要是因为制造加工工艺达不到标准，产品质量不合格，无法维持系统的稳定运行，且大部分的水泵在质量、强度上与标准明显不符。检查中则发现了大部分电站的技术供水泵因制造方法、技术落后等各类因素造成其运行出现异常，对于设备的正常性能发挥起到阻碍作用。鉴于我国的减压阀技术运用广泛，其成本消耗也大大降低，在电站净水头处于120-300m范围内时最好选择自流(减压)供水当成机组技术供水方式。遇到泥沙较多的电站时，需综合分析运用正、反向的双向供水方式，且做好定期切换实现反冲洗，避免出现堵塞。对于部分中小型的水电站在设计时可选择循环供水方式，此形式运用在封河的寒冷地区时则会出现异常，这是由于冷却器处于尾水渠时将会受到低温影响而出现损坏。

1.2 排水系统部分

开始设计水电站排水系统时需根据不同的情况针对处理，若遇到中小型电站或尾水位过高的电站时，则要设计直接的排水方式。通过这种设计，不仅降低了水淹厂房的可能性，还能给设计者的工作带来方便。这是由于集水井井盖若要求密封时，其设计将会遇到不同的困难。而渗漏集水井、检修集水井则需结合不同情况布置，这是现代设计理念中必须的标准。然而实际情况却是，大部分电站的业主都提出把两井之间进行打通处理，设计时则要求对连通管上添加常闭阀门进行调节，阀门安装时必须具备较强的稳固性，这样则能避免造成洪水冲垮厂房的危险。

1.3 管道阀门部分

考虑到全面增强电力系统的可靠性，避免系统运用中工作量过大，在设计方案时要对每个部位合理规划，以此来降低操作人员的工作量。对于技术供水选择自流供水的形式时，供水管中的第1道阀门的压力承载要更强一级。例：当调保升压值达0.9MPa则需要采取1.6MPa的阀门，若依旧选择1.0MPa的阀门则压力承载上达不到要求；当技术维修操作的难度较大时，最好可采取2道阀门，其材质最好选用不锈钢阀门。

1.4 蜗壳排水部分

设计时需要注意的包括：1）尺寸的选择，对于相关机械设备的尺寸大小要严格把握，特别是对于蜗壳排水及尾水管排水阀口径要严格参照标准，一般控制在压力钢管及蜗壳进口公称直径9%为最佳。2）阀门设置。国内很多的设计者对每套机组设置了1个尾水管排水阀，由于阀门在使用时极为关键，可以对每套机组添加2个水阀，从而大大增强设备的使用性能。

1.5 滤水器设置部分

设计自流供水形式时，要想维持减压阀的有效性能，在分布装置时则需要对滤水器进行合理设置，以使得技术供水系统在常规状态下运行，也可把滤水器放置在减压阀前来保证性能发挥。尽管滤水器压力的等级上升会加大投资成本，但其增加的范围最多在15%，水电站完全能够接受，此方案的运用范围甚广，且运用起来效果理想。

1.6 渗漏排水泵部分

选择渗漏排水泵需根据具体的情况而定，水电站尾水位变化较大时，选用的渗漏排水泵要符合扬程的要求，这些要依据水泵自身的性能而定。若水位达不到理想状态则会造成水泵长期无法正常工作，其必将导致水泵效率低、轴承温度过高，轴承容易烧坏掉。处理该故障时要结合水泵的扬程情况，根据具体水位的高低加以处理，或者运用变频的方式操作即可。

2 中气系统的设计

1）水电站气系统一般包括中压气系统和低压气系统，由于目前气体介质减压阀尚未达到成熟阶段，因此这2个系统在设计时不考虑合用，应尽可能分开设置。2）由于供气管路往往较长有一定的管路损失，使气体到达供气设备时压力达不到设备的额定操作压力，因此在选择空压机时其额定排气压力宜比设备的额定操作压力略高一些，相应的贮气罐设计压力也要提高。3）低压气系统中吹扫及检修供气单元与机组制动供气单元尽可能分开设置，并分别设置相应容积的贮气罐；另外，吹扫及检修供气单元可作为制动供气的备用气源，以保证制动供气的可靠性及供气质量；制动供气应尽可能干燥、清洁，而吹扫及检修供气干燥、清洁度可适当放宽。

3 中油系统的设计

3.1 透平油系统

1）中小水电站。对于管路系统结构调整，尽量简化系统内部组织，例：对用油部位周围、供排油总管适当添加活接头，需要时结合软管过渡等，尽可能采取少量的不锈钢管、埋管进行布置。2）梯级电站。其透平油的设计需根据水电站的组成判断，如：用油分析、化验设备等等。

3.2 绝缘油系统

水电站的主变压器基本上达到20～30年免维护要求，没有大型事故则基本不要修理，通常无需更换绝缘油。对中小型水电站的绝缘油系统时可把供排油管路去掉。而梯级电站只要找到合适的站点对绝缘油系统设置，则能把绝缘油系统去除。

4 中水力量测系统的设计

1）为了实现对集水井液位的实时监控，设计时要添加2种不同类型的液位控制器，可采取压力传感式及浮子式等以互相转换作用。2）对用于监测尾水管压力脉动的传感器，不得经过测压管后再设置传感器，以避免精度受到影响。3）对水位计部位采取防止水倒灌的装置。

5 结束语

水电站辅助水力机械系统在水电站中占有重要地位，其直接影响了水电站的正常运行。设计者必须结合具体的性能需要、维修要求、成本消耗等因素，采取正确的设计方法来保证辅助水利机械系统作用的发挥。

篇7

随着我国社会经济的快速发展，以及人民生活水平的逐步提高，人们的汽车持有量也实现了快速的增加。隔热板衬铝箔是轿车制造过程中一项十分常见的技术，通常也可称为热屏蔽板，指的是将金属薄板置于相邻的表面之间，以最大限度减小热辐射的一种技术，传热工程是其主要设计原理，其主要作用在于驾驶舱与汽车发动机之间热量的隔离，有助于进一步提高轿车乘坐者与驾驶者的舒适度。现阶段，轿车纵梁隔热板衬铝箔的生产方式仍以手工为主，因而生产过程耗时费力，且通常无法满足欧盟制定的相关工业卫生标准[1]。

1.自动滚切机机械系统生产流程

第一，叠料。和加工传动的过程相比，叠料的加工属于一项自动化的生产活动。因为压痕会切断90%以上的铝箔材料，因而在一段铝箔的下降过程中，在重力因素的影响下，下段铝箔能够主动向前段铝箔上叠落，这也是自动滚切机机械系统的主要优势。然而，相关的生产实践经验结果表明，若盘底面叠料是平面，则叠料失败的现象也会时有发生，所以，按照力学结构理论，通常把底面叠料盘设计为突出形状，从而为铝箔的自动跌落过程提供保证[2]。

第二，切断。在满足特定的轿车纵梁隔热板衬铝箔部件设计长度后，通常要将铝箔切断，控制压痕时间点的方法与控制切断时间节点的方法相近，都是以旋转编码器所产生的信号为标准，在设定程序的控制下，使用气动对切刀的活动过程进行系统控制，通过一组电磁换向阀，实现气缸控制下的刀具活动。压痕制作过程中偶尔也会发生铝箔切断现象，也就是铝箔切断后，剩余的铝箔仍然会在刀具上粘附，因此，应将一落料板设置在切断刀的侧面[3]。

第三，牵引。凸包制作过程完成后，沿着送料平板，铝箔能够自动向前运动，而且，在材料自身张力特性的影响下，铝箔材料会出现翘曲现象，导致发生凸包的铝箔无法进入15mm的上下刀具间最大间距，进而造成铝箔堆积现象，因而再次发生凸包现象的铝箔需要受到运动限制，而自动滚切机系统则通过一对摩擦转动轮实现了铝箔牵引的目标。与此同时需要注意到，在铝箔牵引操作时，为了进一步提高牵引操作的均匀性，应早操作过程中避免产生过大的铝箔与传动轮间相互拉力[4]。然而，这一牵引力也不应低于特定水平，其主要原因在于，若牵引力达不到特定水平，则铝箔和传动轮治疗会发生打滑现象，进而发生铝箔向前输送过程中的偏移现象，导致系统无法正常运转。自动滚切机机械系统以一对橡胶轮为牵引轮，对滚摩擦轮，从而有效处理了上述矛盾现象，系统的电机能够为这对橡胶轮的主动轮提供动力支持[5]。

第四，凸包。铝箔通过导向轮后便开始了凸包制作程序，在凸包机转动轴上进行凸包操作，并将旋转编码器安装其上。这一该旋转编码器的基本作用在于，在轴转动过程中会出现脉冲信号，凸包过程中，每转动一周转动轴，旋转编码器便会出现200个左右的电脉冲信号。因此，能够依据转动轴半径和旋转编码器信息等相关指标，对铝箔的长度进行准确计算[6]。

第五，导向送料。铝箔原料通常需要加工为筒状卷料，在加工开始时，在筒芯与外径大小相同的同一根轴上装置筒状卷料，在V 型支架上同时放置轴的两端，并保持导向轴的轴线与该轴轴线之间相互平行。这一制作环节能够在单一导向轮的引导下，在凸包机内置入材料，同时，凸包机能够向前输送材料。在系统的台架下方放置电机，转矩输出后，能够经过链传动传递到凸包机主动轮部位，同时，以7至10r/min的凸包机转速提到1450r/min的电机转速，经过导向轮，铝箔能够均匀地置入凸包机内，并通过凸包机逐步向前输送。

第六，压痕。与原有的铝箔加工设备不同，压痕是一项全新的加工工艺，其主要作用在于提高后续叠料加工的自动化水平。压痕工艺指的是利用一把刀把90%至95%的铝箔截断，而且又不能完全截断铝箔材料，且旋转编码器能够为铝箔的截断时点的选择提供信息和依据，并通过编写好的PLC程序加以控制。气动回路是控制部分的主要构成部分，并通过上下形式的气缸活塞运动来实现刀具的运动，且气缸活塞的运动过程会受到电磁换向阀的调节和控制。刀具所产生的上下运动属于一种瞬间运动形式。另一方面，因为铝箔阶段过程中，刀具所产生的瞬间运动会伴随出现一定的热量，进而导致铝箔与刀具之间相互依附。为了有效处理这一问题，可将一块落料板安装在刀具周围，并用两个弹簧将其固定住。在铝箔与刀具相互分离后，落料板会挡下处于上升过程的铝箔。受到弹簧力作用的影响，刀具与铝箔会相互分离，在该系统的设计过程中，通常选择无缝隙切割的上、下刀具连接方式。

第七，压平和牵引。铝箔在完成切断或者压痕等相关环节处理后，铝箔在刀具切割操作的影响下，必然会对铝箔的正常运动过程产生一定程度的影响，进而导致部分铝箔突起，因此应首先对铝箔实施再次牵引。这一牵引操作的主要方法为链传动模式，并选择与导向牵引轮相反的方向。牵引送料与两个传动轮具有相同的牵引轮，都以电机为其主要动力来源。另一方面，在实施叠料加工前，为了压平由刀具运动造成铝箔的突出部分，加装一压平转动轮。

2.总结

轿车纵梁隔热板衬铝箔自动滚切机机械系统设计的主要目标在于，提高该系统生产过程的国产化水平，在其系统设计过程中，重点处理了自动切割和折叠铝箔的问题，同时实现了各个生产环节之间的相互协调运动。自动滚切机机械系统投入使用以来，因其生产自动化和操作简便等特征，系统的生产效率也实现了明显的提高。因为零件加工质量满足了欧盟相关工业卫生标准，因而实现了国产化汽车配件生产的目标，达到了设计的预期目标。

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篇8

一、引言

随着信息、处理、计算机技术的发展，人们对于机器能够仅仅获取以一些平面的二维视觉信息越来越不满意，人们设想借助计算机的技术，能使机器人真正能“看到”精彩的三维世界。计算机技术、视觉传感器技术、摄像技术以及立体视觉理论的发展，利用视觉传感器来获取环境图像，并用计算机实现对视觉信息的处理，从而形成立体视觉，逐渐使这一设想变成现实[1-4]。本文采用了目前国内外进行机电一体化系统设计时最常用的虚拟样机技术，基于3D数字化设计平台UG，采用赫尔姆霍茨模型作为参考设计了一种新型的具有三自由度的双目立体视觉运动平台，如图1所示。

二、运动学仿真验证立体视觉运动平台的运动空间范围

运动学仿真的目的是为了验证立体视觉运动平台动力模型建模的合理性，检查运动自由度范围是否达到设计指标中要求的“眼睛”左右偏航运动空间范围（±60o）、“头部”俯仰运动空间范围（±45o）。同时通过运动学仿真，还可以检查视觉运动平台动力模型各个部件的之间有没有产生运动碰撞干涉。本文采用机械系统动力学自动分析软件ADAMS对运动平台进行运动仿真分析[5]。

经过运行运动学仿真，可以得知各个自由度的运动空间范围如下：

（一）左偏航极限±60度、右偏航极限±60度、俯仰极限±45度位置，如图2所示

（三）没有发生偏航运动，仰视极限负45度位置，如图4所示

偏航和俯仰运动各个自由度运动范围曲线图如图5，图6，图7所示。从上面各个极限位置、偏航和俯仰运动各个自由度运动空间范围曲线图可以观察到部件之间没有产生运动碰撞干涉现象，各个自由度的运动空间范围达到了设计的要求，从仿真结果也可以看出本运动平台运动空间范围广，验证了本视觉运动平台达到了运动功能的要求，说明本立体视觉运动平台的机械系统结构设计是合理的，这为一般机器人立体视觉运动平台的机械结构设计提供实用的改进和参考依据。

三、驱动电机的输入扭矩分析

要验证选择的驱动电机的输入扭矩是否够，那么要测量俯仰电机和偏航电机的扭矩。在立体视觉运动平台中，电机主要是要克服转动过程中转动头和摄像机等运动部件的负载转矩。运动部件的负载扭矩在ADAMS中通过测量扭矩的方式测量出来，如下图8，图9分别是偏航电机和俯仰电机的负载扭矩。

通过图8和图9，可以知道偏航和俯仰电机的负载是时间连续曲线。当偏航或俯仰运动到极限点时，驱动电机要进行变向运行，负载扭矩的方向也发生变化而出现突变拐点，拐点的值便是负载扭矩最大值，可以得知选择的电机的扭矩是足够的。仿真结果对双目立体视觉运动平台的控制系统的性能定性分析提供了一种评价手段。

四、结论

仿真的结果验证了视觉运动平台的俯仰和左右偏航自由度的运动空间范围符合设计要求。根据仿真结果可以看出本运动平台运动空间范围广，验证了本视觉运动平台达到了运动功能的要求，说明本立体视觉运动平台的机械机构设计是合理的，这为一般机器人立体视觉运动平台的机械系统结构设计提供实用的改进和参考依据。

并通过仿真求解出俯仰电机和左右偏航电机的负载扭矩曲线，仿真结果对双目立体视觉运动平台的控制系统的性能定性分析提供了一种评价手段。

参考文献：

[1]唐新星.具有立体视觉的工程机器人自主作业控制技术研究[J].吉林大学博士论文，2007，(12):10-11.

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[3]朱正德.零部件表面缺陷的机器视觉检测模[J].MC现代零部件，2005，(9):68.

篇9

柔性机械臂作为柔性多体系统动力学分析与控制理论研究最直接的应用对象，由于其具有简明的物理模型以及易于计算机和实物模型试验实现的特点，已成为发展新1代机器人和航空航天技术的关键性课题。

本文主要讨论了旋转运动柔性梁实验平台机械系统和控制系统的设计。对于机械部分，组建了实验平台总体结构，进行了支架的设计，并将旋转轴和安装盘设计成1体。在控制部分，简略介绍了振动控制系统的硬件构成，详细介绍了运动控制系统的硬件和软件设计。在运动控制系统硬件部分，主控机采用PC机，选用交流伺服电机，并用DSP运动控制卡将其与计算机连接。运动控制卡采用PID控制原理、面向控制轴的命令并使柔性梁运行于T曲线模式。在运动控制系统软件部分采用Microsoft公司的Microsoft Visual C++ 6.0应用程序作为开发工具。并绘制了运动控制程序流程图，阐明了程序的原理。最后通过机械和控制系统集成，实现运动控制信号和振动控制信号的共享，完成柔性梁的精确定位和振动控制。

关键词：柔性多体动力学；柔性梁;运动控制;PID控制; DSP

The motion control system design of experiment platform

for the rotating flexible beam

Abstract：Flexible manipulator has been the most direct application for flexible multi-body system dynamics analysis and control theory.Because of it had simple physical model and easy to computer models and physical tests to achieve the characteristics, it has become a key subject of the development of the next generation robot, and aviation and aerospace technology.

This paper discusses the machinery and the control system design of the flexible beam experiment platform. In mechanical parts, formed a platform structure.The stent designed, rotation axis and installation disk designed into one. In Control part, briefly introduces the vibration control system hardware, introduces the movement of the control system hardware and software design carefully . In hardware part of the control system, using PC 、AC servo motor and DSP Motion Control Card to connect the two. Using PID control principles, the axis-oriented control orders enable flexible beam running on the T-curve model. In part of system software using Microsoft software companies Microsoft Visual C + + 6.0 application as development tool. And then painted the main computer control procedures frame, clarifying the principles of the program. At last, through machinery and control systems integration, the signal of motion control and vibration control shared each other. And then the flexible beam got precision position and vibration controlled in time.

篇10

棒材自动计数分隔一直是未能彻底解决的问题,目前我国棒材生产企业普遍采用人工计数方法。该方法劳动强度大,工作效率低,系统生产能力有限,而且准确性难以保证。针对这种情况,我们想通过采用现代化手段和技术创新,能否开发出适合我国钢铁企业的棒材自动计数系统,以有效提高劳动生产率,把工人从繁重的体力劳动和恶劣环境中解放出来,力求为企业提供高科技设备,现从以下方面论证自动计数系统可行性。

针对轧钢厂棒材生产工艺现状,为了实现标准化打捆包装要求,我们希望利用综合图像识别、机械系统、光电检测和控制技术,实现棒材生产线计数定支环节机械化和自动化操作。

轧钢厂中,生产线上的棒材在进行打捆包装之前需要计数,每种规格的每捆数量是不同的,计数必须按不同规格的棒材要求在线完成。当棒材从传输辊道上移送到计数链条台架上时,有重叠和交叉现象,尤其是对φ6mm～φ14mm小规模棒材更是如此,这就使棒材的分离工作难度增加,也给计数工作带来了一定的误差。所以需要特定的执行机构对棒材进行处理。下面浅谈一下棒材自动计数系统的思路和原理。

棒材在线自动计数分隔系统可由振动装置、阻挡振动平铺振动装置、光电计数、分离装置、图像处理和控制系统几部分组成,如图1所示。

图像处理系统包括软件和硬件部分,通过对棒材分散程度进行辨别确定是否符合平铺前要求。振动装置用来振动直径较小的多层棒材的情况。棒材阻挡振动平铺装置是一个齿臂结构,其上有主齿臂和副齿臂,可以调整齿形的大小。光电计数利用光纤传感器检测棒材通过,可编程控制器进行计数累加。控制系统以目前在工业现场应用。

图1 棒材在线自动计数分隔系统的组成

阻挡振动平铺装置是本系统的一个最重要的组件,安装在二段传送链之间的轧道上。该装置为一个齿臂机构放在一个振动平台上,上有主齿臂和副齿臂,可以调节齿的大小,该装置结构简单,并且具有振动功能,能够适应现场复杂状况,不会出现堵死现象。此机构在挡住棒材的同时,又进行图像处理的计数。当计数值超过设定值时,齿臂机构升起,对棒材进行平铺处理,只有实现了平铺,后面的光电计数装置才有意义。其结构简图如图2所示。

设计齿臂时,应考虑以下因素:

(1)齿臂的数量不宜过多或过少。齿臂安置过多,会使整个系统庞大、笨重,并且增加制造成本造成浪费。(2)将齿臂安装在棒线材平铺于传送链条上时挠度最大的位置（即两链条的中间处）,以减少棒材可能出现交叉情况的点,同时,也便于安装。(3)齿形设计。齿的深度应保证棒线材落如齿槽后,高点与齿的上表面在同一水平面上,以减小下滑棒材与齿臂间的摩擦系数,便于棒材滑落。齿槽间距过窄可能导致计数分离环节的分离手无法准确开要分离的棒材,因此,最小齿间距应足够宽。(4)为了满足不同直径棒材批量生产的需要将齿槽宽设计成可调整,可以有效降低系统的生产、安装成本,并避免由于拆换齿臂造成的生产效率降低。

分离装置是系统重要的执行机构,是实现棒材自动分离的关键设备,也是机械系统设计的另一个重点和难点。

分离系统可以采用汽缸装置组成。当计数值达到定支数时,可编程控制器发出信号,链条停止运动,分离系汽缸升起,以挡住后面的棒材,链条运动,把棒材自动分离开来,而前面的棒材由传送链输送到收集槽中,进行捆扎打包。

图像采集区:齿臂正上方即为图像采集区。当传送链将棒材运送致齿臂上方时,齿臂前端的挡板将阻碍棒线材继续向前运动,从而使棒材处于图像采集区,便于摄像头准确采集棒线材端面图像。

振动平铺:当图像处理计数装置记录的棒材数目超过设定值时,齿臂将缓慢倾斜至临界角度,使齿臂上棒材分为两部分。一部分将落入臂齿;另一部分将沿倾斜的臂齿滑下。

本论文在分析现有棒材计数方法的基础上,对比国内外目前同类棒材自动计数方法,提出了一种利用图像处理和识别技术实现工业生产线上棒材自动计数的新方法,对于小直径棒材,图像处理方法显示出其优越性;提出了一种棒材在线自动计数分隔方法,包括机械系统、图像处理、光电检测以及控制系统,为棒材计数开辟了一条新途径;结合工业现场环境,设计了一套机械系统包括振动装置、阻挡振动平铺装置、分离装置,能够实现棒材的平铺和分离,并分析了振动模型的运动仿真,为棒材在线自动计数分隔系统的实现奠定了基础;通信的可靠实现是系统运行的关键。本论文中,从软、硬件两方面给出了PLC与变频器通信设计方案和具体实现。该种通信设计经济实用,实现方便。

棒材在线计数分隔是一个非常复杂的系统,本文的计数方案是基于现有的图像处理技术,充分考虑了现场因素对系统的影响,具有很强的实用价值。

参考文献

[1]章家岩.棒材自动计数系统的设计与应用[J].全国第二届特种电源与元器件学术年会论文集,2002.

篇11

中图分类号：G642.8 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）04-0036-02

一、引言

目前，我国机械工程研究生的培养方向一直以学术型为主，学术型研究生基础理论知识较扎实，但解决工程实际问题的能力相对不足的矛盾逐渐凸显出来，当前研究生培养模式就是造成这种现象的主要原因之一。因此，探讨一种行之有效的机械工程专业学位研究生工程培养模式，成为了当前研究生教育的重点内容之一。

自恢复研究生教育以来，我国机械工程研究生的培养方向一直以学术型为主。每年毕业的机械工程研究生主要为高等院校和科研单位培养，从事科学研究及高等教育工作。而学术型机械工程研究生主要以基础理论为主，存在工程实践方面不足等问题。目前，以市场化为主导的国家经济模式使机械工程研究生的数量在不断增加，机械工程毕业研究生数量使高校和科研单位饱和，多数研究生将以大中型企业等单位为就业的主体。因此，为了适应当前大中型企业及国家经济发展的需求，对研究生工程能力的要求越来越高，并成为当前研究生教育的重点内容。

综上所述，在研究生工程能力的培养中，存在一些不足之处，制约了研究生的培养效果，达不到社会对研究生的期望值。因此，很有必要对机械工程专业学位研究生的创新素质和科研工程能力的培养模式进行研究，为机械工程专业学位研究生的教育提供一种有效地、可行的教育模式。

本文主要对基于工程项目的机械工程专业学位研究生工程实训模式进行研究，结合本人所指导的机械工程专业学位研究生的培养，以企业项目案例为平台，对其科研工程意识、科研工程知识及科研工程能力等方面进行培养，使其具有较强的创新素质和科研工程能力，为其他研究生的培养模式研究提供理论依据。

二、科研能力和创新能力的基础培养

科研基础知识和科研意识是科研能力和创新能力的基础。科研基础知识主要包括与研究方向相关的机械和电气控制方面的理论基础知识和应用软件方面的知识，如机械原理、高等数学、理论力学、现代控制理论、二维和三维工程绘图软件等基础知识和应用软件；科研意识主要是指科研工程项目的前瞻性能力和创新欲望。

（一）基于实际机械系统的学习模式

课堂教学的理论知识仅仅是工程项目实施的基础知识，将这些基础理论知识应用于工程项目的实施，还需要不断提高科研工程知识。本项目以6-DOF串联机械臂系统为例，指导和加强研究生学习与机器人相关的理论知识以及工程项目实施方面的知识，了解国内外机器臂的发展动态，加强掌握科研基础知识，增强研究生的科研工程项目实施的意识。

以首钢莫托曼机器人有限公司研制的6-DOF串联机器人系统为例，启发和诱导研究生掌握该机械人研制的关键科学问题和工程实施中关键工程工艺问题等，包括运动学、动力学和机械系统设计等方面。针对每部分关键科学问题和工程实施中关键工程工艺问题等，发挥研究生的主观能动性，对机械臂进行系统的研究，进一步完善研究生的科研能力和创新能力。

这种通过实际案例的学习方法可以理论联系实际，使理论学习内容可视化，直接验证理论学习的可行性，加深了学生对课程内容的理解，促进了理论知识在工程方面的应用，同时也增加了学生的学习兴趣。

（二）基于已实施的科研工程项目，探索性实践教学模式

基于已实施的国家基金项目“串并混联拟人机械腿的力约束及动载协调分配问题研究”，指导学生探索性学习机械工程项目实施方面的知识。首先，引导学生掌握该项目立项的依据，即项目实施的工程和科学意义，同时使学生了解该项目的研究内容以及研究内容及创新点提出的工程科学意义。然后，针对研究内容，引导学生展开研究，启发诱导研究分组进行运动学、动力学、机械系统设计等方面的实践，进一步提高科研工程实施能力。最后，研制串并混联拟人机械腿样机。

（三）科研工程培训总结

对已进行的工程案例进行总结，发现自身的不足之处，提高相关科研理论知识和工程项目实施方面的能力，写成科研工程论文，以提高研究生的总结能力，对研究生今后的工作奠定基础。

通过上述学习方式，巩固了研究生的科研基础知识，增强了研究生的团队协作意识、科研动力及兴趣，有利于研究生激发出创新思维，也有利于营造一种和谐向上的学术氛围。

三、科研专业知识及科研能力的培养

科研工程专业方面的能力主要是指在项目实施过程中，理论知识及工程实践经验等的运用能力。本文主要通过探索性实践的方式，来检验研究生科研能力的掌握程度。以一种新型双轴颚式破碎机的设计为例，增强研究生的科研和创新能力。首先，对目前颚式破碎机进行调研，发现现有破碎机的不足之处以及需要改进的地方；其次，基于现有破碎机的不足之处，提出新型颚式破碎机方案，解决现有存在的问题；然后，对新型颚式破碎机进行性能研究并进行设计方法研究；最后，研制样机并进行实验研究。

通过对当前颚式破碎机的调研，发现当前颚式破碎机存在破碎物料不均匀、破碎效率低、颚板磨损厉害、很难实现超细破碎以及耗能大等缺点。为克服传统颚式破碎机的不足之处，提出了一种新型的双轴复摆颚式破碎机。

对这种新型双轴复摆颚式破碎机的行程特征值、运动学、动力学等性能进行研究，给出各性能的分布规律。首先，应用遗传基因方法对新型双轴复摆颚式破碎机的结构参数进行优化，给出合理的结构参数，同时考虑加工与装配工艺性，设计了一种双轴复摆颚式破碎机样机；其次，对这种样机进行试验研究，结果表明，同样破碎500kg的物料，单轴机需要269s，而双轴机只需要52s，只占单轴机破碎物料所需时间的五分之一；然后，在细料占总成品的比例上，双轴是单轴的2.5倍，在每小时的生产能力上双轴是单轴的5.2倍；最后，在衡量破碎机产能的指标值S上，双轴是单轴的2.5倍。因此，综合上述的分析和数据认为，新型双轴复摆颚式破碎机的性能明显优于单轴破碎机，具有很好的工程应用价值。

四、结论

本文基于实际工程项目的机械工程专业学位研究生培养模式的研究，提高了研究生的科研素质及创新能力等，研究生获得了一定的成绩。在这个过程中，研究生研制了拟人机械腿、颚式破碎机等样机，提高了工程能力。同时，还撰写和发表了多篇学术论文，授权了多项发明专利和实用新型专利。

参考文献：

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[2]林秀英，杨炳钧，刘邦凡.试论研究生素质教育与英语教学[J].西南师范大学学报，1999，（1）：57-60.

篇12

1我国木工机械经常应用的设计方法

我国木工机械经常应用的设计方法有以下几种：①购机拆卸测绘法；②测绘移植法；③科学类比法；④反求工程设计法；⑤创新设计法。

这些方法构成一个现代设计体系，具有相当重要的应用价值。

2购机拆卸测绘法的优缺点

当前我国木工机械行业普遍采用的设计方法是购机拆卸测绘法，这种方法非常简单，买来需要测绘的机器，拆卸后测绘出图纸。在中国保护知识产权日益受到重视和普及的今天，这样公开剽窃别人产品的做法不应该继续下去。

2．1购机拆卸测绘法的缺点 购机拆卸测绘法的缺点有以下几点：①侵犯他人的知识产权；②测绘以后没有知识产权；③没有掌握机器的设计精髓，不了解内部的技术要点；④错过市场的暴利时期；⑤由于现代数控和电控技术相当复杂，对于高档次机器来说很难依靠这种方式完成测绘；⑥造就不出高层次的设计队伍；⑦不能提升企业的档次；⑧由于设计方法不当可能无法降低生产成本；⑨进入数控时代需要摒弃的设计方法；⑩永远不能创造出品牌；⑩如果测绘国内同行的设备可能遭到唾弃；⑥可能受到法律的制裁；⑩在国际市场上可能导致企业破产。

2．2购机拆卸测绘法的优点 购机拆卸测绘法也有很多优点，正是这些优点导致这种方法具有旺盛的生命力。归结起来有以下几条：①简单可行，我国95％的企业采用这种设计方法；②最省钱的设计方法，几乎没有设计成本，国内高水平的企业可购买国外的原装设备测绘，低水平的企业可购买国内优质产品测绘或者直接在图纸黑市购买其他企业的成熟图纸；③通常不需要高水平的设计人员；④不需要进行产品中试和推销试销期，产品可直接进入市场。

2．3我国木工机械产品设计存在的问题 我国木工机械存在的问题主要有以下几方面：①企业之间产品结构雷同，没有创新产品，技术开发走进误区，行业设计人员整体收人偏低；②产品知识产权模糊，企业产品没有知识产权，设备图纸黑市买卖猖獗；③技术人员没有上进心，不重视产学研结合；④没有真正达到国际水平的产品，没有符合国际标准的生产体系，没有国际销售网络；⑤从业人员没有在产品设计上赶超国际先进水平的决心和信心。

3购机拆卸测绘法的具体步骤

3．1样机选择与数控电控测绘步骤 购机测绘一定要选购合适的名牌测绘样机，在购机时不能让原生产厂家知道你的购买目的，因为测绘设计是非法的。

数控木工机床的测绘首先从软硬件开始，如果软硬件不能测绘成功就不要继续进行测绘。通用数控机床软件销量大且已经通用化，开发比较简单，一般由专业公司来完成，最好能外购。如果数控木工机械生产厂家更倾向专业化的数控木工机床，则必须自己开发软硬件。数控加工中心等大型通用数控设备的软件最难开发，因为这种软件具有不同的功能，所以必须由专业公司完成。因此，采用购机拆卸测绘法应尽量开发单功能的专用数控设备，选用的数控加工设备硬件基本是通用化的且必须在测绘之前完成，即数控工作全部完成后再购买样机。购买样机后，拆除包装和外钣金，包装和钣金都要进行再设计。如果不具备这些再设计能力的厂家不要选择购机拆卸测绘法进行设计。一般先测绘数控系统，但购机测绘法不适合测绘数控设备。测绘电控系统时首先对其进行拆卸，测绘和识别所有的电器元件型号，根据这些元件绘制电器原理图；同时测绘电控面板，并对面板形式进行再设计，一定不要完全照抄原机的电控面板。

完成上述工作后，测绘和绘制布线图；编写电控系统元件动作顺序表，然后测绘电控柜。一般都要重新设计电控柜，应使测绘机器的电控柜与原机不同。购买电器元件后，将自己测绘的电控系统进行原理联机测试，合格后制造电控柜，将所有电器元件安装在电控柜内进行元件联机测试。在原来样机机械系统的支撑下，可以确切地测试电控系统的功能，其全部合格后再进行下一步测绘。

3．2液压气动系统测绘步骤 在电器系统测绘成功后，开始测绘液压和气动系统，测绘时要根据元件的布置，首先绘出液压或气动原理图；然后登记和测绘出元件的型号规格，如果由于样机没有标号、型号和参数而无法得到确切的数据时，就要根据原理图猜出型号和规格参数，有了这些参数，就可以开始测绘和设计液压或气动元件安装板。没有液压原理图测绘其集成块是非常困难的，因为不可能用线切割机将集成块锯开，集成块的内部结构需要根据原理图、结构功能分析来确定。这些工作完成后，开始测绘油箱或选购泵站。油箱和泵站的形状不要与原样机相同，应该在造型上进行再设计。

泵站和油箱设计完成后，开始测绘和设计油路或气路布线图，设计液压或气动元件动作顺序表；采购标准件，连接元件进行原理测试。原理测试没有问题后，制造元件安装板、泵站等加工件和固定连接件。安装调试液压或气动系统，将已经制造好的电控系统与液压和气动系统进行联机调试，联机测试完全合格后，撰写液压或气动系统设计说明书和使用说明书。

3．3机械系统测绘步骤 在完成数控、电控、液压和气动系统测绘工作后进行机械系统测绘。首先确定机器的设计、装配、工艺和定位基准，明确机器各个部件的划分与总图中视图的个数，找出各个部件之间的连接关系，确定数控、电控、液压、气动与机械系统的连接环，绘制机体与地基、钣金、包装的连接关系草图。

确定机器的设计、装配、工艺及定位基准是设计成败的最关键因素，许多测绘机器不好使是因为测绘者没有领会这台机器的设计思想。机器的设计基准一般是主轴中心线、机器对称平面、台面的中心线和底座基线。在确定设计基准后建立机器的空间坐标系，每根坐标轴代表一根轴系部件或者一个部件的中心线。装配基准往往是机器实际装拆过程的结合面、定位销孔的中心距、主轴中心高、定位销孔直径、钣金连接孔直径和尺寸等关键部件的结构尺寸和连接尺寸。工艺基准是指机器为了保证所加工零件的最大和最小尺寸所需要保证的尺寸，包括加工零件的长、宽、高，转动的角度和方向等参数与设计基准的相关尺寸，与这些尺寸相关的可调整尺寸。定位基准是机器所有零件都具有的几个非常重要的尺寸之一，其是不直接测量的尺寸，也是测绘时最容易忽略的尺寸。在机械设计中，往往要求设计、装配、工艺、定位基准重合，最优秀的设计人员所设计的这四个尺寸应该是统一的，明确这些尺寸将为机器的测绘带来很大方便。

3．4明确机器各部件的划分与视图的个数 根据机器的复杂程度首先确定其总图应该由几个视图才能表达清楚，然后根据装配关系确定机器应该由几个部件组成。应根据企业自身的设备加工能力、习惯的装配方法合理地确定部件的数量，并为每个部件确定名称，列出各个部件的零件明细表、标准件表草稿和外购件明细表草稿，然后撰写机器设计任务书。

3．5测绘总图的绘制 根据设计、装配、工艺、定位基准设计出各个部件的总体尺寸，按部件在空问坐标系的位置标注装配尺寸、定位尺寸、主要结构的名义尺寸和安装尺寸。根据各主要零件的外形尺寸顺序和各部分尺寸绘制总图的各个部分，然后根据空间坐标分别绘制不同平面的部件。完成外形绘制后，对于有配合、又不能完全准确表达的内部结构要绘出各种不同的剖视图。一般不能将所有配合拆开测绘，往往根据零部件的连接性质猜测主要配合的公差，标注配合性质，确定连接面的精度。最后撰写技术要求、参数性能表及使用说明书。

3．6根据测绘总图设计部件图 我们通过部件草图可绘制出装配图，然后再通过装配图绘制部件图，但许多企业测绘时根本不绘制总图，这是极其错误的。在部件图中要标注部件的装配尺寸、连接尺寸、定位尺寸、连接件相关尺寸，复审和标全各处配合尺寸，明确相关工艺尺寸与部件的关系。对于不能全部拆开的零部件，由于其内部结构不清晰不能进行测绘时，可以进行有限的破坏性拆卸绘制。部件图绘制完成后，要核实所有标准件、外购件的技术参数，确实不详的部分可以进行必要的局部拆卸，以便完善这三个表格。猜想所有部件结构细节，细化立体部件装配图，然后撰写技术要求、参数性能表及拆装部件的爆炸图。

3．7根据测绘部件图自动生成立体零件图 采用立体部件图绘制的部件图很容易生成零件图，根据测绘部件图可以自动生成立体零件图，由立体零件图再形成平面图纸。根据工艺要求、部件的装配关系、连接相关件的结构要求、加工定位要求、相关尺寸加工过程的精度要求等等复审和标全各处尺寸，然后按照机械制图国家标准绘制零件图。对没有拆卸零件的看不见部位要进行工艺结构设计，对内部结构不详的部分要进行创新设计。最后撰写技术要求，形成合格的零件图。

3．8机械系统测绘的基本原则 机械系统测绘一定要保证样机完好如初，能不拆卸的零部件绝不拆卸。如果测绘以后样机销售不出去，测绘就失败了。

轴承、主轴、过渡以上配合的连接件、间隙调整组件、有弹簧压紧的组件、无定位销的平行导轨、配衍结合面等尽量不拆，数控、电控、液压、气动系统没有调试成功之前不要拆卸机械系统。有防拆漆涂饰的螺栓和螺母，有胶封的结合面在拆前必须谨慎，尽量不拆。采用三维绘制方法测绘整机是最好的方法，在空间坐标系内绘制立体图，然后由立体图形成平面图纸。一定要先画总图，再画部件图，最后画零件图，同一个部件尽量由一个人完成这些工作，再由另一个人来拆零件图，这样可以发现问题。

4测绘移植是企业设计的正确方向

按国际木工机械的设计模式，木工机械的测绘移植是最成功的设计方法。测绘移植仍然是测绘，还不能称其为木工机械的创新设计，但其区别于购机测绘，它是现代企业生存和赢利的基本设计方法。日本和中国台湾的木工机械设计都是采用测绘移植出效益的典范。企业的知识产权可以通过测绘移植获得，凭先进的情报和市场信息决定开发计划。具备10人以上研究队伍的企业在简单测绘样机的基础上，找专家决策移植部位就可以创造出知识产权。

移植是创新技术突破的基础，没有移植就难有创新。大企业可以移植产品，而且必须坚持在长线产品上进行移植创新，但要做到这一点也是非常困难的。企业移植产品所需的情报与信息是企业发展的保障。大企业移植产品是展示自己设计能力的主战场，我们要坚决杜绝盲目移植和夸大移植效果，客观地估计企业的移植与创新能力。

移植产品能否成功的关键是专利情报和市场信息，找到移植产品的主要弱点进行改进，找到对方没有专利保护的结构是移植成功的关键，在移植测绘过程中获得知识产权。我国龙头企业的技术开发部门必须掌握新产品开发的测绘移植设计方法，新产品的测绘移植可降低企业的产品开发成本，如果对测绘样机没有造成损害，将测绘样机销售出去，还可以双重获利。企业的主产品测绘移植要进行精准设计和精益移植，一定要把测绘移植产品样机做好、做精。要重新深度考察测绘样机生产企业产品的国外专利，计划移植国产产品的中国木工机械生产企业要搜集现有批量最大的木工机械产品进行测绘，搜集原来生产国厂家的全部专利。要详细考察国外专利保护的内容，搞清他们专利的限制期限，如果在中国注册过期就没有问题。国外专利是否在中国注册是最重要的，如果我们的产品出口，要注意这些专利在那些国家是否注册，并划定没有注册的范围，从而提出我们进行哪些移植及移植后的产品可以出口地区的范围，以保证这些设备出口到技术所在国家没有问题。

5企业没有知识产权的危害与突破国际专利限制的策略

最近几年，外国木工机械生产企业逐步形成了对中国木工机械生产企业的专利“包围圈”。中国木工机械生产企业出口自己的产品到欧洲将受到知识产权的严重制约，规模以上的企业一旦被外国企业提出专利诉讼将给其带来毁灭性的灾难，因此企业要制订反欧洲木工机械生产企业垄断技术的具体策略，制定长期测绘移植规划。

要突破欧洲木工机械生产企业反垄断法和知识产权限制，在他们的专利夹缝中寻找突破点。要充分借鉴欧盟竞争法为限制知识产权所采取的一般禁止与豁免和单独豁免以及美国的评估分析方法及法律适用原则，熟知我国企业应对外国知识产权保护法从而维护自身利益的策略等。

要按国际标准标注和测绘移植的产品，欧洲木工机械的标准是非常严格的，我们测绘移植的产品只有达到国际认证的指标才有可能使产品走向国际市场。不能以国内的标准来移植设计国际高端产品，更不能把国内的假冒伪劣产品出口到国外，测绘移植的产品应满足CE认证的要求。

6科学类比法的基本概念与优点

科学类比法的基本思想是摒弃原产品的结构专利，从机构原理上杜绝抄袭原结构的专利，但新设计的机构和原机构实现的动作应完全一致。其也可能是几个机构的演绎和综合，但从法律角度上看应与原设计没有任何关系。科学类比法绝不是完全照抄，它是在类比参考设备机构原理的基础上提出的新的设计理念。科学类比法在零部件尺寸、工艺、装配关系、基准选择上与原来的机器完全一致，但专利保护机构在类型上有所区别。

科学类比法是初步的创新设计，它是借鉴他人成功的经验进行创新。科学类比法是日本人发明的，日本依靠科学类比法创造了20世纪赶超国际先进水平的世纪奇迹。日本的照相机、电视机、冰箱、汽车等的成功设计依赖的就是科学类比法。中国的木工机械也必须依赖科学类比法设计自己的新产品系列并赶超国际先进水平。

我国木工机械生产企业的自主知识产权产品是未来进行国际市场竞争的根本法宝，科学类比法是我们战胜竞争对手不可或缺的有利武器。科学类比法是在测绘移植的基础上找出测绘产品的不足之处，提出科学合理的改进方法，在类比测绘设备原理的基础上形成自己的产品系列并获得自主知识产权。

我国大型企业一般技术力量雄厚，完全能够搞科学类比设计，只有利用科学类比法形成自主知识产权的企业才能最后成为行业的龙头企业。

我国木工机械龙头企业首先要组织工程技术人员学习科学类比法，利用科学类比法形成技术垄断，利用自主知识产权垄断形成系列产品从而获得超额利润，并形成系列专利技术。

科学类比法与传统类比法的差别主要体现在传统类比法以仿制为目的，而科学类比法则以仿制为手段，照抄原设计的目的是全面了解原产品；传统类比法以引进设备资金为主，科学类比法往往以引进技术为主；传统类比法以学习一家为主，测绘完就不再深究，科学类比法以学习众家为主，综合各家长处进行产品创新。科学类比法是我国木工机械设计中的主要方法，是相似、模仿、仿真、类比的集合。

科学类比法的设计步骤是从仿制开始，以相似设计为原理，以引进技术为辅助，基本照抄原设计。在仿制的基础上移植，在仿制中发现问题，改进原设计，将仿制品移植成具有自己特色的新产品。经过移植以后再进行综合，在自己产品成型后综合各家长处，优化自己的产品。综合就是创新，从相似、类比中得到灵感，创新出自己的新发明及新产品。

7反求工程设计法的设计理念

采用反求工程设计法往往没有足够的参考资料，或者有样机但不能拆卸，需要完全凭借设计人员的灵感和水平完成设计。反求工程设计是创造性设计的一部分，往往凭一张照片即可设计出机器。反求工程是综合运用现代机械设计方法完成的特定条件下的样机设计。反求工程设计可从产品的媒体资料、公开的技术参数、运行过程中的观察等获得灵感，从而创造出自己的新发明及新产品。

创造力和创造性设计的过程需要丰富的知识和经验，用已有的知识开拓新的知识。搞创造性设计要有高度的创新精神，强烈的参与意识和动力，同时还要具备健康的心理品质，不怕困难，刻意求新，百折不挠。而掌握科学的研究方法和各种创造技法，采取严谨的管理措施是成功的保证。设计中要克服片面性，树立辨证的观点，摆脱传统观念，不盲目相信权威，发挥群体优势，注意综合别人成功的经验，抓住灵感和意念，及时形成概念报告。要对产品的可行性模型进行简易论证，在样品原型设计出来后进行小批量生产。

创造性不是直觉，不是灵感，而是突变论的本质反映。突变论是辨证法量变到质变的丰富和具体化，事物达到极限后再继续发展就会创新。掌握现代设计方法自觉进行突变创造，就能够设计出具有创新性的产品，只有掌握反求工程设计的人才才能称其为师。

8我国木工机械产品与发达国家在技术上的差距

我国木工机械产品与国外的设计水平差距主要在理念、精度、造型和可靠性设计上。我国的设备水平和国际大公司的主要区别是知识产权、品牌、市场经销潜能，在国际上所树立的中国特色产品应该是高质量和高精度的。我们竞争的资本是低成本，而不能总是低档次。发达国家对我们的真正威胁是他们在中国建厂。

我们按国外市场设计他们需求的中国木工机械市场究竟能做多大的关键是技术水平的突破。加大科技研发力度的关键是人才，开发木工机械新产品是木工机械设备制造企业产品结构调整的关键。引进技术必须注意引进他们的生产工艺，我们现阶段必须以自主开发的木工设备作为首要目标，必须有自己开发且有知识产权的木工机械产品。现在，高校开发的产品企业不要，而企业又开发不出创新型产品。应该加快高校与企业共同研究的步伐，让引进技术和创新性开发成为企业和高校合作的新起点。

中国木工机械的国际地位与日俱增，我国木工机械的GDP已经超过意大利，再有3年可能会超过德国，我国木工机械生产企业要培育中国的豪迈和SCM。现在，我国木工机械没有技术型企业，谁重视产品开发，谁联合行业相类似的企业形成集团，使集团设计能力超出自己的制造能力，集团依靠技术收购没有开发产品能力的企业，这样的集团就会逐步把自己打造成技术型企业。