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机械原理机构的定义范文1
关键词：PLC控制 气动驱动 工业机械手
在工业生产领域中，工人在工作的时候经常会遇到高温、腐蚀和有毒气体的侵害。这些侵害不仅加大了工人的劳动强度，而且还会危及工人的生命安全。为了减轻工人的劳动强度，保障工人的生命安全，工业机器人由此诞生。
工业机器人执行机构是机械手，它可以模仿人手动作，按照指定的程序和预定的轨迹进行自动抓取和搬运，实现工业现场操作的自动化。机械手按驱动方式可以分为液压式、气动式、电动式和机械式。可编程控制器（PLC）是专门为工业应用设计的利用数字运算操作的电子装置。它具有可靠性高、功能强大、编程简单、人机交互界面友好等特点，广泛应用于工业控制系统中。
笔者设计了一款PLC控制的气动驱动式机械手，实现机械生产过程中的自动上料、下料等装卸任务，从而达到提高工业自动化生产效率的目的。
一、机械手组成
机械手主要由执行机构、气动驱动系统、控制系统以及位置检测装置等所组成。组成如图1所示。
图1 机械手组成控制原理方框图
其中执行机构包括手部、手腕、手臂和立柱等部件，有的还增设行走机构。气动驱动系统包括利用气体压力来驱动机械手执行机构的动力装置、调节装置和辅助装置。PLC是控制机械手动作的控制系统。
二、气动机械手设计方案
气动机械手的特点是快、稳、准，要求能够快速、准确地拾放和搬运物件，而且要有足够的空间、灵活的自由度以及任意位置的自动定位等。
1.物理选型：坐标式选择与自由度分析（参见图2）
（a）
（b）
图2 机械手结构示意简图
根据机械手手臂的运行方式不同、组合情况，其坐标可以分为直角坐标式、圆柱坐标式、球坐标式和关节式。对于本次设计的机械手需要实现在上下料时实现手臂的升降、收缩和回转运动，所以采用圆柱坐标。为了弥补升降运动行程比较小的缺点，故增加手臂摆动结构，即增加了一个手臂上下摆动的自由度。这样，手臂有四个自由度，包括手臂的上下升降、左右回转、前后伸缩，上下摆动，若将立柱的横向移动包含在内，手臂有5个自由度；手腕有左右回转和左右摆动两个自由度，手指有开闭运动和上下摆动两个自由度。整个系统共有九个自由度）。
2.结构方案设计
（1）手指。考虑机械手的通用性，故把手指结构设计成可更换性，比如棒料可以用夹持式手部夹取，板料则要用气流负压式吸盘吸取。用1个汽缸控制开闭， 1个电动机控制上下摆动。
（2）手腕。考虑机械手的通用性，且被抓取的工件是水平放置的，手腕设计成回转结构，由2个回转电动机来驱动手腕进行回转运动和左右摆动。
（3）手臂。根据抓取工件的要求，机械手的手臂设有五个自由度，包括手臂的上下升降、左右回转、前后伸缩，上下摆动以及立柱的横向移动。手臂的回转和升降是由立柱来实现的，立柱的横向移动也就是手臂的横移、手臂的各种运动都是由5个汽缸或电动机来驱动实现的。
3.驱动方案设计
机械手的驱动采用气动驱动方式。气压传动系统的反应比较灵敏，动作比较迅速，阻力产生的损失较小，泄漏也比较小，成本低（参见图3）。
图3 气压传动系统工作原理图
气源由空气压缩机（排气压力大于0.4～0.6MPa）通过快换接头进入储气罐，经分水过滤器、调压阀、油雾器，进入并联气路上的电磁阀，以控制机械手动作。
各执行机构调速，凡是能采用排气口节流方式的，都在电磁阀的排气口安装节流阻尼螺钉进行调速，这种方法的特点是结构简单，效果尚好。手臂伸缩汽缸在接近汽缸处安装两个快速排气阀，可以加快启动速度，也可调节全程的速度。升降汽缸采用进气节流的单向节流阀以调节手臂上升速度。由于手臂可自重下降，其速度调节仍采用在电磁阀排气口安装节流阻尼螺钉来完成，气液传送器汽缸侧的排气节流，可用来调整回转液压缓冲器的背压大小。 为简化气路，减少电磁阀的数量，各工作汽缸的缓冲均采用液压缓冲器。这样可以省去电磁阀和切换调节阀或行程节流阀的气路阻尼元件。
4.控制方式选择
为了增强机械手的通用性，同时采用点位控制，我们采用可编程控制器（PLC）来控制机械手的运动（参见图4）。我们只需要改变PLC程序，就可以改变机械手的动作流程，使用起来非常方便。
（1）PLC的结构（参见图5）。PLC是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，一般由中央处理器、编程器、系统存储器、用户存储器和电源组成。
中央处理单元（CPU）是PLC的控制中枢。它按照PLC系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据，检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。
（2）系统输入/输出分布表见表1，电磁阀和系统输出对应表见表2。
（3）电路的总体设计。由于篇幅的关系，笔者仅列出含5个主要自由度（手臂的左右回转、手臂的伸缩、手臂的升降、手指的夹紧、手腕回转）的电路设计，并以此来进行PLC编程，回路设计见图6。
图6 系统实现功能示意图
（4）机械手的程序设计。自动线的输送动作由步进电动机带动实现间隔输送，实现设计要求的输送状况。其工作的过程是：机械手首先处于初始位置，然后经过一系列的动作将断续传送带上的工件拿走，此时传送带上的光电检测开关检测到工件被取走。然后传送带开始转动，当检测到下一个工件时传送带停止转动等待机械手来取工件，只要机械手取走工件，传送带就开始转动，这样设计是为了节省工作时间从而不会出现机械手等待传送带的时间。对程序的要求如下：①首先启动机械手。机械手自动复位，处于初始位置。②在机械手工作前要对其进行设备的检测。即机械手空运行一次，而且机械手的每一个动作都有相应的定时器进行监控，若超出规定的运行时间则认为是设备出现故障。③机械手设有急停按钮（一般情况下是不被允许使用）只有出现紧急情况时才允许按此按钮。按下此按钮将切断储气罐与各汽缸的联系，将被切断各汽缸处于无动力状态。
（5）步进电动机的运行控制。由于对传送带的速度和精度要求不太高，选择三相步进电动机通电方式为三相双三拍，利用PLC中的M8014特殊功能继电器向环形脉冲分配器中发送脉冲，然后经光电转换和功放电路驱动步进电动机。
环形脉冲分配器选择YB01芯片，此芯片为专用三相步进电动机环形脉冲分配器，此芯片工作稳定、性能优良，在实际生产中被广泛应用。
①步数控制。当对射式光电检测开关检测到共建的位置时，此时停止向脉冲分配器中发送脉冲，步进电动机将停在此位置不动。
②手动控制步进电动机。当按下手动启动步进电动机按钮时，M8013即向环形脉冲分配器中发送脉冲，步进电动机开始转动；当按下停止按钮时，步进电动机将停止。
③在报警和暂停状态下，步进电动机也将停止转动。
由此可见，步进电动机控制程序如下：
（6）各模块的程序设计。
①程序初始化。采用中间继电器M8002，中间继电器对系统各部分复位，定义各种标志包括系统初始化标志，系统启动暂停、急停、复位等标志，程序如下：
②定义系统复位标志M0。M0定义为系统初复位标志，它由机械手的右限位开关X0，下限位开关X5，收缩限位开关X3，手腕右转限位开关X10同时激活，程序如下：
③定义系统启动标志M1。M1定义为系统启动标志由启动按钮和M0共同激活，程序如下：
④定义暂停标志M2。M2为暂停标志由暂停按钮激活，程序如下：
⑤定义急停标志M4。M4定义为急停标志，由急停按钮X19激活M4，同时激活特殊功能继电器M574（禁止状态转换），安全阀将储气罐与机械手的联系切断，程序如下：
⑥定义系统复位标志M5。M5定义为系统复位标志，由复位按钮激活，当按下复位按钮系统时将向右转，手腕右转，手臂收回，机械手下降，机械手右转的顺序进行复位。当最后一个动作完成、下限位开关有效时，程序将执行RST M5，程序如下：
⑦机械手自检程序。机械手按照给定的顺序（手抓加紧松开﹑手腕右转左转﹑手臂伸长收缩﹑机械手左转右转）空执行一次，在每一个动作执行的过程中都会有定时器对每个动作进行监控。若超过设定时间（定时器设定的时间都超过每个动作的时间）则认为是机械系统出错，停止当前的动作发出报警信号，程序如下：
⑧自动运行程序。此模式为机械手工作的主要模式，这部分采用具有保持功能的状态组件S500-S899，可以让机械手在断电后再次通电继续执行断电前的动作，程序如下：
三、结语
总之，本次设计的是气动通用机械手。相对于专用机械手，通用机械手的自由度可变，控制程序可调，因此适用面更广。采用气动式驱动，动作快速，能够实现准确定位，自动定位，控制性能好，能够很好地适应各种恶劣的工作环境，不会因环境变化影响传动及控制性能。而且阻力损失和泄漏较小，不会污染环境，同时成本低廉。采用PLC控制，可靠性高、可编程性强，无论是进行时间控制，或是进行行程控制、混合控制，都可通过设定PLC程序来实现，根据机械手的动作顺序修改程序，使机械手的通用性更强，很好地适应了工业控制的要求。
参考文献：
[1]李建国.基于PLC的气动机械手的改装设计[J].液压与气动，2011（8）.
[2]关明，周希伦，马立静，宋蔚.基于PLC的机械手控制系统设计[J].制造业自动化，2012（14）.
机械原理机构的定义范文2
Abstract： The hydraumatic manipulator mainly takes hydraulic manipulator as the media， and uses the liquid pressure to drive the movement of the actuator. Its main features are： First， it can realize the automation of circulation work and automatic overload protection. Then， the control is simple， convenient and effort. Finally， the non-clearance transmission can be better achieved in this way， and the operation is more smooth and steady.
关键词：液压；机械手；控制
Key words： hydraumatic；manipulator；control
中图分类号：TP241 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）01-0145-02
0 引言
机械手是模仿人手的部分动作，按给定程序、执行轨迹、实现自动抓举或搬运的自动化机械装置。产品机械手价格昂贵，一些小型机械企业望而止步。文中所研究的机械手采用液压驱动方式，主要功能是实现上下料过程的自动化。其造价低廉、控制性好，可为小型机械行业所用。现将设计过程简单介绍。
1 机械手的技术参数
①自由度（四个自由度）
臂转动 180°
臂上下运动 175mm
臂伸长（收缩） 400mm
手部转动 ±90°
②手指握力 392N
③驱动方式 液压驱动
2 主要设计内容
2.1 结构原理设计 根据设计要求绘制出其机械手结构原理图，如图1所示。
2.2 系统结构分析 本次液压机械手的设计主要是由执行机构，驱动装置，被抓取工件等部分组成，各系统之间的相互关系如图2所示。
2.3 机械手机械系统结构设计 机械手的机械结构部分主要是由执行机构构成的，其中执行机构又包括末端操作器、手腕、手臂和机身。
2.3.1 末端操作器
机械手为了进行作业，在手腕上装上了操作机构被定义为末端操作器。它的最为基本作用是：直接抓取工件、工具或物体等，末端操作器的功能与人手相似，工件的形状和特征直接决定末端操作器的机构形式。本次设计手部的结构选择为滑槽杠杆式夹钳。
2.3.2 手腕
机器手的手腕是连接手部和手臂的桥梁，其主要用途是调节、改变工件的坐标，因此具有相对独立的自由度，从而使机器人的手部能够完成各种复杂的动作。一般，按照自由度分类，手腕可以设计为三个自由度。分别为：单自由度、二自由度和三自由度。本次设计中选用的是单自由度手腕。
2.3.3 手臂
手臂是机械手执行机构的尤为重要组成部件。手臂根据它的运动方式可以分成四种类型，它们分别是“直线运动、回转运动、俯仰运动和复合运动。此次设计选用的是直线运动、回转运动的复合运动。
2.3.4 机身
机械手的最基础的部分是机身，它的主要作用是连接、支撑。所以机械手主要承受动力装置、液压装置的重量。
通过Pro/E软件完成机械手的三维造型如图3所示。
2.4 液压驱动系统总体设计 机械手液压系统原理图如图4所示。
3 结束语
四自由度液压机械手系统运转平稳，能准确完成上下料工作，机械密封可靠，说明液压回路的设计及液压元器件的选择满足产品使用的需求。最为重要的是整套设备的制作费用在五千元左右，与产品工业机器手数万元的价格相比，很大程度上满足了小型机械企业向自动化、智能化发展的需求，可为同类产品的设计提供经验。
参考文献：
[1]康立新，马建华.工业机械手的设计[R].工程技术.
[2]谢明广，孔祥战，何宸光.机器人概述[M].哈尔滨：哈尔滨大学出版社，2013.
机械原理机构的定义范文3
【关键词】混凝土泵；数字化样机；机电液联合仿真
混凝土机械行业在数字化样机技术的应用上仍然处于相当落后阶段，与发达国家相比仍有很大差距，绝大部分企业仍然停留在CAD辅助制图或是单独零部件的应力计算、干涉分析这样的层次上，很少有企业在产品设计过程中进行机构仿真、液压仿真等，更没有进行机电液联合仿真的能力[1]。
本文混凝土泵为研究对象，我们按照以试验为基础，仿真为验证手段的思路，研究多工况下泵送系统、控制系统的关键参数对液压系统性能的影响[2]。研究内容包括三维模型、液压回路、结构应力、算法分析、机构仿真等，探索机械模型处理的方法，液压、控制仿真的参数设置技巧，PRO/E、Adams与AMESim软件接口的技术，搭建机电液联合仿真平台，为混凝土泵优化设计提供很好的研究途径[3]。
一、混凝土泵的数字化建模与装配
1、数字化建模
运用大型三维软件ProE建立了混凝土泵的三维数字化模型，并在ProE和Hypermesh等软件中对整机几何模型进化简化，删除一些对整机分析影响很小的几何特征，例如小孔、小倒角、辅助支架等。对薄板零件进行抽取中面操作，对实体零件进行剖分，对所有几何元素进行拓扑操作，以保证后期划分网格的质量和效率[4]。由于泵送系统无法等同于面、壳单元，故划分3D网格。3D网格划分同理于2D网格划分，只是其需要进行剖分注意的更多，稍不注意就会导致小零件间的网格无法重合，需要重新划分。
2、整车模型装配
通过Hypermesh中提供的连接体（Connector），定义部件之间的连接，包括点焊、缝焊、螺栓连接以及粘合。为方便编辑，通常将连接体放于一个或多个单独的组件（Componet）中。
根据板厚的大小定义各种属性shell单元，需施加其他部件质量的部件，根据等效密度的方法进行施加，设置 E（杨氏模量）、NU（泊松比）、RHO（密度/等效密度）。
二、ADAMS多体动力学分析
1、多刚体动力学分析
将Proe模型分成若干部分，将各部分Proe模型简化，并将Proe模型导入Adams中，定义运动副，利用各类函数定义运动或力，定义仿真时间和步长并进行仿真，测试模型得到各类曲线，绘制并导出各类曲线及生成动画。
定义各部件即各part间的运动关系：搅拌机构两端与料斗相连的轴承处各定义一个转动副，S管出料口与料斗相连的轴承处定义一个转动副，S管小轴与料斗相连的轴承处定义一个转动副、摇臂与左、右摆缸活塞杆球轴承处各定义一个球副，左、右摆缸活塞杆与其对应缸体间分别定义一个移动副，左右摆缸缸体与料斗在其球轴承处各定义一个球副，左右主油缸活塞等运动部件与主油缸之间各定义一个移动副。此外，将料斗与大地锁定，摇臂与S管总成锁定，主油缸与料斗锁定[5]。
添加运动和力：首先在左、右两主油缸移动副处添加Tanslational Joint Mtion，然后修改此运动副为导入的Spline位移-时间曲线。在S管小轴处建立一个转动副，并修改为step函数来控制其转动。在搅拌机构处建立一个转动副，并定义真实的转速[6]。
2、刚柔耦合分析
首先将前面多刚体分析模型中的S管小轴删除，然后导入ANSYS生成的文件。将S管与小轴锁定约束，小轴与料斗转动约束，小轴与摇臂锁定约束[7]。
将S管小轴进行柔性化，替换多刚体分析模型中的S管小轴刚体。
将生成的S管小轴文件导入到Hypermesh中，在ANSYS环境下进行网格划分，定义单元属性和材料等，设定好后进行S管小轴的模态和频率分析。三、基于AMEsim平台的液压系统分析
液压系统分析主要通过实现混凝土泵的泵送液压系统特性的透明化，了解主油缸、摆缸的流量和压力规律，预测活塞泵与S管的压力载荷和运动特性，确定影响压力载荷的关键参数，并通过优化这些关键参数，减小系统压力突变速度，达到降低整机振动的目的[8]。
首先分析液压系统原理，经过适当简化，应用液压仿真软件AMEsim建立混凝土泵泵送系统液压回路的仿真模型，见图4。通过样本数据反推、测量液压件结构尺寸和试验的方法设置系统参数[9]。针对典型工况进行仿真分析，研究泵送过程中泵送压力、油液流量、换向冲击力等关键参数，并通过与试验数据进行对比分析，校正仿真模型，从而得到准确的可重用的混凝土泵液压系统仿真模型[10]。
基于混凝土泵液压系统仿真模型进行产品分析的方法，对于现有工程产品的液压系统的设计具有非常重要的借鉴意义。通过实验验证，泵送系统液压仿真模型可靠，对换向相关的参数进行优化，得到合理的降低混凝土泵工作振动解决方案，提升现有产品性能[11]。
四、基于MATLAB平台的电气系统分析
为了模拟混凝土泵电气系统的控制特性，并实现机、电、液的联合仿真，利用Matlab中的Simulink模块，建立了泵送过程速度控制模型（见图5）、排量调节模型、不同工况电磁阀得电模型，，将利用AMEsim建立的液压模型，通过制作接口文件，生成Simulink识别的S函数，进行机、电的联合仿真，同时利用Matlab中的GUI图形界面编程，可以方便的设置参数、不同的工况，并将仿真曲线直观的表现出来[12]。
利用Matlab建立的混凝土泵电气系统仿真模型准确，可以对系统中的关键设计参数进行分析，完成实际物理样机无法进行的虚拟仿真试验[13]。再后续工作中，将与机械模型进行联合仿真，实现机、电、液的联合仿真，可以对换向相关的参数进行优化，从而找到合理的降低混凝土泵工作振动解决方案，提升现有产品性能。同时，基于混凝土泵电气系统仿真模型进行产品分析的方法。
五、联合仿真分析
机械仿真没有考虑到真实的控制系统和控制载荷，单独的液压仿真没有考虑真实的机构动力和外部载荷，而且泵送系统的主要激励是液压系统，因此进一步模拟应力、振动特性等都应该从液压系统这个激励源着手，进行耦合分析。联合仿真的实际意义就是将液压系统与机械系统有机结合，使整个模拟过程更接近实际情况，因此联仿是其他多学科分析的可靠基础，为实现数字化样机代替物理样机提供了有效途径，联合仿真机构模型见图6[14]。
联合仿真以AMESim为主操作界面，数据实时双向反馈于Amesim和Adams之间，通过接入INTERFACE接口实现液压、控制系统与机械模型的闭环反馈，合理利用了两种软件的优势。
在完成接口设置后，将原有的机械液压系统进行了联合仿真，通过仿真得出以下一些结果，从仿真曲线可以看出，联合仿真会产生一些不稳定，造成液压冲击以及运动过程中的一些微小抖动，例如摩擦力、惯性等都会产生这样的结果，这些都是符合实际情况的，深入研究可以实现高精度的数字化样机。
在完成接口设置后，将原有的机械液压系统进行了联合仿真，通过仿真得出以下一些结果，如主油缸位移、速度运动曲线（见图7），主缸压力仿真曲线（见图8），摆缸压力仿真曲线（见图9），摆缸速度曲线图（见图10）。从下面仿真曲线可以看出，联合仿真会产生一些不稳定，造成液压冲击以及运动过程中的一些微小抖动，例如摩擦力、惯性等都会产生这样的结果，这些都是符合实际情况的，深入研究可以实现高精度的数字化样机。
主缸每分钟换向次数，摆缸换向时间，实现了多个状态变量建立的多接口、多反馈闭环仿真，对比分析结果可以看出各仿真曲线与试验曲线结果趋势一致，说明了其可行性。仍存在一些问题，例如软件交互时间不同步导致的误差积累、摆缸限位接触约束的过度敏感、机械液压计算精度不高时导致憋压等各种问题，但是联合仿真更充分的考虑了机械结构特性和液压流体特性有效结合，实现了相似度更高的仿真，同时现有的积累为数字化样机的进一步研究提供了思路。Adams和Amesim联合仿真很好的解决了泵送系统动力学模型和液压模型难于结合与作用的问题，使得系统力学特性和节点的流体特性都能得到很好的预测和仿真，充分证明了联合仿真的可行性。
六、总结与展望
本文分别采用Adams、Amesim、Matlab 建立了的机、电、液联合仿真模型对混凝土泵多种工况进行了联合仿真分析，得到了混凝土泵泵送、摆摇系统仿真特性曲线。同时，针对引起混凝土泵整机振动的原因，进行了系统优化设计，并通过机电液联合仿真分析及结构分析计算验证了优化措施的有效性[15]。
在完成仿真分析之后全面评估了混凝土泵的运动及动力性能、结构性能以及工作性能，为设计提供了质量保证，也为混凝土泵的改进提供了可靠的依据。它不仅可以大大降低设计开发费用，而且能够在保证铣床最终质量的前提下大大缩短设计周期，加快混凝土泵的上市速度，给企业带来巨大的经济效益。
参考文献：
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[13] 张延良， 田兵. MATLAB在通信原理教学中的应用[J]. 大众科技 ， 2006，（06）
机械原理机构的定义范文4
一、系统的组建
1、数控系统的组成
在这里我们将一般数控系统的概念广义化,定义成由控制器,机械结构,伺服单元等三个主要部分组成的产品模式。控制器就是我们通常所说的计算机数控系统,它由专用或通用计算机硬件加上系统软件和应用软件组成,完成数控装备的运动控制功能,人机交互功能,数据管理功能和相关的辅助控制功能,是数控装备功能实现和性能保证的核心组成部分,是整个数控体系的中心模块。机械结构是展现控制器运动控制功能的执行机构和机械平台,如数控机床系统中的铣床、车床和加工中心等机械部分;数控机器人系统中机械手和机械臂等。机械结构根据具体应用场合的不同,具体形态千差万别,但都可以按照运动学和动力学方法简化成运动机构的各种组合形式,这种组合越复杂其对控制器的能力要求就越高,同一种控制器可以完成对不同机械结构的控制,同样一种机械结构可接受不同控制器的控制,这说明机械部分和控制器组合起来可形成形式多样的产品类型。伺服单元是连接控制器和机械结构的控制传输通道,它将控制器数字量的指令输出转换成各种形式的电机运动,带动机械结构上执行元件实现其所规划出来的运动轨迹。伺服系统包括驱动放大器和电机两个主要部分,其任务实质是实现一系列数模或模数之间的信号转化,表现形式就是位置控制和速度控制。在此基础上,随着开放式数控技术的出现,数控系统体系具备了自我扩展和自我维护的功能,这得益于各种二次开发手段提供了自由完善和自定义系统软硬件功能和性能的能力。因此,开放数控所特有的二次开发平台也作为一个新的组成部分融入了数控系统体系结构中,并在深刻改变着传统数控系统的结构特征和应用方式。
2、应用开发系统组成和功能规划
本文所建立的一体化数控系统应用开发平台,完成对上面四个组成环节的统一管理控制,系统规划,设计开发和仿真校验流程。系统组成规划模块完成所需数控装备产品的单元组合,功能规划和性能规划;机械结构设计模块完成对机械执行机构的物理建模,动态性能仿真,实体造型,结构绘图和工艺设计;伺服单元控制模块完成伺服系统的选型,位置控制规划,速度调节规划;运动规划控制模块完成运动轨迹规划,插补算法设计和仿真,控制策略设计和仿真;人机交互管理模块完成人机交互界面的设计和实现,数据管理和通讯功能。
整个应用开发系统的每个模块都分为应用和开发两个部分:应用部分针对于现有的系统模式和控制方法,从熟悉、使用、理解角度出发通过相应的软硬件技术手段实现对现有技术资源和产品资源的消化吸收;开发部分在应用部分的基础上,针对应用中发现的问题和产生的创意,对数控系统体系的某些组成环节进行旨在提高其性能和丰富其功能个性化的二次开发并提供进行这种二次扩展的软硬件技术支持环境。
应用开发系统采用两种模式来实现这一目标:第一种是硬件仿真模式,即为特定的典型硬件结构建立一个由软件虚拟的硬件层。硬件层以硬件电路图框的形式展现,其输入输出口可进行交互,以此来模拟整个硬件部分工作时的信号流程,并可像真实硬件一样接受软件算法的代码控制。第二种是建立模块化的硬件单元框架,以真实的硬件模块封装后加入到系统结构中,模块之间采用便于安装和检测的接口,以此来实践系统硬件部分的实际搭建能力。
3、关键技术及其实现
(1)引导型应用和开发模式
层次化的教学模式要求应用开发活动有一个可依附的实践模板,它体现一种交互式的资源响应机制,对学生的实践活动作出引导和评价,并提供获取相关资源的渠道。本系统所建立的引导环境是一种浮动式内嵌帮助平台,它底层以数据库的形式作为资源实体,按照具体应用开发的层次和场合,主要采用交互对话模式,符号描述模式,精灵向导模式三种手段来集中或分散地展示资源。交互对话模式是采用工作步骤预定义的方式,将一些比较成熟的应用开发流程的顺序和内容固定下来,以对话框的形式体现配置环境,最后展现出整个过程的信息结果。符号描述模式采用自定义编程语言的模式对一些需要验证的软件算法和控制流程进行规划,它有别于一般通用的编程语言,只是针对于具体应用场合采用特征描述的方式搜集特定的信息表示,与其所连接的资源数据库进行交互后,给出算法或流程运行的结果和评价。精灵向导模式是提供一个实时在线的帮助信息窗口,该窗口具备智能化的交互形式,可自动根据当前所处的状态提供出相关的引导型帮助信息,并具备自学习的记忆模式,按照用户的应用开发进展调整引导的策略。
二、 网络化分布式应用体系
机械原理机构的定义范文5
关键词：捣固装置；镐臂；受力分析；检查预防
1 概述
根据国家中长期政策目标，最新《中长期铁路网规划》中提出：计划到2020年前后，会建成投产大批标志性项目，铁路网规模将达到15万公里，其中高速铁路超过3万公里，覆盖中国80%以上的大城市。目前，300km/h的高速铁路多为无碴线路，200～250km/h的动车仍采用有碴轨道。随着我国铁路运输逐步向高速重载方向发展，线路养护的重要性越来越凸显出来，成为铁路运输的关键项目之一。
捣固车作为大型养路机械中的关键装备，全国共有一千多台。在我国线路上使用的主要车型有：DC-32捣固车、DCL-32连续走行捣固车、CDC-16道岔捣固车和DWL-48连续走行捣固稳定车等。
捣固装置是捣固车的主要工作装置，也是该车的核心部件之一。其主要作用是打散板结道床，捣固钢轨两侧的轨枕底部的道砟，提高轨枕底部道砟的密实度，并与起拨道装置等配合作业，使轨道方向、左右水平和前后高低均恢复到线路设计标准的要求，增加了轨道的平顺性和稳定性，进而保证了列车安全运行。
2 捣固装置的发展历程
在上世纪五十年代以前，道砟捣固主要是通过大批人工用叉子、铁锹和捣镐来完成的。每根轨枕都必须先用千斤顶等工具抬到预定高度，再用捣镐等工具将道砟塞进轨枕的下方，以保证达到统一的高度。整个过程耗费了大量的人力物力，而线路的精度和耐久度却无法保证。
随着技术的发展，发明家们开始研究用机械取代人工进行线路捣固。1893年，埃文斯先生首先在美国的专利中介绍了一种机械装置，这种装置可以在轨道上行驶，使用许多把捣镐将道砟推到轨枕下方。但这种装置对整个轨枕下方都进行捣固，超出了所需的捣固范围。
随后，更多的发明家开始注册了关于捣固机械的专利。1933年由舒切尔先生在瑞士注册的一种作业装置对现代捣固机械的产生最为重要。他的机构主要有两种运动，一种是捣固工具的振动，这种振动由偏心机构生成；第二种运动是利用捣固工具的合紧，将道砟挤压到轨枕的下方。整个机构可以作为整体来升起和下降，从而将捣镐插入到道床中，并通过冲击力将板结的道床打散，该机构靠电力驱动。
舒切尔先生的机构奠定了现代捣固装置的结构基础。1953年，奥地利的普拉萨・陶伊尔在此基础上发明了一种新的捣固机械：PlasserVKR01型。该专利第一次提到由液压作为机构的动力，驱动捣镐的合紧动作。由于液压的特性，可以在不同的捣镐上产生同样的合紧力，每个捣镐都可以实现独立的动作。这种捣镐独立动作被称为异步捣固模式，这种捣固模式可以使道砟在轨枕下面的密实性更加均匀。目前，世界上主要有Plasser、MATIS、HTT三家公司生产捣固装置，其中以Plasser公司生产的捣固装置技术最为成熟，应用最为广泛。
3 捣固装置结构及工作原理简介
3.1 捣固装置的主要结构
虽然捣固装置有多种型号，但他们的结构组成是相似的。以DCL-32型捣固装置为例，捣固装置主要由以下几大部件组成（如图1所示）：
（1）箱体部件。箱体属于机架部分，由铸钢件和钢板等零件焊接而成。其上安装其他各部件，并承受各部件的作用力。
（2）振动轴部件。振动轴部件的作用是产生振动，主要由偏心轴和一系列振动轴承组成，安装有单耳内油缸和叉形内油缸。
（3）油缸部件。油缸部件一方面与振动轴的偏心档、镐臂和箱体组成连杆机构，将振动轴偏心档的旋转转化为镐臂的摇摆振动，另一方面通过活塞杆的伸缩驱动镐臂完成夹持动作。
（4）镐臂部件。根据安装位置的不同，分为内镐臂和外镐臂。镐臂下部安装有捣镐，将振动力和加持力传递给捣镐，同时承受捣镐的反作用力。
（5）导柱部件。为捣固装置的提升和下降动作提供导向。
（6）分配体部件。实际是一个由液压油路和压缩空气管路组成的分配块，将捣固装置上各处液压和气动管路汇总，方便与整车接口。
（7）行程限制部件。通过调整油缸活塞杆的行程来改变捣镐的下插位置，来适应不同的轨枕间距。
（8）支承臂及油箱部件。一方面为各稀油部位供油；另一方面作为飞轮罩，起到安全防护作用。
3.2 捣固装置的工作原理
捣固装置的工作原理主要分为两方面：振动发生原理和异步稳压原理。
振动轴的直档部分与箱体铰接，偏心档部分与油缸的一端铰接，油缸的另一端与镐臂的上端铰接，镐臂的中部与箱体铰接。这样，箱体、振动轴、油缸、镐臂组成了曲柄摇杆机构，当振动轴做定轴旋转时，连杆机构将偏心档的圆周运动转化成镐臂的微幅摆动。此为捣固装置的振动发生原理。
镐臂的夹持动作是由液压油缸来驱动的，根据液压油路的特性，油缸产生的加持力是相同的。而线路各处的道砟疏密程度是不同的，所以道砟疏松的地方捣镐所受阻力就小，捣镐夹持速度就快，道砟密实的地方捣镐所受阻力就大，捣镐夹持速度就慢，此为异步原理。夹持动作最终结束时，捣镐的夹持力与道砟的阻力实现平衡。由于各油缸的夹持力是相同的，所以线路各处道砟的阻力也是相同的，即密实效果是相同的，此为稳压原理。异步稳压原理的优势在于，通过液压特性对捣镐的夹持运动进行自动调整，最终使各处道砟达到相同的密实程度。
4 受力分析
4.1 捣固装置动力学分析
动力学模拟用专业软件ADAMS进行。考虑运算时间等其它因素，将内镐臂、外镐臂、内油缸、外油缸和偏心轴5个部件视为刚体，将箱体模拟为缺省系统坐标系。
建模时，内镐臂、外镐臂、内油缸、外油缸和偏心轴部件等属性通过Body元素来定义，之间的销轴连接等约束来定义，动力学模型如图2，3所示。
偏心轴以35Hz的频率进行旋转运动，由于偏心2.5mm，所以机构产生周期性的振动。线路工况中一个工作周期的负荷变化分布图4，表1所示，以此为根据，选取线路工况在总的里程中比例，编辑成完整的随机载荷谱。
镐臂销轴孔节点的x向和y向分力时间载荷历程如图5所示。
4.2 镐臂有限元分析
镐臂承担捣固装置的传递所有作用力，而且其捣固工作状态下环境更为恶劣，因此必须具备足够的强度承受捣镐捣固地面时作用于镐臂静载荷和动载荷。作为捣固装置的重要工作部件，其强度直接关系到捣固车运行的安全性、可靠性、稳定性等。捣固装置的镐臂分为外镐臂和内镐臂。外镐臂外观平直，内镐臂造型复杂，因而内镐臂的内力情况更为复杂，应力集中情况更多。内镐臂分为对称内镐臂和不对称内镐臂两种，显然不对称内镐臂的受力情况更为恶劣，故本节以不对称内镐臂为对象进行静强度分析。
4.2.1 非线性有限元处理方法
镐臂为低合金铸钢件，采用ANSYS中梁单元BEAM188模拟销轴和只受压不受拉的杆单元LINK180模拟镐臂与镐臂孔的连接，采用大变形计算方法。
4.2.2 单元介绍
BEAM188-3-D线性有限应变梁：
BEAM188适用于分析细长梁。各元素基于Timoshenko 梁理论。具有扭切变形效果。
BEAM188 是一个二节点三维线性梁。BEAM188在每个节点上有6或7个自由度，数目的变化，由KEYOPT（1）来控制。当KEYOPT（1）=0时，每个节点有6个自由度。分别沿x轴、y轴、z轴的位移及绕其轴的转动。当KEYOPT（1）=1时，会增加一个自由度（即第七自由度翘曲量）。这个元素能很好地应用于线性（分析）中，大偏转、大应力的非线性（分析）。
BEAM188包含了应力刚度，在默认的情况下，在某些分析中，用 NLGEOM来打开。当进行弯曲（flexural）、侧向弯曲（lateral）、扭转稳定性（torsional stability）分析的时候，应力刚度是被打开的。
BEAM188能够采用SECTYPE，SECDATA，SECOFFSET，SECWRITE和SECREAD来定义任何形状的截面。弹性、蠕变、和塑性模型都是允许的（其中不考虑次截面的形状）。
在整体（偏移）距离（不是单个元素）的情况下，记录下这个比值是非常重要的。当悬臂梁受到向下的负载时，悬臂梁的向下负载会产生横向切应变的一个估评。虽然这样的结果还不能外推到所有的情况，却可以作为指导。推荐细长比大于30时。
扭转变形的St.Venant翘曲，决定了一个综合状态，它能使材料在屈服后的切应力变得平均。ANSYS不提供对横截面上扭切分布情况的换算。所以，因扭转负载引起的大的非弹性变形，应当进行讨论。（ANSYS）会检查并给出警告。在这种情况下，推荐用实体或壳模型来代替，在默认的情况下，BEAM188元素假设横截面上的弯曲很小，可以被忽略（KEYOPT（1）=0）。可以使用KEYOPT（1）=1，打开弯曲度的自由度。
LINK180――三维有限应变杆（或桁架）单元：
LINK180三维有限应变杆单元，是被广泛应用的杆单元，用它可以模拟弹簧、缆索、连杆、桁架等。这种三维杆单元是杆轴方向的拉压单元，每个节点都有三个自由度：沿节点坐标系X轴Y轴Z轴方向的平动。如同铰接结构一样，此单元不承受弯矩，具有蠕变、旋转、塑性、大应变、大变形等功能。在默认的情况下，能进行任何假设分析，当用命令NLGEOM，ON的时候，LINK180单元的应力刚化效应开关被打开。同时该单元还具有各向同性塑性硬化、Hill（各向异性塑性）、动力塑性硬化、Chaboche（非线性塑性硬化）、弹性、以及蠕变等性能。仅受拉或仅受压，杆单元详见LINK10。
图8给出了该单元的几何图形、节点坐标及单元坐标系。单元通过两个节点、横截面的面积（AREA）、单位长度的质量（ADDMAS）以及材料的属性来定义。该单元的X轴是沿节点I到节点J的单元长度方向。LINK180单元允许通过改变截面面积来实现轴向伸长的功能。缺省时，单元的截面面积改变，但体积保持不变，即使变形后亦是如此，缺省值适用于弹、塑性分析。也可以通过设置KEYOPT（2），使截面面积保持不变（或刚性）。单元的结果输出有两种形式：
（1）包括所有节点解的节点位移；（2）附加的单元输出，如图9 Stress Output。
杆单元假定是一直杆，轴向载荷作用在末端，从杆的一端到另一端，均为同一属性。杆长大于零，所以节点I和J不重合。面积大于零。假定温度沿杆长线性变化，则：位移函数在杆上具有相同的应力。
在有限元的建模过程中，内镐臂离散的节点数为：229762，单位个数为147946， 弹性模量为190GPa， 泊松比为 0.25。实体模型及有限元模型，如图10所示。
4.2.3 静强度计算工况及载荷的确定
捣固装置在作业过程中，要经过捣固、保持和松开三种计算工况。各工况的载荷计算方法，通过ADAMS随机载荷曲线的极限值，提取参数。作用于箱体上的作用力，方向和位置，如图11（箱体机械载荷作用位置和方向），表2（工况载荷）所示。
低合金铸钢的机械性能见表3。为确保安全，取安全系数S=2.0，进行许用应力校核。
从图12到图17中可以看出，不同载荷工况最大von Mises应力均小于各区域对应的各材料许用应力，因此镐臂满足静强度评定要求。载荷分别加载时，在三种工况下，最大von Mises应力均出现在镐臂板与凸台连接区域如图18所示。
5 维护保养和检查预防
裂纹对于镐臂来说是较常见且对结构的强度造成较大影响的损坏方式。一方面在振动和冲击的情况下本身容易产生疲劳裂纹，另一方面裂纹产生时极为隐蔽较难发现，一旦裂纹发展扩大将无法修复甚至在施工中直接断裂。而其他损坏例如铰接孔磨损和捣镐安装孔磨损对结构强度和施工都影响较小，而且大修时可进行修复。
因此，及时发现裂纹并进行修复处理可以减少设备的故障率，减少内镐臂报废的数量从而降低设备维护成本。
根据受力分析，裂纹可能发生在板形结构与块形结构的交接位置。在日常维护保养时，应重点关注这些位置，发现裂纹及时上报和处理，以免裂纹进一步扩大，造成零件报废和影响施工进度。在捣固装置检修时，需对以下位置进行磁粉探伤（见图19）。同理推断，需对对称内镐臂的相应位置进行磁粉探伤。
探伤发现裂纹后，检查裂纹扩展情况，如果裂纹较浅，可进行焊补修复。但必须将裂纹打磨消除后（如图20），才可进行焊补。如果裂纹扩展较深，难以打磨消除干净，焊接无法满足强度要求，镐臂报废。
6 结束语
捣固作业历经了由人工作业发展到大型机械化作业的漫长过程，其结构和工作原理日趋成熟。但由于作业的工况恶劣，机构受力复杂，其机械部件难免出现损坏，镐臂就是其中的一种。在捣固作业过程中，镐臂不仅本身进行受迫高频振动，还要承受下插时的冲击力和加持时的弯矩。其中的内镐臂由于外形结构比外镐臂复杂，受力情况更为恶劣。
考虑到内镐臂制造成本高，且在现场更换困难，需要在大修时尽可能多的发现问题并进行修复，以减少零件报废，避免影响施工进度和现场维修，从而降低设备使用维护成本。使用有限元的方法对零件受力进行仿真计算，找到结构的薄弱之处，为探伤检查的位置提供了理论指导。为同类产品的设计生产提供参考依据。
参考文献
[1]任重.ANSYS实用分析教程[M].北京大学出版社，2003.
[2]王勖成.有限单元法[M].清华大学出版社，2003.
[3]韩志青，唐定全.超平起拨道捣固车[M].中国铁道出版社，2006.
机械原理机构的定义范文6
［关键词］机械产品 方案设计方法 发展趋势
根据目前国内外设计学者进行机械产品方案设计所用方法的主要特征，将方案的现代设计方法概括为下述四大类型。
一、系统化设计方法
系统化设计方法的主要特点是：将设计看成由若干个设计要素组成的一个系统，每个设计要素具有独立性，各个要素间存在着有机的联系，并具有层次性，所有的设计要素结合后，即可实现设计系统所需完成的任务。系统化设计思想于70年代由德国学者Pahl和Beitz教授提出，他们以系统理论为基础，制订了设计的一般模式，倡导设计工作应具备条理性。德国工程师协会在这一设计思想的基础上，制订出标准VDI2221“技术系统和产品的开发设计方法。由于每个设计者研究问题的角度以及考虑问题的侧重点不同，进行方案设计时采用的具体研究方法亦存在差异。下面介绍一些具有代表性的系统化设计方法。
1.设计元素法。用五个设计元素(功能、效应、效应载体、形状元素和表面参数)描述“产品解”，认为一个产品的五个设计元素值确定之后，产品的所有特征和特征值即已确定。我国亦有设计学者采用了类似方法描述产品的原理解。
2.图形建模法。研制的“设计分析和引导系统”KALEIT，用层次清楚的图形描述出产品的功能结构及其相关的抽象信息，实现了系统结构、功能关系的图形化建模，以及功能层之间的联接。将设计划分成辅助方法和信息交换两个方面，利用Nijssen信息分析方法可以采用图形符号、具有内容丰富的语义模型结构、可以描述集成条件、可以划分约束类型、可以实现关系间的任意结合等特点，将设计方法解与信息技术进行集成，实现了设计过程中不同抽象层间信息关系的图形化建模。
3.“构思”―“设计”法。将产品的方案设计分成“构思”和“设计”两个阶段。“构思”阶段的任务是寻求、选择和组合满足设计任务要求的原理解。“设计”阶段的工作则是具体实现构思阶段的原理解。将方案的“构思”具体描述为：根据合适的功能结构，寻求满足设计任务要求的原理解。即功能结构中的分功能由“结构元素”实现，并将“结构元素”间的物理联接定义为“功能载体”，“功能载体”和“结构元素”间的相互作用又形成了功能示意图(机械运动简图)。方案的“设计”是根据功能示意图，先定性地描述所有的“功能载体”和“结构元素”，再定量地描述所有“结构元素”和联接件(“功能载体”)的形状及位置，得到结构示意图。Roper，H.利用图论理论，借助于由他定义的“总设计单元(GE)”、“结构元素(KE)”、“功能结构元素(FKE)”、“联接结构元素(VKE)”、“结构零件(KT)”、“结构元素零件(KET)”等概念，以及描述结构元素尺寸、位置和传动参数间相互关系的若干种简图，把设计专家凭直觉设计的方法做了形式化的描述，形成了有效地应用现有知识的方法，并将其应用于“构思”和“设计”阶段。
4.矩阵设计法。在方案设计过程中采用“要求―功能”逻辑树(“与或”树)描述要求、功能之间的相互关系，得到满足要求的功能设计解集，形成不同的设计方案。再根据“要求―功能”逻辑树建立“要求―功能”关联矩阵，以描述满足要求所需功能之间的复杂关系，表示出要求与功能间一一对应的关系。将矩阵作为机械系统方案设计的基础，把机械系统的设计空间分解为功能子空间，每个子空间只表示方案设计的一个模块，在抽象阶段的高层，每个设计模块用运动转换矩阵和一个可进行操作的约束矢量表示；在抽象阶段的低层，每个设计模块被表示为参数矩阵和一个运动方程。
5.键合图法。借用键合图表达元件的功能解，希望将基于功能的模型与键合图结合，实现功能结构的自动生成和功能结构与键合图之间的自动转换，寻求由键合图产生多个设计方案的方法。
二、结构模块化设计方法
从规划产品的角度提出：定义设计任务时以功能化的产品结构为基础，引用已有的产品解(如通用零件部件等)描述设计任务，即分解任务时就考虑每个分任务是否存在对应的产品解，这样，能够在产品规划阶段就消除设计任务中可能存在的矛盾，早期预测生产能力、费用，以及开发设计过程中计划的可调整性，由此提高设计效率和设计的可靠性，同时也降低新产品的成本。Feldmann将描述设计任务的功能化产品结构分为四层，(1)产品(2)功能组成(3)主要功能组件(4)功能元件。并采用面向应用的结构化特征目录，对功能元件进行更为具体的定性和定量描述。同时研制出适合于产品开发早期和设计初期使用的工具软件STRAT。认为专用机械中多数功能可以采用已有的产品解，而具有新型解的专用功能只是少数，因此，在专用机械设计中采用功能化的产品结构，对于评价专用机械的设计、制造风险十分有利。
三、基于产品特征知识的设计方法
基于产品特征知识设计方法的主要特点是：用计算机能够识别的语言描述产品的特征及其设计领域专家的知识和经验，建立相应的知识库及推理机，再利用已存储的领域知识和建立的推理机制实现计算机辅助产品的方案设计。机械系统的方案设计主要是依据产品所具有的特征，以及设计领域专家的知识和经验进行推量和决策，完成机构的型、数综合。欲实现这一阶段的计算机辅助设计，必须研究知识的自动获取、表达、集成、协调、管理和使用。
四、智能化设计方法
智能化设计方法的主要特点是：根据设计方法学理论，借助于三维图形软件、智能化设计软件和虚拟现实技术，以及多媒体、超媒体工具进行产品的开发设计、表达产品的构思、描述产品的结构。在利用数学系统理论的同时，考虑了系统工程理论、产品设计技术和系统开发方法学VDI2221，研制出适合于产品设计初期使用的多媒体开发系统软件MUSE。
我国利用虚拟现实技术进行设计还处于刚刚起步阶段。利用面向对象的技术，重点研究了按时序合成的机构组合方案设计专家系统，并借助于具有高性能图形和交换处理能力的OpenGL技术，在三维环境中从各个角度对专家系统设计出的方案进行观察，如运动中机构间的衔接状况是否产生冲突等。
五、各类设计方法评述及发展趋势
综上所述，系统化设计方法将设计任务由抽象到具体(由设计的任务要求到实现该任务的方案或结构)进行层次划分，拟定出每一层欲实现的目标和方法，由浅入深、由抽象至具体地将各层有机地联系在一起，使整个设计过程系统化，使设计有规律可询，有方法可依，易于设计过程的计算机辅助实现。
结构模块化设计方法视具有某种功能的实现为一个结构模块，通过结构模块的组合，实现产品的方案设计。对于特定种类的机械产品，由于其组成部分的功能较为明确且相对稳定，结构模块的划分比较容易，因此，采用结构模块化方法进行方案设计较为合适。因此，若将结构模块化设计方法用于一般意义的产品方案设计，结构模块的划分和选用都比较困难，而且要求设计人员具有相当丰富的设计经验和广博的多学科领域知识。
机械产品的方案设计通常无法采用纯数学演算的方法进行，也难以用数学模型进行完整的描述，而需根据产品特征进行形式化的描述，借助于设计专家的知识和经验进行推理和决策。因此，欲实现计算机辅助产品的方案设计，必须解决计算机存储和运用产品设计知识和专家设计决策等有关方面的问题，由此形成基于产品特征知识的设计方法。
目前，智能化设计方法主要是利用三维图形软件和虚拟现实技术进行设计，直观性较好，开发初期用户可以在一定程度上直接参与到设计中，但系统性较差，且零部件的结构、形状、尺寸、位置的合理确定，要求软件具有较高的智能化程度，或者有丰富经验的设计者参与。
在机械产品方案设计中，视能够实现特定功能的通用零件、部件或常用机构为结构模块，并将其应用到系统化设计有关层次的具体设计中，即将结构模块化方法融于系统化设计方法中，不仅可以保证设计的规范化，而且可以简化设计过程，提高设计效率和质量，降低设计成本。网络技术的蓬勃发展，异地协同设计与制造，以及从用户对产品的功能需求设计加工装配成品这一并行工程的实现成为可能。但是，达到这些目标的重要前提条件之一，就是实现产品方案设计效果的三维可视化。为此，不仅三维图形软件、智能化设计软件愈来愈多地应用于产品的方案设计中，虚拟现实技术以及多媒体、超媒体工具也在产品的方案设计中初露锋芒。
机械产品的方案设计正朝着计算机辅助实现、智能化设计和满足异地协同设计制造需求的方向迈进，由于产品方案设计计算机实现方法的研究起步较晚，目前还没有成熟的、能够达到上述目标的方案设计工具软件。作者认为，综合运用文中四种类型设计方法是达到这一目标有效途径。虽然这些方法的综合运用涉及的领域较多，不仅与机械设计的领域知识有关，而且还涉及到系统工程理论、人工智能理论、计算机软硬件工程、网络技术等各方面的领域知识，但仍然是产品方案设计必须努力的方向。国外在这方面的研究已初见成效，我国设计学者也已意识到CAD技术与国际交流合作的重要性，及其应当采取的措施。
参考文献:
[1]机械设计手册编委会:机械设计手册.机械工业出版社,2004
[2]盛伯浩陈宗舜:机械产品设计与CAD技术,2005
