5机械创新设计-第五章
53页1、第五章 反求工程与创新设计,主要内容反求工程概述介绍反求工程的基本概念、研究内容、研究特点和设计程序实物反求设计与创新介绍实物反求设计的特点、流程和关键零部件及机构系统的反求软件反求设计与创新介绍软件反求设计的特点、流程,用简单实例进行了说明反求创新设计实例以压缩机曲轴的设计为例来介绍反求创新设计的方法,本章要求要求掌握反求设计的基本方法学会如何借鉴、继承已有知识和技术,特别要注意不违反新产品、新技术的有关保护法(如专利法、知识产权法、商标法等)懂得反求设计不等于照抄照搬,创造性才是反求设计的精髓。,第一节 反求工程概述,一、技术引进与反求工程 技术引进是吸收国外先进技术,促进民族经济高速增长的战略措施。 反求工程就是针对消化吸收先进技术的一系列分析方法和应用技术的组合,它以先进产品设备的实物、软件(图纸、程序、技术文件等)或影像(图片、照片等)作为研究对象,应用现代设计理论方法、生产工程学、材料学和有关专业知识,进行系统地分析和研究,探索掌握其关键技术,进而开发出同类的先进产品。,引进技术的应用与开发一般要经历以下过程:应用过程学会对引进的产品或生产设备等硬件技术的操作、使用、维修,
2、令其在生产中发挥作用,并创造经济效益。 消化过程对引进产品或生产设备的设计原理、结构、材料、工艺、管理方法等进行深入的分析研究,用现代科学的设计理论、设计方法及测试手段对其性能进行技术测定,了解其材料配方、工艺流程、技术标准、质量控制和安全保护等技术条件,特别要掌握其关键技术,做到“知其所以然”。创新过程对引进技术消化综合,博采众家之长,进行创新设计,开发出具有本国特色的新产品,并争取进一步实现技术引进到技术输出的转化,获取更大的经济效益。,二、反求工程的研究内容 (1)探索原产品设计的指导思想掌握原产品设计的指导思想是分析了解整个产品设计的前提。(2)探索原产品原理方案的设计各种产品都是按一定的使用要求设计的,而满足同样要求的产品,可能有多种不同的形式,所以产品的功能目标是产品设计的核心问题。(3)研究产品的结构设计产品中零部件的具体结构是实现产品功能目标的保证,对产品的性能、工作能力、经济性、寿命和可靠性有着密切关系。(4)确定产品的零部件形体尺寸分解产品实物,由外至内、由部件至零件,通过测绘与计算确定零部件形体尺寸,并用图纸及技术文件方式表达出来。,(5)确定产品中零件的精度精度
3、是衡量反求对象性能的重要指标,是评价反求设计产品质量的主要技术参数之一。科学合理地进行精度分配,对提高产品的装配精度和力学性能至关重要。(6)确定产品中零件的材料通过零件的外观比较、重量测量、力学性能测定、化学分析、光谱分析、金相分析等试验方法,对材料的物理性能、化学成分、热处理等情况进行全面鉴定,在此基础上,遵循立足国内的方针,考虑资源及成本,选择合用的国产材料,或参照同类产品的材料牌号,选择满足力学性能及化学性能的国产材料代用。,(7)确定产品的工作性能针对产品的工作特点及其主要性能进行试验测定、反计算和深入地分析,了解产品的设计准则和设计规范,并提出改进措施。(8)确定产品的造型对产品的外形构型、色彩设计等进行分析,从美学原则、顾客需求心理、商品价值等角度进行构型设计和色彩设计。(9)确定产品的维护与管理分析产品的维护与管理方式,了解重要零、部件及易损零、部件,有助于维修及设计的改进和创新。,三、反求工程的研究特点1.反求工程的理论与方法基础1)现代设计理论和方法2)基础理论与有关专业的理论和知识3)材料的力学性能、化学成分及产品各种工作性能的测试方法与手段4)运用计算机等先进工
4、具提高计算、测试、数据处理和分析等工作的质量和效率2.了解有关产品及技术的发展动向 为了更好地对先进产品进行反求设计,必须了解有关产品的技术发展动向。特别是了解工程材料的发展动向尤为重要。3.深入分析研究,掌握关键技术 关键技术涉及到功能、结构、工艺、材料等方面,掌握关键技术对提高产品的水平将起决定性作用。,四、反求工程的设计程序1.反求分析 对反求对象从功能、原理方案、零部件结构尺寸、材料性能、加工装配工艺等有全面深入的了解,明确其关键功能和关键技术,对设计中的特点和不足之处作出必要的评估。实物反求可利用实测手段获取所需的参数和性能,尤其是掌握各种性能、材料、尺寸的测定及试验方法是非常关键的。软件反求可直接分析了解有关产品的外形、零部件材料、尺寸参数和结构,但工艺、使用性能则必须进行适当的计算和模拟试验。影像资料反求需仔细观察、分析和推理,了解其功能原理和结构特点,可用透视法与解析法求出主要尺寸间的相对关系,再用类比法求出几个绝对尺寸,进而推算出其它部分的绝对尺寸。,2.反求设计 反求设计是在反求分析的基础上进行测绘仿制、变参数设计、适应性设计或开发性设计。测绘设计没有创新,一般不能
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