[精选]材料加工新技术与新工艺--反求设计.pptx

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1、 机械创新设计机械创新设计第八章第八章 反求设计反求设计 反求工程反求工程Reverse EngineeringReverse Engineering是针对消化吸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收先进技术的一系列分析方法和应用技术的组合。合。8.1 8.1 概述概述 反求设计反求设计Reverse DesignReverse Design是以先进的产品或是以先进的产品或技术作为对象，进行深入的分析研究，探索掌技术作为对象，进行深入的分析研究，探索掌握其关键技术，在消化、吸收的基础上，开发握其关键技术，在消化、吸收的基础上，开发出同类型创新产品的设计。反求设计强调剖析出同类型

2、创新产品的设计。反求设计强调剖析原产品时在原产品时在“求求上狠下功夫，吃透原设计；上狠下功夫，吃透原设计；而再设计时在而再设计时在“改改和和“创创上作文章，力图上作文章，力图在较高起点上设计出竞争力更强的创新产品。在较高起点上设计出竞争力更强的创新产品。反求设计分为两个阶段：反求设计分为两个阶段：8.1 8.1 概述概述 反求阶段：通过对原有产品的剖析，知其所反求阶段：通过对原有产品的剖析，知其所以然。吸取其技术精华、关键技术，到达为我以然。吸取其技术精华、关键技术，到达为我所用。分析原有产品的技术矛盾，为改进或创所用。分析原有产品的技术矛盾，为改进或创新设计提出方向。新设计提出方向。再设计阶

3、段：进行二次设计再设计，开再设计阶段：进行二次设计再设计，开发出同类型的创新产品。发出同类型的创新产品。反求设计的过程：反求设计的过程：8.1 8.1 概述概述 8.2.1 8.2.1 宏观分析宏观分析8.2 8.2 产品反求分析的思路和内容产品反求分析的思路和内容 机电产品系统的功能表达为能量、物料、信机电产品系统的功能表达为能量、物料、信息的变化，且系统与周围环境有密切联系。剖息的变化，且系统与周围环境有密切联系。剖析产品时首先要抓住能量、物料、信息、环境析产品时首先要抓住能量、物料、信息、环境这四个基本方面分析其工作原理和产品特点。这四个基本方面分析其工作原理和产品特点。根据能量、物料、

4、信息输入和输出的变化，根据能量、物料、信息输入和输出的变化，分析产品系统的总功能和主要的辅助功能。分析产品系统的总功能和主要的辅助功能。8.2.1 8.2.1 宏观分析宏观分析8.2 8.2 产品反求分析的思路和内容产品反求分析的思路和内容 根据能量流、物流、信息流的途径，分析系根据能量流、物流、信息流的途径，分析系统中动力源、传动系统驱动器、执行系统、统中动力源、传动系统驱动器、执行系统、检测系统和控制系统的具体组成和特点。检测系统和控制系统的具体组成和特点。1 1探索产品设计的指导思想探索产品设计的指导思想8.2.2 8.2.2 详细分析详细分析 一些家用产品往往从扩展功能、降低成本、一些

5、家用产品往往从扩展功能、降低成本、精美造型等方面提高市场竞争能力。精美造型等方面提高市场竞争能力。为降低成本、便于使用，许多产品以为降低成本、便于使用，许多产品以“小型小型化化作为设计目标。作为设计目标。为贯彻可持续开展战略，强调节能、保护环为贯彻可持续开展战略，强调节能、保护环境，绿色设计从产品的设计、加工、装配、使境，绿色设计从产品的设计、加工、装配、使用、报废整个寿命周期充分考虑产品的环境属用、报废整个寿命周期充分考虑产品的环境属性，防止影响环境的噪声或废弃物产生，使零性，防止影响环境的噪声或废弃物产生，使零件或材料在产品到达寿命周期时以最高附加值件或材料在产品到达寿命周期时以最高附加值

6、回收并重复利用。回收并重复利用。1 1探索产品设计的指导思想探索产品设计的指导思想8.2.2 8.2.2 详细分析详细分析 随着人民生活水平的提高，人的价值观从重随着人民生活水平的提高，人的价值观从重视物质开展到重视精神，商品不仅满足需要而视物质开展到重视精神，商品不仅满足需要而且要使人舒服，考虑宜人因素的舒适性设计也且要使人舒服，考虑宜人因素的舒适性设计也提到日程上来。提到日程上来。开展系列产品是满足多品种、低成本、短开开展系列产品是满足多品种、低成本、短开发周期以提高市场竞争能力的有效手段。发周期以提高市场竞争能力的有效手段。2 2原理方案分析原理方案分析8.2.2 8.2.2 详细分析详

7、细分析 各种产品是针对其功能要求进行设计的。在各种产品是针对其功能要求进行设计的。在功能分析的基础上了解现有原理方案的工作原功能分析的基础上了解现有原理方案的工作原理和机构组成，探索其构思过程和特点，并进理和机构组成，探索其构思过程和特点，并进一步研究实现同样功能新的原理解法。一步研究实现同样功能新的原理解法。分析原理方案首先掌握执行系统的特点，可分析原理方案首先掌握执行系统的特点，可从动力源、传动系统、测量系统、控制系统等从动力源、传动系统、测量系统、控制系统等方面逐项分析，并了解各路间的联系和接口。方面逐项分析，并了解各路间的联系和接口。3 3结构分析结构分析8.2.2 8.2.2 详细分

8、析详细分析 零部件是功能载体，其结构首先要满足功能零部件是功能载体，其结构首先要满足功能的需要。的需要。分析结构同时要考虑提高性能提高强度、分析结构同时要考虑提高性能提高强度、刚度、精度、寿命，减少磨损，降低噪声等、刚度、精度、寿命，减少磨损，降低噪声等、降低成本、提高安全可靠度等方面的特点。降低成本、提高安全可靠度等方面的特点。4 4材料分析材料分析8.2.2 8.2.2 详细分析详细分析 根据零件的功能、结构、加工工艺特点分析、根据零件的功能、结构、加工工艺特点分析、鉴定材料及其热处理方式。鉴定材料及其热处理方式。有时需通过材料分析进行材料代用，遵循立有时需通过材料分析进行材料代用，遵循立

9、足国内的方针，考虑资源及成本，选择合用的足国内的方针，考虑资源及成本，选择合用的国产材料。代用的原则是首先满足力学、物理国产材料。代用的原则是首先满足力学、物理性能，其次满足化学成分的要求，并参照其他性能，其次满足化学成分的要求，并参照其他同类产品，确定代用材料的牌号及技术条件。同类产品，确定代用材料的牌号及技术条件。5 5形体尺寸分析形体尺寸分析8.2.2 8.2.2 详细分析详细分析 对于实物或图纸，测量分析零部件形体尺寸，对于实物或图纸，测量分析零部件形体尺寸，并用图纸表达或利用计算机储存信号。对于图并用图纸表达或利用计算机储存信号。对于图像，通过透视法求得尺寸之间的比例，再按参像，通过

10、透视法求得尺寸之间的比例，再按参照物确定各尺寸。照物确定各尺寸。6 6外观造型分析外观造型分析8.2.2 8.2.2 详细分析详细分析 造型设计和分析的基本原则是实用、经济、造型设计和分析的基本原则是实用、经济、美观，首先要满足功能要求。而通常的美学原美观，首先要满足功能要求。而通常的美学原理如合理的尺度、比例，造型上的对称与均衡，理如合理的尺度、比例，造型上的对称与均衡，稳定与轻巧，统一与变化，节奏与韵律等也应稳定与轻巧，统一与变化，节奏与韵律等也应作为分析时的参考难则。作为分析时的参考难则。色彩能美化产品并引起感情效果。对有关产色彩能美化产品并引起感情效果。对有关产品色调的选择与配色、色彩

11、的比照与调和等方品色调的选择与配色、色彩的比照与调和等方面作相应分析，有利于了解它的设计风格。面作相应分析，有利于了解它的设计风格。7 7工艺和精度分析工艺和精度分析8.2.2 8.2.2 详细分析详细分析 许多先进设备的关键技术是先进的工艺，分许多先进设备的关键技术是先进的工艺，分析产品的加工过程和关键工艺十分必要。在此析产品的加工过程和关键工艺十分必要。在此基础上选择合理工艺参数，确定新设计产品的基础上选择合理工艺参数，确定新设计产品的制造工艺方法。制造工艺方法。各种构件都由外表形状、尺寸、元素的相对各种构件都由外表形状、尺寸、元素的相对位置所确定，在反求过程中对尺寸精度、形状位置所确定，

12、在反求过程中对尺寸精度、形状误差和相对位置误差要进行必要的分析。误差和相对位置误差要进行必要的分析。8 8工作性能分析工作性能分析8.2.2 8.2.2 详细分析详细分析 对产品的主要工作性能如强度、刚度、精度、对产品的主要工作性能如强度、刚度、精度、寿命等要进行试验测定，掌握其设计和设计标寿命等要进行试验测定，掌握其设计和设计标准。准。9 9其他其他8.2.2 8.2.2 详细分析详细分析包括使用、维护、包装技术等。包括使用、维护、包装技术等。先进的产品应具有良好的使用性能和维护性能。先进的产品应具有良好的使用性能和维护性能。8.2.3 8.2.3 关键技术的分析和反求关键技术的分析和反求

13、某些机电产品往往来用一些非同一般的技术某些机电产品往往来用一些非同一般的技术手段，以到达同类产品难以到达的技术水平，手段，以到达同类产品难以到达的技术水平，表达特色，提高其竞争能力。这些技术常称为表达特色，提高其竞争能力。这些技术常称为关键技术关键技术Know HowKnow How。对研究对象进行反求分析，最重要的是探求对研究对象进行反求分析，最重要的是探求其关键技术其关键技术关键功能、关键原理、关键结关键功能、关键原理、关键结构、关键材料等。掌握关键技术是进一步提高构、关键材料等。掌握关键技术是进一步提高产品水平的前提。产品水平的前提。8.2.3 8.2.3 关键技术的分析和反求关键技术的

14、分析和反求 1 1关键功能的分析关键功能的分析 分析产品的各项功能要重点抓主要功能，而分析产品的各项功能要重点抓主要功能，而其中一些关键功能的解决对产品的水平和特色其中一些关键功能的解决对产品的水平和特色起决定性的作用。起决定性的作用。自支承齿轮泵结构简自支承齿轮泵结构简单，成本低。其关键功能单，成本低。其关键功能是是“支承支承。泵中没有轴。泵中没有轴承，如何解决齿轮与泵体承，如何解决齿轮与泵体之间的支承就是它的关键之间的支承就是它的关键技术。技术。8.2.3 8.2.3 关键技术的分析和反求关键技术的分析和反求 1 1关键功能的分析关键功能的分析 八音盒机芯动力为卷簧，通过传动齿轮八音盒机芯

15、动力为卷簧，通过传动齿轮带动音鼓回转，拨动音键奏出美妙的音乐。带动音鼓回转，拨动音键奏出美妙的音乐。其中控制音鼓均匀回转的其中控制音鼓均匀回转的“调速调速功能是功能是关键功能。不同的八音盒机芯往往采用不关键功能。不同的八音盒机芯往往采用不同的调速机构，突出自己的设计特点。同的调速机构，突出自己的设计特点。8.2.3 8.2.3 关键技术的分析和反求关键技术的分析和反求 2 2关键原理的分析关键原理的分析 产品的同一功能可以选用不同的原理方产品的同一功能可以选用不同的原理方案。某些产品在工作原理上实现关键技术案。某些产品在工作原理上实现关键技术形成特色。形成特色。8.2.3 8.2.3 关键技术

16、的分析和反求关键技术的分析和反求 2 2关键原理的分析关键原理的分析 对连续运动中固态物料流量的测量，一般机械测对连续运动中固态物料流量的测量，一般机械测量装置都不令人满意。近年来我国开发的核子秤，量装置都不令人满意。近年来我国开发的核子秤，利用物质吸收利用物质吸收Y Y射线的原理，出色地完成非接触连射线的原理，出色地完成非接触连续计量的任务，成为具有国际水平的高技术产品。续计量的任务，成为具有国际水平的高技术产品。8.2.3 8.2.3 关键技术的分析和反求关键技术的分析和反求 2 2关键原理的分析关键原理的分析 在无发动机的惯性玩具汽车中，除用飞轮惯性轮存在无发动机的惯性玩具汽车中，除用飞

17、轮惯性轮存贮动力外，还利用惯性原理使汽车遇到障碍物反向行驶。贮动力外，还利用惯性原理使汽车遇到障碍物反向行驶。其中飞轮及小齿轮所在轴其中飞轮及小齿轮所在轴A A沿轴向可滑移。沿轴向可滑移。图图a a为向前行驶状态。车遇障碍物后，由于惯性，滑移为向前行驶状态。车遇障碍物后，由于惯性，滑移轴前冲，到达图轴前冲，到达图b b位置，小齿轮与冕状齿轮另一侧相啮合，位置，小齿轮与冕状齿轮另一侧相啮合，使车轮反转倒行。使车轮反转倒行。8.2.3 8.2.3 关键技术的分析和反求关键技术的分析和反求 3 3关键结构的分析关键结构的分析 某些产品以巧妙的结构形成关键技术。某些产品以巧妙的结构形成关键技术。代替钢

18、梁的一种三角柱状构件。柱的三种组件均在其代替钢梁的一种三角柱状构件。柱的三种组件均在其强度最大的方向承受载荷，等强度下其重量仅为同材料强度最大的方向承受载荷，等强度下其重量仅为同材料钢梁的钢梁的1 14.54.5。8.2.3 8.2.3 关键技术的分析和反求关键技术的分析和反求 4 4关键材料的分析关键材料的分析一些产品中采用特殊材料形成关键技术。一些产品中采用特殊材料形成关键技术。形状记忆合金等具有记忆形状的特点。形状记忆合金等具有记忆形状的特点。8.2.4 8.2.4 不同反求对象的分析特点不同反求对象的分析特点 根据反求的对象不同可分为实物反求、软件反求和影根据反求的对象不同可分为实物反

19、求、软件反求和影像反求三种像反求三种:1 1实物反求实物反求 实物可为设备、部件、零件。实物实物可为设备、部件、零件。实物反求对象最具体，具有较好的分析条件。反求对象最具体，具有较好的分析条件。2 2软件反求软件反求 软件指产品图纸，技术资料文件，软件指产品图纸，技术资料文件，产品样本、说明书等。产品样本、说明书等。3 3影像反求影像反求 根据照片、图片、影视画面等影像根据照片、图片、影视画面等影像资料进行产品反求设计称为影像反求。资料进行产品反求设计称为影像反求。8.2.4 8.2.4 不同反求对象的分析特点不同反求对象的分析特点1 1实物反求实物反求 实物反求时先对有关产品进行外观分析和性

20、能实物反求时先对有关产品进行外观分析和性能试验。在功能分析、原理方案分析的基础上按部试验。在功能分析、原理方案分析的基础上按部件、组件、零件逐步解体，测求各零件的材料、件、组件、零件逐步解体，测求各零件的材料、结构、形状、尺寸和零件之间的组装关系。结构、形状、尺寸和零件之间的组装关系。根据需要分析零件的加工工艺和精度。通过全面根据需要分析零件的加工工艺和精度。通过全面反求，掌握产品的关键技术和存在的矛盾及缺乏。反求，掌握产品的关键技术和存在的矛盾及缺乏。8.2.4 8.2.4 不同反求对象的分析特点不同反求对象的分析特点2 2软件反求软件反求 通过软件反求一般可知产品的功能、原理方案和通过软件

21、反求一般可知产品的功能、原理方案和结构组成，假设有零件图则可详细了解零件的材结构组成，假设有零件图则可详细了解零件的材料、尺寸、精度。料、尺寸、精度。为分析产品或零件性能需要进行适当的计算和为分析产品或零件性能需要进行适当的计算和模拟试验。模拟试验。对于外国产品应进行标准换算和材料国产牌号对于外国产品应进行标准换算和材料国产牌号代换。代换。8.2.4 8.2.4 不同反求对象的分析特点不同反求对象的分析特点 3 3影像反求影像反求 通过影像资料得到的设计信息最少，反求难度最大，通过影像资料得到的设计信息最少，反求难度最大，要求设计者具有较丰富的设计实践经验。要求设计者具有较丰富的设计实践经验。

22、根据影像资料可得到一些设计概念，引导人们根据影像资料可得到一些设计概念，引导人们去进行创新设计。去进行创新设计。首先根据产品的工作要求分析其功能和原理方首先根据产品的工作要求分析其功能和原理方案。如从执行系统的动作和原动机情况分析传动案。如从执行系统的动作和原动机情况分析传动系统的功能和组成机构。系统的功能和组成机构。分析产品的结构和材料，往往要根据其外部信息，分析产品的结构和材料，往往要根据其外部信息，参照功能和工作原理进行推理。参照功能和工作原理进行推理。8.3 8.3 二次设计二次设计 在分析反求已有产品的基础上进行设计，称之在分析反求已有产品的基础上进行设计，称之为为“再设计再设计或或

23、“二次设计二次设计。进行二次设计与一般创新设计相同。在各个设计阶段进行二次设计与一般创新设计相同。在各个设计阶段进行多方案分析，尽量利用先进的设计理论和方法，探索进行多方案分析，尽量利用先进的设计理论和方法，探索新原理、新机构、新结构、新材料，力争在原有设计的基新原理、新机构、新结构、新材料，力争在原有设计的基础上有所突破、有所前进，开发出更具竞争性的创新产品。础上有所突破、有所前进，开发出更具竞争性的创新产品。二次设计包括拟仿设计、变异设计和开发设计二次设计包括拟仿设计、变异设计和开发设计三种类型。三种类型。拟仿设计基本模仿原设计。有时在材料国产化和标准拟仿设计基本模仿原设计。有时在材料国产

24、化和标准件国标化方面作些改变。件国标化方面作些改变。8.3.1 8.3.1 变异设计变异设计 变异设计就是在现有产品基础上变异设计就是在现有产品基础上对参数、机构、结构、材料等改进对参数、机构、结构、材料等改进设计，或进行产品的系列化设计。设计，或进行产品的系列化设计。8.3.1 8.3.1 变异设计变异设计 例例8-1 8-1 激光分层实体制造设备激光分层实体制造设备是激光分层实体制造设备激光分层实体制造设备是一种先进的激光成型设备。一种先进的激光成型设备。1 1原设备分原设备分析析激光器激光器x x向运动：电机向运动：电机5-5-丝丝杠杠6-6-滑块滑块1313移动梁移动梁7 7上导轨上导

25、轨导向。导向。激光器激光器y y向运动：电机向运动：电机1-1-丝丝杠杠2-2-梁梁7 7移动导轨移动导轨9 9导向。导向。热压辊热压辊y y向运动：电机向运动：电机14-14-轴轴3-3-同步带同步带8 8、11-11-热压辊热压辊1010移移动圆柱导轨动圆柱导轨4 4、1212导向。导向。矛盾：矛盾：y y方向两种运动不同时进行，是否方向两种运动不同时进行，是否可能精简并共用机构。可能精简并共用机构。8.3.1 8.3.1 变异设计变异设计2 2 二次设计二次设计 利用激光器利用激光器y y向运动的传向运动的传动系统电机动系统电机1 1，丝杠，丝杠2 2，梁，梁7 7和热压辊和热压辊y y

26、向运动的导向向运动的导向系统圆柱导轨系统圆柱导轨4 4、1212同同时满足两种时满足两种y y向运动，其关向运动，其关键结构是增加锁扣键结构是增加锁扣A A。当需。当需要热压纸材时，驱动梁要热压纸材时，驱动梁7 7与与梁梁1010接触，通过锁扣将两梁接触，通过锁扣将两梁联接在一起，梁联接在一起，梁1010即可即可y y，向运动。向运动。新方案结构简单，在精度、工作新方案结构简单，在精度、工作效率不受影响的前提下大大降低效率不受影响的前提下大大降低了生产成本。了生产成本。8.3.2 8.3.2 开发设计开发设计 开发设计就是在分析原有产品基开发设计就是在分析原有产品基础上，抓住功能的本质，从原理

27、方础上，抓住功能的本质，从原理方案开始进行创新设计。案开始进行创新设计。8.3.2 8.3.2 开发设计开发设计例例8-2 8-2 计时装置的反求设计计时装置的反求设计1 1 原装置分析原装置分析 取机械表为反求对象，以各零件作为分功能载体，取机械表为反求对象，以各零件作为分功能载体，求其解法原理和分功能并分析系统的总功能。求其解法原理和分功能并分析系统的总功能。8.3.2 8.3.2 开发设计开发设计例例8-2 8-2 计时装置的反求设计计时装置的反求设计2 2 二次设计二次设计 1 1以显示时间作为总功能求解其他计时装置以显示时间作为总功能求解其他计时装置方案。搜索各分功能的不同解法、列出

28、形态学矩阵。方案。搜索各分功能的不同解法、列出形态学矩阵。8.3.2 8.3.2 开发设计开发设计例例8-2 8-2 计时装置的反求设计计时装置的反求设计方案一方案一:指针式石英电子表指针式石英电子表微型电池化学能一电能微型电池化学能一电能-石英晶体振荡器石英晶体振荡器电磁摆电磁摆-轮系轮系-指针刻度指针刻度-旋钮旋钮8.3.2 8.3.2 开发设计开发设计例例8-2 8-2 计时装置的反求设计计时装置的反求设计方案二：液晶式石英电子钟方案二：液晶式石英电子钟电能电能-石英晶体振荡器电磁摆石英晶体振荡器电磁摆 -驱动电路驱动电路-液晶数字显示液晶数字显示-按钮按钮8.3.2 8.3.2 开发设

29、计开发设计例例8-2 8-2 计时装置的反求设计计时装置的反求设计2 2 二次设计二次设计 2 2进一步创新设计进一步创新设计 计时装置的功能是显示时间，抓住其功能本质计时装置的功能是显示时间，抓住其功能本质可进一步开发创新产品。电波表由国家标准实验室可进一步开发创新产品。电波表由国家标准实验室原子钟精度百万分之一秒发出时间无线电波信原子钟精度百万分之一秒发出时间无线电波信号，经播送电台播出。计时装置只需接受时间信号号，经播送电台播出。计时装置只需接受时间信号并显示信号，按此思路设计的电波表结构简单，计并显示信号，按此思路设计的电波表结构简单，计时精度高，欧洲早有使用，我国也成功用于北京中时精

30、度高，欧洲早有使用，我国也成功用于北京中华世纪坛计时装置。华世纪坛计时装置。8.3.2 8.3.2 开发设计开发设计例例8-3 8-3 体外冲击波碎石机体外冲击波碎石机1 1 体外碎石机的分析体外碎石机的分析 70 70年代末、年代末、8080年代初联邦德国科学家首先开发出年代初联邦德国科学家首先开发出体外碎石机，患者躺在特制的温水槽中，经约一分体外碎石机，患者躺在特制的温水槽中，经约一分钟放电，体内结石即可击碎。钟放电，体内结石即可击碎。1 1电力液压效应水闪电：两个电极在水电力液压效应水闪电：两个电极在水里进行高压放电时，电极附近会产生巨大压力，能里进行高压放电时，电极附近会产生巨大压力，

31、能将坚硬的宝石击碎。将坚硬的宝石击碎。2 2椭球焦点效应：椭球一个焦点发出的波，椭球焦点效应：椭球一个焦点发出的波，经椭球面的反射，必在另一焦点聚集。经椭球面的反射，必在另一焦点聚集。8.3.2 8.3.2 开发设计开发设计例例8-3 8-3 体外冲击波碎石机体外冲击波碎石机2 2新型体外碎石机的开发新型体外碎石机的开发 根据原有的体外碎石机可分析其功能，而其中根据原有的体外碎石机可分析其功能，而其中关键功能为产生冲击波、聚波、测位确定结石部关键功能为产生冲击波、聚波、测位确定结石部位三项：位三项：8.3.2 8.3.2 开发设计开发设计例例8-3 8-3 体外冲击波碎石机体外冲击波碎石机2

32、2新型体外碎石机的开发新型体外碎石机的开发 北京某厂在分析原机的基础上开发出北京某厂在分析原机的基础上开发出ESWL-III/ZMESWL-III/ZM型体外冲击波碎石机，冲击波型体外冲击波碎石机，冲击波的产半及聚波原理与德国产品相同，但提高的产半及聚波原理与德国产品相同，但提高了性能，可发出质量较高的冲击波形，其关了性能，可发出质量较高的冲击波形，其关键技术采用键技术采用B B超与超与X X射线双重定位测位技术。射线双重定位测位技术。8.3.2 8.3.2 开发设计开发设计例例8-3 8-3 体外冲击波碎石机体外冲击波碎石机2 2新型体外碎石机的开发新型体外碎石机的开发 法国开发的新型法国开

33、发的新型碎石机击石振动源改碎石机击石振动源改为超声波发生器，冲为超声波发生器，冲击波为超声波，集波击波为超声波，集波方式为抛物面聚焦，方式为抛物面聚焦，也很有特色。也很有特色。8.4 8.4 计算机辅助反求设计计算机辅助反求设计 对于实物零件进行参数、形体测量，通过计算对于实物零件进行参数、形体测量，通过计算机根据测量数据重构出实物的机根据测量数据重构出实物的CADCAD模型。模型。对于影像资料，则可利用摄像机将照片中的图对于影像资料，则可利用摄像机将照片中的图像信息输入计算机，经过一定处理变换得到立体的像信息输入计算机，经过一定处理变换得到立体的图像和尺寸，从而反求出其形体和图像和尺寸，从而

34、反求出其形体和CADCAD模型。模型。根据测量数据，通过数控机床加工出立体实物；根据测量数据，通过数控机床加工出立体实物；或输入激光分层实体制造设备，利用堆积成型的原或输入激光分层实体制造设备，利用堆积成型的原理，快速形成三维实体零件。理，快速形成三维实体零件。8.4 8.4 计算机辅助反求设计计算机辅助反求设计 实物的计算机辅助反求设计过程如下：实物的计算机辅助反求设计过程如下：1 1数据测量数据测量 采用三坐标测量机、坐标高速扫描仪、激光扫采用三坐标测量机、坐标高速扫描仪、激光扫描仪或描仪或3D3D数字仪等仪器，测量有关实物零件外表数字仪等仪器，测量有关实物零件外表的形状和尺寸，将物理模型

35、转化为测量数据点。的形状和尺寸，将物理模型转化为测量数据点。2 2数据处理数据处理 利用数字化数据处理系统将大量的测量数据进利用数字化数据处理系统将大量的测量数据进行编辑处理，删除噪声点，增加必要的补偿点，进行编辑处理，删除噪声点，增加必要的补偿点，进行数据点加密和精化，并提供几种坐标变换平移、行数据点加密和精化，并提供几种坐标变换平移、旋转、缩放、镜面对称等。旋转、缩放、镜面对称等。8.4 8.4 计算机辅助反求设计计算机辅助反求设计 实物的计算机辅助反求设计过程如下：实物的计算机辅助反求设计过程如下：3 3数据输出数据输出 1 1建立建立CADCAD模型：通过曲面拟合、曲面重构、模型：通过

36、曲面拟合、曲面重构、三维建模建立相应的三维建模建立相应的CADCAD几何模型。几何模型。2 2产生产生NCNC轨迹：对有关数据进行刀具轨迹编辑，轨迹：对有关数据进行刀具轨迹编辑，产生产生NCNC轨迹，进行机械加工。或形成轨迹，进行机械加工。或形成STLSTL文件，将文件，将信号输入有关设备进行快速原型制造。信号输入有关设备进行快速原型制造。8.5 8.5 反求设计案例反求设计案例例例8-4 8-4 倒车灯开关的反求设计倒车灯开关的反求设计 1 1 原产品分析原产品分析 压力经压力经1 1、4 4、3 3、6 6、7 7、1010传到回位弹簧传到回位弹簧1111，顶杆，顶杆1 1受力压下行程受力

37、压下行程在在1mm1mm以内时，铜顶柱以内时，铜顶柱3 3推动小弹簧推动小弹簧6 6使其产生使其产生变形，回位弹簧变形，回位弹簧H H则因则因预加载荷其弹力仍大预加载荷其弹力仍大于小弹簧于小弹簧6 6，维持原来，维持原来形状尺寸，使触点对形状尺寸，使触点对8 8保持闭合；保持闭合；只有当顶杆只有当顶杆1 1继续受压，其行程大于继续受压，其行程大于1mm1mm后，回位弹簧后，回位弹簧1111产生压缩变形，使触点对产生压缩变形，使触点对8 8脱脱开。释放压力后，顶杆开。释放压力后，顶杆I I复位，电路闭合。复位，电路闭合。8.5 8.5 反求设计案例反求设计案例例例8-4 8-4 倒车灯开关的反求

38、设计倒车灯开关的反求设计 1 1 原产品分析原产品分析 制造后发现实现制造后发现实现基本开闭功能的关键基本开闭功能的关键零件是两个弹簧，而零件是两个弹簧，而弹簧的变形和力参数弹簧的变形和力参数难以保证，装配工艺难以保证，装配工艺性差，靠装配工调整性差，靠装配工调整顶圈顶圈7 7的位置来改变的位置来改变两个弹簧的力，质量两个弹簧的力，质量不稳定，倒车灯开关不稳定，倒车灯开关性能很难控制。性能很难控制。8.5 8.5 反求设计案例反求设计案例例例8-4 8-4 倒车灯开关的反求设计倒车灯开关的反求设计 2 2 二次设计二次设计 2 2 功能分析功能分析 采用功能分析方法，对产品主要功能进行分析研究

39、，绘出功能采用功能分析方法，对产品主要功能进行分析研究，绘出功能系统图，按功能系统分解出各个功能部零件，根据产品技术要系统图，按功能系统分解出各个功能部零件，根据产品技术要求或有关资料，对产品性能、结构、功能、特性等进行消化、吸收，求或有关资料，对产品性能、结构、功能、特性等进行消化、吸收，掌握设计中需解决的关键问题。掌握设计中需解决的关键问题。8.5 8.5 反求设计案例反求设计案例例例8-4 8-4 倒车灯开关的反求设计倒车灯开关的反求设计 2 2 二次设计二次设计 2 2 功能分析功能分析 从功能系统图中可以看出，通断电路是开从功能系统图中可以看出，通断电路是开关的基本功能；保证复位、密

40、封防油是保证基关的基本功能；保证复位、密封防油是保证基本功能所不可缺少的辅助功能。在改进设计时，本功能所不可缺少的辅助功能。在改进设计时，必须保证上述必要功能的实现。必须保证上述必要功能的实现。8.5 8.5 反求设计案例反求设计案例例例8-4 8-4 倒车灯开关的反求设计倒车灯开关的反求设计 2 2 二次设计二次设计 2 2 功能分析功能分析 小弹簧小弹簧和回位弹和回位弹簧同时完簧同时完成通断电成通断电路和保证路和保证复位功能，复位功能，是关键功是关键功能元件。能元件。8.5 8.5 反求设计案例反求设计案例例例8-4 8-4 倒车灯开关的反求设计倒车灯开关的反求设计 2 2 二次设计二次设

41、计 3 3方案的评价和选优方案的评价和选优 改进设计中提出三个不同的方案，组织技术、改进设计中提出三个不同的方案，组织技术、质检、生产、财务等部门专业技术人员，对三个方质检、生产、财务等部门专业技术人员，对三个方案进行评价，选出最优方案。案进行评价，选出最优方案。a a评价目标和加权系数评价目标和加权系数9、静夜四无邻，荒居旧业贫。4月-234月-23Tuesday,April 18,202310、雨中黄叶树，灯下白头人。09:23:4109:23:4109:234/18/2023 9:23:41 AM11、以我独沈久，愧君相见频。4月-2309:23:4109:23Apr-2318-Apr-

42、2312、故人江海别，几度隔山川。09:23:4109:23:4109:23Tuesday,April 18,202313、乍见翻疑梦，相悲各问年。4月-234月-2309:23:4109:23:41April 18,202314、他乡生白发，旧国见青山。18 四月 20239:23:41 上午09:23:414月-2315、比不了得就不比，得不到的就不要。四月 239:23 上午4月-2309:23April 18,202316、行动出成果，工作出财富。2023/4/18 9:23:4109:23:4118 April 202317、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射

43、线向前。9:23:41 上午9:23 上午09:23:414月-239、没有失败，只有暂时停止成功！。4月-234月-23Tuesday,April 18,202310、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。09:23:4109:23:4109:234/18/2023 9:23:41 AM11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。4月-2309:23:4109:23Apr-2318-Apr-2312、世间成事，不求其绝对圆满，留一份缺乏，可得无限完美。09:23:4109:23:4109:23Tuesday,April 18,202313、不知香积寺，数里入云峰。4月-23

44、4月-2309:23:4109:23:41April 18,202314、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。18 四月 20239:23:41 上午09:23:414月-2315、楚塞三湘接，荆门九派通。四月 239:23 上午4月-2309:23April 18,202316、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。2023/4/18 9:23:4109:23:4118 April 202317、空山新雨后，天气晚来秋。9:23:41 上午9:23 上午09:23:414月-239、杨柳散和风，青山澹吾虑。4月-234月-23Tuesday,April 18,202310、阅读一切好书

45、如同和过去最杰出的人谈话。09:23:4109:23:4109:234/18/2023 9:23:41 AM11、越是没有本领的就越加自命非凡。4月-2309:23:4109:23Apr-2318-Apr-2312、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。09:23:4109:23:4109:23Tuesday,April 18,202313、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。4月-234月-2309:23:4109:23:41April 18,202314、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。18 四月 20239:23:41 上午09:23:414月-2315、最具挑战性的

46、挑战莫过于提升自我。四月 239:23 上午4月-2309:23April 18,202316、业余生活要有意义，不要越轨。2023/4/18 9:23:4109:23:4118 April 202317、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。9:23:41 上午9:23 上午09:23:414月-23MOMODA POWERPOINTLorem ipsum dolor sit amet,consectetur adipiscing elit.Fusce id urna blandit,eleifend nulla ac,fringilla purus.Nulla iaculis tempor felis ut cursus.感感 谢谢 您您 的的 下下 载载 观观 看看专家告诉