《反求工程与 》PPT课件.ppt

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1、第八章第八章 反求工程与创新设计反求工程与创新设计一、反求工程一、反求工程把别人的先进科技成果加以引进，消化吸收，把别人的先进科技成果加以引进，消化吸收，改进提高，或进行创新设计，近而发展自己的新改进提高，或进行创新设计，近而发展自己的新技术、开发新产品，是发展民族经济的捷径。称技术、开发新产品，是发展民族经济的捷径。称这一过程为反求工程。这一过程为反求工程。第一节第一节 反求设计概述反求设计概述二、反求工程的过程二、反求工程的过程1 1、产品的引进过程、产品的引进过程2 2、引进技术的应用过程、引进技术的应用过程3 3、引进技术的消化过程、引进技术的消化过程4 4、引进技术的反求过程、引进技

2、术的反求过程反求设计是对已有的产品或技术进行分析研反求设计是对已有的产品或技术进行分析研究，掌握其功能原理、零部件的设计参数、材究，掌握其功能原理、零部件的设计参数、材料、结构、尺寸、关键技术等指标，再根据现料、结构、尺寸、关键技术等指标，再根据现代设计理论与方法，对原产品进行仿造设计、代设计理论与方法，对原产品进行仿造设计、改进设计或创新设计。改进设计或创新设计。三、反求设计三、反求设计1 1、仿造设计：、仿造设计：完全按照引进产品进行设计，制造的产品与完全按照引进产品进行设计，制造的产品与引入产品完全相同。一些技术力量和经济力量引入产品完全相同。一些技术力量和经济力量比较薄弱的厂家、且引进

3、产品相对先进时，常比较薄弱的厂家、且引进产品相对先进时，常常采用仿造设计的方法。常采用仿造设计的方法。反求设计一般有三种形式反求设计一般有三种形式2 2、改进设计：、改进设计：在对原产品分析研究的基础上，进行局部在对原产品分析研究的基础上，进行局部的改造性设计，其性能与特征基本上同原产品，的改造性设计，其性能与特征基本上同原产品，但局部性能有所改善。我国的大部分厂家都采但局部性能有所改善。我国的大部分厂家都采取了这种反求设计。取了这种反求设计。3 3、创新设计：、创新设计：以原产品为基础，充分运用创新的设计以原产品为基础，充分运用创新的设计思维与创新技法，设计、制造出优于原产品思维与创新技法，

4、设计、制造出优于原产品的新产品。反求工程中的创新设计是我国及的新产品。反求工程中的创新设计是我国及其他发展中国家目前大力提倡的方法。其他发展中国家目前大力提倡的方法。创新有两种方式创新有两种方式:第一种是从无到有。完全凭借基本知识、第一种是从无到有。完全凭借基本知识、思维、灵感与丰富的经验。思维、灵感与丰富的经验。第二种是从有到新。借助已有的产品、图第二种是从有到新。借助已有的产品、图样、影像等已存在的可感观的实物，创新出更先样、影像等已存在的可感观的实物，创新出更先进、更完美的产品。反求设计就属于第二种创新进、更完美的产品。反求设计就属于第二种创新方式。方式。四、反求设计是创新的重要方法四、

5、反求设计是创新的重要方法五、五、反求设计与知识产权反求设计与知识产权1 1、引入的产品要通过正当途径、引入的产品要通过正当途径购买专利、产品等。购买专利、产品等。2、获得一定程度的授权、获得一定程度的授权如购买产品后仿造、销售会造成侵权如购买产品后仿造、销售会造成侵权3、保护自己通过反求设计后所获得的成果、保护自己通过反求设计后所获得的成果第二节第二节 技术引进与反求设计技术引进与反求设计一、技术引进的基本原则一、技术引进的基本原则1 1、待引进的技术项目首先要是国内或本单位的、待引进的技术项目首先要是国内或本单位的 急需关键技术急需关键技术2 2、待引进的技术必须是科技含量高的先进技术、待引

6、进的技术必须是科技含量高的先进技术3 3、有技术和经济实力，能把引进的技术产品化、有技术和经济实力，能把引进的技术产品化4 4、引进技术转换的产品要能产生良好的社会经、引进技术转换的产品要能产生良好的社会经 济效益济效益二、引进技术的模式二、引进技术的模式 引进技术的模式一般有两种：即产品引进和引进技术的模式一般有两种：即产品引进和技术资料的引进。技术资料的引进。技术引进（软件引进）技术引进（软件引进）产品引进（产品引进（硬件引进）硬件引进）引进整机引进整机 引进部件引进部件 引进零件引进零件 生产图样生产图样专利文献专利文献 产品说明书产品说明书 三、三、技术引进与反求设计技术引进与反求设计

7、1 1、引进设备直接为生产服务、引进设备直接为生产服务2 2、引进产品与仿造、引进产品与仿造3 3、引进产品与改进、引进产品与改进4 4、引进产品与引进产品与创新设计创新设计四、四、反求设计的共性问题反求设计的共性问题1 1、探索原产品的设计思想、探索原产品的设计思想2 2、探索原产品的原理方案设计、探索原产品的原理方案设计3 3、研究产品的结构设计、研究产品的结构设计 4 4、对产品的零件公差与配合公差进行分析、对产品的零件公差与配合公差进行分析 5 5、对产品中零件的材料进行分析、对产品中零件的材料进行分析6 6、对产品的工作性能进行分析、对产品的工作性能进行分析7 7、对产品的造型进行分

8、析、对产品的造型进行分析8 8、产品的维护与管理、产品的维护与管理第三节第三节 已知机械设备的反求设计已知机械设备的反求设计1 1、具有形象直观的实物，有利于形象思维。、具有形象直观的实物，有利于形象思维。2 2、可对产品或设备的性能、材料等项内容直接、可对产品或设备的性能、材料等项内容直接 进行测试与分析，能获得详细的设计资料。进行测试与分析，能获得详细的设计资料。3 3、可对产品或设备的尺寸直接进行测量与分析、可对产品或设备的尺寸直接进行测量与分析 ，能够获得非常重要的尺寸设计资料。，能够获得非常重要的尺寸设计资料。一、机械设备反求设计的特点一、机械设备反求设计的特点4 4、目的是反求仿制

9、时，缩短了设计周期，提高、目的是反求仿制时，缩短了设计周期，提高 了产品的生产起点与速度。了产品的生产起点与速度。5 5、仿制产品与引进产品有可比性，有利于提高、仿制产品与引进产品有可比性，有利于提高 产品的质量。产品的质量。6 6、在仿制的基础上加以改进和创新，为开发新、在仿制的基础上加以改进和创新，为开发新 产品提供了有利条件产品提供了有利条件二、机械设备反求设计的一般过程二、机械设备反求设计的一般过程 引进技术引进技术功能分析与测试功能分析与测试原理方案分析原理方案分析设备分解设备分解零件测绘零件测绘绘制草图绘制草图机械性能反求机械性能反求设计思想反求设计思想反求尺寸公差材料反求尺寸公差

10、材料反求装配工艺反求装配工艺反求制造工艺反求制造工艺反求反反求求设设计计制制造造样样机机样样机机实实验验评评价价三、功能反求三、功能反求一、功能分解及功能树一、功能分解及功能树功能树参见下图功能树参见下图总功能总功能子功能子功能1子功能子功能2子功能子功能3子功能子功能j功能元功能元2功能元功能元n功能元功能元1功能元功能元1功能元功能元2功能元功能元n功能元功能元1功能元功能元2功能元功能元n功能元功能元1功能元功能元2功能元功能元n走纸轮走纸轮走纸传动机构走纸传动机构1 1、步进电机、步进电机色带色带色带传动机构色带传动机构2 2、直流电机、直流电机导轨导轨4 4、打印头、打印头绳索传动机

11、构绳索传动机构支流伺服电机支流伺服电机针式打印机功能针式打印机功能子功能子功能1 1：由走纸机构实现，由步进电机驱动的：由走纸机构实现，由步进电机驱动的齿轮系统组成，其功能目标为实现走纸运动。齿轮系统组成，其功能目标为实现走纸运动。子功能子功能2 2：由色带机构实现，由直流电机和齿轮：由色带机构实现，由直流电机和齿轮摆杆系统组成，其功能目标为实现色带的往复移摆杆系统组成，其功能目标为实现色带的往复移动，使色带均匀消耗。动，使色带均匀消耗。针式打印机功能介绍针式打印机功能介绍子功能子功能3 3：由字车机构实现，带有编码器的直流：由字车机构实现，带有编码器的直流伺服电机和钢丝绳轮在导轨上拖动字车，

12、其功伺服电机和钢丝绳轮在导轨上拖动字车，其功能目标为实现字车的往复移动。能目标为实现字车的往复移动。子功能子功能4 4：由打印头机构实现，打印钢针由安：由打印头机构实现，打印钢针由安装在螺旋管线圈内的电磁铁驱动，其功能目装在螺旋管线圈内的电磁铁驱动，其功能目标为实现打印刚针的往复移动。标为实现打印刚针的往复移动。子功能子功能5 5：各子功能的协调工作由控制系统完：各子功能的协调工作由控制系统完成。各不同作用的子功能在微机的指令下协调成。各不同作用的子功能在微机的指令下协调工作，完成文字或图形的打印。工作，完成文字或图形的打印。走纸运动子功能走纸运动子功能1色带运动子功能色带运动子功能2字车运动

13、子功能字车运动子功能3钢针运动子功能钢针运动子功能4控制系统子功能控制系统子功能5纸厚调整子功能纸厚调整子功能7纸宽调整子功能纸宽调整子功能6指示系统子功能指示系统子功能8打打印印总总功功能能步进电机步进电机直流电机直流电机直流伺服电机直流伺服电机电磁铁电磁铁绳索传动功能元绳索传动功能元驱动功能元驱动功能元齿轮传动功能元齿轮传动功能元驱动功能元驱动功能元带传动功能元带传动功能元齿轮传动功能元齿轮传动功能元驱动功能元驱动功能元功能元的求解是功能分析与设计的重点和难功能元的求解是功能分析与设计的重点和难点，也是反求设计中的创新突破点。点，也是反求设计中的创新突破点。对于机械产品而言，其功能元一般由

14、动力功对于机械产品而言，其功能元一般由动力功能元、传动功能元、工作功能元、控制功能元和能元、传动功能元、工作功能元、控制功能元和辅助功能元组成。可按各功能元所具有的作用和辅助功能元组成。可按各功能元所具有的作用和功能目标分别求解。功能目标分别求解。功能元的求解功能元的求解 按原动机转换能量的方式可分为三大类。按原动机转换能量的方式可分为三大类。第一类有三相交流异步电动机、单相交流异步第一类有三相交流异步电动机、单相交流异步电动机、直流电动机、步进电动机、伺服电动机电动机、直流电动机、步进电动机、伺服电动机等，它们都是把电能转化为机械能的机器。等，它们都是把电能转化为机械能的机器。第二类有柴油机

15、、汽油机、蒸汽机、燃汽轮机第二类有柴油机、汽油机、蒸汽机、燃汽轮机原子能发动机等，它们都是通过燃煤、油、铀获原子能发动机等，它们都是通过燃煤、油、铀获得热能再转化为机械能的机器。得热能再转化为机械能的机器。（1 1）动力功能元：为系统提供工作动力）动力功能元：为系统提供工作动力 第三类有水轮机、风力机、潮汐发动机、地热第三类有水轮机、风力机、潮汐发动机、地热发动机、太阳能发动机等，它们都是把自然力发动机、太阳能发动机等，它们都是把自然力转化为机械能的机器转化为机械能的机器 弹簧力、重力、电磁力、记忆合金的热变形力弹簧力、重力、电磁力、记忆合金的热变形力都可以提供驱动力，但已不属于原动机的范畴都

16、可以提供驱动力，但已不属于原动机的范畴（3 3）工作功能元：工作功能元直接完成某项工）工作功能元：工作功能元直接完成某项工作，可从工作执行机构目录中选择。在功能分作，可从工作执行机构目录中选择。在功能分析与设计过程中。工作功能元的求解是创新的析与设计过程中。工作功能元的求解是创新的重点内容。重点内容。（2 2）传动功能元：传动功能元用于变换运动方）传动功能元：传动功能元用于变换运动方式或变换速度，可从传动机构目录中选择。式或变换速度，可从传动机构目录中选择。（4 4）控制功能元：机械设备中的控制方法很多，）控制功能元：机械设备中的控制方法很多，有机械控制、电气控制、液压控制、气动控制有机械控制

17、、电气控制、液压控制、气动控制及综合控制。其中以电气控制应用最为广泛。及综合控制。其中以电气控制应用最为广泛。控制系统在机械中的作用越来越突出，传统的控制系统在机械中的作用越来越突出，传统的手工操作正在被自动化的控制手段所代替，而手工操作正在被自动化的控制手段所代替，而且向智能化方向发展。且向智能化方向发展。1 1、系统原理方案的形态学矩阵系统原理方案的形态学矩阵 将求解后的功能元合理组合，可以得到多将求解后的功能元合理组合，可以得到多个系统原理方案解。各功能元的合理组合可通个系统原理方案解。各功能元的合理组合可通过形态学矩阵来实现。过形态学矩阵来实现。系统原理方案的形态学矩阵如下系统原理方案

18、的形态学矩阵如下 四、系统原理方案的反求四、系统原理方案的反求功能元求解功能元求解功能元功能元1234nF1F2F4F3FnL11L12Ln2L21L31L41Ln1L22L42L32L13L23L33Ln3L43L14L1nL24L2nL34L3nL44L4nLn4Lnn系统原理方案的形态学矩阵系统原理方案的形态学矩阵从上表中每项功能元的解中取出一项进行组从上表中每项功能元的解中取出一项进行组合，均可获得一组系统解。设计人员可按指标合，均可获得一组系统解。设计人员可按指标评价原则从中选出合理的解。评价原则从中选出合理的解。为第为第i i个方案中第个方案中第j j项的评价指标。项的评价指标。加

19、权系数矩阵为：加权系数矩阵为：G=G=系统方案的评价方法系统方案的评价方法设评价指标矩阵为：设评价指标矩阵为：每个方案的总评价值的计算公式为：每个方案的总评价值的计算公式为：H=总评价值总评价值H H越大越好。越大越好。例例:如某机械产品有三种反求方案，即如某机械产品有三种反求方案，即i=1i=1 3 3。评。评价指标采用价指标采用1010分制。分制。其数值列于评价指标矩阵中。其数值列于评价指标矩阵中。，工艺性指标为，工艺性指标为，机构繁简指标为，机构繁简指标为，经济性指标为，经济性指标为，寿命指标为，寿命指标为工作性能指标为工作性能指标为，动力性能指标为，动力性能指标为，机械效率指标为，机械

20、效率指标为加权系数矩阵分别为：加权系数矩阵分别为：三种方案的评价总值分别为：三种方案的评价总值分别为：=6.9=6.85=8.7第三种方案的评价总值最高，应为最佳解。第三种方案的评价总值最高，应为最佳解。明确设计任务明确设计任务求解最佳方案求解最佳方案求解总功能求解总功能求解子功能求解子功能求解功能元求解功能元求解系统方案求解系统方案黑箱法黑箱法 功能树功能树创新法创新法形态矩阵形态矩阵评价法则评价法则.3 3、系统原理方案的反求设计、系统原理方案的反求设计 功能分析与系统原理方案的反求设计过程功能分析与系统原理方案的反求设计过程图图示示的抽油机中，四杆机构为工作执行机构功能的抽油机中，四杆机

21、构为工作执行机构功能元的求解与优化将是抽油机创新的重要环节元的求解与优化将是抽油机创新的重要环节CBECBAD连杆在一个运动循环中都受拉力，如果用柔性构连杆在一个运动循环中都受拉力，如果用柔性构件代替原来的刚性构件，取消油梁和驴头，则可创件代替原来的刚性构件，取消油梁和驴头，则可创新设计出如下所示的采用绳索滑轮式的无油梁抽油新设计出如下所示的采用绳索滑轮式的无油梁抽油机。机。ECBA图示为的无油梁式抽油机的结构图图示为的无油梁式抽油机的结构图由于改变了油梁式抽油机的工作执行机构的种类，也改变由于改变了油梁式抽油机的工作执行机构的种类，也改变了该机械系统的原理方案。通过对比分析，可知这种无油了该

22、机械系统的原理方案。通过对比分析，可知这种无油梁式抽油机的原理方案是合理的。梁式抽油机的原理方案是合理的。测绘之前，要对待反求的设备进行分解，以便测绘之前，要对待反求的设备进行分解，以便进行尺寸测量、材质分析。分解时要注意以下进行尺寸测量、材质分析。分解时要注意以下原则。原则。五、机械设备的分解与装配工艺的反求五、机械设备的分解与装配工艺的反求1 1、机械设备的分解原则、机械设备的分解原则（1 1）遵循）遵循“能恢复原机能恢复原机”的原则进行拆机。也就的原则进行拆机。也就是是 说，拆完后能按原样装配完毕。说，拆完后能按原样装配完毕。（2 2）遵循按）遵循按“整机整机-部件部件-零件零件”分解原

23、则进行拆分解原则进行拆机机（3 3）分解的零、部件按机器的组成进行分类编号）分解的零、部件按机器的组成进行分类编号 ，并有专人保管，并有专人保管（4 4）拆后不易复位的零件（如游标、度盘等部件）拆后不易复位的零件（如游标、度盘等部件 ）、过盈配合的零件或有些特殊的组件可不）、过盈配合的零件或有些特殊的组件可不 进行分解。如图所示的组合蜗轮中采用铸铁进行分解。如图所示的组合蜗轮中采用铸铁 轮芯轮芯2 2和铜制蜗轮圈和铜制蜗轮圈1 1之间的装配，可不分解之间的装配，可不分解（5 5）分解过程中要有分解记录）分解过程中要有分解记录2 2、装配工艺的反求、装配工艺的反求六、制造工艺的反求六、制造工艺的

24、反求正确分解过程的逆解，均可作为该类产品的装正确分解过程的逆解，均可作为该类产品的装配工艺过程。配工艺过程。1 1、掌握典型零件的加工方法、掌握典型零件的加工方法 2 2、零件工艺反求的一般方法、零件工艺反求的一般方法 七、材料的反求七、材料的反求机械零件材料的选择与热处理方法直接影响到机械零件材料的选择与热处理方法直接影响到零件的强度、刚度、寿命、可靠性等指标，材零件的强度、刚度、寿命、可靠性等指标，材料的选择是机械设计中的重要问题。料的选择是机械设计中的重要问题。1 1、材料的成份分析、材料的成份分析（1 1）火花鉴别法：）火花鉴别法：（2 2）音质判别法：根据敲击材料声音的清脆不）音质判

25、别法：根据敲击材料声音的清脆不 同，判别材料的成份。铸铁音质哑，钢材同，判别材料的成份。铸铁音质哑，钢材 的音质脆、余音长。的音质脆、余音长。（3 3）原子发射光谱分析法：可通过几毫克几）原子发射光谱分析法：可通过几毫克几 十毫克的粉末对材料进行定量分析。十毫克的粉末对材料进行定量分析。（4 4）红外光谱分析法：该方法多用于橡胶、塑）红外光谱分析法：该方法多用于橡胶、塑 料等非金属材料的成份分析。料等非金属材料的成份分析。（5 5）化学成份分析法：该方法是金属材料的常）化学成份分析法：该方法是金属材料的常 用定量分析法。可根据分析结果从有关手用定量分析法。可根据分析结果从有关手 册上查取材料的

26、牌号。册上查取材料的牌号。（6 6）微探针分析法：该方法是最近发展起来的）微探针分析法：该方法是最近发展起来的 材料表面成份的分析方法、利用电子探材料表面成份的分析方法、利用电子探 针、离子探针等仪器对材料的表面进行定针、离子探针等仪器对材料的表面进行定 性分析或定量分析。性分析或定量分析。2 2、材料的组织结构分析、材料的组织结构分析 材料的组织结构分析是指材料的宏观组织结材料的组织结构分析是指材料的宏观组织结 构和微观组织结构。进行材料的宏观组织结构和微观组织结构。进行材料的宏观组织结 构分析时，可用放大镜观察材料的晶粒大小构分析时，可用放大镜观察材料的晶粒大小 、淬火硬层的分布、缩孔的缺

27、陷等情况。、淬火硬层的分布、缩孔的缺陷等情况。利用显微镜可观察材料的微观组织结构。利用显微镜可观察材料的微观组织结构。3 3、材料的工艺分析、材料的工艺分析 材料的工艺分析是指材料的成型方法。铸造、材料的工艺分析是指材料的成型方法。铸造、锻压、挤压、烧结、焊接、机加工以及热处理等锻压、挤压、烧结、焊接、机加工以及热处理等是最常见的工艺。反求时，可根据对机械零件的是最常见的工艺。反求时，可根据对机械零件的分析情况进行反求处理。分析情况进行反求处理。4 4、材料的硬度分析、材料的硬度分析 可通过硬度计测定材料的表面硬度，并根据硬可通过硬度计测定材料的表面硬度，并根据硬度或表面处理的厚度判别材料的表

28、面处理方法度或表面处理的厚度判别材料的表面处理方法 一般情况下，利用喷丸、滚压等表面形变硬化一般情况下，利用喷丸、滚压等表面形变硬化手段形成的硬化层约为手段形成的硬化层约为0.150.150.3mm0.3mm。利用高频感。利用高频感应加热淬火形成的硬化层约为应加热淬火形成的硬化层约为0.20.21.5mm1.5mm。利用渗。利用渗碳淬火形成的硬化层约为碳淬火形成的硬化层约为0.80.81.5mm1.5mm。利用氰化处。利用氰化处理（碳氮共渗）形成的硬化层约为理（碳氮共渗）形成的硬化层约为0.50.50.8mm0.8mm。详。详细情况可查阅有关手册。细情况可查阅有关手册。八、公差的反求八、公差的

29、反求 1 1、零、部件的测绘分析、零、部件的测绘分析2 2、零件测绘的一般方法、零件测绘的一般方法（1 1）选择测量基准）选择测量基准 机械零件有两种尺寸。即表示零件基本形机械零件有两种尺寸。即表示零件基本形体相对位置的定位尺寸和表示零件基本形体大小体相对位置的定位尺寸和表示零件基本形体大小的形状尺寸，定位尺寸确定后才能确定形体尺寸。的形状尺寸，定位尺寸确定后才能确定形体尺寸。一般可选择零件的底面、端面、中心线、轴线、一般可选择零件的底面、端面、中心线、轴线、或对称面为尺寸测量基准。或对称面为尺寸测量基准。（2 2）关键零件的尺寸要进行多次测量，取其平）关键零件的尺寸要进行多次测量，取其平 均

30、值为测量尺寸。均值为测量尺寸。（3 3）对配合尺寸、定位尺寸等功能性尺寸要测）对配合尺寸、定位尺寸等功能性尺寸要测 量到小数点后三位数字，没有公差的非功量到小数点后三位数字，没有公差的非功 能性尺寸，仅测量到小数点后一位数字即能性尺寸，仅测量到小数点后一位数字即 可。可。（4 4）测量具有复杂形面的零件时（如汽轮机叶）测量具有复杂形面的零件时（如汽轮机叶 片、凸轮廓线等），要边测量、边画放大片、凸轮廓线等），要边测量、边画放大 图，以检查测量中出现的问题，及时修正图，以检查测量中出现的问题，及时修正 测量结果。测量结果。（5 5）有些不能直接测量到的尺寸，要根据产品）有些不能直接测量到的尺寸，

31、要根据产品 性能、技术要求、工作范围等条件，通过性能、技术要求、工作范围等条件，通过 分析计算求出来。分析计算求出来。实测尺寸不等于原设计尺寸，需要从实测实测尺寸不等于原设计尺寸，需要从实测尺寸推论出原设计尺寸。假设所测的零件尺寸尺寸推论出原设计尺寸。假设所测的零件尺寸均为合格的尺寸，实测值一定是图样上规定的均为合格的尺寸，实测值一定是图样上规定的公差范围内的某一数值。即：公差范围内的某一数值。即：实测值实测值=基本尺寸基本尺寸 制造误差制造误差 测量误差测量误差 3 3、实测尺寸数据的处理、实测尺寸数据的处理4 4、基本尺寸与公差的处理、基本尺寸与公差的处理 对于一些重要的配合尺寸，还要把实

32、测尺寸对于一些重要的配合尺寸，还要把实测尺寸 分解为基本尺寸和公差值。分解为基本尺寸和公差值。在确定基本尺寸时。首先判别是基孔制配合在确定基本尺寸时。首先判别是基孔制配合还是基轴制配合，基孔制配合的孔的上偏差为还是基轴制配合，基孔制配合的孔的上偏差为正值，下偏差为零。而基轴制配合轴的上偏差正值，下偏差为零。而基轴制配合轴的上偏差为零，下偏差为负值。为零，下偏差为负值。IT/2基孔制基孔制基轴制基轴制假如实测尺寸为基本尺寸与公差中值之和，则假如实测尺寸为基本尺寸与公差中值之和，则孔或轴的基本尺寸应满足下面不等式：孔或轴的基本尺寸应满足下面不等式：+EI-eies=0IT/2孔公差带孔公差带轴公差

33、带轴公差带孔公差带孔公差带EI=0轴公差带轴公差带0基孔制：基孔制：孔的基本尺寸孔的基本尺寸 孔的实测尺寸孔的实测尺寸 轴的基本尺寸轴的基本尺寸 孔的实测尺寸孔的实测尺寸 孔的实测值孔的实测值 基本尺寸基本尺寸 1/2 1/2 孔公差（孔公差（ITIT1111级）级）基轴制：基轴制：轴的基本尺寸轴的基本尺寸 轴的实测尺寸轴的实测尺寸 孔的基本尺寸孔的基本尺寸 轴的实测尺寸轴的实测尺寸 基本尺寸基本尺寸 轴的实测值轴的实测值 1/2 1/2 轴公差（轴公差（ITIT1111级）级）在处理基本尺寸小数点后面两位的尾数时，在处理基本尺寸小数点后面两位的尾数时，可按国际数字修约规则可按国际数字修约规则

34、“四舍六入五单双四舍六入五单双”的的原则处理尾数。逢四则舍，逢六则进，遇五以原则处理尾数。逢四则舍，逢六则进，遇五以保证偶数的原则决定舍进。保证偶数的原则决定舍进。5 5、配合公差的反求设计、配合公差的反求设计 由前式可知：由前式可知：采用基孔制：采用基孔制：孔的实测值孔的实测值 基本尺寸基本尺寸 1/2 1/2 孔公差（孔公差（ITIT1111级）级）采用基轴制：采用基轴制：基本尺寸基本尺寸 轴的实测值轴的实测值 1/2 1/2 轴公差（轴公差（ITIT1111级）级）6 6、形位公差的反求设计、形位公差的反求设计 根据实测结果选择形位公差时，要注意以下原根据实测结果选择形位公差时，要注意以

35、下原则。则。（1 1）确定同一要素上的形位公差时，形状公差）确定同一要素上的形位公差时，形状公差值应小于位置公差值。要分清二者的关系。如要求值应小于位置公差值。要分清二者的关系。如要求两平面平行时，其平面度公差值要小于平行度公差两平面平行时，其平面度公差值要小于平行度公差值。值。（4 4）形位公差值与表面粗糙度相适应。粗糙度）形位公差值与表面粗糙度相适应。粗糙度 很大，一般无形位公差要求。很大，一般无形位公差要求。（5 5）选择形位公差时，要考虑到加工方法）选择形位公差时，要考虑到加工方法 最后根据零件的功能、实测尺寸、加工方最后根据零件的功能、实测尺寸、加工方 法，参照国家标准，选择出合理的

36、形位公法，参照国家标准，选择出合理的形位公 差。差。（2 2）圆柱类零件的形状公差值在一般情况下）圆柱类零件的形状公差值在一般情况下应小于其尺寸公差值。应小于其尺寸公差值。（3 3）形位公差值与尺寸公差值相适应。）形位公差值与尺寸公差值相适应。7 7、表面粗糙度的确定、表面粗糙度的确定 机械零件的表面粗糙度可用粗糙度仪较准确机械零件的表面粗糙度可用粗糙度仪较准确的测量出来，再根据零件的功能、实测值、加工的测量出来，再根据零件的功能、实测值、加工方法，参照国家标准，选择出合理的表面粗糙度方法，参照国家标准，选择出合理的表面粗糙度九、关键零件的反求设计与创新九、关键零件的反求设计与创新1 1、曲线

37、类零件的反求、曲线类零件的反求 2 2、曲面类零件的反求、曲面类零件的反求 十、机构系统原理方案的反求与创新十、机构系统原理方案的反求与创新 进行机构系统的反求时，要注意产品的设计策进行机构系统的反求时，要注意产品的设计策略反求。一般情况下，产品的反求设计策略有：略反求。一般情况下，产品的反求设计策略有：1 1、功能不变，降低成本。、功能不变，降低成本。2 2、增加功能，降低成本。、增加功能，降低成本。3 3、增加功能，成本不变。、增加功能，成本不变。4 4、减少功能、降低更多的成本。、减少功能、降低更多的成本。5 5、增加功能，增加成本。、增加功能，增加成本。第四节第四节 技术资料的反求设计

38、技术资料的反求设计一、技术资料反求设计的特点一、技术资料反求设计的特点1 1、技术资料的反求设计具有抽象性、技术资料的反求设计具有抽象性2 2、技术资料反求设计具有高度的智力性、技术资料反求设计具有高度的智力性3 3、技术资料反求设计具有高度的科学性、技术资料反求设计具有高度的科学性4 4、技术资料反求设计具有很强的综合性、技术资料反求设计具有很强的综合性5 5、技术资料反求设计具有一定的创造性、技术资料反求设计具有一定的创造性二、技术资料反求设计的一般过程二、技术资料反求设计的一般过程1 1、引进技术资料进行反求设计必要性的论证、引进技术资料进行反求设计必要性的论证2 2、引进技术资料进行反

39、求设计成功的可能性论、引进技术资料进行反求设计成功的可能性论证证3 3、分析原理方案的可行性、技术条件的合理性、分析原理方案的可行性、技术条件的合理性4 4、分析零、部件设计的正确性、可加工性。、分析零、部件设计的正确性、可加工性。5 5、分析整机的操作、维修是否安全与方便。、分析整机的操作、维修是否安全与方便。6 6、分析整机综合性能的优劣。、分析整机综合性能的优劣。三、产品图样的反求设计三、产品图样的反求设计1 1、引入产品图样的目的、引入产品图样的目的2 2、设备图样的反求设计过程、设备图样的反求设计过程1 1）读懂图样和技术要求。）读懂图样和技术要求。2 2）用国产材料代替原材料，选择

40、适当的工艺）用国产材料代替原材料，选择适当的工艺过程和热处理方式，并据此进行强度计算等技过程和热处理方式，并据此进行强度计算等技术设计。术设计。3 3）按我国国家标准重新绘制生产图样和提出）按我国国家标准重新绘制生产图样和提出具体的技术要求。具体的技术要求。4 4）试制样机并进行性能测试。）试制样机并进行性能测试。5 5）投入批量生产。）投入批量生产。6 6）产品的信息反馈。）产品的信息反馈。7 7）进行改进设计，改型或创新设计新产品。）进行改进设计，改型或创新设计新产品。四、专利文献的反求设计四、专利文献的反求设计1 1、引进专利文献的目的、引进专利文献的目的2 2、专利文献进行反求设计基本

41、方法、专利文献进行反求设计基本方法1 1）根据工作的具体需要选择相关专利文献）根据工作的具体需要选择相关专利文献2 2）根据说明书摘要判断该专利的实用性和新）根据说明书摘要判断该专利的实用性和新 颖性，决定是否引进该项专利技术。颖性，决定是否引进该项专利技术。3 3）结合附图仔细阅读说明书，读懂该专利的结）结合附图仔细阅读说明书，读懂该专利的结 构、工作原理。构、工作原理。4 4）根据权利要求书判断该专利的关键技术。）根据权利要求书判断该专利的关键技术。5 5）分析该专利技术能否产品化。）分析该专利技术能否产品化。6 6）分析专利持有者的思维方法，以此为基础）分析专利持有者的思维方法，以此为基

42、础 进行原理方案的反求设计。进行原理方案的反求设计。7 7）在原理方案反求设计的基础上，提出改进）在原理方案反求设计的基础上，提出改进 方案，完成创新设计。方案，完成创新设计。8 8）进行技术设计，提交技术可行性、市场可）进行技术设计，提交技术可行性、市场可 性报告。性报告。五、图像资料的反求设计五、图像资料的反求设计1 1、图片资料反求设计的关键技术、图片资料反求设计的关键技术2 2、图片资料反求设计的步骤、图片资料反求设计的步骤1 1）收集影像资料）收集影像资料2 2）影像分析：）影像分析：3 3）原理方案的反求设计）原理方案的反求设计4 4）进行技术设计）进行技术设计5 5）技术性能与经

43、济性的评估）技术性能与经济性的评估第五节第五节 计算机辅助反求设计计算机辅助反求设计一、计算机辅助反求设计的一般过程一、计算机辅助反求设计的一般过程1 1、数据采集、数据采集2 2、数据处理、数据处理 利用计算机中的数字化数据处理系统将大量利用计算机中的数字化数据处理系统将大量的测点数据进行编辑处理，删掉奇异数据点、增的测点数据进行编辑处理，删掉奇异数据点、增加补偿点，进行数据点的密化和精化。加补偿点，进行数据点的密化和精化。3 3、建立、建立CADCAD模型模型3 3、建立、建立CADCAD模型模型 通过三维建模、曲线拟合、曲面拟合、通过三维建模、曲线拟合、曲面拟合、曲面重构等方法及理论建立

44、相应的曲面重构等方法及理论建立相应的CADCAD几何模几何模型型4 4、数控加工数控加工 对有关数据进行刀具轨迹编程，产生刀对有关数据进行刀具轨迹编程，产生刀具轨迹，进行数控加工。具轨迹，进行数控加工。数据采集数据采集数据处理数据处理NC代码代码CAD模型模型程序编制程序编制数控装置数控装置三坐标仪三坐标仪伺服系统伺服系统数控机床数控机床应用软件应用软件应用软件应用软件计算机辅助反求设计一般过程计算机辅助反求设计一般过程二、二、系统应用软件介绍系统应用软件介绍1）CATIA2）I-DEASMasterSeries3）Pro/ENGINEER反求设计案例分析反求设计案例分析 1 1、三环减速器的反求设计、三环减速器的反求设计（1 1）三环减速器的原理方案分析）三环减速器的原理方案分析