● 具有形象直觀的實(shí)物,有利于形象思維;
● 可對(duì)產(chǎn)品或設(shè)備的性能、材料等項(xiàng)內(nèi)容直接進(jìn)行測(cè)試與分析,以獲得詳細(xì)的設(shè)計(jì) 資料;
● 可對(duì)產(chǎn)品或設(shè)備的尺寸直接進(jìn)行測(cè)試與分析,以獲得重要的尺寸設(shè)計(jì)資料;
● 目的是反求仿制時(shí),縮短了設(shè)計(jì)周期,提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)起點(diǎn)與速度;
● 仿制產(chǎn)品與引進(jìn)產(chǎn)品有可比性,有利于提高產(chǎn)品的質(zhì)量;
● 在仿制的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)和創(chuàng)新,為開發(fā)新產(chǎn)品提供了有利條件。
?。?)機(jī)械設(shè)備反求設(shè)計(jì)的過程
機(jī)械設(shè)備反求設(shè)計(jì)一般要經(jīng)歷圖所示的流程。
圖 機(jī)械設(shè)備反求設(shè)計(jì)流程圖
(3)零部件測(cè)繪前的準(zhǔn)備和設(shè)備的分解原則
在進(jìn)行測(cè)繪之前,應(yīng)備齊、讀懂有關(guān)資料,為反求設(shè)計(jì)做前期準(zhǔn)備工作,如產(chǎn)品說明書、維修手冊(cè)、同類產(chǎn)品樣本及產(chǎn)品廣告等。還要收集與測(cè)繪有關(guān)的資料,如機(jī)器的裝配與分解方法,零件的公差及測(cè)量,典型零件(齒輪、軸承、螺紋、花鍵、彈簧等)的畫法,標(biāo)準(zhǔn)件的有關(guān)資料,制圖及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)等資料。
在進(jìn)行零部件的測(cè)繪之前,首先要明確待反求設(shè)備中各零部件的功能。這是測(cè)繪過程中進(jìn)行分析的*的內(nèi)容。
測(cè)繪之前,要對(duì)樣機(jī)進(jìn)行分解,以便進(jìn)行尺寸測(cè)量。分解實(shí)物時(shí)要注意以下原則:
?、僮裱?ldquo;能恢復(fù)原機(jī)”的原則進(jìn)行拆機(jī)。也就是說,拆完后能按原樣裝配。
?、诜纸獾牧悴考礄C(jī)器的組成進(jìn)行編號(hào),并有專人保管。
?、鄄鸷蟛灰讖?fù)位的零件(如游標(biāo)、度盤等部件)、過盈配合的零件或有些特殊的組件可不進(jìn)行分解。
?、芊纸膺^程中要有分解記錄。要特別注意記錄那些難拆的零件和有裝拆技巧的零件的分解過程,以減少恢復(fù)原機(jī)的困難。
?。?)測(cè)繪的一般方法
被測(cè)零件的形狀千差萬別,但按其在機(jī)械中所起的作用可分為連接、緊固零件、傳動(dòng)零件、密封件和箱殼類零件等。在測(cè)繪時(shí)要標(biāo)明是否為標(biāo)準(zhǔn)件。
測(cè)繪時(shí)要基本按比例畫出零件草圖,然后標(biāo)注測(cè)量尺寸。尺寸的測(cè)量對(duì)實(shí)物反求至關(guān)重要。在進(jìn)行尺寸測(cè)量時(shí)要注意以下問題:
?、龠x擇測(cè)量基準(zhǔn)。機(jī)械零件有兩種尺寸,即表示零件基本形體相對(duì)位置的定位尺寸和表示零件基本形體大小的形狀尺寸,定位尺寸確定后才能確定形體尺寸。一般可選擇零件的底面、端面、中心線、軸線或?qū)ΨQ面為尺寸基準(zhǔn)。
②關(guān)鍵零件的尺寸要進(jìn)行多次測(cè)量,取其干均值為測(cè)量尺寸。
?、蹖?duì)配合尺寸、定位尺寸等功能性尺寸要測(cè)量到小數(shù)點(diǎn)后三位數(shù)字,沒有公差的非功能性尺寸,僅測(cè)量到小數(shù)點(diǎn)后一位數(shù)字到小數(shù)點(diǎn)后三位數(shù)字即可,沒有公差的非功能性尺寸,僅測(cè)量到小數(shù)點(diǎn)后一位數(shù)字即可。
?、軌呜至烤哂袕?fù)雜形面的零件時(shí)(如汽輪機(jī)葉片、凸輪廓線等),要邊測(cè)量、邊畫放大圖,以檢查測(cè)量中出現(xiàn)的問題,及時(shí)修正測(cè)量結(jié)果。
?、萦行┎荒苤苯訙y(cè)量到的尺寸,要根據(jù)產(chǎn)品性能、技術(shù)要求、工作范圍等條件,通過分析計(jì)算求出來。
(5)實(shí)測(cè)尺寸數(shù)據(jù)的處理
實(shí)測(cè)尺寸不等于原設(shè)計(jì)尺寸,需要從實(shí)測(cè)尺寸推論出原設(shè)計(jì)尺寸。假設(shè)所測(cè)的零件尺寸均為合格的尺寸,實(shí)測(cè)值一定是圖樣上規(guī)定的公差范圍內(nèi)的,其計(jì)算公式為:
實(shí)測(cè)值=基本尺寸±制造誤差±測(cè)量誤差
式中,制造誤差與測(cè)量誤差之和,必定小于或等于給定的公差,故實(shí)測(cè)值應(yīng)在zui大極限尺寸和zui小極限尺寸之間。又根據(jù)概率統(tǒng)計(jì)原理,零件尺寸的制造誤差與測(cè)量誤差的概率分布服從正態(tài)分布規(guī)律,尺寸誤差位于公差中值的概率zui大,這是處理實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)。
對(duì)于有些國(guó)家的英制產(chǎn)品,也可參照上述方法處理。
對(duì)于一些重要的配合尺寸,還要把實(shí)測(cè)尺寸分解為基本尺寸和公差值。
?。?)公差的反求設(shè)計(jì)與創(chuàng)新
機(jī)械零件的尺寸公差確定的優(yōu)劣,直接影響部件的裝配和整機(jī)的工作性能。反求設(shè)計(jì)中,因?yàn)榱慵墓钍遣荒軠y(cè)量的,尺寸公差只能通過反求設(shè)計(jì)來解決。 .
?。?)機(jī)械零件材料的反求設(shè)計(jì)與創(chuàng)新
機(jī)械零件材料的選擇與熱處理方法直接影響到零件的強(qiáng)度、剛度、壽命、可靠性等指標(biāo),材料的選擇是機(jī)械設(shè)計(jì)中的重要問題。
?、俨牧系某煞址治觯菏侵复_定材料中的化學(xué)成分。在對(duì)材料的整體、局部1表面進(jìn)行定性分析或定量分析時(shí),可通過火花鑒別法、音質(zhì)判別法、原子發(fā)射光譜分析法、紅外光譜分析法、化學(xué)成分分析法、微探針分析法等手段對(duì)材料的表面進(jìn)行定性分析或定量分析。
?、诓牧系慕M織結(jié)構(gòu)分析:是指材料的宏觀組織結(jié)構(gòu)和微觀組織結(jié)構(gòu)。進(jìn)行材料的宏觀組織結(jié)構(gòu)分析時(shí),可用放大鏡觀察材料的晶粒大小、淬火硬層的分布、縮孔的缺陷等情況。利用顯微鏡可觀察材料的微觀組織結(jié)構(gòu)。
?、鄄牧系墓に嚪治觯菏侵覆牧系某尚头椒?,鑄造、鍛壓、擠壓、燒結(jié)、焊接、機(jī)加工以及熱處理等是zui常見的工藝。反求時(shí),可酌情處理。
④材料的硬度分析:可通過硬度計(jì)測(cè)定材料的表面硬度,并根據(jù)硬度或表面處理的厚度判別材料的表面處理方法。
?。?)關(guān)鍵零件的反求設(shè)計(jì)與創(chuàng)新
因?yàn)闄C(jī)械是可見的實(shí)物,容易仿造,所以任何機(jī)器中都會(huì)有一些關(guān)鍵零件,也就是生產(chǎn)商要控制的技術(shù)。這些零件是反求的重點(diǎn),也是難點(diǎn)。在進(jìn)行反求設(shè)計(jì)時(shí),要找出這些關(guān)鍵零件。如發(fā)動(dòng)機(jī)中的凸輪軸、紡織機(jī)械中的打緯凸輪、高速機(jī)械中的軸承、重型減速器中的齒輪等都是反求設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵零件。特別是高速凸輪的反求,要把實(shí)測(cè)的凸輪廓線坐標(biāo)值擬合為若干段光滑曲線,而且要利其運(yùn)動(dòng)規(guī)律相一致,難度很大。因此,發(fā)動(dòng)機(jī)廠家都把凸輪作為發(fā)動(dòng)機(jī)的壟斷技術(shù)。對(duì)機(jī)械中關(guān)鍵零件的反求成功,技術(shù)上就有突破,就會(huì)有創(chuàng)新。不同的機(jī)械設(shè)備,其關(guān)鍵零件不同。關(guān)鍵零件的確定,要視具體情況。一般情況下,關(guān)鍵零件的反求都需要較深的專門知識(shí)和技術(shù)。
(9)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的反求與創(chuàng)新
根據(jù)工作要求設(shè)計(jì)出機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的簡(jiǎn)圖,然后選擇材料,根據(jù)強(qiáng)度、剛度、制造工藝等要求進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),畫出總裝圖、零件圖,這一過程為正設(shè)計(jì)。而根據(jù)已有的設(shè)備,畫出其機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖,對(duì)其進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析、動(dòng)力分析及性能分析,并根據(jù)分析結(jié)果改進(jìn)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖,稱之為反設(shè)計(jì)。機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的反求設(shè)計(jì)就屬此類。它是反求設(shè)計(jì)中的重要?jiǎng)?chuàng)新手段。
進(jìn)行機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的反求時(shí),要注意產(chǎn)品的設(shè)計(jì)策略反求。一般情況下,可借助價(jià)值工程中提高價(jià)值的5個(gè)基本途徑作為產(chǎn)品的反求設(shè)計(jì)策略有:
?、俟δ懿蛔?,降低成本;
?、谠黾庸δ?,降低成本;
?、墼黾庸δ埽杀静蛔?;
?、軠p少功能,降低更多的成本;
?、菰黾庸δ?,增加成本。
其中第二條zui為理想,但有困難,只有依賴新技術(shù)、新材料、新工藝的突破。例如,大規(guī)模的集成電路的研制成功,計(jì)算機(jī)產(chǎn)品的功能越來越強(qiáng)大,而價(jià)格卻在下降。
機(jī)械設(shè)備等具體實(shí)物的反求設(shè)計(jì)是目前世界各國(guó)廣泛采用的吸取別國(guó)先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)的方法,我國(guó)起步較晚。因此,在進(jìn)行某一產(chǎn)品的反求設(shè)計(jì)時(shí),要廣范收集國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品的設(shè)計(jì)生產(chǎn)、使用等方面的資料,進(jìn)行分析對(duì)比,找出其優(yōu)點(diǎn)和不足之處,取優(yōu)去劣,寫出進(jìn)行反求設(shè)計(jì)的可行性報(bào)告,再開始工作。