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第7章 反求工程设计 第7章 反求工程设计 7.1 概述 　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、材料、结构、尺寸、关键技术等指标，去寻求这些信息的科学性、技术性，先进性、经济性、合理性等，并且充分消化和吸收；然后在此基础上，再根据现代设计理论方法，对原产品进行仿造设计、改进设计或创新设计。 　在反求设计阶段，对原产品进行反求分析的基础上，可进行测绘仿制、开发设计和变异设计，研制出符合市场需求的新产品。 7.4 反求工程的原理与方法 　　反求工程包括设计反求、工艺反求、材料反求、管理反求等多个方面，这是一项十分复杂的技术工程，它涉及到众多的科学技术知识。本节将有关问题进行简要介绍。 7.4.1 设计反求 　反求对象分析可根据产品设计、加工、使用的寿命周期等方面逐项深入进行。反求设计强调剖析原产品在“求”上狠下功夫，理解原设计的精华；再设计时在改进与创新，力图在较高起点上设计出竞争力更强的创新产品。 　据资料统计，各国70%以上的技术都来自国外，所以通过反求工程掌握这些技术是十分必要的，因为在反求的基础上进行再设计，起点高，更容易得到创新的产品。 　　反求设计已成为世界各国发展科学技术、开发新产品的重要设计方法之一。 　　反求设计通常可分为两个阶段：反求对象分析阶段和反求创新设计阶段。 　　反求对象分析阶段： 　　主要是通过对原有产品的剖析、寻找原产品的技术缺陷、吸取其技术精华、关键技术，为改进或创新设计提出方向。 　反求创新设计阶段： 　是在对原产品进行反求分析的基础上，可进行测绘仿制、开发设计和变异设计，研制出符合市场需求的新产品。 　开发设计就是在分析原有产品的基础上，抓住功能的本质，从原理方案开始进行创新设计； 　变异设计则是在现有产品的基础上，对参数、机构、结构、材料等进行改进设计，或对产品进行系列化设计。 　反求对象分析一般可根据产品设计、加工、使用的寿命周期等方面逐项深入进行，内容包括以下方面： 　(1)反求对象设计指导思想的分析 　该思想决定了产品的设计方案，不同时期的产品在设计指导思想方而是不同的。比如在早期人们往往是从完善功能、扩展功能、降低成木方而开发产品。而当今在保证功能的前提下，产品的精美造型、工作生活的舒适性等方而上升为主要矛盾：如计算机键盘、鼠标必须使操作人员手用舒适；汽车座椅能够缓解驾驶员的疲劳等。 　(2)反求对象功能原理方案分析 　充分了解反求对象的功能有助于对产品原理方案的分析、理解和掌握，也才有可能在进行反求设计时，得到基于原产品又高于原产品的原理方案，这是反求工程技术的精髓所在。 　(4)反求对象工艺分析 　反求设计和反求工艺是相互联系、缺一不可的。 　分析产品的加工过程和关键工艺十分必要。在此基础上改进工艺方案，或选择合理工艺参数，确定新设计产品的制造工艺方法。 　通常采用的方法有：反判法编制工艺规程；改进工艺方案，保证原设计的要求；曲线对应法反求工艺参数；局部改进原型结构以适应工艺水平等。 　　(3)反求对象材料的分析 　　机械零件材料及热处理方法的选择，将直接影响零件的强度、寿命、可靠性等性能指标。材料的分析包括材料成分、材料组织结构和材料的性能检测等几大部分。 　　通过材料分析，来确定材料的牌号及热处理方式。有时需通过材料分析，寻找材料代用品，如用合适的国产材料代替进口材料。 　反求设计中应注意的问题，主要如下： 　(1)探索原产品的设计思想 　探索原产品设计的指导思想是产品改进设计的前提。如某减速器有两个输入轴，一个用电动机驱动，而另一个则考虑到停电时用柴油机驱动。其设计的指导思想一定是应用在非常重要的场合。奔腾计算机I型的主机电源较大，其设计的指导思想是该机升级时仅更换 CPU 芯片即可。了解原产品的设计思想后，可按认知规律，提前设计出新一代同类产品。 　(2)探索原产品的原理方案设计 　各种产品都是按一定的要求设计的，而满足一定要求的产品，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。不同的功能目标可引导出不同的原理方案。 　探索原产品的原理方案设计，可以了解功能目标的确定原则，这对产品的改进设计有极大的帮助。 　(3)研究产品的结构设计 　产品中零、部件的具体结构是产品功能目标的保证，对产品的性能、成本、寿命、可靠性有着极大的影响。 　(4)对产品的零、部件进行测绘 　对产品的零、部件进行测绘是反求设计中工作量很大的一部分工作。用现代设计方法对所求的零件进行分析，进而确定反求时的设计方法。 　(5)对产品的零件公差与配合公差进行分析 　公差问题的分析是反求设计中的难点之一。 　通过测量，只能得到零件的加工尺寸，不能获得几何精度的分配。合理设计其几何精度、对提高产品的装配精度和机械性能至关重要。 　(6)