第2章 现代设计技术精要.ppt

图2-11 零件反求工程系统原理图 2. 整机反求 　整机反求的工作内容如下： 　(1) 探索样机的设计思想。事实上在选择引进样机时就有一个指导思想，例如是选择功能齐全的还是造价便宜的，是注重高科技含量还是可持续发展性(如节约资源、不污染环境和模块化设计等)。根据这个指导思想去分析样机的特点，判断此指导思想是否与需 求相吻合，这样才能为反求以后的产品发展打下良好的基础，避免引进错误。 (2) 功能剖析 每种产品都有其特定功能，这是引进样机和发展产品的核心问题。因此，必须对样机的功能进行深入的研究剖析，特别是关键性的功能，必须掌握其基本原理，才能在此基础上设计自己的产品。 (3) 性能试验 对样机的性能必须进行全面的试验和测定，反复验算，深入分析，掌握它的运动特性和动、静态力学特性，找出它可能存在的薄弱环节，以便于在自行设计开发时加以改进，使反求产品优于样机。 (4) 结构分析 零部件的结构与功能原理和机械性能直接有关，并同生产成本和使用性能关系密切，也影响产品的可制造性和可维护性。因此，必须充分了解功能零部件的结构特点及其作用，精确反求，否则会危及产品的稳定性和可靠性，达不到样机的使用性能。 　(5) 形体尺寸及精度测定 对于关键零件，必须采用先进而精确的反求手段和仪器，精确测定样件的形体和相关精度(尺寸、形状和相互位置精度)，并分析它们的作用，否则，反求设计的产品将达不到样机的质量要求。 (6) 工艺分析 这是反求工程中至关重要的一步。反求产品往往可以做到同样机“形似”，但由于工艺问题没有解决而达不到“神似”，即产品性能总达不到或不能超过样机。因此，在工艺问题上必须特别重视分析和掌握其工艺诀窍，这样才能真正达到反求工程的目标。 (7) 材料分析 零件的材料及其处理方法是决定零件的功能和使用性能的关键因素之一。一般情况下，可通过外观对比、密度确定、理化分析、硬度测定和光谱分析等各种方法来测定材料的物理性能、化学成分，分析对它的热处理和表面处理方法及工艺方法。 (8) 使用和维修分析。以用户的目光审视样机的使用方便性和易维修性，充分理解和掌握样机在这方面的设计思想。 (9) 相关辅料分析。样机中使用的冷却液、润滑剂、密封件等也会影响产品的使用性能，在反求工程中同样不能轻视。 除上述反求工作外，样机的造型设计、色彩配置、包装技术等也不能忽视，这将影响用户对产品的直觉印象和市场效应。 2.6 绿色产品设计 1. 绿色产品及特点 　　绿色产品是指在产品全生命周期内(包括原材料准备、设计、制造、包装、运输、使用、回收、再用或再生等过程)能节约资源和能源，对生态环境无危害或少危害，并对生产者及使用者具有良好保护性的产品。 因此，绿色产品设计可定义为面向不损害产品质量、功能及其制作过程的，能与环境相容的设计。 绿色产品的特点： (1) 优良的环境友好性，即产品从生产到使用乃至废弃回收处理的各个环节都对环境无害或危害极小。 这就要求企业在生产过程中选用清洁的原料、清洁的工艺过程，生产出清洁的产品；使用产品时不对使用者造成危害；报废产品在回收处理过程中很少产生废弃物。 　(2) 最大限度地利用材料资源。 　(3) 最大限度地节约能源。 2. 绿色产品设计的主要内容 　(1) 绿色产品的描述与建模：准确全面地描述绿色产品，建立系统的绿色产品评价模型是绿色产品设计的关键。 　(2) 绿色产品设计的材料选择：绿色产品设计要求设计人员改变传统的选材程序和步骤，选材时不仅要考虑产品的使用要求和性能，还应考虑环境约束准则，同时必须了解 材料对环境的影响，应选用无毒、无污染材料以及易回收、可重用、易降解材料。 　 (3) 面向拆卸性设计 传统设计方法多考虑产品的装配性，很少考虑产品的可拆卸性。绿色产品设计要求把可拆卸性作为产品结构设计的一项评价准则，使产品在报废以后其零部件能够高效地、不加破坏地被拆卸，这有利于零部件的重新利用 和材料的循环再生，达到节省资源、保护环境的目的。 产品类型千差万别，不同产品的拆卸性设计不尽相同。总体上，可拆卸性设计的原则包括： ① 实现零件的多功能性，减少应拆卸零部件的数目，减少拆卸工作量； ② 避免有相互影响的材料组合，避免零件的污损； ③ 易于拆卸，易于分离； ④ 实现零部件的标准化、系列化、模块化，减少零件的多样性。 (4) 产品的可回收性设计： 在设计时要充分考虑产品各零部件回收再利用的可能性、回收处理方法、回收费用等问题，达到节省材料、节约能源、尽量减小环境污染的目的。 可回收性设计的内容包括： ① 可回收材料的识别及标志；② 回收处理工艺方法：③ 可回收性的结构设计；④ 可回收性的经济分析与评价。 可回收性设计