已知機(jī)械設(shè)備中的反求與創(chuàng)新設(shè)計(jì)

　　● 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(kāi)發(fā)新產(chǎn)品提供了有利條件。

　　（2）機(jī)械設(shè)備反求設(shè)計(jì)的過(guò)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(shuō)明書(shū)、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(huà)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(guò)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：

　　①遵循“能恢復(fù)原機(jī)”的原則進(jìn)行拆機(jī)。也就是說(shuō)，拆完后能按原樣裝配。

　　②分解的零部件按機(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(pán)等部件）、過(guò)盈配合的零件或有些特殊的組件可不進(jìn)行分解。

　?、芊纸膺^(guò)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(guò)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(wàn)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(huà)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(wèn)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)。

　?、陉P(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。

　　③對(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(méi)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(méi)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。

　　④壩刂量具有復(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(huà)放大圖，以檢查測(cè)量中出現(xiàn)的問(wèn)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(guò)分析計(jì)算求出來(lái)。

　?。?）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(guò)反求設(shè)計(jì)來(lái)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(wèn)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(guò)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?lè)治龇ǖ仁侄螌?duì)材料的表面進(jìn)行定性分析或定量分析。

　　②材料的組織結(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ǎT造、鍛壓、擠壓、燒結(jié)、焊接、機(jī)加工以及熱處理等是zui常見(jiàn)的工藝。反求時(shí)，可酌情處理。

　　④材料的硬度分析：可通過(guò)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(jiàn)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(mén)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(huà)出總裝圖、零件圖，這一過(guò)程為正設(shè)計(jì)。而根據(jù)已有的設(shè)備，畫(huà)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：

　　①功能不變，降低成本；

　?、谠黾庸δ埽档统杀?；

　?、墼黾庸δ?，成本不變；

　　④減少功能，降低更多的成本；

　?、菰黾庸δ埽黾映杀?。

　　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(lái)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(xiě)出進(jìn)行反求設(shè)計(jì)的可行性報(bào)告，再開(kāi)始工作。