浅谈机械创新设计中的反求设计.doc

湖南文理学院机械创新设计论文 机械创新设计论文论文题目：浅谈机械创新设计中的反求设计姓名：郭海杰学号：13班级：机自08101班指导教师：何哲明完成时间：2011年6月18日 浅谈机械创新设计中的反求设计 -机自08101班 郭海杰 摘要：本文介绍反求工程与反求设计的概念，说明反求设计与创新设计，是快速发展科学技术和国民经济的重要手段；论述技术引进的基本原则和反求设计的一般过程，讨论机械设备、技术资料的反求设计。关键词：反求设计；反求工程；创新设计；创新思维 0 引言 反求设计(也称逆向设计)是设计人员以先进设备的软件(图样、程序、技术文件)、影像(图片、照片等)和实物作为研究对象，应用现代设计理论方法、人机工程学等有关专业知识，进行系统的分析和研究，进而开发出同类的先进产品的过程。 在20世纪中后期，世界各国基于引进技术的为反求工程的应用已非常广泛，总结了许多应用反求工程进行技术创新的经验，其中以日本的技术引进与创新最为突出。在二战结束后，日本在经济上落后二、三十年。为恢复和振兴经济，日本在20世纪60年代提出科技立国方针：“一代引进，二代国产化，三代改进出口，四代占领国际市场”于是日本在消化、吸收引进技术的基础上，采用移植、组合、改进等方法开发出许多创新产品。 本文认为从我们国家目前的国情来看，科学技术相对落后，引进发达国家先进技术产品和科学技术，进行反求设计，仿造或设计出更佳产品，是上上之策！我们今年四月份前去参观实习的湖北东风汽车公司即是其中一个很好的实例！1反求工程概述 把别的国家的科技成果加以引进，消化吸收，改进提高，再进行创新设计，进而发展自己的新技术，是发展民族经济的捷径。称这一过程为反求工程（或逆向工程）。 基于引进技术的反求工程一般要经历以下过程：（1）引进技术的应用过程 学会引进产品或生产设备的技术操作和维修，做到“知其然”。（2） 引进技术的消化过程 对引进产品或生产设备的设计原理、结构、材料、制造工艺、管理方法等项内容进行深入的分析研究，做到“知其所以然”。（3） 引进技术的创新过程 在上述基础上，消化、综合引进的技术，采众家之长，进行创新设计，这一过程是反求工程最重要的环节，也是利用反求工程进行创新设计的最后结果阶段。 反求设计是创新的重要方法,一般情况下，有两种创新方式。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。第二种是从有到新。借助已有的产品、图样、音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方式。由于已存在真实的东西，人的设计方式是从形象思维开始的，用抽象思维去思考。这种思维方式符合大部分人所习惯的形象抽象形象的思维方式。由于对实物有了进一步的了解，并以此为参考，发扬其优点，克服其缺点，再凭借基本知识、思维、洞察力、灵感与丰富的经验，为创新设计提供了良好的环境。在从事反求设计时，一定要懂知识产权，不要侵害别人的专利权、著作仅、商标权等受保护的知识产权。同时也要注意保护自己所创新部分的知识产权。一定要处理好引入技术与反求设计的知识产权关系。2 已知机械设备的反求与创新设计 因存在具体的机器实物，又称实物的反求设计。硬件的反求设计，是反求工程中最常用的设计方法。2.1 机械设备反求设计的种类与特点1机械设备反求设计的种类（1）整机的反求 如一台发动机、一台机车（2）部件反求 如机床中的主轴箱、后桥、液力变矩器飞机的起落架等，一般是关键部件（3）零件反求 如凸轮轴、后桥中的圆锥齿轮2机械设备反求设计的特点（1）具有形象直观的实物，有利于形象思维。（2）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，以获得详细的设计资料。（3）可对产品或设备的尺寸直接进行测试与分析，以获得重要的尺寸设计资料。（4）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。（5）仿制产品与引进产品有可比性，有利于提高产品的质量。（6）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。2.2 机械设备反求设计的过程反求阶段反求设计分为两个阶段：再设计阶段反求阶段：通过对原有产品的剖析，知其所以然。吸取其技术精华、关键技术，达到为我所用。分析原有产品的技术矛盾，为改进或创新提出方向。再设计阶段：进行二次设计，开发出同类型的创新产品机械设备反求设计一般要经历如图1所示的流程： 2.3 零、部件的分解、测绘与分析（1） 设备的分解为了解样机的具体结构和零件的尺寸，必须对样机进行分解。分解机器实物必须遵循以下原则:1) 遵循能恢复原机的原则进行分解，也就是说，拆完后能复原装配。2) 对分解后的零部件和零件按机器的组成情况进行编号，并有分解纪录，说明零件类型，如连接件、紧固件、传动件、密封件等，并标明是否为标准件，分解的零件要有专人管理。3) 拆完后不易复原的零件可不分解。4) 注意难拆零件和有装配技巧的零件分解过程，减少恢复原机的困难。5) 正确使用装拆工具，不能硬砸乱打。（2） 零件尺寸测绘及绘制草图分解完后的零件要进行尺寸测绘，并画出草图，完成零件草图的绘制和技术要求的标定。在进行尺寸测量时要注意以下问题：1） 选择测量基准。2） 关键零件的尺寸要进行多次测量，取其平均值为测量尺寸。3） 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，没有公差的非功能性尺寸，仅测量到小数点后一位数字即可。4） 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、边画放大图，以检查测量中出现的问题，及时修正测量结果。5） 有些不能直接测量到的尺寸，要根据产品性能、技术要求、工作范围等条件，通过分析计算求出来。完成以上工作后，结合已分解产品和待开发产品的具体要求，即可展开反求设计。3 已知技术资料的反求与创新设计 常把引进的机械设备等实物叫作硬件引进，与产品生产有关的技术图样、产品样本、专利文献、影视图片、设计说明书、操作说明书、操作说明、维修手册等技术文件的引进称为软件引进。一、技术资料反求设计的特点 技术资料反求设计的特点：（1）技术资料反求设计的抽象性 引进的技术资料不是实物，可见性差，不如实物形象直观。因此，技术资料反求设计的过程是一个处理抽象信息的过程。（2）技术资料反求设计的智力性 按技术资料反求设计的过程是用逻辑思维分析技术资料，最后返回到设计出新产品的形象思维。具有高度的智力性。（3）技术资料反求设计的科学性 从技术资料的各种信息载体中提取信号，经过科学的分析和反求，去仿存真，由低级到高级。逐步破译出反求对象的技术秘密，从而得到接近客观的真值。（4）要综合运用相似理论、优化理论、模糊理论、决策理论、预测理论、计算机技术等多学科的知识。（5）技术资料反求设计的创造性 本身就是一种创造、创新的过程。二、技术资料反求设计的一般过程1）论证对引进技术资料进行反求设计的必要性。2）根据引进技术资料，论证进行反求设计成功的可能性。3）分析原理方案的可行性、技术条件的合理性。4）分析零、部件设计的正确性、可加工性。5）分析整机的操作、维修是否安全与方便。6）分析整机综合性能的优劣。三、图片资料的反求设计（1）图片资料反求设计的关键技术 对图片等资料进行分析是最主要的关键技术：主要有透视变换原理与技术、透视投影原理与技术、阴影、色彩与三维信息等技术。（2）图片资料反求设计的步骤 1）收集影像资料。 2）根据影像资料进行原理方案分析，结构分析。 3）原理方案的反求设计与评估。 4）技术设计的反求设计。 5）技术性能与经济性的评估。4、 专利文献的反求设计 专利产品具有新颖性、实用性，对专利进行深入的分析研究。实行反求设计，已成为人们开发新产品的一条途径。专利技术含说明书摘要（应用场合、技术特性、经济性、构成等）、说明书（主要是专利产品的组成原理）、权利要求书（说明要保护的内容）以及附图。对专利文献的反求设计主要依据这些内容。五、已知设备图样的反求设计引入国外先进产品的图样直接仿造生产，世界已进入了代表高科技的知识经济时代，仿造可加快发展速度，但不能领先世界水平。所以要在仿造的基础上有创新，研究出更为先进的产品返销国外，才能产生更大的经济效益。4 综述 反求设计的关键问题为：1）要把反求对象“吃透”，这是反求工程的核心和灵魂。2）反求设计要结合国情，这是反求产品生存，具有市场的前提条件。3）反求设计要有创新，这是反求产品赶超世界水平的关键 如今，在反求设计中已广泛使用计算机辅助设计，不仅提高了产品的质量，而且缩短产品设计与制造的周期、降低产品的成本，这必将成为以后反求设计的大趋势.参考文献 1 张春林.机械创新设计（第二版）M.北京：机械工业出版社，2007 2 G帕尔，W拜茨. 冯培恩，等译. 工程设计学M. 北京：机械工业出版社