反求工程及快速原型制造课件

反求工程及快速原型制造,课程介绍,该课程是偏机类专业的一门拓展课，是面向从事产品开发技术人员岗位的职业技术技能学习课程。为学生创新设计、利用先进手段开展机械设计和制造打下良好的基础。,主要内容：,一反求工程的分析技术功能分析与方案设计、反求对象材料的分析、产品造型的分析与设计、精度的设计与分析、工艺与装配以及反求工程中的测试问题二反求工程设计的基本方法软件反求设计法、影像反求设计法、实物反求设计法,三快速原型制造技术的认知快速原型制造技术的原理、工作过程、应用及发展趋势四几种典型的快速成型工艺,反求工程,快速原型制造,第一章概述,1.1正向工程概述1.2反求工程概述1.3反求工程的研究内容1.4反求工程的研究特点1.5反求工程的设计程序,1.1正向工程概述,强调怎么做？,正向工程开发流程1）产品规划在对产品进行充分调查研究和分析的前提下，进一步确定产品所应具有的功能和各方面的约束条件。形成设计任务书。2）方案设计功能分析提出解决办法方案汇总可行性分析最佳方案3）结构与技术设计产生总装配草图及部件装配草图（运动学、动力学等分析计算，并进行零件校核）4）产品制造加工工艺检验装配关系,1.2反求工程概述,我国引进的产品如何深入研究、消化、吸收这些先进技术，探索引进产品中的关键技术，在此基础上改进、创新、开发出符合我国国情的先进产品，形成自己的技术体系。,反求工程技术产生的背景,背景之一,反求思维在工程中的应用源远流长，而提出这种术语并作为一门学问去研究，则是60年代初出现的日本在60年代初提出科技立国方针：一代引进、二代国产化、三代改进出口、四代占领国际市场60年代中期的口号是“第一台引进，第二台国产化，第三台出口”,复杂产品（如飞机、汽车等主模型）型面构成复杂，现阶段必须制造出实物原型，在实物原型的基础上开展开发。,反求工程技术产生的背景,背景之二,概念设计,效果图,油泥模型,风洞试验,修改,模型定型,数字化测量,模型重构,制造模型,符合空气动力学性能的流线性,汽车仪表板开发流程,概念设计,效果图,汽车仪表板开发流程,油泥模,汽车仪表板开发流程,测量,汽车仪表板开发流程,点云数据,汽车仪表板开发流程,CAD模型,汽车仪表板开发流程,16,最终产品,汽车仪表板开发流程,反求工程的定义,广义定义：针对消化吸收先进技术的一系列分析方法和应用技术的组合。它是以先进产品设备的实物、软件（图纸、程序、技术文件等）或影像（图片、照片等）作为研究对象，应用现代设计理论方法、生产工程学、材料学和有关专业知识进行系统深入的分析和研究，探索其关键技术，进而开发出同类的先进产品。它是通过综合运用设计人员的工程设计经验、知识和创新性思维，对已有产品进行解剖、消化吸收和再创造的过程，是对已有设计的再设计。包括：设计反求（几何、材料）、工艺反求等,狭义定义：针对实物样件的几何形状反求的“实物反求工程”，即根据实物模型的坐标测量数据，通过实物数字化技术和模型重建技术将实物模型转化为数字化模型，还原实物模型中包含的材料、工艺、形状等诸多方面的原始设计意图的过程，而后进行分析、加工等处理。包括：几何形状的反求,正向工程：（正向设计）是根据市场需求，提出目标和技术要求，进行功能设计，变为产品市场需求，设计要求设计师的创造性活动产品怎么做反求工程：从已知事物的有关信息，去寻求这些信息的科学性、技术性、先进性、经济性、合理性、国产化的可能性等等，再回溯这些信息的科学依据，即充分消化与吸收，更重要的是在此基础上进行改进、挖潜和再创造已知事物消化、再创造市场竞争的新产品为什么这样做,反求工程与正向工程,反求工程一般可分为应用、消化和创新三个阶段:(1)应用阶段一般只考虑购买国外先进的机器设备；(2)消化阶段则在引进国外先进产品时进行深入的分析研究，以科学的理论和先进的测试设备对其性能进行研究，这一阶段的主要目的是仿制引进的先进设备或产品；(3)创新阶段是在综合消化引进技术的基础上利用各种设计制造手段，对原有技术进行改进、创新，以求设计、制造出在技术性能等方面更好、市场竞争能力更强的产品。,1.3反求工程的研究内容,引进技术中包括产品的研究与发展、生产制造工程、管理和市场等方面的问题，它们组成完整的系统，反求工程应该包含对整个系统的分析。着重讨论反设计的问题，也就是从已有产品或技术进行分析研究，掌握其功能原理、参数、尺寸、材料和结构，特别是关键技术，在此基础上进行仿制或再设计，开发出先进产品。这也可称之为反求设计法或二次设计法。设计反求的目的是根据设计思维规律，研究反求对象的设计思想系统的构成、特点和内在联系。,具体研究内容包括：（1）探索产品设计的指导思想（2）原理方案的分析（3）结构分析（4）形体尺寸（5）精度分配（6）材料分析（7）工作性能分析（8）造型设计分析（9）工艺分析（10）使用维护分析（11）包装技术,1.4反求工程的研究特点,（1）反求工程的理论与方法基础要进行反求工程分析，必须运用现代设计理论和方法（系统工程、价值工程、优化工程、工业美学、相似理论等），同时要深入掌握基础理论（数学、力学、材料学、机、液、光及电子技术等）与有关专业的理论和知识。要掌握材料的机械性能和成分及产品各种工作性能的测试方法和手段，并运用计算机等先进工具提高计算、测试、数据管理和分析等工作的质量和效率。,（2）了解有关产品及技术的发展动向为了更好地对先进产品进行反求分析，必须了解有关产品的技术发展动向。（3）深入分析研究，掌握关键技术对研究对象进行全面的反求分析，其中最重要的是掌握其关键技术（knowhow）。关键技术涉及到功能、结构、工艺、材料等方面，掌握关键技术对提高产品的水平将起决定性作用。,1.4反求工程的设计程序,反求工程的基本流程可以分为以下三个阶段：分析阶段再设计阶段反求产品的制造阶段,1.反求分析阶段,相对于一般设计，反求设计首先应突出“求”的环节。通过反求分析，要求对反求对象从功能、原理方案、零部件结构尺寸、材料性能、加工装配工艺等有全面深入的了解，明确其关键功能和关键技术，对设计中的特点和不足之处也应作出必要的评估。,2.再设计阶段,（1）测绘仿制（2）变参数设计