计算机辅助设计与制造(第四章)

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1、机械工程学院研究生专业课计算机辅助设计与制造（第四章）重庆大学汽车工程学院郭钢教授/博导2015年12月9日目录第1章概论第2章新产品开发策划与概念设计第3章三维建模与产品设计（CAD）第4章逆向工程与新产品设计第5章计算机辅助工程（CAE）第6章计算机辅助制造(CAM）第7章产品数据管理（PDM）第8章协同设计与生命周期管理PLM第4章逆向工程与新产品设计4.1逆向工程概述逆向工程(ReverseEngineering)技术（又称反求工程技术）是从实物原型样机或样件快速获取三维数字信息和工程信

2、息的一系列工作方法和技术的总和。逆向工程技术的应用对于我国科技进步，推动经济建设有着重要的意义。引进国外先进技术的应用和开发一般可分为应用﹑消化和创新三个层次。应用层次一般只考虑购买国外先进的机器设备，在这一层次，引进工作的主要目的是利用这些设备在生产过程中发挥作用；消化层次则在引起国外先进的机器设备或产品时对引进设备或产品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，这一层次的主要目的是仿制引进的先进设备或产品；而创新层次是在综合消化引进技术的基础上，利用各种设计制造手段，

3、对原有技术进行改进﹑创新，反求设计﹑制造出在技术﹑性能等方面更好﹑市场竞争力更强的产品。第4章逆向工程与新产品设计4.2逆向工程技术研究对象(1)逆向工程的原理反求法要分析一个产品，首先要从产品的设计指导思想分析入手。产品的设计指导思想决定了产品的设计方案，深入分析并掌握产品的设计指导思想是分析了解整个产品设计的前提。充分了解逆向工程对象的功能有助于对产品原理方案的分析﹑理解和掌握，才有可能在进行逆向设计时得到基于原产品而又高于原产品的原理方案，这才是逆向工程技术的精髓所在。(2)逆向工程的材料

4、反求法对逆向对象材料的分析包括了材料成分的分析﹑材料组织结构的分析和材料的性能检测等几大部分。其中，常用的材料分析方法有：钢种的火花鉴别法，钢种听音鉴别法，原子发射光谱分析法，红外光谱分析法和化学分析微探针分析技术等；而材料的结构分析主要是分析研究材料的组织结构﹑晶体缺陷及相互之间的位相关系，可分为宏观组织分析和微观组织分析；性能检测主要是检测其力学性能和磁﹑电﹑声﹑光﹑热等物理性能。第4章逆向工程与新产品设计逆向工程技术研究对象(3)逆向工程的工艺反求法反求设计和反求工艺是相互联系的，缺一不可

5、。在缺乏制造原型产品的先进设备与先进工艺方法和未掌握某些技术诀窍的情况下，对反求对象进行工艺分析通常采用以下几种常用的方法：产品要求可满足使排除不可初步确定材料物（包括产品的的用条件的能使用的一二种材化特性功能﹑结构特点各种材料材料及工料和工艺分析﹑工作条件）及工艺艺产品外观观察查资料及调研（包括颜色﹑加工部位（包括该类产品常用的材料的状态﹑未加工部位的工艺﹑该类产品新材料新工艺的应用情况﹑生产厂家惯用的状态﹑是否进行了表面材料工艺﹑该类产品的失效形处理等）式）图4.1逆向工程材料反求法的一般过

6、程第4章逆向工程与新产品设计逆向工程技术研究对象(5)逆向工程对象造型的分析产品造型设计是产品设计与艺术设计相结合的综合性技术.其主要目的是运用工业美学﹑产品造型原理﹑人机工程学原理等对产品的外形构型﹑色彩设计等进行分析,以提高产品的外观质量和舒适方便程度。(6)逆向工程系列化﹑模块化分析分析逆向工程对象时，要做到思路开阔，要考虑到所引进的产品是否已经系列化了，是否为系列型谱中的一个，在系列型谱中是否具有代表性，产品的模块化程度如何等具体问题，使在设计制造时少走弯路，提高产品质量，降低成本，生产

7、出多品种﹑多规格﹑通用化较强的产品，提高产品的市场竞争力。逆向工程的工作流程明确设计要求反求分析（实物﹑软件或影像）变型设计测绘仿制开发设计变参数适应性设计设计原理方案设计技术设计工艺设计试验试制投产图4.2逆向工程的工作流程逆向工程常用方法确定反求对象产（1）、资料反求设计法品产品对象的需求分析规划分析产品对象的可行性反撰写可行性分析报告求对产品对象设计要求进行反求分析资反求分析产品设计的料原策略思想理反方分析产品设计的求案设计原则反设求反求分析产品功能实施计原理的理论基础法反求分析产品结构设

8、计所遵循结的结构设计原理构方案反反求分析产品结构要素的求组合﹑变异方式图4.3资料反求设计的一般内容第4章逆向工程与新产品设计（2）、实物反求设计法准备阶段绘部件﹑总装示意图绘部件﹒总装图(2)实物测绘原型实物性能测试功能原理分析分解绘制草图设计思想的反求校对﹑审核﹑标准化审查工艺审查材料﹑技术条件的反求审核工艺分析画零件图测量并确定尺寸及公差装配图审查评价反求产品的方案试制产品试验﹑反馈产品技术设计和评价图4.4实物反求设计法的过程第4章逆向工程与新产品设计4.3实物反求工作流程原始模型关键特