《現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論與方法》研究生課件,現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論與方法,現(xiàn)代,設(shè)計(jì),理論,方法,研究生,課件 第第7章章 反求工程設(shè)計(jì)反求工程設(shè)計(jì) Reverse Engineering Design第第7章章 反求工程設(shè)計(jì)反求工程設(shè)計(jì)內(nèi)容簡(jiǎn)介內(nèi)容簡(jiǎn)介內(nèi)容簡(jiǎn)介內(nèi)容簡(jiǎn)介反求工程設(shè)計(jì)反求工程設(shè)計(jì)反求工程設(shè)計(jì)反求工程設(shè)計(jì)是一種十分有用的是一種十分有用的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法。它是針對(duì)它是針對(duì)消化消化消化消化吸收先進(jìn)技術(shù)吸收先進(jìn)技術(shù)吸收先進(jìn)技術(shù)吸收先進(jìn)技術(shù)的系列的系列分析方法分析方法和和應(yīng)用技術(shù)應(yīng)用技術(shù)的綜合的一項(xiàng)新技術(shù)。的綜合的一項(xiàng)新技術(shù)。本章本章本章本章主要介紹了主要介紹了如下方面內(nèi)容如下方面內(nèi)容如下方面內(nèi)容如下方面內(nèi)容：反求工程與反求設(shè)計(jì)的概念及特點(diǎn)反求工程與反求設(shè)計(jì)的概念及特點(diǎn) 反求工程設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容及原理反求工程設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容及原理 相似理論及相似設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)介相似理論及相似設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)介 反求工程的原理與方法反求工程的原理與方法7.1 概述概述7.1.1 反求工程與反求設(shè)計(jì)的概念反求工程與反求設(shè)計(jì)的概念反求工程反求工程反求工程反求工程（Reverse Engineering，簡(jiǎn)稱，簡(jiǎn)稱RE）也稱也稱逆向工程逆向工程，它是針對(duì)它是針對(duì)消化吸收先進(jìn)技術(shù)消化吸收先進(jìn)技術(shù)的的系列分析方法系列分析方法和和應(yīng)用技術(shù)應(yīng)用技術(shù)的綜合的一的綜合的一項(xiàng)項(xiàng)新技術(shù)新技術(shù)新技術(shù)新技術(shù)。這一新技術(shù)這一新技術(shù)，它以，它以現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論方法現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論方法、生產(chǎn)工程學(xué)生產(chǎn)工程學(xué)、材料科學(xué)材料科學(xué)為基礎(chǔ)，運(yùn)用各類專業(yè)人員為基礎(chǔ)，運(yùn)用各類專業(yè)人員工程設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)工程設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)知識(shí)和和創(chuàng)新思維創(chuàng)新思維，對(duì)，對(duì)其已有其已有新技術(shù)新技術(shù)進(jìn)行進(jìn)行解剖解剖、深化深化和和再創(chuàng)造再創(chuàng)造，而應(yīng)用于，而應(yīng)用于產(chǎn)品開(kāi)發(fā)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和和仿真仿真制造制造的一種的一種并行設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)技術(shù)并行設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)技術(shù)并行設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)技術(shù)并行設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)技術(shù)。為此而發(fā)展出的。為此而發(fā)展出的反求工程設(shè)計(jì)反求工程設(shè)計(jì)（或（或稱稱反求設(shè)計(jì)反求設(shè)計(jì)），也就成為一種十分有用的），也就成為一種十分有用的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法和技術(shù)現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法和技術(shù)。在在機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域中，中，反求工程設(shè)計(jì)反求工程設(shè)計(jì)反求工程設(shè)計(jì)反求工程設(shè)計(jì)就是在就是在沒(méi)有圖紙沒(méi)有圖紙或或圖紙不完圖紙不完全全以及沒(méi)有以及沒(méi)有CAD模型模型的情況下，按照已有的情況下，按照已有零件的模型零件的模型（稱為（稱為零件原零件原形形），利用），利用各種數(shù)字化技術(shù)各種數(shù)字化技術(shù)及及CAD技術(shù)技術(shù)重新重新構(gòu)造原形構(gòu)造原形構(gòu)造原形構(gòu)造原形CAD模型模型的過(guò)程。的過(guò)程。反求工程反求工程反求工程反求工程包括包括設(shè)計(jì)反求設(shè)計(jì)反求、工藝反求工藝反求、材料反求材料反求和和管理反求管理反求等各等各個(gè)方面。它以個(gè)方面。它以先進(jìn)產(chǎn)品先進(jìn)產(chǎn)品先進(jìn)產(chǎn)品先進(jìn)產(chǎn)品的的實(shí)物實(shí)物、軟件軟件（圖樣圖樣、程序程序、技術(shù)文件技術(shù)文件等）等）或或影像影像（圖片圖片、照片照片等）作為研究對(duì)象，應(yīng)用等）作為研究對(duì)象，應(yīng)用現(xiàn)代設(shè)計(jì)現(xiàn)代設(shè)計(jì)的理論方法、的理論方法、生產(chǎn)工程學(xué)、材料科學(xué)和有關(guān)專業(yè)知識(shí)，進(jìn)行系統(tǒng)地分析研究，探生產(chǎn)工程學(xué)、材料科學(xué)和有關(guān)專業(yè)知識(shí)，進(jìn)行系統(tǒng)地分析研究，探索掌握其索掌握其關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)，進(jìn)而開(kāi)發(fā)出，進(jìn)而開(kāi)發(fā)出同類的新產(chǎn)品同類的新產(chǎn)品同類的新產(chǎn)品同類的新產(chǎn)品。反求工程的次序反求工程的次序反求工程的次序反求工程的次序是：是：首先進(jìn)行首先進(jìn)行反求分析反求分析反求分析反求分析；然后進(jìn)行然后進(jìn)行反求設(shè)計(jì)反求設(shè)計(jì)反求設(shè)計(jì)反求設(shè)計(jì)。進(jìn)行進(jìn)行反求分析反求分析反求分析反求分析時(shí)，針對(duì)時(shí)，針對(duì)反求對(duì)象的不同形式反求對(duì)象的不同形式實(shí)物實(shí)物、軟件軟件或或影像影像，應(yīng)采用不同的方法。，應(yīng)采用不同的方法。(1)對(duì)對(duì)實(shí)物為機(jī)器設(shè)備實(shí)物為機(jī)器設(shè)備實(shí)物為機(jī)器設(shè)備實(shí)物為機(jī)器設(shè)備的反求，可用的反求，可用實(shí)測(cè)手段實(shí)測(cè)手段獲得所需參數(shù)和性獲得所需參數(shù)和性能、材料、尺寸等。能、材料、尺寸等。(2)對(duì)對(duì)軟件軟件軟件軟件（如（如圖樣圖樣）的反求，可直接分析了解產(chǎn)品和各部件）的反求，可直接分析了解產(chǎn)品和各部件的尺寸、結(jié)構(gòu)和材料，但掌握使用性能和工藝，則要通過(guò)試制和的尺寸、結(jié)構(gòu)和材料，但掌握使用性能和工藝，則要通過(guò)試制和試驗(yàn)。試驗(yàn)。(3)對(duì)對(duì)影像影像影像影像（如（如圖片圖片、照片照片）的反求，可用）的反求，可用透視法透視法與與解析法解析法求求出主要尺寸間的大小相對(duì)關(guān)系，用機(jī)器與人或已知參照物對(duì)比，出主要尺寸間的大小相對(duì)關(guān)系，用機(jī)器與人或已知參照物對(duì)比，出幾個(gè)絕對(duì)尺寸，推算其它尺寸。出幾個(gè)絕對(duì)尺寸，推算其它尺寸。(4)對(duì)對(duì)材料材料材料材料和和和和工藝工藝工藝工藝的反求，則都需要通過(guò)的反求，則都需要通過(guò)試制試制和和試驗(yàn)試驗(yàn)的方法才的方法才能解決。在以上充分分析的基礎(chǔ)上，才能進(jìn)行不同的能解決。在以上充分分析的基礎(chǔ)上，才能進(jìn)行不同的反求設(shè)計(jì)反求設(shè)計(jì)反求設(shè)計(jì)反求設(shè)計(jì)。作為一種作為一種逆向思維逆向思維逆向思維逆向思維的工作方式，的工作方式，反求工程技術(shù)反求工程技術(shù)反求工程技術(shù)反求工程技術(shù)與傳統(tǒng)的產(chǎn)品與傳統(tǒng)的產(chǎn)品正正正正向設(shè)計(jì)方法向設(shè)計(jì)方法向設(shè)計(jì)方法向設(shè)計(jì)方法不同，它是根據(jù)不同，它是根據(jù)已經(jīng)存在的產(chǎn)品已經(jīng)存在的產(chǎn)品或或零件原型零件原型來(lái)構(gòu)造來(lái)構(gòu)造產(chǎn)品產(chǎn)品的工程設(shè)計(jì)模型的工程設(shè)計(jì)模型或或概念模型概念模型，在此基礎(chǔ)上對(duì)，在此基礎(chǔ)上對(duì)已有產(chǎn)品已有產(chǎn)品進(jìn)行進(jìn)行解剖解剖、深深化化和和再創(chuàng)造再創(chuàng)造，是對(duì)，是對(duì)已有設(shè)計(jì)的再設(shè)計(jì)已有設(shè)計(jì)的再設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)的產(chǎn)品傳統(tǒng)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程開(kāi)發(fā)過(guò)程遵從遵從正向工程正向工程正向工程正向工程（或（或正向設(shè)計(jì)正向設(shè)計(jì)）的思維進(jìn)行，）的思維進(jìn)行，是從收集是從收集市場(chǎng)需求信息市場(chǎng)需求信息著手，按照著手，按照“產(chǎn)品功能描述產(chǎn)品功能描述（產(chǎn)品規(guī)格及預(yù)（產(chǎn)品規(guī)格及預(yù)期目標(biāo)）、期目標(biāo)）、產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)、產(chǎn)品總體設(shè)計(jì)產(chǎn)品總體設(shè)計(jì)及及詳細(xì)的零部件設(shè)計(jì)詳細(xì)的零部件設(shè)計(jì)、制制定生產(chǎn)工藝流程定生產(chǎn)工藝流程、設(shè)計(jì)制造工夾具設(shè)計(jì)制造工夾具、模具等工裝模具等工裝、零部加工及裝配零部加工及裝配、產(chǎn)品檢驗(yàn)及性能測(cè)試產(chǎn)品檢驗(yàn)及性能測(cè)試”這樣的步驟開(kāi)展工作，是這樣的步驟開(kāi)展工作，是從從未知到已知未知到已知、從、從抽象到具體的過(guò)程抽象到具體的過(guò)程。而而反求工程反求工程反求工程反求工程則是按照則是按照產(chǎn)品引進(jìn)產(chǎn)品引進(jìn)、消化消化、吸收吸收與與創(chuàng)新創(chuàng)新的思路，以的思路，以“實(shí)物實(shí)物、原理原理、功能功能、三維重構(gòu)再設(shè)計(jì)三維重構(gòu)再設(shè)計(jì)”框架模型為工作過(guò)程，其框架模型為工作過(guò)程，其中，最主要的任務(wù)是將中，最主要的任務(wù)是將原始物理模型原始物理模型轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為工程設(shè)計(jì)概念工程設(shè)計(jì)概念或或CAD模模型型。一方面為提高工程設(shè)計(jì)、加工、分析的質(zhì)量和效率提供。一方面為提高工程設(shè)計(jì)、加工、分析的質(zhì)量和效率提供充足的充足的信息信息，另一方面則為充分利用先進(jìn)的，另一方面則為充分利用先進(jìn)的CAD/CAE/CAM技術(shù)對(duì)已有的技術(shù)對(duì)已有的產(chǎn)品進(jìn)行產(chǎn)品進(jìn)行再創(chuàng)新工程服務(wù)再創(chuàng)新工程服務(wù)。正向工程正向工程正向工程正向工程與與反求工程反求工程反求工程反求工程過(guò)程兩者比較，過(guò)程兩者比較，最本質(zhì)的區(qū)別最本質(zhì)的區(qū)別在于：在于：正向工程正向工程正向工程正向工程是由是由抽象的較高層次概念抽象的較高層次概念或或獨(dú)立實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)獨(dú)立實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)過(guò)渡到設(shè)過(guò)渡到設(shè)計(jì)的物理實(shí)現(xiàn)，從設(shè)計(jì)概念至計(jì)的物理實(shí)現(xiàn)，從設(shè)計(jì)概念至CAD模型具有一個(gè)明確的過(guò)程。模型具有一個(gè)明確的過(guò)程。而而反求工程反求工程反求工程反求工程是基于是基于一個(gè)實(shí)物原型一個(gè)實(shí)物原型來(lái)構(gòu)造來(lái)構(gòu)造它的設(shè)計(jì)概念它的設(shè)計(jì)概念，并且通，并且通過(guò)對(duì)重構(gòu)模型特征參數(shù)的過(guò)對(duì)重構(gòu)模型特征參數(shù)的調(diào)整調(diào)整和和修改修改來(lái)達(dá)到對(duì)來(lái)達(dá)到對(duì)實(shí)物原型的產(chǎn)品實(shí)物原型的產(chǎn)品實(shí)物原型的產(chǎn)品實(shí)物原型的產(chǎn)品復(fù)制復(fù)制和創(chuàng)新，以滿足產(chǎn)品更新?lián)Q代和創(chuàng)新設(shè)計(jì)的要求。和創(chuàng)新，以滿足產(chǎn)品更新?lián)Q代和創(chuàng)新設(shè)計(jì)的要求。在在反求工程反求工程反求工程反求工程中，由離散的數(shù)字化點(diǎn)到中，由離散的數(shù)字化點(diǎn)到CAD模型的建立是一個(gè)復(fù)模型的建立是一個(gè)復(fù)雜的設(shè)計(jì)推理和數(shù)據(jù)加工過(guò)程。一般產(chǎn)品的雜的設(shè)計(jì)推理和數(shù)據(jù)加工過(guò)程。一般產(chǎn)品的正向設(shè)計(jì)正向設(shè)計(jì)正向設(shè)計(jì)正向設(shè)計(jì)與與反求工程設(shè)反求工程設(shè)反求工程設(shè)反求工程設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)計(jì)的的基本過(guò)程如的的基本過(guò)程如圖圖7-1所示。所示。圖圖7-1 一般產(chǎn)品的正向設(shè)計(jì)與反求工程設(shè)計(jì)的基本過(guò)程一般產(chǎn)品的正向設(shè)計(jì)與反求工程設(shè)計(jì)的基本過(guò)程(a)一般產(chǎn)品正向設(shè)計(jì)過(guò)程一般產(chǎn)品正向設(shè)計(jì)過(guò)程(b)反求工程設(shè)計(jì)過(guò)程反求工程設(shè)計(jì)過(guò)程 經(jīng)過(guò)多年來(lái)的應(yīng)用實(shí)踐表明，經(jīng)過(guò)多年來(lái)的應(yīng)用實(shí)踐表明，反求工程反求工程反求工程反求工程具有具有如下特點(diǎn)如下特點(diǎn)如下特點(diǎn)如下特點(diǎn):(1)可以使企業(yè)可以使企業(yè)快速響應(yīng)市場(chǎng)快速響應(yīng)市場(chǎng)快速響應(yīng)市場(chǎng)快速響應(yīng)市場(chǎng)，大大縮短產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)及上，大大縮短產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)及上市周期，加快產(chǎn)品的更新?lián)Q代速度，降低企業(yè)開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品的成本與風(fēng)市周期，加快產(chǎn)品的更新?lián)Q代速度，降低企業(yè)開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品的成本與風(fēng)險(xiǎn)。險(xiǎn)。(2)適合于適合于適合于適合于單件、小批量、形狀不規(guī)則的單件、小批量、形狀不規(guī)則的零件的制造零件的制造，特別是，特別是模模具的制造具的制造。(3)對(duì)于設(shè)計(jì)與制造技術(shù)相對(duì)落后的國(guó)家和地區(qū)，對(duì)于設(shè)計(jì)與制造技術(shù)相對(duì)落后的國(guó)家和地區(qū)，反求工程反求工程反求工程反求工程是是快快速速改變改變改變改變其落后狀況其落后狀況其落后狀況其落后狀況，提高提高設(shè)計(jì)與制造水平的好方法設(shè)計(jì)與制造水平的好方法設(shè)計(jì)與制造水平的好方法設(shè)計(jì)與制造水平的好方法。7.1.2 反求工程反求工程的特點(diǎn)的特點(diǎn)基于基于產(chǎn)品的技術(shù)引進(jìn)產(chǎn)品的技術(shù)引進(jìn)涉及產(chǎn)品的涉及產(chǎn)品的消化消化、吸收吸收、仿制仿制、改進(jìn)改進(jìn)、生生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理和和市場(chǎng)營(yíng)銷市場(chǎng)營(yíng)銷等多個(gè)方面，它們組成了等多個(gè)方面，它們組成了一個(gè)完整的系統(tǒng)一個(gè)完整的系統(tǒng)。反求工程反求工程反求工程反求工程就是對(duì)就是對(duì)這個(gè)系統(tǒng)這個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行分析和研究的進(jìn)行分析和研究的一門專門技術(shù)一門專門技術(shù)。因此，因此，整個(gè)反求工程技術(shù)整個(gè)反求工程技術(shù)整個(gè)反求工程技術(shù)整個(gè)反求工程技術(shù)可大致分為可大致分為如下三個(gè)階段如下三個(gè)階段如下三個(gè)階段如下三個(gè)階段：(1)(1)認(rèn)識(shí)階段認(rèn)識(shí)階段認(rèn)識(shí)階段認(rèn)識(shí)階段通過(guò)對(duì)通過(guò)對(duì)所需復(fù)制零件所需復(fù)制零件進(jìn)行全面的進(jìn)行全面的功能分析功能分析及其及其加工方法分析加工方法分析，由，由設(shè)計(jì)人員確定出設(shè)計(jì)人員確定出零件的技術(shù)指標(biāo)零件的技術(shù)指標(biāo)以及以及零件中各幾何元素拓?fù)潢P(guān)系零件中各幾何元素拓?fù)潢P(guān)系，掌，掌握該零件的握該零件的關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)。認(rèn)識(shí)階段的工作認(rèn)識(shí)階段的工作是整個(gè)是整個(gè)反求工程反求工程反求工程反求工程成功與否的關(guān)鍵。成功與否的關(guān)鍵。(2)(2)再設(shè)計(jì)階段再設(shè)計(jì)階段再設(shè)計(jì)階段再設(shè)計(jì)階段再設(shè)計(jì)階段再設(shè)計(jì)階段是指從零件測(cè)量規(guī)劃的制定一直到零件是指從零件測(cè)量規(guī)劃的制定一直到零件CAD模型的重模型的重構(gòu)，這個(gè)階段主要完成的工作有測(cè)量規(guī)劃、測(cè)量數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)處理及修構(gòu)，這個(gè)階段主要完成的工作有測(cè)量規(guī)劃、測(cè)量數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)處理及修正、曲面重構(gòu)、零件正、曲面重構(gòu)、零件CAD模型生成。模型生成。(3)(3)加工制造及功能檢驗(yàn)階段加工制造及功能檢驗(yàn)階段加工制造及功能檢驗(yàn)階段加工制造及功能檢驗(yàn)階段這個(gè)階段的工作這個(gè)階段的工作是根據(jù)零件的加工方法不同，制定是根據(jù)零件的加工方法不同，制定出相應(yīng)的加出相應(yīng)的加工工藝工工藝。例如，例如，有的零件有的零件CAD模型模型可直接通過(guò)快速原型制造得到樣件原可直接通過(guò)快速原型制造得到樣件原型；型；有的有的CAD模型模型可直接經(jīng)可直接經(jīng)CAM軟件生成軟件生成NC數(shù)控代碼，到加工中數(shù)控代碼，到加工中心或其它數(shù)控設(shè)備上加工出該零件；有的需要采用沖壓成形工藝心或其它數(shù)控設(shè)備上加工出該零件；有的需要采用沖壓成形工藝(如如汽車覆蓋件汽車覆蓋件)，利用成形模具進(jìn)行批量生產(chǎn)等等。，利用成形模具進(jìn)行批量生產(chǎn)等等。最后，還要對(duì)加工出的零件功能進(jìn)行檢驗(yàn)，如果不合格，則要最后，還要對(duì)加工出的零件功能進(jìn)行檢驗(yàn)，如果不合格，則要重新進(jìn)行再設(shè)計(jì)和再加工、檢驗(yàn)，直到合格為止。重新進(jìn)行再設(shè)計(jì)和再加工、檢驗(yàn)，直到合格為止。加工制造階段加工制造階段加工制造階段加工制造階段可稱為可稱為反求工程的下游應(yīng)用階段反求工程的下游應(yīng)用階段，由于零件加工，由于零件加工制造的手段具有多樣性，與不同加工方法相對(duì)應(yīng)的集成制造的手段具有多樣性，與不同加工方法相對(duì)應(yīng)的集成反求工程系反求工程系統(tǒng)統(tǒng)是不同的。是不同的。反求工程反求工程反求工程反求工程作為一種現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法和理念，已在工程中得到較好應(yīng)作為一種現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法和理念，已在工程中得到較好應(yīng)用，目前主要表現(xiàn)在用，目前主要表現(xiàn)在以下方面以下方面：(1)在缺乏在缺乏二維設(shè)計(jì)圖紙二維設(shè)計(jì)圖紙或者或者原始設(shè)計(jì)參數(shù)原始設(shè)計(jì)參數(shù)情況下，需要將情況下，需要將實(shí)物實(shí)物零件零件轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)表達(dá)的計(jì)算機(jī)表達(dá)的CAD模型模型，以便充分利用現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)輔助，以便充分利用現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)輔助分析分析(CAE)、計(jì)算機(jī)輔助制造、計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)等先進(jìn)技術(shù)，進(jìn)行等先進(jìn)技術(shù)，進(jìn)行再創(chuàng)新設(shè)計(jì)再創(chuàng)新設(shè)計(jì)再創(chuàng)新設(shè)計(jì)再創(chuàng)新設(shè)計(jì)。(2)有些零件有較高的美學(xué)、空氣動(dòng)力學(xué)要求，難以在計(jì)算機(jī)上有些零件有較高的美學(xué)、空氣動(dòng)力學(xué)要求，難以在計(jì)算機(jī)上直接造型。設(shè)計(jì)時(shí)往往需要首先制作黏土或油泥的直接造型。設(shè)計(jì)時(shí)往往需要首先制作黏土或油泥的比例模型比例模型，然后進(jìn)，然后進(jìn)行行各種實(shí)驗(yàn)各種實(shí)驗(yàn)，如風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)、水池實(shí)驗(yàn)等，如風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)、水池實(shí)驗(yàn)等，一旦一旦一旦一旦外形確定外形確定外形確定外形確定，就需要使用，就需要使用反求工程技術(shù)反求工程技術(shù)將其轉(zhuǎn)化為將其轉(zhuǎn)化為CADCAD模型模型模型模型。(3)一些零件可能需要經(jīng)過(guò)多次修改，如在模具制造中，經(jīng)常需一些零件可能需要經(jīng)過(guò)多次修改，如在模具制造中，經(jīng)常需要通過(guò)反復(fù)試沖和修改模具型面，方可得到最終符合要求的模具。要通過(guò)反復(fù)試沖和修改模具型面，方可得到最終符合要求的模具。反反求工程求工程便成為便成為制造制造-檢驗(yàn)檢驗(yàn)-修正修正-建模建模-制造制造這一環(huán)節(jié)中重要的這一環(huán)節(jié)中重要的快速建模手快速建模手段段。7.1.3 反求工程設(shè)計(jì)的應(yīng)用反求工程設(shè)計(jì)的應(yīng)用(4)在在生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域，采用，采用反求工程技術(shù)反求工程技術(shù)，擺脫原來(lái)的以手，擺脫原來(lái)的以手工或者按標(biāo)準(zhǔn)制定為主的工或者按標(biāo)準(zhǔn)制定為主的落后制造方法落后制造方法。通過(guò)。通過(guò)定制人工關(guān)節(jié)定制人工關(guān)節(jié)和和人工人工骨骼骨骼，保證重構(gòu)的人工骨骼在植入人體后無(wú)不良影響。，保證重構(gòu)的人工骨骼在植入人體后無(wú)不良影響。如在牙齒矯正中，根據(jù)如在牙齒矯正中，根據(jù)個(gè)人制作牙模個(gè)人制作牙模，然后轉(zhuǎn)化為，然后轉(zhuǎn)化為CAD模型模型，經(jīng)過(guò)有限元計(jì)算矯正方案，大大提高矯正成功率和效率。經(jīng)過(guò)有限元計(jì)算矯正方案，大大提高矯正成功率和效率。通過(guò)建立通過(guò)建立數(shù)字化人體幾何模型數(shù)字化人體幾何模型，可以根據(jù)個(gè)人定制特種服裝，可以根據(jù)個(gè)人定制特種服裝，如宇航服、頭盔等。如宇航服、頭盔等。(5)應(yīng)用應(yīng)用反求工程技術(shù)反求工程技術(shù)，還可以對(duì)，還可以對(duì)工藝品、文物等進(jìn)行復(fù)制工藝品、文物等進(jìn)行復(fù)制，可，可以方便的生成基于實(shí)物模型的計(jì)算機(jī)動(dòng)畫等。以方便的生成基于實(shí)物模型的計(jì)算機(jī)動(dòng)畫等。廣義上的廣義上的反求工程設(shè)計(jì)反求工程設(shè)計(jì)反求工程設(shè)計(jì)反求工程設(shè)計(jì)是從是從已知事物的有關(guān)信息已知事物的有關(guān)信息（包括（包括硬件硬件、軟軟件件、照片照片、廣告廣告、情報(bào)情報(bào)等）去尋求這些信息的科學(xué)性、技術(shù)性、先進(jìn)等）去尋求這些信息的科學(xué)性、技術(shù)性、先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性、合理性、國(guó)產(chǎn)化的可能性等，要回溯性、經(jīng)濟(jì)性、合理性、國(guó)產(chǎn)化的可能性等，要回溯這些信息的科學(xué)依這些信息的科學(xué)依據(jù)據(jù)，即要充分，即要充分消化消化和和吸收吸收，不僅如此，更要在此基礎(chǔ)上進(jìn)行，不僅如此，更要在此基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)改進(jìn)、挖挖潛潛和和再創(chuàng)造再創(chuàng)造。因此，概括起來(lái)因此，概括起來(lái)反求反求反求反求工程設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容工程設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容主要包括主要包括：產(chǎn)品設(shè)計(jì)意產(chǎn)品設(shè)計(jì)意圖與原理的反求圖與原理的反求、幾何形狀與結(jié)構(gòu)反求幾何形狀與結(jié)構(gòu)反求、材料反求材料反求、制造工藝反求制造工藝反求、管理反求管理反求等方面。等方面。其其反求對(duì)象反求對(duì)象反求對(duì)象反求對(duì)象既包含了人們習(xí)以為常的既包含了人們習(xí)以為常的實(shí)物原型實(shí)物原型，也包括了，也包括了軟件軟件與與影像影像等對(duì)象。等對(duì)象。7.2 反求工程設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容及原理反求工程設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容及原理7.2.1 反求工程設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容及類型反求工程設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容及類型所謂所謂實(shí)物反求實(shí)物反求實(shí)物反求實(shí)物反求，它是在已有實(shí)物的條件下，通過(guò)試驗(yàn)、測(cè)繪和詳，它是在已有實(shí)物的條件下，通過(guò)試驗(yàn)、測(cè)繪和詳細(xì)分析，提出再創(chuàng)造的關(guān)鍵。細(xì)分析，提出再創(chuàng)造的關(guān)鍵。其中包括其中包括其中包括其中包括：功能反求功能反求、性能反求性能反求以及以及方方案案、結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)、材質(zhì)材質(zhì)、精度精度、使用規(guī)范等眾多方面的反求使用規(guī)范等眾多方面的反求。根據(jù)根據(jù)反求對(duì)象反求對(duì)象的不同，的不同，實(shí)物反求實(shí)物反求實(shí)物反求實(shí)物反求可分為可分為以下三種以下三種：(1)(1)整機(jī)反求整機(jī)反求整機(jī)反求整機(jī)反求：反求對(duì)象是反求對(duì)象是整臺(tái)機(jī)器整臺(tái)機(jī)器或或設(shè)備設(shè)備。如一部汽車，一架飛。如一部汽車，一架飛機(jī)，一臺(tái)機(jī)床，也可以是汽車或飛機(jī)的一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，成套設(shè)備中的某機(jī)，一臺(tái)機(jī)床，也可以是汽車或飛機(jī)的一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，成套設(shè)備中的某一設(shè)備等。一設(shè)備等。(2)(2)部件反求部件反求部件反求部件反求：反求對(duì)象是反求對(duì)象是組成機(jī)器的部件組成機(jī)器的部件。這類部件是由一組協(xié)。這類部件是由一組協(xié)同工作的零件所組成的獨(dú)立制造或獨(dú)立裝配的組合體。如機(jī)器設(shè)備上同工作的零件所組成的獨(dú)立制造或獨(dú)立裝配的組合體。如機(jī)器設(shè)備上的閥泵、機(jī)床的尾架、床頭箱等。的閥泵、機(jī)床的尾架、床頭箱等。(3)(3)零件反求零件反求零件反求零件反求：反求對(duì)象是反求對(duì)象是組成機(jī)器的基本單元組成機(jī)器的基本單元。1.實(shí)物反求實(shí)物反求進(jìn)行進(jìn)行實(shí)物反求設(shè)計(jì)實(shí)物反求設(shè)計(jì)實(shí)物反求設(shè)計(jì)實(shí)物反求設(shè)計(jì)時(shí)的時(shí)的一般進(jìn)程一般進(jìn)程為：為：(1)(1)工作準(zhǔn)備工作準(zhǔn)備工作準(zhǔn)備工作準(zhǔn)備需廣泛了解國(guó)際國(guó)內(nèi)同類產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、性能參數(shù)、產(chǎn)品系列的技需廣泛了解國(guó)際國(guó)內(nèi)同類產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、性能參數(shù)、產(chǎn)品系列的技術(shù)水平，生產(chǎn)水平、管理水平和發(fā)展趨勢(shì)，以確定是否具備引進(jìn)的條術(shù)水平，生產(chǎn)水平、管理水平和發(fā)展趨勢(shì)，以確定是否具備引進(jìn)的條件。件。與此同時(shí)，進(jìn)行與此同時(shí)，進(jìn)行反求工程設(shè)計(jì)反求工程設(shè)計(jì)反求工程設(shè)計(jì)反求工程設(shè)計(jì)的項(xiàng)目分析、產(chǎn)品水平、市場(chǎng)預(yù)測(cè)、的項(xiàng)目分析、產(chǎn)品水平、市場(chǎng)預(yù)測(cè)、用戶要求、發(fā)展前景、經(jīng)濟(jì)效益等方面的分析研究，寫出用戶要求、發(fā)展前景、經(jīng)濟(jì)效益等方面的分析研究，寫出可行性分析可行性分析報(bào)告報(bào)告。(2)(2)功能分析功能分析功能分析功能分析對(duì)反求實(shí)物進(jìn)行對(duì)反求實(shí)物進(jìn)行功能分析功能分析，找出，找出相應(yīng)的功能載體相應(yīng)的功能載體和和工作原理工作原理。(3)(3)反求實(shí)物性能測(cè)試反求實(shí)物性能測(cè)試反求實(shí)物性能測(cè)試反求實(shí)物性能測(cè)試實(shí)物性能實(shí)物性能包括整機(jī)性能、運(yùn)轉(zhuǎn)性能、動(dòng)態(tài)性能、壽命、可靠性等。包括整機(jī)性能、運(yùn)轉(zhuǎn)性能、動(dòng)態(tài)性能、壽命、可靠性等。測(cè)試時(shí)應(yīng)把測(cè)試時(shí)應(yīng)把實(shí)際測(cè)試實(shí)際測(cè)試與與理論計(jì)算理論計(jì)算結(jié)合起來(lái)。結(jié)合起來(lái)。(4)(4)反求實(shí)物分解反求實(shí)物分解反求實(shí)物分解反求實(shí)物分解分解工作分解工作必須保障必須保障能恢復(fù)原機(jī)能恢復(fù)原機(jī)。不可拆連接一般不分解，盡量不。不可拆連接一般不分解，盡量不解剖或少解剖。解剖或少解剖。一般先拍照并繪制一般先拍照并繪制外廓圖外廓圖，注明，注明總體尺寸總體尺寸、安裝尺寸安裝尺寸和和運(yùn)動(dòng)極限運(yùn)動(dòng)極限尺寸尺寸等，然后將等，然后將機(jī)器分解成各個(gè)部件機(jī)器分解成各個(gè)部件。拆卸前拆卸前，先畫出裝配結(jié)構(gòu)示意圖，在拆卸過(guò)程中不斷修正，注意先畫出裝配結(jié)構(gòu)示意圖，在拆卸過(guò)程中不斷修正，注意零件的作用和相互關(guān)系。再將部件分解為零件，歸類記數(shù)，編號(hào)保管。零件的作用和相互關(guān)系。再將部件分解為零件，歸類記數(shù)，編號(hào)保管。(5)(5)測(cè)繪零件測(cè)繪零件測(cè)繪零件測(cè)繪零件完成完成零件工作圖零件工作圖，部件裝配圖部件裝配圖和和機(jī)器總裝圖機(jī)器總裝圖。產(chǎn)品樣本、技術(shù)文件、設(shè)計(jì)書、使用說(shuō)明書、圖紙、有關(guān)規(guī)范產(chǎn)品樣本、技術(shù)文件、設(shè)計(jì)書、使用說(shuō)明書、圖紙、有關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、管理規(guī)范和質(zhì)量保證手冊(cè)等均稱為標(biāo)準(zhǔn)、管理規(guī)范和質(zhì)量保證手冊(cè)等均稱為技術(shù)軟件技術(shù)軟件技術(shù)軟件技術(shù)軟件。軟件反求設(shè)計(jì)軟件反求設(shè)計(jì)具有具有以下特點(diǎn)以下特點(diǎn)：(1)(1)抽象性抽象性抽象性抽象性。技術(shù)軟件技術(shù)軟件技術(shù)軟件技術(shù)軟件不是實(shí)物，只是一些抽象的文字、公式、不是實(shí)物，只是一些抽象的文字、公式、數(shù)據(jù)、圖樣等，需要發(fā)揮人們的想像力。因此，數(shù)據(jù)、圖樣等，需要發(fā)揮人們的想像力。因此，軟件反求軟件反求軟件反求軟件反求是是一個(gè)處一個(gè)處理抽象信息的過(guò)程。理抽象信息的過(guò)程。(2)(2)科學(xué)性科學(xué)性科學(xué)性科學(xué)性。軟件反求軟件反求軟件反求軟件反求要求人們從各種技術(shù)信息中，去偽存真，要求人們從各種技術(shù)信息中，去偽存真，從低級(jí)到高級(jí)，逐步探索、反求出設(shè)計(jì)對(duì)象的技術(shù)奧秘，獲取可為從低級(jí)到高級(jí)，逐步探索、反求出設(shè)計(jì)對(duì)象的技術(shù)奧秘，獲取可為我所用的技術(shù)信息。我所用的技術(shù)信息。(3)(3)技術(shù)性技術(shù)性技術(shù)性技術(shù)性。軟件反求軟件反求大部分工作是一個(gè)分析、計(jì)算的邏輯思維大部分工作是一個(gè)分析、計(jì)算的邏輯思維過(guò)程，也是一個(gè)從抽象思維到形象思維的不斷反復(fù)的過(guò)程，因此，過(guò)程，也是一個(gè)從抽象思維到形象思維的不斷反復(fù)的過(guò)程，因此，軟件反求軟件反求軟件反求軟件反求具有高度的技術(shù)性。具有高度的技術(shù)性。2.軟件反求軟件反求(4)(4)綜合性綜合性綜合性綜合性。軟件反求軟件反求軟件反求軟件反求要求綜合運(yùn)用決策理論、模糊理論、相似要求綜合運(yùn)用決策理論、模糊理論、相似理論、計(jì)算機(jī)技術(shù)等多門學(xué)科的知識(shí)，是一門綜合性很強(qiáng)的技術(shù)。理論、計(jì)算機(jī)技術(shù)等多門學(xué)科的知識(shí)，是一門綜合性很強(qiáng)的技術(shù)。(5)(5)創(chuàng)造性創(chuàng)造性創(chuàng)造性創(chuàng)造性。軟件反求軟件反求軟件反求軟件反求還是一個(gè)創(chuàng)造、創(chuàng)新的過(guò)程。軟件反求設(shè)還是一個(gè)創(chuàng)造、創(chuàng)新的過(guò)程。軟件反求設(shè)計(jì)應(yīng)充分發(fā)揮人的創(chuàng)造性及集體的智慧，大膽開(kāi)發(fā)，大膽創(chuàng)新。計(jì)應(yīng)充分發(fā)揮人的創(chuàng)造性及集體的智慧，大膽開(kāi)發(fā)，大膽創(chuàng)新。軟件反求的一般過(guò)程軟件反求的一般過(guò)程軟件反求的一般過(guò)程軟件反求的一般過(guò)程如下如下如下如下：(1)必要性論證必要性論證必要性論證必要性論證，包括對(duì)引進(jìn)對(duì)象作市場(chǎng)調(diào)研及技術(shù)先進(jìn)性、可，包括對(duì)引進(jìn)對(duì)象作市場(chǎng)調(diào)研及技術(shù)先進(jìn)性、可操作性論證等；操作性論證等；(2)軟件反求成功的可能性論證軟件反求成功的可能性論證軟件反求成功的可能性論證軟件反求成功的可能性論證，并非所有技術(shù)軟件都能反求成，并非所有技術(shù)軟件都能反求成功；功；(3)原理原理原理原理、方案方案方案方案、技術(shù)條件反求設(shè)計(jì)技術(shù)條件反求設(shè)計(jì)技術(shù)條件反求設(shè)計(jì)技術(shù)條件反求設(shè)計(jì)；(4)零零零零、部件結(jié)構(gòu)部件結(jié)構(gòu)部件結(jié)構(gòu)部件結(jié)構(gòu)、工藝反求設(shè)計(jì)工藝反求設(shè)計(jì)工藝反求設(shè)計(jì)工藝反求設(shè)計(jì)；(5)產(chǎn)品的使用產(chǎn)品的使用產(chǎn)品的使用產(chǎn)品的使用、維護(hù)維護(hù)維護(hù)維護(hù)、管理反求管理反求管理反求管理反求；(6)產(chǎn)品綜合性能測(cè)定產(chǎn)品綜合性能測(cè)定產(chǎn)品綜合性能測(cè)定產(chǎn)品綜合性能測(cè)定及及評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)。軟件反求工程設(shè)計(jì)的軟件反求工程設(shè)計(jì)的軟件反求工程設(shè)計(jì)的軟件反求工程設(shè)計(jì)的一般進(jìn)程一般進(jìn)程一般進(jìn)程一般進(jìn)程是：是：(1)(1)工作準(zhǔn)備工作準(zhǔn)備工作準(zhǔn)備工作準(zhǔn)備。與實(shí)物反求設(shè)計(jì)相似。與實(shí)物反求設(shè)計(jì)相似。(2)(2)反求原理方案反求原理方案反求原理方案反求原理方案。分析引進(jìn)的軟件資料，探求其成品的工作可分析引進(jìn)的軟件資料，探求其成品的工作可靠性和能否達(dá)到技術(shù)要求。其原理方案的科學(xué)性。技術(shù)、經(jīng)濟(jì)方面的靠性和能否達(dá)到技術(shù)要求。其原理方案的科學(xué)性。技術(shù)、經(jīng)濟(jì)方面的可行性、生產(chǎn)率的合理性與先進(jìn)性、使用維護(hù)的宜人性、零部件的加可行性、生產(chǎn)率的合理性與先進(jìn)性、使用維護(hù)的宜人性、零部件的加工與裝配的工藝性、外觀造型的藝術(shù)性等。工與裝配的工藝性、外觀造型的藝術(shù)性等。(3)(3)反求結(jié)構(gòu)方案反求結(jié)構(gòu)方案反求結(jié)構(gòu)方案反求結(jié)構(gòu)方案。分析資料，探求其結(jié)構(gòu)要素的新穎性，新材分析資料，探求其結(jié)構(gòu)要素的新穎性，新材料、新工藝的特點(diǎn)，先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，創(chuàng)造性地滿足其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理。料、新工藝的特點(diǎn)，先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，創(chuàng)造性地滿足其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理。既無(wú)既無(wú)實(shí)物實(shí)物，又無(wú)，又無(wú)技術(shù)軟件技術(shù)軟件、僅有、僅有產(chǎn)品相片產(chǎn)品相片、圖片圖片、廣告介紹廣告介紹、參參觀印象觀印象和和影視畫面影視畫面等，要從中等，要從中去構(gòu)思去構(gòu)思、想象想象來(lái)反求來(lái)反求來(lái)反求來(lái)反求，稱，稱影像反求影像反求影像反求影像反求。這。這是是反求對(duì)象反求對(duì)象中難度最大的反求工作。中難度最大的反求工作。影像反求影像反求影像反求影像反求本身就是本身就是創(chuàng)新過(guò)程創(chuàng)新過(guò)程創(chuàng)新過(guò)程創(chuàng)新過(guò)程。目前目前還未形成成熟的技術(shù)還未形成成熟的技術(shù)，一般要利用，一般要利用透視變換透視變換和和透視投影透視投影，形，形成成不同透視圖不同透視圖，從外形、尺寸、比例和專業(yè)知識(shí)，去琢磨其功能和性，從外形、尺寸、比例和專業(yè)知識(shí)，去琢磨其功能和性能，進(jìn)而分析其能，進(jìn)而分析其內(nèi)部可能的結(jié)構(gòu)內(nèi)部可能的結(jié)構(gòu)。3.影像反求影像反求影像反求設(shè)計(jì)的影像反求設(shè)計(jì)的影像反求設(shè)計(jì)的影像反求設(shè)計(jì)的一般進(jìn)程一般進(jìn)程一般進(jìn)程一般進(jìn)程為：為：(1)(1)工作準(zhǔn)備工作準(zhǔn)備工作準(zhǔn)備工作準(zhǔn)備。與實(shí)物反求設(shè)計(jì)相似。與實(shí)物反求設(shè)計(jì)相似。(2)(2)確定基本尺寸確定基本尺寸確定基本尺寸確定基本尺寸。根據(jù)根據(jù)影像形成原理影像形成原理分析確定分析確定影像中能反映的各影像中能反映的各種尺寸種尺寸。影像多數(shù)為透視圖影像多數(shù)為透視圖，在掌握透視變換和透視投影的基礎(chǔ)上，根據(jù)，在掌握透視變換和透視投影的基礎(chǔ)上，根據(jù)影像資料作出透視圖，從而初定產(chǎn)品的外形尺寸、部件尺寸和一切能觀影像資料作出透視圖，從而初定產(chǎn)品的外形尺寸、部件尺寸和一切能觀察到的尺寸和外部特征。察到的尺寸和外部特征。(3)(3)功能原理分析功能原理分析功能原理分析功能原理分析。根據(jù)外部尺寸和結(jié)構(gòu)特征，分析產(chǎn)品的功能原根據(jù)外部尺寸和結(jié)構(gòu)特征，分析產(chǎn)品的功能原理、總體布局、性能參數(shù)、傳動(dòng)控制方案等，初步確定功能載體和工作理、總體布局、性能參數(shù)、傳動(dòng)控制方案等，初步確定功能載體和工作原理。原理。(4)(4)結(jié)構(gòu)分析結(jié)構(gòu)分析結(jié)構(gòu)分析結(jié)構(gòu)分析。根據(jù)技術(shù)人員的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，確定根據(jù)技術(shù)人員的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，確定具體結(jié)構(gòu)具體結(jié)構(gòu)。觀察。觀察圖片等影像資料分辨材料。進(jìn)行強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性等的圖片等影像資料分辨材料。進(jìn)行強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性等的分析計(jì)算分析計(jì)算。作。作出出反求方案設(shè)計(jì)反求方案設(shè)計(jì)反求方案設(shè)計(jì)反求方案設(shè)計(jì)，進(jìn)行，進(jìn)行評(píng)審評(píng)審評(píng)審評(píng)審。(5)(5)技術(shù)設(shè)計(jì)技術(shù)設(shè)計(jì)技術(shù)設(shè)計(jì)技術(shù)設(shè)計(jì)。根據(jù)評(píng)審方案，完成根據(jù)評(píng)審方案，完成技術(shù)設(shè)計(jì)技術(shù)設(shè)計(jì)。在上述在上述這幾類反求方式這幾類反求方式中，中，實(shí)物反求實(shí)物反求實(shí)物反求實(shí)物反求己經(jīng)形成了一套較為完善的己經(jīng)形成了一套較為完善的體系，其中體系，其中實(shí)物的幾何形狀反求實(shí)物的幾何形狀反求實(shí)物的幾何形狀反求實(shí)物的幾何形狀反求在在RE技術(shù)中具有十分重要的地位和作技術(shù)中具有十分重要的地位和作用，也是目前有關(guān)用，也是目前有關(guān)反求工程反求工程研究中的主要部分。研究中的主要部分。7.2.2 反求工程設(shè)計(jì)的基本原理反求工程設(shè)計(jì)的基本原理反求工程反求工程反求工程反求工程主要通過(guò)主要通過(guò)以下步驟以下步驟以下步驟以下步驟來(lái)實(shí)現(xiàn)：來(lái)實(shí)現(xiàn)：數(shù)據(jù)采樣數(shù)據(jù)采樣數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)恢復(fù)及修補(bǔ)恢復(fù)及修補(bǔ)原始部件的分解原始部件的分解模型信息處理模型信息處理及及CAD模型的建立模型的建立部部件裝配件裝配產(chǎn)品功能模擬產(chǎn)品功能模擬再設(shè)計(jì)再設(shè)計(jì)等步驟。等步驟。1.1.數(shù)據(jù)采樣數(shù)據(jù)采樣數(shù)據(jù)采樣數(shù)據(jù)采樣數(shù)據(jù)采樣數(shù)據(jù)采樣數(shù)據(jù)采樣數(shù)據(jù)采樣是是反求工程反求工程的最基本的、必不可少的步驟，它從已有的的最基本的、必不可少的步驟，它從已有的實(shí)物實(shí)物獲取獲取產(chǎn)品數(shù)據(jù)產(chǎn)品數(shù)據(jù)通常采用通常采用三維激光掃描儀三維激光掃描儀、三維數(shù)字化儀三維數(shù)字化儀、物體多物體多角度照片角度照片等數(shù)字化方法來(lái)快速、準(zhǔn)確地等數(shù)字化方法來(lái)快速、準(zhǔn)確地獲取數(shù)據(jù)獲取數(shù)據(jù)。如果能夠得到如果能夠得到產(chǎn)品的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，當(dāng)然可以使用。當(dāng)?shù)玫搅溯^完整，當(dāng)然可以使用。當(dāng)?shù)玫搅溯^完整的采樣數(shù)據(jù)以后，必須通過(guò)的采樣數(shù)據(jù)以后，必須通過(guò)三維圖形處理技術(shù)三維圖形處理技術(shù)將將采樣數(shù)據(jù)采樣數(shù)據(jù)以以三維圖形三維圖形的方式顯示出來(lái)，以得到直觀簡(jiǎn)略的的方式顯示出來(lái)，以得到直觀簡(jiǎn)略的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)外形產(chǎn)品結(jié)構(gòu)外形產(chǎn)品結(jié)構(gòu)外形產(chǎn)品結(jié)構(gòu)外形。2.2.數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)分析當(dāng)?shù)玫疆?dāng)?shù)玫讲蓸訑?shù)據(jù)采樣數(shù)據(jù)并已經(jīng)顯示成圖形以后，就可以分析并已經(jīng)顯示成圖形以后，就可以分析原來(lái)物體的原來(lái)物體的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)。物體結(jié)構(gòu)物體結(jié)構(gòu)包括物體的包括物體的邏輯結(jié)構(gòu)邏輯結(jié)構(gòu)、物體的功能結(jié)構(gòu)物體的功能結(jié)構(gòu)，物體包含哪些，物體包含哪些標(biāo)準(zhǔn)件，材料構(gòu)成，物體表面顏色分布，各個(gè)部件的幾何尺寸，不同標(biāo)準(zhǔn)件，材料構(gòu)成，物體表面顏色分布，各個(gè)部件的幾何尺寸，不同部件之間的裝配方式及不同部件之間的幾何尺寸約束等。為此，要建部件之間的裝配方式及不同部件之間的幾何尺寸約束等。為此，要建立立產(chǎn)品幾何特征識(shí)別產(chǎn)品幾何特征識(shí)別及及產(chǎn)品組件結(jié)構(gòu)的自動(dòng)識(shí)別分解產(chǎn)品組件結(jié)構(gòu)的自動(dòng)識(shí)別分解或或交互識(shí)別分解交互識(shí)別分解系統(tǒng)系統(tǒng)。該系統(tǒng)該系統(tǒng)該系統(tǒng)該系統(tǒng)具有視覺(jué)識(shí)別區(qū)分實(shí)物的特征和特征數(shù)據(jù)的分類處理功能，具有視覺(jué)識(shí)別區(qū)分實(shí)物的特征和特征數(shù)據(jù)的分類處理功能，材質(zhì)顏色分解提取功能、根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)零件模型庫(kù)將整個(gè)物體大致分解為材質(zhì)顏色分解提取功能、根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)零件模型庫(kù)將整個(gè)物體大致分解為幾個(gè)不同的部分。幾個(gè)不同的部分。3.3.數(shù)據(jù)恢復(fù)和修補(bǔ)數(shù)據(jù)恢復(fù)和修補(bǔ)數(shù)據(jù)恢復(fù)和修補(bǔ)數(shù)據(jù)恢復(fù)和修補(bǔ)在采樣過(guò)程中，物體的某些細(xì)節(jié)的丟失是不可避免的，通過(guò)對(duì)在采樣過(guò)程中，物體的某些細(xì)節(jié)的丟失是不可避免的，通過(guò)對(duì)采采樣數(shù)據(jù)樣數(shù)據(jù)的的三維顯示三維顯示及及結(jié)構(gòu)分析結(jié)構(gòu)分析，能夠發(fā)現(xiàn)，能夠發(fā)現(xiàn)哪些數(shù)據(jù)可能被丟失了哪些數(shù)據(jù)可能被丟失了，因，因此，此，數(shù)據(jù)修復(fù)數(shù)據(jù)修復(fù)是反求工程的一個(gè)必不可少的步驟。是反求工程的一個(gè)必不可少的步驟。數(shù)據(jù)修復(fù)數(shù)據(jù)修復(fù)數(shù)據(jù)修復(fù)數(shù)據(jù)修復(fù)主要包括主要包括部件數(shù)據(jù)恢復(fù)部件數(shù)據(jù)恢復(fù)及及表面數(shù)據(jù)恢復(fù)表面數(shù)據(jù)恢復(fù)。表面數(shù)據(jù)恢復(fù)表面數(shù)據(jù)恢復(fù)主要涉及碎片整合及空洞填補(bǔ)，一般可采用主要涉及碎片整合及空洞填補(bǔ)，一般可采用NURBS曲面片來(lái)實(shí)現(xiàn)表面數(shù)據(jù)的恢復(fù)。曲面片來(lái)實(shí)現(xiàn)表面數(shù)據(jù)的恢復(fù)。一個(gè)更好的方法是采用基于三角面片的多分辨曲面模型能便于一個(gè)更好的方法是采用基于三角面片的多分辨曲面模型能便于曲面的局部修改曲面的局部修改。在數(shù)據(jù)修復(fù)過(guò)程中，。在數(shù)據(jù)修復(fù)過(guò)程中，局部修改局部修改以消除明顯的誤差以消除明顯的誤差是必不可少的。是必不可少的。4.4.原始部件的分解原始部件的分解原始部件的分解原始部件的分解反求工程反求工程要解決的要解決的關(guān)鍵問(wèn)題關(guān)鍵問(wèn)題是一個(gè)是一個(gè)設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)方案能不能最終變成產(chǎn)能不能最終變成產(chǎn)品，而通常的產(chǎn)品是由不同的部件組裝而成的。品，而通常的產(chǎn)品是由不同的部件組裝而成的。分解分解分解分解是將一個(gè)物體分解成若干個(gè)標(biāo)準(zhǔn)部件的過(guò)程。是將一個(gè)物體分解成若干個(gè)標(biāo)準(zhǔn)部件的過(guò)程。在在分解過(guò)程分解過(guò)程中，必須區(qū)分每一部件的尺寸位置，不同部件之間中，必須區(qū)分每一部件的尺寸位置，不同部件之間的連接關(guān)系及連接方式，以及物體表面該如何分割。的連接關(guān)系及連接方式，以及物體表面該如何分割。這一步驟這一步驟首先通過(guò)首先通過(guò)數(shù)據(jù)分析步驟數(shù)據(jù)分析步驟獲得獲得物體的大體結(jié)構(gòu)模型物體的大體結(jié)構(gòu)模型，再，再通過(guò)人機(jī)交互的方法進(jìn)行精確的分解、尺寸標(biāo)注、鏈接定義等。通過(guò)人機(jī)交互的方法進(jìn)行精確的分解、尺寸標(biāo)注、鏈接定義等。5.5.模型信息處理及模型信息處理及模型信息處理及模型信息處理及CADCAD模型的建立模型的建立模型的建立模型的建立通過(guò)以上步驟，已經(jīng)得到了通過(guò)以上步驟，已經(jīng)得到了構(gòu)成物體的基本部件的邏輯結(jié)構(gòu)構(gòu)成物體的基本部件的邏輯結(jié)構(gòu)及及物物體的基本幾何數(shù)據(jù)體的基本幾何數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上，可以構(gòu)造，在此基礎(chǔ)上，可以構(gòu)造物體的三維物體的三維CAD模型模型，這這個(gè)模型個(gè)模型是最基本的創(chuàng)新設(shè)計(jì)模型平臺(tái)。是最基本的創(chuàng)新設(shè)計(jì)模型平臺(tái)。在此基本平臺(tái)上，設(shè)計(jì)人員可在此基本平臺(tái)上，設(shè)計(jì)人員可交互構(gòu)造特征線交互構(gòu)造特征線，自動(dòng)識(shí)別產(chǎn)品過(guò)，自動(dòng)識(shí)別產(chǎn)品過(guò)渡圓角、尖邊等待征；提供多種物體表面（平面及渡圓角、尖邊等待征；提供多種物體表面（平面及NURBS曲面組成）曲面組成）編輯技術(shù)，研究曲面整體變形技術(shù)，實(shí)現(xiàn)編輯技術(shù)，研究曲面整體變形技術(shù)，實(shí)現(xiàn)模型的動(dòng)態(tài)修改模型的動(dòng)態(tài)修改。6.6.標(biāo)準(zhǔn)化部件庫(kù)的建立標(biāo)準(zhǔn)化部件庫(kù)的建立標(biāo)準(zhǔn)化部件庫(kù)的建立標(biāo)準(zhǔn)化部件庫(kù)的建立為了使構(gòu)成為了使構(gòu)成物體的標(biāo)推零件物體的標(biāo)推零件不至于無(wú)限膨脹，一種創(chuàng)新設(shè)計(jì)過(guò)不至于無(wú)限膨脹，一種創(chuàng)新設(shè)計(jì)過(guò)程是在首先分析所涉及的程是在首先分析所涉及的各類產(chǎn)品結(jié)構(gòu)各類產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，研究的基礎(chǔ)上，研究產(chǎn)品的基本產(chǎn)品的基本組成單元組成單元，包括，包括它們的形狀尺寸它們的形狀尺寸，建立，建立標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)。有了有了標(biāo)淮件庫(kù)標(biāo)淮件庫(kù)以后，以后，產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程就可簡(jiǎn)化為將已有的物體分就可簡(jiǎn)化為將已有的物體分解至最小單元，然后用解至最小單元，然后用標(biāo)準(zhǔn)部件標(biāo)準(zhǔn)部件來(lái)替換這些來(lái)替換這些基本單元基本單元。為了對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行修改，只需要在計(jì)算機(jī)虛擬環(huán)境中對(duì)為了對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行修改，只需要在計(jì)算機(jī)虛擬環(huán)境中對(duì)物體進(jìn)行物體進(jìn)行重新組裝重新組裝，在保證物體功能的前提下，更換一些標(biāo)準(zhǔn)部件。由于不，在保證物體功能的前提下，更換一些標(biāo)準(zhǔn)部件。由于不同的部件尺寸可能不同，可以對(duì)同的部件尺寸可能不同，可以對(duì)物體的結(jié)構(gòu)物體的結(jié)構(gòu)及及外形外形做有限的調(diào)整。做有限的調(diào)整。7.7.產(chǎn)品功能模擬產(chǎn)品功能模擬產(chǎn)品功能模擬產(chǎn)品功能模擬為能判斷通過(guò)以上步驟設(shè)計(jì)的為能判斷通過(guò)以上步驟設(shè)計(jì)的產(chǎn)品能否滿足設(shè)計(jì)的要求產(chǎn)品能否滿足設(shè)計(jì)的要求，一種，一種較好的辦法是在較好的辦法是在虛擬裝配虛擬裝配完成以后，在完成以后，在虛擬環(huán)境虛擬環(huán)境中對(duì)中對(duì)產(chǎn)品的各項(xiàng)功產(chǎn)品的各項(xiàng)功能進(jìn)行模擬能進(jìn)行模擬。在這個(gè)過(guò)程中，可以事先建立在這個(gè)過(guò)程中，可以事先建立產(chǎn)品評(píng)價(jià)系統(tǒng)產(chǎn)品評(píng)價(jià)系統(tǒng)，讓計(jì)算機(jī)自動(dòng)判，讓計(jì)算機(jī)自動(dòng)判斷斷產(chǎn)品設(shè)計(jì)的優(yōu)劣產(chǎn)品設(shè)計(jì)的優(yōu)劣；或通過(guò)交互方式，以設(shè)計(jì)師的經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)觀察；或通過(guò)交互方式，以設(shè)計(jì)師的經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)觀察局部細(xì)節(jié)，可以判別物體的尺寸大小是否協(xié)調(diào)，物體的表面是否光局部細(xì)節(jié)，可以判別物體的尺寸大小是否協(xié)調(diào)，物體的表面是否光順，以及物體表面的顏色紋理順，以及物體表面的顏色紋理是否滿足設(shè)計(jì)的要求是否滿足設(shè)計(jì)的要求。8.8.再設(shè)計(jì)再設(shè)計(jì)再設(shè)計(jì)再設(shè)計(jì)反求工程的反求工程的反求工程的反求工程的最終目的最終目的最終目的最終目的是是設(shè)計(jì)新的產(chǎn)品設(shè)計(jì)新的產(chǎn)品，通過(guò)，通過(guò)以上步驟以上步驟獲取的產(chǎn)品獲取的產(chǎn)品的的幾何數(shù)據(jù)幾何數(shù)據(jù)及產(chǎn)品的功能、結(jié)構(gòu)知識(shí)，基本上及產(chǎn)品的功能、結(jié)構(gòu)知識(shí)，基本上再現(xiàn)再現(xiàn)原有的產(chǎn)品原有的產(chǎn)品原有的產(chǎn)品原有的產(chǎn)品。為了在此基礎(chǔ)上為了在此基礎(chǔ)上創(chuàng)新出創(chuàng)新出創(chuàng)新出創(chuàng)新出新產(chǎn)品新產(chǎn)品新產(chǎn)品新產(chǎn)品，設(shè)計(jì)人員可以在一個(gè)包含，設(shè)計(jì)人員可以在一個(gè)包含產(chǎn)品反產(chǎn)品反求工程求工程及及創(chuàng)新設(shè)計(jì)軟件環(huán)境創(chuàng)新設(shè)計(jì)軟件環(huán)境中，對(duì)中，對(duì)原有的模型原有的模型進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整修改。進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整修改。這些修改主要包括功能上的、布局上的，以及外形方面的修改。在修這些修改主要包括功能上的、布局上的，以及外形方面的修改。在修改過(guò)程中加入改過(guò)程中加入設(shè)計(jì)人員新的設(shè)計(jì)思想設(shè)計(jì)人員新的設(shè)計(jì)思想，以完成，以完成新的設(shè)計(jì)方案新的設(shè)計(jì)方案。生成的。生成的產(chǎn)品模型產(chǎn)品模型以標(biāo)準(zhǔn)接口同其他通用軟件進(jìn)行以標(biāo)準(zhǔn)接口同其他通用軟件進(jìn)行信息交換信息交換。7.3 相似理論及相似設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)介相似理論及相似設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)介（略略）反求設(shè)計(jì)反求設(shè)計(jì)是對(duì)已有的產(chǎn)品或技術(shù)進(jìn)行分析研究，掌握其功能原是對(duì)已有的產(chǎn)品或技術(shù)進(jìn)行分析研究，掌握其功能原理、零部件的設(shè)計(jì)參數(shù)、材料、結(jié)構(gòu)、尺寸、關(guān)鍵技術(shù)等指標(biāo)，去理、零部件的設(shè)計(jì)參數(shù)、材料、結(jié)構(gòu)、尺寸、關(guān)鍵技術(shù)等指標(biāo)，去尋求這些信息的科學(xué)性、技術(shù)性，先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性、合理性等，并尋求這些信息的科學(xué)性、技術(shù)性，先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性、合理性等，并且充分消化和吸收；然后在此基礎(chǔ)上，再根據(jù)現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論方法，且充分消化和吸收；然后在此基礎(chǔ)上，再根據(jù)現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論方法，對(duì)對(duì)原產(chǎn)品原產(chǎn)品原產(chǎn)品原產(chǎn)品進(jìn)行仿造設(shè)計(jì)進(jìn)行仿造設(shè)計(jì)進(jìn)行仿造設(shè)計(jì)進(jìn)行仿造設(shè)計(jì)、改進(jìn)設(shè)計(jì)改進(jìn)設(shè)計(jì)改進(jìn)設(shè)計(jì)改進(jìn)設(shè)計(jì)或或創(chuàng)新設(shè)計(jì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)。在在反求設(shè)計(jì)階段反求設(shè)計(jì)階段，對(duì)，對(duì)原產(chǎn)品原產(chǎn)品進(jìn)行反求分析的基礎(chǔ)上，可進(jìn)行測(cè)進(jìn)行反求分析的基礎(chǔ)上，可進(jìn)行測(cè)繪仿制、開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)和變異設(shè)計(jì)，研制出繪仿制、開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)和變異設(shè)計(jì)，研制出符合市場(chǎng)需求的符合市場(chǎng)需求的新產(chǎn)品新產(chǎn)品新產(chǎn)品新產(chǎn)品。7.4 反求工程的原理與方法反求工程的原理與方法反求工程反求工程反求工程反求工程包括包括設(shè)計(jì)反求設(shè)計(jì)反求、工藝反求工藝反求、材料反求材料反求、管理反求管理反求等多等多個(gè)方面，這是一項(xiàng)十分復(fù)雜的個(gè)方面，這是一項(xiàng)十分復(fù)雜的技術(shù)工程技術(shù)工程，它涉及到眾多的科學(xué)技術(shù)，它涉及到眾多的科學(xué)技術(shù)知識(shí)。本節(jié)將知識(shí)。本節(jié)將有關(guān)問(wèn)題有關(guān)問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。7.4.1 設(shè)計(jì)反求設(shè)計(jì)反求反求對(duì)象分析反求對(duì)象分析反求對(duì)象分析反求對(duì)象分析可根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工、使用的壽命周期等方面可根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工、使用的壽命周期等方面逐項(xiàng)深入進(jìn)行。逐項(xiàng)深入進(jìn)行。反求設(shè)計(jì)反求設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)剖析原產(chǎn)品在強(qiáng)調(diào)剖析原產(chǎn)品在“求求求求”上狠下功夫，理上狠下功夫，理解解原設(shè)計(jì)的精華原設(shè)計(jì)的精華；再設(shè)計(jì)時(shí)在改進(jìn)與創(chuàng)新，力圖在較高起點(diǎn)上設(shè)計(jì)；再設(shè)計(jì)時(shí)在改進(jìn)與創(chuàng)新，力圖在較高起點(diǎn)上設(shè)計(jì)出出競(jìng)爭(zhēng)力更強(qiáng)的創(chuàng)新產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力更強(qiáng)的創(chuàng)新產(chǎn)品。據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，各國(guó)各國(guó)各國(guó)各國(guó)70%70%以上的技術(shù)以上的技術(shù)以上的技術(shù)以上的技術(shù)都都來(lái)自國(guó)外來(lái)自國(guó)外，所以通過(guò)，所以通過(guò)反求反求工程工程掌握這些技術(shù)是十分必要的，因?yàn)樵谡莆者@些技術(shù)是十分必要的，因?yàn)樵诜辞蟮幕A(chǔ)反求的基礎(chǔ)上進(jìn)行再設(shè)計(jì)，上進(jìn)行再設(shè)計(jì)，起點(diǎn)高，更容易得到起點(diǎn)高，更容易得到創(chuàng)新的產(chǎn)品創(chuàng)新的產(chǎn)品。反求設(shè)計(jì)反求設(shè)計(jì)已成為世界各國(guó)發(fā)展科學(xué)技術(shù)、開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品的已成為世界各國(guó)發(fā)展科學(xué)技術(shù)、開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品的重要設(shè)重要設(shè)計(jì)方法計(jì)方法之一。之一。反求設(shè)計(jì)反求設(shè)計(jì)反求設(shè)計(jì)反求設(shè)計(jì)通常可分為通?？煞譃閮蓚€(gè)階段兩個(gè)階段兩個(gè)階段兩個(gè)階段：反求對(duì)象分析階段反求對(duì)象分析階段和和反求創(chuàng)新反求創(chuàng)新設(shè)計(jì)階段設(shè)計(jì)階段。反求對(duì)象分析階段反求對(duì)象分析階段反求對(duì)象分析階段反求對(duì)象分析階段：主要是通過(guò)對(duì)主要是通過(guò)對(duì)原有產(chǎn)品原有產(chǎn)品的剖析、尋找的剖析、尋找原產(chǎn)品原產(chǎn)品的技術(shù)缺陷、吸取的技術(shù)缺陷、吸取其技術(shù)精華、關(guān)鍵技術(shù)，為改進(jìn)或創(chuàng)新設(shè)計(jì)提出方向。其技術(shù)精華、關(guān)鍵技術(shù)，為改進(jìn)或創(chuàng)新設(shè)計(jì)提出方向。反求創(chuàng)新設(shè)計(jì)階段反求創(chuàng)新設(shè)計(jì)階段反求創(chuàng)新設(shè)計(jì)階段反求創(chuàng)新設(shè)計(jì)階段：是在對(duì)是在對(duì)原產(chǎn)品進(jìn)行反求分析原產(chǎn)品進(jìn)行反求分析的基礎(chǔ)上，可進(jìn)行的基礎(chǔ)上，可進(jìn)行測(cè)繪仿制測(cè)繪仿制、開(kāi)發(fā)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)和和變異設(shè)計(jì)變異設(shè)計(jì)，研制出符合市場(chǎng)需求的，研制出符合市場(chǎng)需求的新產(chǎn)品新產(chǎn)品。開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)就是在分析原有產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，抓住功能的本質(zhì)，從就是在分析原有產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，抓住功能的本質(zhì)，從原理方案原理方案開(kāi)始進(jìn)行開(kāi)始進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)；變異設(shè)計(jì)變異設(shè)計(jì)變異設(shè)計(jì)變異設(shè)計(jì)則是在現(xiàn)有產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，對(duì)參數(shù)、機(jī)構(gòu)、結(jié)構(gòu)、材則是在現(xiàn)有產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，對(duì)參數(shù)、機(jī)構(gòu)、結(jié)構(gòu)、材料等進(jìn)行料等進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)改進(jìn)設(shè)計(jì)，或?qū)?，或?qū)Ξa(chǎn)品進(jìn)行系列化設(shè)計(jì)產(chǎn)品進(jìn)行系列化設(shè)計(jì)。反求對(duì)象分析反求對(duì)象分析反求對(duì)象分析反求對(duì)象分析一般可根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工、使用的壽命周期等一般可根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工、使用的壽命周期等方面逐項(xiàng)深入進(jìn)行，方面逐項(xiàng)深入進(jìn)行，內(nèi)容內(nèi)容內(nèi)容內(nèi)容包括以下方面包括以下方面：(1)(1)反求對(duì)象設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想的分析反求對(duì)象設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想的分析反求對(duì)象設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想的分析反求對(duì)象設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想的分析該思想該思想決定了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方案，不同時(shí)期的產(chǎn)品在決定了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方案，不同時(shí)期的產(chǎn)品在設(shè)計(jì)指導(dǎo)思設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想想方而是不同的。比如在早期人們往往是從完善功能、擴(kuò)展功能、方而是不同的。比如在早期人們往往是從完善功能、擴(kuò)展功能、降低成木方而開(kāi)發(fā)產(chǎn)品。而當(dāng)今在降低成木方而開(kāi)發(fā)產(chǎn)品。而當(dāng)今在保證功能的前提保證功能的前提下，下，產(chǎn)品的精美產(chǎn)品的精美造型造型、工作生活的舒適性工作生活的舒適性等方而上升為主要矛盾：如計(jì)算機(jī)鍵盤、等方而上升為主要矛盾：如計(jì)算機(jī)鍵盤、鼠標(biāo)必須使操作人員手用舒適；汽車座椅能夠緩解駕駛員的疲勞等。鼠標(biāo)必須使操作人員手用舒適；汽車座椅能夠緩解駕駛員的疲勞等。(2)(2)反求對(duì)象功能原理方案分析反求對(duì)象功能原理方案分析反求對(duì)象功能原理方案分析反求對(duì)象功能原理方案分析充分了解充分了解反求對(duì)象的功能反求對(duì)象的功能有助于對(duì)有助于對(duì)產(chǎn)品原理方案產(chǎn)品原理方案的的分析分析、理解理解和和掌握掌握，也才有可能在進(jìn)行，也才有可能在進(jìn)行反求設(shè)計(jì)反求設(shè)計(jì)時(shí)，得到時(shí)，得到基于原產(chǎn)品基于原產(chǎn)品又又高于原高于原產(chǎn)品產(chǎn)品的的原理方案原理方案原理方案原理方案，這是，這是反求工程技術(shù)的精髓反求工程技術(shù)的精髓所在。所在。(4)(4)反求對(duì)象工藝分析反求對(duì)象工藝分析反求對(duì)象工藝分析反求對(duì)象工藝分析反求設(shè)計(jì)反求設(shè)計(jì)和和反求工藝反求工藝是相互聯(lián)系、缺一不可的。是相互聯(lián)系、缺一不可的。分析分析產(chǎn)品的加工過(guò)程產(chǎn)品的加工過(guò)程和和關(guān)鍵工藝關(guān)鍵工藝十分必要。在此基礎(chǔ)上改進(jìn)工十分必要。在此基礎(chǔ)上改進(jìn)工藝方案，或選擇合理工藝參數(shù)，確定藝方案，或選擇合理工藝參數(shù)，確定新設(shè)計(jì)產(chǎn)品新設(shè)計(jì)產(chǎn)品的制造工藝方法。的制造工藝方法。通常通常采用的方法采用的方法有：有：反判法反判法反判法反判法編制工藝規(guī)程；改進(jìn)工藝方案，保編制工藝規(guī)程；改進(jìn)工藝方案，保證原設(shè)計(jì)的要求；證原設(shè)計(jì)的要求；曲線對(duì)應(yīng)法曲線對(duì)應(yīng)法曲線對(duì)應(yīng)法曲線對(duì)應(yīng)法反求工藝參數(shù)；局部改進(jìn)原型結(jié)構(gòu)以反求工藝參數(shù)；局部改進(jìn)原型結(jié)構(gòu)以適應(yīng)工藝水平等。適應(yīng)工藝水平等。(3)(3)反求對(duì)象材料的分析反求對(duì)象材料的分析反求對(duì)象材料的分析反求對(duì)象材料的分析機(jī)械零件材料機(jī)械零件材料及及熱處理方法熱處理方法的選擇，將直接影響零件的強(qiáng)度、的選擇，將直接影響零件的強(qiáng)度、壽命、可靠性等性能指標(biāo)。壽命、可靠性等性能指標(biāo)。材料的分析材料的分析材料的分析材料的分析包括材料成分、材料組織結(jié)包括材料成分、材料組織結(jié)構(gòu)和材料的性能檢測(cè)等幾大部分。構(gòu)和材料的性能檢測(cè)等幾大部分。通過(guò)通過(guò)材料分析材料分析，來(lái)確定，來(lái)確定材料的牌號(hào)材料的牌號(hào)及及熱處理方式熱處理方式。有時(shí)需通過(guò)。有時(shí)需通過(guò)材料分析，尋找材料代用品，如用合適的國(guó)產(chǎn)材料代替進(jìn)口材料。材料分析，尋找材料代用品，如用合適的國(guó)產(chǎn)材料代替進(jìn)口材料。反求反求反求反求設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題，主要如下：，主要如下：(1)(1)探索原產(chǎn)品的設(shè)計(jì)思想探索原產(chǎn)品的設(shè)計(jì)思想探索原產(chǎn)品的設(shè)計(jì)思想探索原產(chǎn)品的設(shè)計(jì)思想探索探索原產(chǎn)品設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想原產(chǎn)品設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想是產(chǎn)品改進(jìn)設(shè)計(jì)的前提。如某減速是產(chǎn)品改進(jìn)設(shè)計(jì)的前提。如某減速器有兩個(gè)輸入軸，一個(gè)用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，而另一個(gè)則考慮到停電時(shí)用器有兩個(gè)輸入軸，一個(gè)用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，而另一個(gè)則考慮到停電時(shí)用柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)。其設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想一定是應(yīng)用在非常重要的場(chǎng)合。奔柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)。其設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想一定是應(yīng)用在非常重要的場(chǎng)合。奔騰計(jì)算機(jī)騰計(jì)算機(jī)I型的主機(jī)電源較大，其設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想是該機(jī)升級(jí)時(shí)僅型的主機(jī)電源較大，其設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想是該機(jī)升級(jí)時(shí)僅更換更換 CPU 芯片即可。了解原產(chǎn)品的設(shè)計(jì)思想后，可按認(rèn)知規(guī)律，芯片即可。了解原產(chǎn)品的設(shè)計(jì)思想后，可按認(rèn)知規(guī)律，提前設(shè)計(jì)出新一代同類產(chǎn)品。提前設(shè)計(jì)出新一代同類產(chǎn)品。(2)(2)探索原產(chǎn)品的原理方案設(shè)計(jì)探索原產(chǎn)品的原理方案設(shè)計(jì)探索原產(chǎn)品的原理方案設(shè)計(jì)探索原產(chǎn)品的原理方案設(shè)計(jì)各種產(chǎn)品都是按一定的要求設(shè)計(jì)的，而滿足一定要求的產(chǎn)品，各種產(chǎn)品都是按一定的要求設(shè)計(jì)的，而滿足一定要求的產(chǎn)品，可能有多種不同的形式。所以可能有多種不同的形式。所以產(chǎn)品的功能目標(biāo)產(chǎn)品的功能目標(biāo)是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的核心問(wèn)是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的核心問(wèn)題。題。不同的功能目標(biāo)不同的功能目標(biāo)可引導(dǎo)出可引導(dǎo)出不同的原理方案不同的原理方案。探索探索原產(chǎn)品的原產(chǎn)品的原理方案設(shè)計(jì)原理方案設(shè)計(jì)，可以了解，可以了解功能目標(biāo)的確定原則功能目標(biāo)的確定原則，這對(duì)產(chǎn)品的這對(duì)產(chǎn)品的改進(jìn)設(shè)計(jì)改進(jìn)設(shè)計(jì)有極大的幫助。有極大的幫助。(3)(3)研究產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)產(chǎn)品中零、部件的具體結(jié)構(gòu)是產(chǎn)品功能目標(biāo)的保證，對(duì)產(chǎn)品的產(chǎn)品中零、部件的具體結(jié)構(gòu)是產(chǎn)品功能目標(biāo)的保證，對(duì)產(chǎn)品的性能、成本、壽命、可靠性有著極大的影響。性能、成本、壽命、可靠性有著極大的影響。(4)(4)對(duì)產(chǎn)品的零、部件進(jìn)行測(cè)繪對(duì)產(chǎn)品的零、部件進(jìn)行測(cè)繪對(duì)產(chǎn)品的零、部件進(jìn)行測(cè)繪對(duì)產(chǎn)品的零、部件進(jìn)行測(cè)繪對(duì)產(chǎn)品的零、部件對(duì)產(chǎn)品的零、部件進(jìn)行測(cè)繪進(jìn)行測(cè)繪是是反求設(shè)計(jì)反求設(shè)計(jì)中工作量很大的一部分中工作量很大的一部分工作。用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法對(duì)所求的零件進(jìn)行分析，進(jìn)而確定反求時(shí)的工作。用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法對(duì)所求的零件進(jìn)行分析，進(jìn)而確定反求時(shí)的設(shè)計(jì)方法。設(shè)計(jì)方法。(5)(5)對(duì)產(chǎn)品的零件公差與配合公差進(jìn)行分析對(duì)產(chǎn)品的零件公差與配合公差進(jìn)行分析對(duì)產(chǎn)品的零件公差與配合公差進(jìn)行分析對(duì)產(chǎn)品的零件公差與配合公差進(jìn)行分析公差問(wèn)題的分析公差問(wèn)題的分析是是反求設(shè)計(jì)反求設(shè)計(jì)中的難點(diǎn)之一。中的難點(diǎn)之一。通過(guò)測(cè)量，只能得到零件的加工尺寸，不能獲得幾何精度的分通過(guò)測(cè)量，只能得到零件的加工尺寸，不能獲得幾何精度的分配。合理設(shè)計(jì)其配。合理設(shè)計(jì)其幾何精度幾何精度、對(duì)提高產(chǎn)品的、對(duì)提高產(chǎn)品的裝配精度裝配精度和和機(jī)械性能機(jī)械性能至關(guān)至關(guān)重要。重要。(6)(6)對(duì)產(chǎn)品中零件的材料進(jìn)行分析對(duì)產(chǎn)品中零件的材料進(jìn)行分析對(duì)產(chǎn)品中零件的材料進(jìn)行分析對(duì)產(chǎn)品中零件的材料進(jìn)行分析通過(guò)零件的外觀比較、重量測(cè)量、硬度測(cè)量、化學(xué)分析、光譜通過(guò)零件的外觀比較、重量測(cè)量、硬度測(cè)量、化學(xué)分析、光譜分析、金相分析等手段，對(duì)材料的物理、化學(xué)成分、熱處理進(jìn)行鑒分析、金相分析等手段，對(duì)材料的物理、化學(xué)成分、熱處理進(jìn)行鑒定。參照同類產(chǎn)品的材料牌號(hào)，選擇滿足力學(xué)性能相化學(xué)性能要求定。參照同類產(chǎn)品的材料牌號(hào)，選擇滿足力學(xué)性能相化學(xué)性能要求的國(guó)產(chǎn)材料代用。的國(guó)產(chǎn)材料代用。(7)(7)對(duì)產(chǎn)品的工作性能進(jìn)行分析對(duì)產(chǎn)品的工作性能進(jìn)行分析對(duì)產(chǎn)品的工作性能進(jìn)行分析對(duì)產(chǎn)品的工作性能進(jìn)行分析通過(guò)分析通過(guò)分析產(chǎn)品的運(yùn)動(dòng)特性產(chǎn)品的運(yùn)動(dòng)特性、動(dòng)力特性動(dòng)力特性及其及其工作特性工作特性，了解產(chǎn)品，了解產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方法，提出改進(jìn)措施。的設(shè)計(jì)方法，提出改進(jìn)措施。(8)(8)對(duì)產(chǎn)品的造型及色彩進(jìn)行分析對(duì)產(chǎn)品的造型及色彩進(jìn)行分析對(duì)產(chǎn)品的造型及色彩進(jìn)行分析對(duì)產(chǎn)品的造型及色彩進(jìn)行分析從美學(xué)原則、顧客需求心理、商品價(jià)值等角度進(jìn)行從美學(xué)原則、顧客需求心理、商品價(jià)值等角度進(jìn)行構(gòu)型設(shè)計(jì)構(gòu)型設(shè)計(jì)和和色彩設(shè)計(jì)色彩設(shè)計(jì)。(9)(9)對(duì)產(chǎn)品的維護(hù)與管理對(duì)產(chǎn)品的維護(hù)與管理對(duì)產(chǎn)品的維護(hù)與管理對(duì)產(chǎn)品的維護(hù)與管理進(jìn)行分析進(jìn)行分析進(jìn)行分析進(jìn)行分析分析產(chǎn)品的維護(hù)與管理分析產(chǎn)品的維護(hù)與管理方式，了解重要零部件及易方式，了解重要零部件及易損的零部件，有助于維修、損的零部件，有助于維修、改進(jìn)設(shè)計(jì)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)。改進(jìn)設(shè)計(jì)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)。綜上所述，綜上所述，反求設(shè)計(jì)反求設(shè)計(jì)反求設(shè)計(jì)反求設(shè)計(jì)的的基本過(guò)程基本過(guò)程基本過(guò)程基本過(guò)程如如圖圖7-4所示。所示。圖圖7-4 反求設(shè)計(jì)的一般過(guò)程反求設(shè)計(jì)的一般過(guò)程材料反求分析材料反求分析材料反求分析材料反求分析包括包括材料成分反求分析材料成分反求分析、材料組織結(jié)構(gòu)反求分析材料組織結(jié)構(gòu)反求分析、材材料硬度反求分析料硬度反求分析等方面等方面。(1)(1)零件材料化學(xué)成分的反求分析零件材料化學(xué)成分的反求分析零件材料化學(xué)成分的反求分析零件材料化學(xué)成分的反求分析零件材料的化學(xué)成分零件材料的化學(xué)成分零件材料的化學(xué)成分零件材料的化學(xué)成分可以通過(guò)可以通過(guò)以下方法確定以下方法確定以下方法確定以下方法確定：火花鑒別法火花鑒別法，根據(jù)材料與砂輪磨削后產(chǎn)生的火花判別材料的成分；，根據(jù)材料與砂輪磨削后產(chǎn)生的火花判別材料的成分；音質(zhì)判別法音質(zhì)判別法，根據(jù)敲擊材料聲音的清脆不同，判別材料的成分；，根據(jù)敲擊材料聲音的清脆不同，判別材料的成分；原于發(fā)射光譜分析法原于發(fā)射光譜分析法，通過(guò)幾至幾十毫克的粉末對(duì)材料成分進(jìn)行，通過(guò)幾至幾十毫克的粉末對(duì)材料成分進(jìn)行定量分析；定量分析；紅外光譜分析法紅外光譜分析法，多用于橡膠、塑料等非金屬材料的成分分析；，多用于橡膠、塑料等非金屬材料的成分分析；化學(xué)成分分析法化學(xué)成分分析法，用于定量分析金屬材料成分；，用于定量分析金屬材料成分；7.4.2 材料反求材料反求微探針?lè)治龇ㄎ⑻结樂(lè)治龇?，材料表面成分的分析方法，利用電子探針、，材料表面成分的分析方法，利用電子探針、離子探針等儀器對(duì)材料的表面進(jìn)行定性分