反求設(shè)計(jì)與創(chuàng)新教材(編輯修改稿)
2025-01-25 16:23 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 、自由曲面等）。根據(jù)形狀的復(fù)雜程度，可以采用不同的測(cè)量手段、獲取數(shù)據(jù)的方法，以及誤差的分析方法。 對(duì)于不規(guī)則形狀零件的反求，首先要建立零件的測(cè)量坐標(biāo)系。測(cè)量時(shí)測(cè)點(diǎn)的位置在均勻分布的基礎(chǔ)上，再按曲率特性補(bǔ)充測(cè)點(diǎn)，使測(cè)量路徑既容易形成，又考慮到加工難度隨曲率變化的規(guī)律。目前用于工業(yè)測(cè)量的方法有坐標(biāo)測(cè)量?jī)x、激光測(cè)量?jī)x、工業(yè) CT、逐層切削照相測(cè)量等。若采用測(cè)量機(jī)或激光掃描等采樣設(shè)備時(shí)，還要注意測(cè)頭的方位。 數(shù)據(jù)的處理主要是指對(duì)不同測(cè)量方法所獲得的結(jié)果進(jìn)行整理，檢查。剔除廢點(diǎn)數(shù)據(jù)，增加必要的補(bǔ)償點(diǎn)，對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑處理以消除噪聲信號(hào)及其他干擾因素造成的抖動(dòng)。然后對(duì)數(shù)據(jù)采用一定的方法進(jìn)行擬合，并生成光滑的曲線輸出。或產(chǎn)生 NC軌跡，直接加工。 誤差分析是指對(duì)反求所獲得的尺寸與參數(shù)和原始零件的尺寸與參數(shù)之間存在的誤差進(jìn)行分析。這些誤差包括測(cè)量誤差、數(shù)據(jù)整理時(shí)造成的計(jì)算誤差、原始零件在制造過程中產(chǎn)生的不可避免的制造誤差、原始零件在使用過程中的磨損或破損誤差。 為了提高反求精度，可采取各種措施，如提高測(cè)量精度、提高擬合計(jì)算精度等。 圖 8－ 2所示為一健身器的反求設(shè)計(jì)。圖（ a）是健身器掃描數(shù)據(jù)點(diǎn)暈，圖（ b）為重構(gòu)曲面線框圖，圖（ c）為重構(gòu)曲面光照?qǐng)D，圖（ d）為重構(gòu)曲面 NC加工軌跡。 有時(shí)無法獲得產(chǎn)品某一部分，而且是關(guān)鍵部分的真實(shí)面目，若強(qiáng)行破壞會(huì)造成經(jīng)濟(jì)損失，這時(shí)就可以采用工業(yè) CT與分析相結(jié)合的手段。工業(yè) CT成本較高，精度較低，但不損傷實(shí)物。有了 CT的大概圖像，再?gòu)脑斫嵌仍敿?xì)分析可能的結(jié)構(gòu)形狀?；蛘呖梢愿鶕?jù)遮蓋物的外形分析內(nèi)部看不見的物體可能的結(jié)構(gòu)形式，再構(gòu)造其結(jié)構(gòu)形狀。 對(duì)于規(guī)則形狀零件的反求，首先要選擇測(cè)量基準(zhǔn)。一般可選擇零件的底面、端面、中心線、軸線或?qū)ΨQ面為測(cè)量基準(zhǔn)。在測(cè)量時(shí)，一般取不同的角度或方位多次測(cè)量同一尺寸，然后取其平均值。 對(duì)于規(guī)則形狀零件的尺寸也可根據(jù)概率統(tǒng)計(jì)原理（即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最大）來確定。對(duì)于一些重要的配合尺寸，首先應(yīng)判別是基孔制還是基軸制配合。基孔制配合的孔的上偏差為正值，下偏差為零；而基軸制配合的軸的上偏差為零，下偏差為負(fù)值。 對(duì)影像、圖片的反求，只能根據(jù)透視原理、色彩、參照物對(duì)比等效果所獲得的信息，再通過功能原理的分析進(jìn)行推理，構(gòu)造產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)形狀。例如，根據(jù)國(guó)外某雜志介紹的省力矩扳手的圓盤外形，以及輸入輸出同軸特點(diǎn)進(jìn)行分析，認(rèn)為可能是采用行星齒輪傳動(dòng)，以大減速比實(shí)現(xiàn)增矩的效果。按此設(shè)想進(jìn)行設(shè)計(jì)，果然效果很好。 ? 4．材料的反求 材料的反求包括材料成分的反求、材料組織結(jié)構(gòu)的反求、材料的力學(xué)性能反求以及材料的工藝反求。 材料的成分是指材料的化學(xué)成分。金屬材料常用的最簡(jiǎn)單反求方法有火花鑒別和音質(zhì)鑒別。前者是將材料與砂輪磨削后產(chǎn)生的火花形狀鑒別材料的成分，后者是根據(jù)敲擊材料的聲音頻率判斷材料的成分。比較準(zhǔn)確的材料成分反求有原子發(fā)射光譜分析法、微探針分析法等，以及對(duì)非金屬材料反求采用的紅外光譜分析法。 材料的組織結(jié)構(gòu)是指材料的化學(xué)成分及結(jié)構(gòu)組織情況，可用顯微鏡觀察，然后通過計(jì)算機(jī)描述。 材料的工藝反求是指材料的成形方法，包括鑄造、鍛壓、擠壓、燒結(jié)、各種機(jī)加工以及各種熱處理等。 材料的力學(xué)性能反求可以通過各種測(cè)試儀器，如應(yīng)力應(yīng)變儀、硬度
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