在此我們將產品視為是實現功能的系統;產品的功能是否可以加以分類區分 ;在此簡要區分功能類型,可分成動作功能、工藝功能、綜合技術、功能關鍵技術功能等功能,下面就簡述上述功能的特徵及求解的思維方式。 動作功能:可區分為簡單動作及複雜動作 簡單動作:是由兩個或兩個以上的具有特殊幾何形狀的構件組成,利用 它們形體上的特徵,可以實現互相動作或鎖合動作。 如果要創造一種新的簡單動作功能,可以以幾何形體組合法作為參 考求解思維來進行構思。在運用幾何形體組合法時,首先要明確“功能目標”,然後針對功能目標,對幾個構件上的幾何形體進行構思。 實例:螺紋 複雜動作:以採用常用基本機構為主,例如凸輪、多杆機構和齒輪等, 組合起來實現複雜運動。其設計已有很成熟的理論和經驗,所以即 使這類功能原理要實現相當複雜的功能目標,但比起“簡單動作功 能”的設計要容易得多。“複雜動作功能”的設計求解思維是基本 機構組合法。即將各種基本機構組合起來,實現發展動作功能。 基本機構有連桿機構、凸輪機構、齒輪機構、螺旋機構、間歇機構 撓性機構 實例:手搖飲料封膜機 工藝功能:工藝功能不僅要有動作,它與動作功能不同之處主要在於工作頭 對物體的作用。工藝類機器是對被加工物件實施某種加工工藝的裝置,其中 必有一個工作頭,工作頭和工作物件相互配合,實現的功能就叫“工藝功能”。工作頭的形狀、運動方式和作用場是完成工藝功能的三個主要因素。物—場分析法(s-Field法)可以作為求解工藝功能很有效的思維。這個方法的基礎是對“最小技術系統”的理解和分析:在任何一個最小技術系統中,至少有一個主體(S1),一個客體(S2)和一個場(F),三者缺一不可。 實例:線切割 綜合技術功能: 綜合技術功能的特點是:在某些特定的條件下,採用廣義物 理效應,有可能實現比純機械方法更好的動作或工藝功能。但綜合技術功能並不強調全部代替純機械功能,因為有許多場合的動作和工藝還是特別簡單可靠的,沒有必要用更複雜的廣義物理效應去代替。綜合技術功能的求解思路是物理效應引入法。這裡所指的物理效應是一種廣義的概念。 機構學本身包含了運動學、力學方面的各種物理效應,但除此之外,還 有更多的物理效應(如熱脹冷縮、電磁效應、光電效應、流體效應等)可以在求解中引入。 實例:氣墊船 關鍵技術功能: 產品中的關鍵技術主要與材料、製造工藝和設計三個方面有 關。關鍵技術的技術要求較高,解決方法往往也出奇制勝,由於特 殊的工作 條件或特殊的使用要求,用常規技術或已有技術難以達到的技術難點,或是別人目前尚難以實現的技術高度,關鍵技術能夠解決。關鍵技術的求解思路是技術矛盾分析法。無論何種關鍵技術,往往都是在某種特殊條件的約束下難以實現的技術難點,其中期望達到的較高要求和約束條件,就形成一對技術矛盾。針對技術矛盾,設計者提出各種想法,以提出解決原理。這就是關鍵技術功能的原理解法的一般規律。技術矛盾分析法的作用並不是直接給出解法,而是幫助人們找出可能解決問題的途徑。 在有上述功能分類之後,可便利於往後在求解功能時有導引的方向,縮短摸索求解時間。
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