解寶鑫

【摘要】文章首先分析了模塊化設計方法，以及該設計理念的內容與特點，總結為便于維修、簡化包裝、成本低三方面。其次重點探討模塊化設計方法在機械設計中的具體應用，并簡要介紹了有效的控制方法，將其應用在機械設計生產中，能夠取得良好效果。

【關鍵詞】模塊化設計；機械設計；設計特點

一、模塊化的設計方法

機械設備由眾多零件組成，設計階段也是分類進行的，應用模塊化設計理念，能夠在短時間內完成工作任務，設計結果也更具有可行性。模塊化設計需要考慮各部件投入使用后是否能夠實現功能，這與模塊之間的配合有很大聯系，將設備主體分開設計，彼此之間相互獨立又能夠共同配合實現功能。設計期間要考慮部件如果發(fā)生損壞是否便于更換，以此來保障運行過程穩(wěn)定可靠，此類設計理念是通過整體細分來實現的。設計期間外形也能得到很好的優(yōu)化，擁有完善的設計流程，并不是逐次完成設計任務的，先將主體設計完成后，再進行細致的劃分，這種設計理念下，機械設備功能更完善，使用期間如果發(fā)生故障，檢修任務也更容易進行。掌握設計方法才能夠優(yōu)化完成任務，機械設備使用安全性也因此得到了保障。

二、模塊設計的內涵及特點

1、模塊化設計內涵

設計任務可以從多個層面共同進行，并且這一特征是傳統(tǒng)設計方法中所不具備的。先對產品的框架進行設計，在逐層開展內容完善，這樣機械設計任務開展形式擁有更多的選擇，并且不會出現設計形式混亂的情況。機械設計需要將參數完善記錄，方便對設計圖形進行審核，完全達到安全標準才能夠投入到生產環(huán)節(jié)中。通常情況下是同橫向與縱向兩方面來探討設計形式，將數據依次填寫到框架中，對比分析是否存在誤差。設計期間結合使用需求可以隨時對模塊進行改變，確保工作任務能夠高效開展。

2、設計的特點。2.1便于維修。模塊化設計理念與傳統(tǒng)設計方法相比較，擁有很多新的特點。首先是使用階段發(fā)生故障更便于維修，修理任務也可以在局部進行，節(jié)省時間的同時在維修效率上也有明顯提升。各模塊均可靈活拆卸，故障嚴重時，通過調試很難使之恢復正常，此時直接將木塊更換，快速完成維修任務。由此可見，無論是設計還是使用，該種設計理念都有很多突破，解決了機械設備使用中遇到的問題。2.2簡化包裝設計。包裝是設計工作中的重要內容，同時也十分復雜。要根據設備的外形對包裝進行設計，保護運輸安全也要合理利用空間，這些標準很難同時實現，但通過模塊化設計，包裝環(huán)節(jié)更簡單便于實施。傳統(tǒng)包裝方法中，工作人員要根據不用零件的設計形式探討包裝方案，對基層工作人員相關專業(yè)知識要求嚴格，并且在包裝過程中會浪費大量時間，并不利于機械生產加工高效進行。應用模塊化設計理念后，包裝工程中所面對的產品也都是劃分后的，并不需要基層工作人員了解機械設計原理，對控制成本支出及提升生產效率都有很大的幫助。加強模塊化設計理念應用后，工作人員可以更高效的完成包裝任務，為機械設備使用階段提供便捷性。2.3模塊化包裝的成本低。應用模塊化設計方法后，在機械生產包裝流程中有明顯的簡化，同時成本支出也得到有效控制。傳統(tǒng)的設計理念中，存在很多不確定因素，因此預算的成本支出也很容易發(fā)生變化，在工作任務開展過程中，包裝所用材料通過計算可以得到準確結果。這樣管理人員更明確不必要的成本支出，嚴格控制資金使用，這也是模塊化設計理念中節(jié)約成本的依據。雖然資金支出得到了控制，但產品使用質量并不會因此受到影響。

三、模塊化設計機械設計中的應用

1、模塊化技術和成組技術的共同點。它們提出的依據都是現代產品的多樣化。進行成組的時候都是依據零件特點等因素，主要是利用物體之間的相似性，并且將這些相似的事物進行組合，通過對相似零件規(guī)范化的處理，達到小批產品也具有流水作業(yè)的情況。而模塊化追求的是小產品和中產品以及大批量零件之間的效果，也是利用它們之間的相似度，把一些零件劃分，最后制成模塊。它們之間的共同點主要表現是，對相似的零件進行集中處理；

2、模塊化技術的應用。模塊化設計理念需要計算機設備支持才能完成設計任務，應用該技術也需要全面的方案規(guī)劃，明確機械生產的使用方向，這樣在模塊劃分時才更具有科學性。設計任務通常是先整體再局部，以實現使用功能為目標。不斷完善設計方案，借助計算機軟件對使用功能進行檢測，確保能夠達到檢驗標準，才可以投入到生產環(huán)節(jié)中。數控機床對模塊化的劃分是指對機床運動分析和結構分析得出的結構，將具有同樣功能的結構進行合理的劃分。模塊化劃分的好壞之間影響著模塊化設計的成敗。

3、數控機床在進行模塊劃分時的原則。（1）將具有獨立功能的單位作為模塊，也就是說對已經分解的單元結構上的劃分盡可能的做到其獨立性，這樣方便不同模塊之間的進行組合，能夠拼湊出多種產品；（2）部件作為模塊。在進行劃分的時候，以部件作為模塊，這樣能夠保證模塊的完整性，而且也能夠保證拼湊的產品的質量；（3）利用組件的方式作模塊。設計人員對模塊分解之后，還可以將模塊進行組件，通過不斷的試驗更換某些零件，可以使部件的用途增加，這樣比更換整個零件更具有經濟效益；（4）在進行模塊劃分的時候，還要考慮到機床中大件的劃分，保證其規(guī)范性，還要使其便于分離和結合。同時也要考慮到模塊的發(fā)展空間，定時的進行升級。

4、數控機床的功能分解。機械生產是通過數控機床來完成控制任務的，模塊化設計理念應用后，控制任務也要細致劃分，以實現使用功能為目標，對生產環(huán)節(jié)進行分層次控制，這樣功能劃分更科學合理。機械設備使用階段的科學性是對設計方案最好的評估，如果不能確定方案可行性，可以通過試驗檢測進行判斷。當然，設計人員進行分解時，首先應該考慮的就是用戶需求。由于用戶之間的條件存在差異，所以會所在確定機床規(guī)格時候也要不同，也就是說在模塊的組成中也會存在差異。對單柱的數控來說，其總功能是車削。在將其進行劃分的時候，可以講車削的溝槽和旋轉面等方面進行。還要將其的銑鏜功能進行劃分，這些功能可以按其的執(zhí)行功能和監(jiān)測等方面進行劃分。

小結

模塊化可以說是迄今為止機械包裝中最好的設計方法，其開創(chuàng)了機械包裝的設計的開放化和標準化。從而提高了機械制造商在競爭如此激烈的市場中的競爭力，同時也推進了我國機械化的水平。

參考文獻

[1]蔡燕華.分析模塊化設計方法及其在機械設計中的應用[J].科技傳播，2014（02）.

[2]耶建寧.模塊化設計方法及其在機械設計中的應用探析[J].科技創(chuàng)新與應用，2015（06）.