模塊化設(shè)計(jì)方法及其在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

1、模塊化設(shè)計(jì)方法及其在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用摘 要：在機(jī)械設(shè)計(jì)中，運(yùn)用模塊化設(shè)計(jì)方法可以提升設(shè)計(jì)的質(zhì)量和效率，但是目前模塊化設(shè)計(jì)存在明顯的缺乏。因此，對(duì)模塊化設(shè)計(jì)方法進(jìn)展研究，且討論其應(yīng)用具有重要的意義。本文在探究模塊設(shè)計(jì)方法、步驟以及技術(shù)的根底上，分析其在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，希望可以為機(jī)械設(shè)計(jì)的模塊化技術(shù)應(yīng)用帶來一定的借鑒價(jià)值。關(guān)鍵詞：模塊設(shè)計(jì)；機(jī)械設(shè)計(jì)；應(yīng)用中圖分類號(hào)： THl2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1673-1069202103-173-20 引言機(jī)械設(shè)計(jì)是工業(yè)開展的重要組成部分，在機(jī)械設(shè)計(jì)中，模塊化的設(shè)計(jì)方法是提升設(shè)計(jì)效率的重要方式。但是在實(shí)際設(shè)計(jì)與應(yīng)用中，仍然存在較多的缺陷，且隨著科

2、技的不斷開展，模塊化設(shè)計(jì)方式必然會(huì)隨著科技的進(jìn)步而不斷創(chuàng)新。在此情況下，加強(qiáng)對(duì)模塊化設(shè)計(jì)方法的研究，并且探究其在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用具有重要的意義。1 模塊化設(shè)計(jì)方法1.1 模塊劃分在模塊化設(shè)計(jì)方法中，其決定設(shè)計(jì)產(chǎn)品的質(zhì)量與效率，其需要在保證產(chǎn)品性能的根底上，最大程度的實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的優(yōu)化，在劃分過程中，需要注意以下幾點(diǎn)原那么：第一，在模塊化過程中，需要保證整體的性能；第二，在模塊化的設(shè)計(jì)中，需要保證構(gòu)造的獨(dú)立性；第三，需要保證功能的完好性；第四，需要保證連接部分的合理性；第五，需要最大程度地控制模塊的數(shù)量；第六，需要滿足精度、性能、本錢以及構(gòu)造等多樣化的形式；第七，需要保證機(jī)構(gòu)的簡單特點(diǎn)。在模塊化的設(shè)

3、計(jì)中，為了保證系統(tǒng)的整體使用性能，需要根據(jù)實(shí)際情況，保證系統(tǒng)的功能模塊的組合性以及互換性1，例如在裝配產(chǎn)品的過程中，對(duì)于具有一樣功能的單元，需要保證其具有一樣的基面和尺寸，這樣才可以有效地將不同的零部件組合起來，形成相應(yīng)的模塊2?？傊?，在模塊的劃分中，需要在保證整體功能的根底上，最大程度地降低模塊的數(shù)量。另外，在組合的過程中，要保證組合的不同部件具有一樣的功能，并且處于同一個(gè)基面中。這樣才可以最大程度地通過模塊化設(shè)計(jì)來提升機(jī)械設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率。1.2 設(shè)計(jì)方式與功能分析1.2.1 設(shè)計(jì)方法模塊的設(shè)計(jì)方法主要包括橫向、縱向和混合三種方式，在設(shè)計(jì)過程中，橫向的設(shè)計(jì)主要是指不改變參數(shù)的情況下，對(duì)模塊進(jìn)

4、展設(shè)計(jì)，以此來提升設(shè)計(jì)質(zhì)量；縱向設(shè)計(jì)主要是指對(duì)不同規(guī)格的產(chǎn)品進(jìn)展設(shè)計(jì)；混合設(shè)計(jì)是為了滿足客戶的需求，將兩種設(shè)計(jì)方式結(jié)合起來，以便最大程度地提升機(jī)械設(shè)計(jì)質(zhì)量。1.2.2 功能分析在模塊化的設(shè)計(jì)中，根據(jù)實(shí)際情況，可以將模塊化系統(tǒng)分為混合和純模塊化系統(tǒng)兩個(gè)部分，根據(jù)模塊的組合可能，同樣可以將其劃分為閉式系統(tǒng)和開式系統(tǒng)。其主要功能包括以下幾個(gè)部分：根本功能是模塊中根底的功能，不可或缺，在系統(tǒng)中無論設(shè)計(jì)多少模塊，必需要保障根本功能的完善性。輔助功能主要主要是實(shí)現(xiàn)相應(yīng)設(shè)計(jì)模塊的功能，以此來提升機(jī)械設(shè)計(jì)的整體效率。特殊功能主要是指某種產(chǎn)品的特殊功能，如對(duì)鏜孔功能進(jìn)展模塊設(shè)計(jì)，可以發(fā)揮模塊化設(shè)計(jì)的特殊功能。適

5、應(yīng)功能主要是為了消費(fèi)的需求，調(diào)換相應(yīng)的零部件或者模塊來適應(yīng)消費(fèi)的需求，因此，其可以稱之為適應(yīng)模塊。2 設(shè)計(jì)步驟在模塊化設(shè)計(jì)中，主要分為兩個(gè)不同層次的步驟，第一個(gè)為系列模塊，第二個(gè)為單個(gè)產(chǎn)品模塊。在模塊化的設(shè)計(jì)步驟中，單個(gè)產(chǎn)品的模塊化設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，對(duì)機(jī)器的每個(gè)產(chǎn)品均需要制定不同的模塊，其詳細(xì)步驟如下：2.1 系列模塊設(shè)計(jì)在系列模塊設(shè)計(jì)中，其主要通過計(jì)算實(shí)現(xiàn)對(duì)市場的調(diào)查與分析，確定用戶的需求，以此來設(shè)計(jì)產(chǎn)品的功能以及相應(yīng)的模塊設(shè)計(jì)，之后根據(jù)功能的需求，設(shè)計(jì)相應(yīng)的參數(shù)3。在參數(shù)確定成功后，可以對(duì)模塊進(jìn)展切分，并且對(duì)模塊的構(gòu)造進(jìn)展設(shè)計(jì)，以此來形成相應(yīng)的資料庫。通過系列模塊的設(shè)計(jì)，可以構(gòu)成模塊化設(shè)計(jì)的整

6、體功能，從而可以提升機(jī)械設(shè)計(jì)質(zhì)量及效率。2.2 單個(gè)產(chǎn)品模塊化設(shè)計(jì)單個(gè)產(chǎn)品的模塊化設(shè)計(jì)是建立在系列模塊設(shè)計(jì)的根底上來完成的，在單個(gè)產(chǎn)品的模塊化設(shè)計(jì)中，需要根據(jù)用戶的需求來確定參數(shù)以及模塊的選擇，在確定完成后，需要對(duì)模塊進(jìn)展組裝和分析計(jì)算，以此來保證模塊的最正確使用性能。3 模塊化與科技的交融3.1 模塊化與成組技術(shù)在模塊化設(shè)計(jì)方法中，其與成組技術(shù)存在較多的共同點(diǎn)，成組技術(shù)主要是應(yīng)用零件以及工藝的相似性，將其進(jìn)展劃分，之后對(duì)相似零件進(jìn)展標(biāo)準(zhǔn)化的處理，以此來到達(dá)消費(fèi)的目的4。而在模塊化技術(shù)的設(shè)計(jì)中，其與成組技術(shù)的應(yīng)用存在相似性，將一樣類型的軟件功能集合起來，形成相應(yīng)的模塊?？梢姡谀K化設(shè)計(jì)方法中

7、，運(yùn)用了成組技術(shù)的理念，較好地提升了機(jī)械設(shè)計(jì)的質(zhì)量和效率。3.2 柔性制造技術(shù)柔性制造技術(shù)是通過靈敏性和多變化的特點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)對(duì)消費(fèi)的優(yōu)化，在模塊化的設(shè)計(jì)中，同樣運(yùn)用了柔性制造技術(shù)，其主要是在解決機(jī)床的共性之后，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)床個(gè)性化問題的解決，在此過程中，秉承的思想是通過運(yùn)用最少的模塊來實(shí)現(xiàn)對(duì)功能的設(shè)計(jì)。通過對(duì)柔性制造技術(shù)的應(yīng)用，可以保證在機(jī)床的消費(fèi)中，可以做到一機(jī)多用的目的。目前，模塊化技術(shù)以及柔性制造技術(shù)已經(jīng)成為機(jī)械設(shè)計(jì)的重要研究工程之一。3.3 計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)在模塊化設(shè)計(jì)方法中，計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)同樣是模塊化技術(shù)的重要組成部分，在計(jì)算機(jī)技術(shù)中，CAD、CAPP以及CAM均為輔助技術(shù)手段，在設(shè)計(jì)過程中，通過相應(yīng)的計(jì)算，可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定性和l理性的設(shè)計(jì)。另外，在模塊化設(shè)計(jì)方法中，可以充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)的輔助功能，最大程度地提升機(jī)械設(shè)計(jì)的效率。4 模塊