論述機械設計中的模塊化設計思路

趙晨

摘要：對于機械設計領域來說，模塊化的設計思路的應用較為廣泛，同時也進一步促進了綜合生產效率的提升。但從現階段我國對模塊化設計理念的探究情況來看，其在此方面的運用以及發展尚且存在一些不足之處，也正是因為這種情況的存在，使得機械設計行業的整體發展受到了一定負面影響。因此，今后應該注意加大對模塊化設計理念的創新力度，從而更好的推動機械設計行業健康發展。

關鍵詞：機械設計;模塊化設計;具體思路

現階段來看，傳統的機械設計方案往往在實際應用的過程中很難發揮出理想效果，主要是由于當前我國行業市場對于機械設計制造的要求發生了較大變化，在當前的時代背景之下，在開展機械制造工作時，應該注意盡量運用模塊化設計理念，通過這種方式來對機械產品質量進行提升。今后，應該注意根據當前機械設計制造行業的實際發展特點來確定機械設計中模塊化設計思路的具體應用方向，從而使得應用效果更為理想。

一、模塊化設計類型淺析

（一）橫向模塊化設計

對于橫向模塊化設計方法來說，其是在原產品結構以及性能的基礎上形成新的產品意識，這種產品意識往往與當前行業發展實際需求情況較為符合。目前來看，此種模塊化設計方法在實際應用的過程中具有操作簡便、設計難度低的基本優勢，這也使得其應用范圍較廣，在實際應用的過程中發揮出了理想效果[1]。

（二）縱向模塊化設計

對于縱向模塊化設計來說，在對此種方法進行應用時，往往不會改變原有的產品結構，并且可以在此基礎上對不同規格、屬性的產品進行針對性設計，有利于提升產品綜合品質。

（三）橫向式與跨系式綜合設計

一般情況下，在改變出傳統模塊設計理念的前提之下，會得到其他系類的機械產品，這種方式被成為跨系式模塊設計。對于橫向式模塊化設計工作來說，在實際開展的過程中，應該注意將橫塊化的設計方式與跨系式的設計方式進行結合，通過這種方式來實現對產品質量的有效優化，同時也使得其生產成本得到了控制。

二、模塊化設計原則

在開展機械設計工作時，應該注意對模塊化設計理念進行有效運用，明確相應的設計原則，需要運用一系列組合來構建起多樣化的產品體系，這樣更加有利于對產品功能性進行不斷完善。在設計初期模型進行確定時，應該注意對其種類進行詳細劃分，從而為產品功能設計工作的開展提供基礎。從現階段我國模塊化設計方法開發利用的實際情況來看，其整體發展尚且處于初級階段，還有很多需要進一步完善的技術難點，并且沒有確定標準、完善的模塊劃分體系，這也使得模塊化設計工作在實際開展的過程中經常會出現側重點差異性較大的現象，也正是因為這種情況的存在，使得產品功能分析受到了一定負面影響[2]。今后，在開展模塊設計時，應該注意將模塊看做是系統中的一個獨立單元結構，并且通過這一單元結構來對當前產品的實際功能情況進行分析，從而實現對產品總功能、子功能的有效發掘以及構建，這也為后續的模塊分類工作開展奠定了堅實基礎。可以看出，保證模塊化設計的獨立性是使其作用可以有效發揮的關鍵，應該注意盡量降低模塊之間的關聯性，避免模塊結構互相影響的情況出現。

三、機械設計中模塊化設計思路

（一）產品模塊劃分

在開展機械設計工作時，應該注意對模塊化設計理念進行有效運用，這就需要對各個模塊進行科學、精準的劃分，沒并且將其當做設計方案的核心部分。從現階段我國行業市場發展實際情況來看，其對機械產品的功能性要求越來越高，這就需要對原有的產品結構進行一定優化，從而完成功能結構的詳細劃分。例如，對于數控車床來說，在對其進行機械設計時，應該注意結合當前實際生產特點以及生產要求來確定相應的設備模塊，通常情況下，會包括傳動模塊、監測模塊以及執行模塊，并且要注意有效降低不同模塊之間的關聯性，通過這種方式來促進其開展個性化的功能設計工作[3]。

（二）模塊功能確定及組裝

當完成產品的功能模塊設計工作之后，應該注意對模塊功能進行確定。當前來看，雖然模塊功能較為單一，但也有部分模塊的功能較為多樣，例如，工件監測設備所對應的功能模塊以及刀具檢測裝置所對應的功能模塊等等，往往可以實現多個模塊共同發揮同一功能。而對于工作臺模塊來說，不僅具有定位功能，同時還可以發揮出工件的旋轉功能。還有很多模塊往往同時具備多種功能，因此，在對模塊功能確定的同時，還應該注意對其功能任務進行確定，進而保證模塊組織可以順利運轉[4]。此外，要注意科學開展功能模塊組裝工作，通過這種方式來保證機械設計不同階段的模塊配置更為科學合理。在實際開展模塊組裝操作工作時，應該注意對機械設計不同模塊進行合理化配置，從而使其達到生產要求。同時，要注意保證模塊組裝的整體完整性，對模塊結面進行有效處理，從而盡量降低其在運行過程中出現故障的可能性。在機械生產后期，一旦發現其出現故障，應該對故障裝置進行及時修理或者更換，通過這種方式來保證其組裝成品符合質量標準要求。

（三）產品設計任務

將模塊化設計理念應用到機械設計中之后，可以實現對功能模塊的有效劃分，同時也方便了設備全方位設計工作的開展。以上述數控立式車床為例，在進行產品設計的時候，對其設置了監測模塊、傳動模塊以及執行模塊等多個功能模塊，其中傳動模塊所涉及到的功能具有多樣化特點，會分為主傳動軸、橫梁升降箱、垂直進給箱等等，在實際開展生產操作時，經常與工作臺進行組合，從而保證設計任務得以完整[5]。

（四）應用效果

對于產品機械化設計工作來說，在實際開展的過程中應用模塊化設計理念，可以實現對產品模塊功能的有效劃分，同時也可以降低模塊之間的關聯性，避免不同模塊互相產生不良影響。當完成相應的模塊化設計工作之后，還應該注意對其是否達到參數指標進行確定，通過這種方式來不斷提升其設計水平，這使得機械制造產品的實際應用水平達到了標準要求。可以看出，將模塊化設計方案應用到機械設計中之后，可以有效提高設備的運行效率，并且降低了設備運行成本。

結束語

總而言之，在當前機械設計工作中運用模塊化設計方式體現出了多重優勢，可以有效降低機械設計制造工作開展過程中出現多個工作環節同時癱瘓的可能性，同時也使得機械生產制造的整體成本得到了有效控制，使得企業方面的市場競爭力明顯提升。隨著我國科技水平的不斷提升，機械自動化發展空間也越來越廣闊，在當前的行業背景之下，應該加大業內人才培養力度，進而推動社會經濟整體發展。

參考文獻：

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[3] 周自強，李木軍，沈連婠. PDM對模塊化設計中接口參數的管理方法[J]. 工程設計學報，2018，12（6）：338-340.

[4] 侯凱. 探究機械設計中的模塊化設計思路[J]. 中國機械，2021，5（6）：18-19，21.

[5] 薛立湘. 論模塊化理論在經濟型酒店室內設計中的應用——以金橋機械配件廠改造項目為例[D]. 上海：東華大學，2016.