摘要：随着机械制造业的不断发展，各种先进的机械设计技术和方式也开始应运而生，模块化设计方法就是这一时期的科技产物，其自问世以来，深受机械设计师们所欢迎，因为该设计方法可以大大提升机械设计的质量和效率，但是在实际操作过程中，也会存有很多不足之处，因此，对模块化设计方法进行深入的研究，很有必要。
关键词：机械设计；模块化设计方法；应用探究
近年来，我国市场经济体制发生了很大的变化，对机械制造企业的设计要求也在逐步提升，规定相关企业不仅要在制造机械产品过程中，充分考虑成本问题和质量问题，而且还要保证机械设计的精度和美观性，因此，这就需要企业具备与时俱进的战略思想，大力引入先进的模块化设计方法，这样才能满足行业发展需求，推动社会经济的高速运转。本文也会对现下机械设计中模块化设计方法的有效应用进行着重探讨，并提出一些有效的优化意见和建议，以便为相关企业作为参考借鉴。
1.模块化设计方法概述
1.1模块划分
在模块化设计方法中，模块划分工作最为关键，其划分的合理与否与整个产品的设计质量和设计效率有着很大的关系。因此在实际操作时，相关工作人员必须严格遵循以下几点原则来进行：首先，模块划分应充分考虑机械产品的整体性能；其次，模块划分要尽量保证机械产品结构的独立性；再次，模块划分要注意不对产品性能造成任何影响；第四，模块划分要注意机械连接部分的合理性设计；第五，模块划分要注重模块数量与基准要求的一致性；第六，模块划分应保证机械产品的设计精度、应用性能、制造成本以及结构的多样化。
1.2设计内涵及特点
1.2.1设计内涵
一般情况下，模块化包装下的机械产品，主要是指由特定的模块在相关规定下，组装成功能和结构各异的包装机械。在具体设计过程中，相关设计人员应尽量体现出包装机械的内涵。例如，纵横向设计内涵，即在确保参数达到基准要求的基础上，通过不同模块之间的转换功能来设计出新的包装机械；全系列设计，即在纵横向设计的基础上，对所有新的包装机械性能和样式进行重新的设计，使之形成一套更加完整、系统功能更加先进的系列机械产品。
1.2.2设计的特点
第一，便于维修特点。在运用模块化设计方法时，由于模块之间的可更换性能十分明显，所以，一旦在机械包装过程中出现故障，只要将将不适宜的模块替换掉，就会恢复产品原样，这样既缩短了产品设计周期，尤为日后机械维修创造了便捷的条件。
第二，简化包装特点。传统机械包装，设计人员都是根据产品的实际特点采用固定的包装模式，这种设计方式下的机械产品，基本大同小异，其在使用过程中选择的应用对象也要尽量对应，否则根本无法发挥出真正的优势。但模块化设计方法则可彻底解决这种设计弊端，其完全可以根据用户的需求，设计出众多系列的包装机械，这样不仅可以提升相关企业的机械设计水平，而且还能降低设计成本，缩短设计周期，进而为企业创造出更大的经济利益。
第三，包装成本低的特点。模块化包装设计方法可以按照各模块功能选择适宜的设计方案。并且还会对模块进行有效的优化和完善，进而使其性能和质量都能较以往有所增强。同时，该设计方法还能够推进模块大批量生产，进而减少设计成本，满足不同用户需求。
2.模块化设计方法与现代科技的有机结合
2.1与成组技术的结合
模块化设计方法在零件应用以及设计工艺的选择上，与成组技术基本相同，都是要先对模块进行划分，然后在对相应零件进行标准化处理，最终设计出用户满意的包装机械。因此，为了进一步强化机械设计，提高模块化产品质量和效率，就要尽量将模块化技术与成组技术进行充分融合，进而将相同类型的软件功能集合起来，使之可以更好的对模块进行组装设计，这样才能设计出更加优质、完善的机械产品。
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2.2与柔性制造技术的结合
柔性制造技术可以利用自身的灵活性和多变化特点，来对机械设计进行全面的优化。同样，模块化设计方法在实际运用过程中，也会采用柔性制造技术，以便可以顺利地解决机床个性化问题，使之在有限模块数量的基础上，设计出功能丰富的机械产品。因此，将模块设计与柔性制造技术进行充分的融合，十分可行，不仅可以达到一机多用的目的，而且还能促进机械设计的多元化发展。
2.3与计算机辅助技术的结合
在模块化设计方法中，还会经常运用到计算机辅助技术，如：CAD技术、CAPP技术以及CAM技术等，这些技术与模块化设计进行充分的融合后，就可以对模块进行更加规范合理的设计，进而利用计算机的辅助功能，对机械产品现有的设计质量和设计效率进行最大程度的优化，使其可以与国际化标准相媲美，进而更加突显我国机械设计水平。
3.机械设计中模块化设计方法在的有效应用
3.1数控立式机床划分
在对数控立式机床进行模块划分时，应根据现有机床功能来进行，在这一过程中，相关工作人员必须具备丰富的理论知识和实践经验，尽可能保证所设计的模块产品可以达到以下功能：首先，可以将独立功能单元视为系统模块，这样在划分数控立式机床后，其机床功能模块就会更加独立化，进而在后续模块化设计过程中，就可以灵活的进行模块搭配，从而演化成多功能、多样式的机械产品；其次，在模块化设计中，可以将零部件视为模块，这样既可以提升数控式机床的完整性，又能使其装配质量达到最佳状态；最后，在对各组件进行模块设计时，可以先对部分组件进行模块化，然后再通过更换零部件来调整模块性能，这样就会使数控立式机床功能更加突出，进而在实际应用时发挥出最大的机械优势。
3.2分解立式机床功能
尽管在模块化设计中，可以将数控立式机床的总体功能划分为不同单元的功能模块，但是在实际设计时，由于数控立式机床的型号及用户需求各不相同，所以最终的模块化设计效果也会良莠不齐。因此，要想改善这种现状，就要保证模块化设计方法具备一定的分解功能，例如，在对单柱数控机床进行模块化设计时，相关设计人员必须在原有功能设计方法的基础上，增加铣锁功能，并对其原有功能进行有效的分解，使其可以划分成独立的功能模块，即执行功能模块、支撑功能模块、辅助功能模块以及监测功能模块等，最后再采用模块化设计方法将这些独立单元模块进行重组，使其形成一个新的、功能完善、成本最低、效率更快的新的以此来发挥最佳的分解立式机床。
3.3划分立式车床模块
数控车床的模块化设计，主要是对其总功能进行有效分解，以此来达到最终的模块设计效果。首先，要对机床中具有独立功能的部件与模块进行重组，进以通过对应关系来实现模块精细化设计目的。其次，要充分考虑单个模块对应多个功能的问题，即在划分数控立式机床总功能时，必须遵循机床的实际特点和模块化划分原则来进行，这样才能将机床功能划分成独立且实用的单元模块，如：传动模块、执行模块、支撑模块、辅助模块以及监测模块等。最后，要将上述各单元模块进行重新的模块化设计，以便可以进一步丰富确定数控立式机床功能，进而使其设计质量和设计效率都能较以往高出很多倍。
结束语
综上所述，在现下机械设计中，模块化设计方法的运用，十分可行，其不仅可以进一步提升产品质量和精度，满足广大用户的高要求，而且还能增强机械制造企业的经济利益和设计水平。因此，相关工作人员一定要牢牢掌握模块化设计方法的应用特点和内涵，并将其与各种先进的科技技术进行有效融合，这样才能在机械设计中发挥出更大的优势，最大化推动机械制造业的可持续发展。
参考文献：
[1]王森.模块化设计方法及其在机械设计中的应用[J]现代制造技术与装备，2017，04：14-15
[2]解宝鑫.模块化设计方法及其在机械设计中的应用[J]科技与企业， 2018，01：21-22
论文作者:何远川
论文发表刊物:《基层建设》2018年第24期
论文发表时间:2018/10/1
标签：模块论文; 方法论文; 功能论文; 机床论文; 机械设计论文; 机械论文; 技术论文; 《基层建设》2018年第24期论文;