论述机械设计中的模块化设计思路

赵晨

摘要：对于机械设计领域来说，模块化的设计思路的应用较为广泛，同时也进一步促进了综合生产效率的提升。但从现阶段我国对模块化设计理念的探究情况来看，其在此方面的运用以及发展尚且存在一些不足之处，也正是因为这种情况的存在，使得机械设计行业的整体发展受到了一定负面影响。因此，今后应该注意加大对模块化设计理念的创新力度，从而更好的推动机械设计行业健康发展。

关键词：机械设计;模块化设计;具体思路

现阶段来看，传统的机械设计方案往往在实际应用的过程中很难发挥出理想效果，主要是由于当前我国行业市场对于机械设计制造的要求发生了较大变化，在当前的时代背景之下，在开展机械制造工作时，应该注意尽量运用模块化设计理念，通过这种方式来对机械产品质量进行提升。今后，应该注意根据当前机械设计制造行业的实际发展特点来确定机械设计中模块化设计思路的具体应用方向，从而使得应用效果更为理想。

一、模块化设计类型浅析

（一）横向模块化设计

对于横向模块化设计方法来说，其是在原产品结构以及性能的基础上形成新的产品意识，这种产品意识往往与当前行业发展实际需求情况较为符合。目前来看，此种模块化设计方法在实际应用的过程中具有操作简便、设计难度低的基本优势，这也使得其应用范围较广，在实际应用的过程中发挥出了理想效果[1]。

（二）縱向模块化设计

对于纵向模块化设计来说，在对此种方法进行应用时，往往不会改变原有的产品结构，并且可以在此基础上对不同规格、属性的产品进行针对性设计，有利于提升产品综合品质。

（三）横向式与跨系式综合设计

一般情况下，在改变出传统模块设计理念的前提之下，会得到其他系类的机械产品，这种方式被成为跨系式模块设计。对于横向式模块化设计工作来说，在实际开展的过程中，应该注意将横块化的设计方式与跨系式的设计方式进行结合，通过这种方式来实现对产品质量的有效优化，同时也使得其生产成本得到了控制。

二、模块化设计原则

在开展机械设计工作时，应该注意对模块化设计理念进行有效运用，明确相应的设计原则，需要运用一系列组合来构建起多样化的产品体系，这样更加有利于对产品功能性进行不断完善。在设计初期模型进行确定时，应该注意对其种类进行详细划分，从而为产品功能设计工作的开展提供基础。从现阶段我国模块化设计方法开发利用的实际情况来看，其整体发展尚且处于初级阶段，还有很多需要进一步完善的技术难点，并且没有确定标准、完善的模块划分体系，这也使得模块化设计工作在实际开展的过程中经常会出现侧重点差异性较大的现象，也正是因为这种情况的存在，使得产品功能分析受到了一定负面影响[2]。今后，在开展模块设计时，应该注意将模块看做是系统中的一个独立单元结构，并且通过这一单元结构来对当前产品的实际功能情况进行分析，从而实现对产品总功能、子功能的有效发掘以及构建，这也为后续的模块分类工作开展奠定了坚实基础。可以看出，保证模块化设计的独立性是使其作用可以有效发挥的关键，应该注意尽量降低模块之间的关联性，避免模块结构互相影响的情况出现。

三、机械设计中模块化设计思路

（一）产品模块划分

在开展机械设计工作时，应该注意对模块化设计理念进行有效运用，这就需要对各个模块进行科学、精准的划分，没并且将其当做设计方案的核心部分。从现阶段我国行业市场发展实际情况来看，其对机械产品的功能性要求越来越高，这就需要对原有的产品结构进行一定优化，从而完成功能结构的详细划分。例如，对于数控车床来说，在对其进行机械设计时，应该注意结合当前实际生产特点以及生产要求来确定相应的设备模块，通常情况下，会包括传动模块、监测模块以及执行模块，并且要注意有效降低不同模块之间的关联性，通过这种方式来促进其开展个性化的功能设计工作[3]。

（二）模块功能确定及组装

当完成产品的功能模块设计工作之后，应该注意对模块功能进行确定。当前来看，虽然模块功能较为单一，但也有部分模块的功能较为多样，例如，工件监测设备所对应的功能模块以及刀具检测装置所对应的功能模块等等，往往可以实现多个模块共同发挥同一功能。而对于工作台模块来说，不仅具有定位功能，同时还可以发挥出工件的旋转功能。还有很多模块往往同时具备多种功能，因此，在对模块功能确定的同时，还应该注意对其功能任务进行确定，进而保证模块组织可以顺利运转[4]。此外，要注意科学开展功能模块组装工作，通过这种方式来保证机械设计不同阶段的模块配置更为科学合理。在实际开展模块组装操作工作时，应该注意对机械设计不同模块进行合理化配置，从而使其达到生产要求。同时，要注意保证模块组装的整体完整性，对模块结面进行有效处理，从而尽量降低其在运行过程中出现故障的可能性。在机械生产后期，一旦发现其出现故障，应该对故障装置进行及时修理或者更换，通过这种方式来保证其组装成品符合质量标准要求。

（三）产品设计任务

将模块化设计理念应用到机械设计中之后，可以实现对功能模块的有效划分，同时也方便了设备全方位设计工作的开展。以上述数控立式车床为例，在进行产品设计的时候，对其设置了监测模块、传动模块以及执行模块等多个功能模块，其中传动模块所涉及到的功能具有多样化特点，会分为主传动轴、横梁升降箱、垂直进给箱等等，在实际开展生产操作时，经常与工作台进行组合，从而保证设计任务得以完整[5]。

（四）应用效果

对于产品机械化设计工作来说，在实际开展的过程中应用模块化设计理念，可以实现对产品模块功能的有效划分，同时也可以降低模块之间的关联性，避免不同模块互相产生不良影响。当完成相应的模块化设计工作之后，还应该注意对其是否达到参数指标进行确定，通过这种方式来不断提升其设计水平，这使得机械制造产品的实际应用水平达到了标准要求。可以看出，将模块化设计方案应用到机械设计中之后，可以有效提高设备的运行效率，并且降低了设备运行成本。

结束语

总而言之，在当前机械设计工作中运用模块化设计方式体现出了多重优势，可以有效降低机械设计制造工作开展过程中出现多个工作环节同时瘫痪的可能性，同时也使得机械生产制造的整体成本得到了有效控制，使得企业方面的市场竞争力明显提升。随着我国科技水平的不断提升，机械自动化发展空间也越来越广阔，在当前的行业背景之下，应该加大业内人才培养力度，进而推动社会经济整体发展。

参考文献：

[1] 贺兵，刘扬. 模块化设计在包装机械设计中的应用[J]. 包装工程，2018，29（10）：140-142.

[2] 高治理. 模块化设计在控制柜机械设计中的应用[J]. 现代制造技术与装备，2018，14（11）：23-24.

[3] 周自强，李木军，沈连婠. PDM对模块化设计中接口参数的管理方法[J]. 工程设计学报，2018，12（6）：338-340.

[4] 侯凯. 探究机械设计中的模块化设计思路[J]. 中国机械，2021，5（6）：18-19，21.

[5] 薛立湘. 论模块化理论在经济型酒店室内设计中的应用——以金桥机械配件厂改造项目为例[D]. 上海：东华大学，2016.