淺談機械設計中模塊化設計方法的運用論文

　　我國的經濟飛速發展，國民經濟日益提升，傳統的機械設計方法已經不再能適應于當前社會市場中機械產品的多樣化發展。機械設計制造面臨著新的難題：周期短，成本高，種類多，產品供不應求等。隨著科技的發展，隨之而產生的模塊化設計方法已經逐步成熟，模塊化設計已成為現今機械產品發展的一個趨勢。模塊化設計不僅能縮短機械設計制造的周期，而且能有效的減少成本，從而受到了機械制造商的廣泛追捧。

　　1 模塊化設計方法的概述

　　模塊化設計是指在對一定范圍內的不同功能或相同功能不同性能、不同規格的產品進行功能分析的基礎上，劃分并設計出一系列功能模塊，通過模塊的選擇和組合可以構成不同的產品，以滿足市場的不同需求的設計方法。

　　機械設計中的模塊化設計，指的是在特定的范圍之內選定特定的模塊，組合成不同功能不同種類的機械產品。模塊化設計一般包涵兩種方式，一是縱向設計，二是橫向設計。即在保證參數不變的情況下，將不同模塊相互轉換以此來完成產品的變化。現在很多機械設計中會將縱向設計與橫向設計結合使用，也稱作是全系列設計。

　　2 模塊設計方法的具體使用

　　模塊化設計，顧名思義就是對模塊進行劃分。在對模塊進行劃分時不僅要考慮到在機械制造中的簡易性，還需要考慮的是在模塊組合時模塊之間的匹配程度。所以，在設計之前，必須對模塊劃分進行精確詳細的把握。與此同時，模塊在機械系統中是否可更換，每個模塊功能是否獨立，模塊間是否可以結合等問題，都需要設計師考慮周詳。

　　機械設計在進行模塊化設計的時候應該遵循相對應的方法與步驟，嚴格控制模塊的獨立性和完整性，使其得到更好的使用，為模塊間的相互連接提供便利，盡量使用最少的模塊設計獲得最多的產品， 注意保證產品結構的精度準確和性能穩定。首先，從機械設備的具體需求出發，合理控制模塊劃分標準，保證模塊在操作過程中方便快捷，并且每個模塊之間能夠完美鑲嵌組合。模塊與模塊之間環環相扣，相互制約，又相互獨立。在這些程序準確無誤進行之后再將每個模塊組合在一起形成完整的機械產品。除此之外，還需要確保每一個模塊都可以隨時更換，以備不時之需。當機械產品中一個模塊出現問題或損壞時隨時能更換上新的模塊并且不會影響到其他模塊的正常運行以及整個機械產品進行正常工作。

　　3 模塊化設計的優點

　　模塊化設計的目的是以少變應多變，以盡可能少的投入生產盡可能多的產品，以最為經濟的方法滿足各種要求。作為一種新型的設計理念與方法，模塊化設計具備著其自身獨特的他物不能比擬的優點。

　　(1)模塊化設計便于維護修理

　　由上文敘述可知，模塊化設計具有可更換性。在機械設備運行時，如果某一模塊發生故障，維護人員只需要把出現故障的模塊進行更換就可以，并且在更換時并不影響機械設備的正常工作。這樣不僅節省了維修費用，節省了產品再設計的時間，還便于維修，并且免去了不必要的資源浪費。

　　(2)模塊化設計簡化包裝，節約成本

　　傳統的機械設計進行包裝時，需要根據產品的特點來包裝產品。這樣的范圍規定太狹隘，設計的包裝只適用于同規格的產品，而其他系類的產品又需要新的包裝。這樣不僅在人力財力物力上浪費資源，而且過程繁瑣。如今，模塊化設計方法的誕生與運用，能很好滿足系列產品的包裝需求，一種設計多處使用。從而節省資源的同時，也提高了產品的生產研發周期。

　　4 機械設計中模塊化設計的具體運用

　　為了使讀者更為清晰的對模塊化設計在機械設計中的實際運用情況進行了解，下文將通過對電梯產品中的模塊化設計進行舉例簡要講解。

　　(1)對模塊進行劃分。在對電梯產品進行模塊劃分的時候，參照模塊劃分的原始層次，即參照其需求、結構和功能對電梯產品的模塊進行劃分。對產品的需求即是按照客戶的需求劃分。在客戶需求的基礎上對產品功能進行劃分，又在產品功能的基礎上對產品結構劃分，就如同將需求、結構、功能這三個集合中共同包涵的集合提取出來就是模塊的最終劃分。

　　(2)對模塊進行編碼。模塊編碼的意義在于對整個模塊的規格、屬性、參數和模塊之間的相互關系進行有組織的整合管理，并且標注名稱。對電梯產品的模塊進行編碼，便于產品分類管理，從而建立統一的標準規范，利于產品生產研發。對模塊進行編碼時應注意其獨特性、完整性、合理性、易操作性以及通用性和開放性。

　　(3)模塊數字化。模塊數字化指的是將模塊進行數字編碼表達。數字編碼符合了模塊編碼的唯一性原則，并且不會引起誤解，便于計算機化操作。可以節省電梯產品中人力財力成本，并且迎合了現代社會科技化的需求。

　　5 結語

　　綜上所述，機械設計中模塊化設計的運用是百利無一害的，是至目前為止機械設計中最優良的設計方法之一。它不僅有效降低了機械設計制造過程中的成本， 而且為機械設計制造在市場經濟競爭高度白熱化的市場中提供了有利武器， 并且在很大程度上提高了我國的機械自動化水平，推動了我國的經濟發展。

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