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淺談機(jī)械設(shè)計中模塊化設(shè)計方法的運用論文
我國的經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，國民經(jīng)濟(jì)日益提升，傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計方法已經(jīng)不再能適應(yīng)于當(dāng)前社會市場中機(jī)械產(chǎn)品的多樣化發(fā)展。機(jī)械設(shè)計制造面臨著新的難題：周期短，成本高，種類多，產(chǎn)品供不應(yīng)求等。隨著科技的發(fā)展，隨之而產(chǎn)生的模塊化設(shè)計方法已經(jīng)逐步成熟，模塊化設(shè)計已成為現(xiàn)今機(jī)械產(chǎn)品發(fā)展的一個趨勢。模塊化設(shè)計不僅能縮短機(jī)械設(shè)計制造的周期，而且能有效的減少成本，從而受到了機(jī)械制造商的廣泛追捧。
1 模塊化設(shè)計方法的概述
模塊化設(shè)計是指在對一定范圍內(nèi)的不同功能或相同功能不同性能、不同規(guī)格的產(chǎn)品進(jìn)行功能分析的基礎(chǔ)上，劃分并設(shè)計出一系列功能模塊，通過模塊的選擇和組合可以構(gòu)成不同的產(chǎn)品，以滿足市場的不同需求的設(shè)計方法。
機(jī)械設(shè)計中的模塊化設(shè)計，指的是在特定的范圍之內(nèi)選定特定的模塊，組合成不同功能不同種類的機(jī)械產(chǎn)品。模塊化設(shè)計一般包涵兩種方式，一是縱向設(shè)計，二是橫向設(shè)計。即在保證參數(shù)不變的情況下，將不同模塊相互轉(zhuǎn)換以此來完成產(chǎn)品的變化。現(xiàn)在很多機(jī)械設(shè)計中會將縱向設(shè)計與橫向設(shè)計結(jié)合使用，也稱作是全系列設(shè)計。
2 模塊設(shè)計方法的具體使用
模塊化設(shè)計，顧名思義就是對模塊進(jìn)行劃分。在對模塊進(jìn)行劃分時不僅要考慮到在機(jī)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(shè)計之前，必須對模塊劃分進(jìn)行精確詳細(xì)的把握。與此同時，模塊在機(jī)械系統(tǒng)中是否可更換，每個模塊功能是否獨立，模塊間是否可以結(jié)合等問題，都需要設(shè)計師考慮周詳。
機(jī)械設(shè)計在進(jìn)行模塊化設(shè)計的時候應(yīng)該遵循相對應(yīng)的方法與步驟，嚴(yán)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(shè)計獲得最多的產(chǎn)品， 注意保證產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的精度準(zhǔn)確和性能穩(wěn)定。首先，從機(jī)械設(shè)備的具體需求出發(fā)，合理控制模塊劃分標(biāo)準(zhǔn)，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(huán)環(huán)相扣，相互制約，又相互獨立。在這些程序準(zhǔn)確無誤進(jìn)行之后再將每個模塊組合在一起形成完整的機(jī)械產(chǎn)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(dāng)機(jī)械產(chǎn)品中一個模塊出現(xiàn)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(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行正常工作。
3 模塊化設(shè)計的優(yōu)點
模塊化設(shè)計的目的是以少變應(yīng)多變，以盡可能少的投入生產(chǎn)盡可能多的產(chǎn)品，以最為經(jīng)濟(jì)的方法滿足各種要求。作為一種新型的設(shè)計理念與方法，模塊化設(shè)計具備著其自身獨特的他物不能比擬的優(yōu)點。
(1)模塊化設(shè)計便于維護(hù)修理
由上文敘述可知，模塊化設(shè)計具有可更換性。在機(jī)械設(shè)備運行時，如果某一模塊發(fā)生故障，維護(hù)人員只需要把出現(xiàn)故障的模塊進(jìn)行更換就可以，并且在更換時并不影響機(jī)械設(shè)備的正常工作。這樣不僅節(jié)省了維修費用，節(jié)省了產(chǎn)品再設(shè)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(shè)計簡化包裝，節(jié)約成本
傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計進(jìn)行包裝時，需要根據(jù)產(chǎn)品的特點來包裝產(chǎn)品。這樣的范圍規(guī)定太狹隘，設(shè)計的包裝只適用于同規(guī)格的產(chǎn)品，而其他系類的產(chǎn)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(shè)計方法的誕生與運用，能很好滿足系列產(chǎn)品的包裝需求，一種設(shè)計多處使用。從而節(jié)省資源的同時，也提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)研發(fā)周期。
4 機(jī)械設(shè)計中模塊化設(shè)計的具體運用
為了使讀者更為清晰的對模塊化設(shè)計在機(jī)械設(shè)計中的實際運用情況進(jìn)行了解，下文將通過對電梯產(chǎn)品中的模塊化設(shè)計進(jìn)行舉例簡要講解。
(1)對模塊進(jìn)行劃分。在對電梯產(chǎn)品進(jìn)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(jié)構(gòu)和功能對電梯產(chǎn)品的模塊進(jìn)行劃分。對產(chǎn)品的需求即是按照客戶的需求劃分。在客戶需求的基礎(chǔ)上對產(chǎn)品功能進(jìn)行劃分，又在產(chǎn)品功能的基礎(chǔ)上對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)劃分，就如同將需求、結(jié)構(gòu)、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(jìn)行編碼。模塊編碼的意義在于對整個模塊的規(guī)格、屬性、參數(shù)和模塊之間的相互關(guān)系進(jìn)行有組織的整合管理，并且標(biāo)注名稱。對電梯產(chǎn)品的模塊進(jìn)行編碼，便于產(chǎn)品分類管理，從而建立統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，利于產(chǎn)品生產(chǎn)研發(fā)。對模塊進(jìn)行編碼時應(yīng)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(shù)字化。模塊數(shù)字化指的是將模塊進(jìn)行數(shù)字編碼表達(dá)。數(shù)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(jī)化操作。可以節(jié)省電梯產(chǎn)品中人力財力成本，并且迎合了現(xiàn)代社會科技化的需求。
5 結(jié)語
綜上所述，機(jī)械設(shè)計中模塊化設(shè)計的運用是百利無一害的，是至目前為止機(jī)械設(shè)計中最優(yōu)良的設(shè)計方法之一。它不僅有效降低了機(jī)械設(shè)計制造過程中的成本， 而且為機(jī)械設(shè)計制造在市場經(jīng)濟(jì)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(jī)械自動化水平，推動了我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
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