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淺談機(jī)械設(shè)計(jì)中模塊化設(shè)計(jì)方法的運(yùn)用論文
我國(guó)的經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，國(guó)民經(jīng)濟(jì)日益提升，傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)方法已經(jīng)不再能適應(yīng)于當(dāng)前社會(huì)市場(chǎng)中機(jī)械產(chǎn)品的多樣化發(fā)展。機(jī)械設(shè)計(jì)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(jì)方法已經(jīng)逐步成熟，模塊化設(shè)計(jì)已成為現(xiàn)今機(jī)械產(chǎn)品發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)。模塊化設(shè)計(jì)不僅能縮短機(jī)械設(shè)計(jì)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(jì)方法的概述
模塊化設(shè)計(jì)是指在對(duì)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(jì)出一系列功能模塊，通過(guò)模塊的選擇和組合可以構(gòu)成不同的產(chǎn)品，以滿足市場(chǎng)的不同需求的設(shè)計(jì)方法。
機(jī)械設(shè)計(jì)中的模塊化設(shè)計(jì)，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(jì)一般包涵兩種方式，一是縱向設(shè)計(jì)，二是橫向設(shè)計(jì)。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(lái)完成產(chǎn)品的變化�，F(xiàn)在很多機(jī)械設(shè)計(jì)中會(huì)將縱向設(shè)計(jì)與橫向設(shè)計(jì)結(jié)合使用，也稱作是全系列設(shè)計(jì)。
2 模塊設(shè)計(jì)方法的具體使用
模塊化設(shè)計(jì)，顧名思義就是對(duì)模塊進(jìn)行劃分。在對(duì)模塊進(jìn)行劃分時(shí)不僅要考慮到在機(jī)械制造中的簡(jiǎn)易性，還需要考慮的是在模塊組合時(shí)模塊之間的匹配程度。所以，在設(shè)計(jì)之前，必須對(duì)模塊劃分進(jìn)行精確詳細(xì)的把握。與此同時(shí)，模塊在機(jī)械系統(tǒng)中是否可更換，每個(gè)模塊功能是否獨(dú)立，模塊間是否可以結(jié)合等問(wèn)題，都需要設(shè)計(jì)師考慮周詳。
機(jī)械設(shè)計(jì)在進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)該遵循相對(duì)應(yīng)的方法與步驟，嚴(yán)格控制模塊的獨(dú)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(jì)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(guò)程中方便快捷，并且每個(gè)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(dú)立。在這些程序準(zhǔn)確無(wú)誤進(jìn)行之后再將每個(gè)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(gè)模塊都可以隨時(shí)更換，以備不時(shí)之需。當(dāng)機(jī)械產(chǎn)品中一個(gè)模塊出現(xiàn)問(wèn)題或損壞時(shí)隨時(shí)能更換上新的模塊并且不會(huì)影響到其他模塊的正常運(yùn)行以及整個(gè)機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行正常工作。
3 模塊化設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)
模塊化設(shè)計(jì)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(jì)理念與方法，模塊化設(shè)計(jì)具備著其自身獨(dú)特的他物不能比擬的優(yōu)點(diǎn)。
(1)模塊化設(shè)計(jì)便于維護(hù)修理
由上文敘述可知，模塊化設(shè)計(jì)具有可更換性。在機(jī)械設(shè)備運(yùn)行時(shí)，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(shí)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(fèi)用，節(jié)省了產(chǎn)品再設(shè)計(jì)的時(shí)間，還便于維修，并且免去了不必要的資源浪費(fèi)。
(2)模塊化設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化包裝，節(jié)約成本
傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)進(jìn)行包裝時(shí)，需要根據(jù)產(chǎn)品的特點(diǎn)來(lái)包裝產(chǎn)品。這樣的范圍規(guī)定太狹隘，設(shè)計(jì)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(cái)力物力上浪費(fèi)資源，而且過(guò)程繁瑣。如今，模塊化設(shè)計(jì)方法的誕生與運(yùn)用，能很好滿足系列產(chǎn)品的包裝需求，一種設(shè)計(jì)多處使用。從而節(jié)省資源的同時(shí)，也提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)研發(fā)周期。
4 機(jī)械設(shè)計(jì)中模塊化設(shè)計(jì)的具體運(yùn)用
為了使讀者更為清晰的對(duì)模塊化設(shè)計(jì)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的實(shí)際運(yùn)用情況進(jìn)行了解，下文將通過(guò)對(duì)電梯產(chǎn)品中的模塊化設(shè)計(jì)進(jìn)行舉例簡(jiǎn)要講解。
(1)對(duì)模塊進(jìn)行劃分。在對(duì)電梯產(chǎn)品進(jìn)行模塊劃分的時(shí)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(duì)電梯產(chǎn)品的模塊進(jìn)行劃分。對(duì)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(duì)產(chǎn)品功能進(jìn)行劃分，又在產(chǎn)品功能的基礎(chǔ)上對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)劃分，就如同將需求、結(jié)構(gòu)、功能這三個(gè)集合中共同包涵的集合提取出來(lái)就是模塊的最終劃分。
(2)對(duì)模塊進(jìn)行編碼。模塊編碼的意義在于對(duì)整個(gè)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(duì)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(duì)模塊進(jìn)行編碼時(shí)應(yīng)注意其獨(dú)特性、完整性、合理性、易操作性以及通用性和開(kāi)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(huì)引起誤解，便于計(jì)算機(jī)化操作�？梢怨�(jié)省電梯產(chǎn)品中人力財(cái)力成本，并且迎合了現(xiàn)代社會(huì)科技化的需求。
5 結(jié)語(yǔ)
綜上所述，機(jī)械設(shè)計(jì)中模塊化設(shè)計(jì)的運(yùn)用是百利無(wú)一害的，是至目前為止機(jī)械設(shè)計(jì)中最優(yōu)良的設(shè)計(jì)方法之一。它不僅有效降低了機(jī)械設(shè)計(jì)制造過(guò)程中的成本， 而且為機(jī)械設(shè)計(jì)制造在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)高度白熱化的市場(chǎng)中提供了有利武器， 并且在很大程度上提高了我國(guó)的機(jī)械自動(dòng)化水平，推動(dòng)了我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
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