模块化设计方法及其在机械设计中的应用
摘要：工业的发展的水平关系着我国的国民经济的命脉，机械设计更是工业发展的重要部分，因此，机械设计领域的革新势在必行。鉴于此，本文以模块化设计方法为核心，通过分析其概念和优势，针对性的从设计操作步骤、设计功能分解、设计优势解读等三个方面进行机械设计领域的应用，旨在不断的提升我国机械设计水平。
关键词：模块化设计；机械设计；应用
前言：就当前的机械产品生产过程而言，由于开发成本高、周期长、研发程度低等一系列的原因，导致我国的机械产品的竞争力一直较低。随着科学技术的发展，利用科学的方法提高机械产品生产的质量和数量已经成为重要方式。因此，本文以机械设计为重要的研究角度，通过对模块式设计方法的研究，不断提升机械设计的效率，完善机械产品[1]。
1.模块化设计概述
1.1模块化设计的概念
要想认识模块化设计，首先要理解计算机语言，计算即语言主要就是依托计算机语句和指令的方式实现对计算机的控制。模块化设计摒弃了计算机语言中逐条输入的方式，以其原有的程序、子程序之间的构架，在各个框架之间完成输入和输出工作[2]。各个框架的设计以功能性为基础，旨在实现设计功能，因此，这也就是模块化的概念。衡量模块化设计是否能够得以实施的一个标准就是看各个功能模块之间是否能够协同合作、合理划分。因此在进行机械设计时，就要重点关注模块化设计的统一协调性，这有这样才能够保障模块化设计的有效性，缩短生产周期，提高生产效率。
1.2模块化设计的优势
模块化设计作为一种新型的设计理念，有着以下的几点优势：
（1） 节约生产成本。模块化设计能够是机械在生产过程中更加的智能化，因此，在实际的生产中，能够适应生产需要，最大程度上的合理调动各个模块功能，促使它们协调统一。以此减少不必要的损失和浪费，提高生产效率，从此节约生产成本。
（2） 便于维修和管理。各个模块所负责的功能不同，又不相互干扰，如果某一模块需要进行维修和管理的时候，或者需要对某一部分的功能进行调整，模块化设计能够在一定程度上保障工作付出的代价最小，为维修、质检等工作带来便利。
2.模块化设计方法及其在机械设计中的应用
以数控立式车床为例，下面就针对该机械，进行模块化设计。
2.1数控立式车床模块化设计操作步骤
首先，在设计之中最重要的就是在满足工艺需求的情况下，最大程度的优化设计框架，这也是模块化设计的重要步骤之一，保障各个功能模块之间的合理规划，注重模块的兼容性和独立性，才能够保障在运行中，各个模块之间的交互速度保持稳定、快速；设计的另一方面还要以生产需要为核心，如果只为了追求模块之间的功能协同而忽略对生产要求的体现，就是本末倒置。其次，对各个模块进行更加细致、专业的再处理。以专业的角度来说，这是采用组件的方式进行细节微调，以保障产品的质量的高水准。最后，针对产品关键功能模块的拆合设计。关键功能往往是一个产品成功生产的关键，因此要严格的把控关键功能模块的组织划分，不仅要达到技术和质量的要求，还要能够配合质检人员在质检过程中完成拆卸和组装，为进一步的改进和升级提供便利。
2.2数控立式车床模块化设计功能分解
功能性的体现不仅是数控立式车床设计的关键，也是模块化设计的核心，对于其功能性的分解研究也是在设计数控立式车床时的重要工作环节。在功能分解的时候需要重点思考一下几点（1）用户的需求。依托于用户的需求是设计工作的出发点和落脚点，在功能的设计中应该进行广泛的市场调查，充分了解用户的需求后，针对性的解决用户问题，保障功能板块能够适应不断的变化。（2）功能的实现问题。在功能的实现上要考虑数控立式车床的重点功能是车削，因此提升和改良的工作应该重点放在对于车削沟槽与旋转面上。（3）执行与检测功能为机械的正常运行保驾护航。质量关乎这数控立式车床的使用效果和市场，因此，只有保障执行和检测功能完善，才能在运作的过程中始终对机械设备进行监控，避免出现严重的质量问题。
2.3数控立式车床模块化设计优势解读
随着国家经济对于工业发展额要求，原有的机械生产技术为了应对一时间兴起的工业热潮，不注重技术的严谨性和可持续发展性，一味的追求产量的增长，不仅浪费了资源，还牺牲了机械产品发展的未来机遇，可谓是野蛮生长，生产单一、硬性的、功能单一、质量不佳等问题逐渐暴露出来，一时间对我国工业的发展影响巨大。随着市场需求的升级，传统的机械生产方式逐渐被淘汰，取而代之的是机械产品的生产精细化发展。为了进一步用户对于产品的期望，以市场需求为调节，依托于新型技术，生产多样、柔性的、功能完善、质量优越的制造技术应运而生，模块化设计方法正是其中的一种。通过灵活的、可变性等特点最大程度上的满足机械设计中对技术和艺术性的要求[3]。
总结：模块化设计方法及其在机械设计中的应用的研究主要是为了进一步提升我国现有的机械设计制造的水平，更是为了我国工业再繁荣献力。在这个过程中，以数控立式车床为例，从设计操作步骤、设计功能分解、设计优势解读等三个方面对模块化设计方式进行研究。最后得出要想不断提升机械的设计就要通过模块设计方法的使用，不断帮助机械设计提升其生产质量和效率。
参考文献：
[1] 唐胜菊, 冯立, 杨杰. 基于知识工程的可重构数控机床模块化设计研究[J]. 装备机械, 2017(4):45-46.
[2] 李欣. 程序模块化设计思想在高师教学设计课程中的应用研究[J]. 中国教育技术装备, 2017(6):73-74.
[3] 顾新建, 杨青海. 产品模块化是中国成为制造强国的必由之路——解读《机电产品模块化设计方法和案例》[J]. 中国机械工程, 2018, 29(9):1127-1133.
