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機械設計標準化的意義范文1
中圖分類號：F407.4 文獻標識碼：A 文章編號：
一、引言
市場經濟條件下，企業為了提高影響力和競爭力，就必須提高產品質量，降低產品成本。影響產品質量和產品成本的因素是多方面的，包括材料、設計、制造等等。機械設計加工是一項系統和復雜的工作，與產品質量和產品成本有著緊密的聯系，在設計加工過程中，必須注意相關問題，以降低成本，提高質量，促進機械設計加工的發展和企業市場競爭力的提高。
二、機械設計加工材料選擇
材料選擇不僅影響零件的性能和使用壽命，還對機械設備的制造成本產生重要的影響。在選擇材料的時候，我們既要明確材料所應該具備的性能，同時還應當掌握正確的選擇方法。
1、機械零件材料選擇需要注意的問題。在選擇的時候，應該注意材料必須滿足以下幾個方面的要求。第一、使用性能。使用性能是材料選擇所應該滿足的基本要求。不同零件的使用性能不盡相同，有的要求具有很高的強度，有的要求具有很高的耐磨性，有的要求具備美麗的外觀。在進行零件選擇的時候，首先應該明確零件應該具備的使用性能。第二、工藝性能。材料工藝性能所反應的是材料本身能夠適應各種加工工藝要求的能力，能夠被運用于機械加工和制造，并能夠保證加工質量，主要包括熱加工工藝性能和切削加工工藝性能。第三、經濟性能。在選擇材料的時候，應該注重節約成本，以最小的材料消耗獲得最大的經濟效益。在選擇材料的時候，應該合理控制材料價格，提高材料的利用率，盡量降低零件的加工和維修費用，并注重采用組合結構，對材料進行合理的代用。只有這樣，才能既保證材料質量，又能夠提高機械設計加工的綜合效益。
2、機械零件材料選擇的方法。在選擇機械零件材料的時候，為了節約成本，提高設計加工效益，必須掌握正確的選擇方法。第一、選材對產品壽命周期成本的影響。材料的選擇會對產品壽命周期成本產生重要的影響。一般來說，在保證產品合理功能的前提下，常常選用價格便宜的材料，但可能會降低產品的壽命周期成本。但是，我們應該認識到，如果選用成本高、性能優的材料，由于產品使用壽命延長，維修成本減少，能源費用降低，從長遠來看，反而是更為經濟的選擇。第二、考慮制造方法。在材料選擇的時候，還必須考慮材料的加工制造方法。將結構設計、材料選擇、采用的加工方法作為一個整體看待，不僅要考慮某個零件單項加工成本，還應該考慮全部加工工序的總成本。
三、機械設計標準化
在機械設計加工中，為了降低成本，提高生產效益，有必要推動機械設計的標準化工作。設計標準化要求在是實際工作中，對零件的尺寸、材料性能、設計方法、結構要素、制圖要求、檢驗方法等進行研究，制定出供大家共同遵守的各式各樣的標準。
1、零件是機械基本的組成要素，對于機械零件設計來說，推行標準化具有重要的現實意義。它能夠以最先進的方法，對那些用途最廣的零件進行大量的、集中的制造，以降低零件成本，提高零件生產加工質量。設計標準化還能夠統一材料和零件的性能指標，從而提高零件性能的可靠性。同時，它能夠簡化設計工作，縮短設計周期，提高設計質量。
2、做好設計階段的標準化工作。在實際工作中，生產企業應該關注市場的需求和需求量的變化，并不斷更新產品品種，降低物資的消耗，提高產品質量，提高企業的生產效益。為了達到這些目標，在實際工作必須做好機械設計的標準化工作，以降低產品成本，提高產品質量。此外，還應該嚴格把握好產品設計的標準化工作，注重對新產品的開發，提高產品質量和影響力，提高企業的生產加工效益，使機械設計加工企業在激烈的市場競爭當中居于有利地位。
四、機械加工工件表面層物理力學性能的影響因素
在機械加工的過程中，由于工件受到切削熱和切削力的作用，表面層的物理力學性能往往會發生很大的變化，主要表現在以下幾個方面。
1、表面層金相組織的變化。在加工過程中，消耗的熱量絕大部分轉化為熱能，使得加工工件表面溫度升高。當溫度超過金相組織變化的臨界點的時候，表面層的金相組織就會發生相應的變化。對磨削加工來說，單位面積產生的切削熱比一般切削方法大幾十倍，切削區的高溫引起表面層金屬的相變。
2、加工表面的冷作硬化。在加工的時候，表面層金屬產生塑性變形，引起材料的強化，其硬度和精度都有所提高，這種變化結果稱為冷作硬化。加工表面的冷作硬化用硬化程度、硬化層深度、表面層的顯微硬度表示，硬化程度越大，硬化層的深度也越大。
3、表面層的殘余應力。在切削過程中，金屬材料表層組織發生組織或者形狀變化，在基體材料和表層金屬交界處將會產生相互平衡的彈性應力，這就是表面層殘余應力。其產生的原因主要有三種：冷態塑性變形引起殘余應力、熱態塑性變形引起殘余應力、金相組織變化引起殘余應力。
五、劑的特性及應用
在對機械零件進行加工的過程中，為了使工件能夠達到所期望的幾何形狀、尺寸精度、表面質量，往往需要對工件進行切削、研磨、沖壓、軋制、拉拔等等。為了達到更好的效果，常常使用金屬加工劑。金屬加工劑是金屬在加工過程中所使用的冷卻材料，對材料加工起著重要作用。
1、劑的作用和技術要求。使用劑的主要目的是，延長刀具使用壽命、提高工件加工尺寸精度、改善工件表面光潔度、保證切削的順利進行、防止工件產生腐蝕和銹蝕、提高切削加工效率，降低成本。為了達到這些目的，金屬切削劑必須滿足冷卻性能、性能、清洗性能、防銹性能的要求。
2、金屬切削劑的選擇。在選擇的時候，應該根據切削加工工藝條件的要求，初步判斷應該選取的切削劑類型，選擇純油性還是水溶性劑。可以通過機床供應商的推薦或者根據常規經驗來選取，如果運用高速鋼刀具進行低速切削的時候，一般采用純油性；如果使用硬質合金刀具進行高速切削的時候，一般選用水溶性。如果供液困難或者切削液難以達到切削區，可以采用純油性金屬切削液，其它情況下一般可以選用水溶性金屬切削液。選取了切削液類型之后，還應該根據工件材質、加工精度、粗糙度等情況，初步確定切削液品種，再根據工件材質和特性選取切削液產品。機械設備在運行過程中，不可避免的會發生摩擦和磨損現象。隨著機械設備工作條件的日益苛刻，工作強度的提高，對劑的性能要求越來越高，往往要求一種劑應該具備多種功能。劑不僅能夠減小機械磨損，還能夠延長機械使用壽命，對機械設備的運行具有重要的作用。
六、結束語
總而言之，機械設計加工受到多方面因素的影響，今后在設計的實際工作中，我們需要綜合考慮這些問題，做好材料的選擇工作，促進設計的標準化。同時，在進行機械加工的時候，應該盡量減少影響表面層物理力學性能的因素，降低設計加工成本，提高設計加工質量，提高機械加工企業的產品質量和市場競爭力。
參考文獻：
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[2]周劍明.現代機械設計技術問題芻議[J].機電信息,2011(33)
[3]王杰.淺談機械設計加工中應注意的幾個問題[J].科技信息,2011(11)
機械設計標準化的意義范文2
Abstract： Based on the principle of following the mechanical manufacturing process requirement， this article focuses on the matters needing attention in the process of mechanical design and puts forward reasonable processing measures from 3 aspects： to enhance machining accuracy， to improve processing surface quality and to increase design standardization.
關鍵詞： 機械制造工藝；機械設計；注意事項；工藝措施
Key words： machine manufacturing technology；machine design；matters needing attention；processing measures
中圖分類號：TH16 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2013）27-0043-02
1 機械制造工藝的基礎知識
機械設計（machine design），根據使用要求對機械的工作原理、結構、運動方式、力和能量的傳遞方式、各個零件的材料和形狀尺寸、方法等進行構思、分析和計算并將其轉化為具體的描述以作為制造依據的工作過程。機械設計是機械工程的重要組成部分，是機械生產的第一步，是決定機械性能的最主要的因素。
機械加工工藝是實現產品設計，保證產品質量，節約能源，降低消耗的重要手段，是企業進行生產準備、計劃調度、加工操作、安全生產、技術檢測和健全勞動組織的重要依據，加速產品更新，提高經濟效益的技術保證。其中，工藝規程是直接指導產品或零部件制造工藝過程和操作方法的工藝文件，它直接對企業的產品質量、效益、競爭能力起著重要的作用。關于機械制造工藝的具體內容簡單介紹如下：
1.1 生產過程和工藝過程 在機械制造工藝中，生產過程是指在制造機械產品的時候，將原材料或半成品轉變成為產品的所有過程總和，這一過程具體包括：生產技術準備工作；原材料及半成品的運輸和保管；毛坯的制造；零件的各種加工、熱處理及表面處理；部件和產品的裝配、調試、檢測及涂裝和包裝等，而工藝過程是指在生產過程中直接改變生產對象的尺寸、形狀、性質及相對位置關系的過程，比如毛坯制造、機械加工、熱處理、表面處理及裝配等。其中，機械加工工藝過程是指用機械加工方法直接改變毛坯的形狀、尺寸和表面質量，使其成為產品零件的過程，這一過程是由一個或若干個工序組成，而工序又可分為安裝、工位、工步和走刀。[1]
1.2 工件裝夾 工件在開始加工前，首先必須將工件擺放在機床或夾具上的正確位置，這一過程就稱為定位，同時為了使定位好的工件在加工過程中保持正確位置，還需要將工件固定夾緊，這一過程稱為夾緊，因此這兩個過程合起來成為裝夾。在一定程度上機械加工工藝中的工件裝夾是否合理不僅會影響到工件的加工質量，而且也會直接影響產品的生產率、加工成本及安全穩定性能。一般而言，在機械制造工藝中經常使用的工件裝夾方式主要有直接找正裝夾、劃線找正裝夾、用夾具裝夾等方式。
1.3 定位 在機械制造工藝中，為了保證工件的精度，必須做好工件的定位工作，工件常用的裝夾定位方式有：直接找正、劃線找正和用夾具裝夾三種方式。定位的首要工作是要根據加工工件的情況選擇好定位基準，機械制造工藝所說的基準其實是起到確定工件和加工工具之間位置關系作用的那些具體點、線或面，根據所起的作用和應用場合的不同，基準一般可分為設計基準和工藝基準，同時工藝基準按照不同的要求和標準，又分為工序基準、定位基準、測量基準和裝配基準。
1.4 加工精度 在機械制造工藝過程中，獲得良好的加工精度至關重要，直接影響產品的優良特性，根據不同的要求，加工精度可以劃分為尺寸精度、形狀精度、位置精度和表面質量要求四大類。在實際機械加工過程中，為了獲得良好的尺寸精度，一般采取的方法有：試切法、調整法、定尺寸刀具法、自動控制法等；與獲得尺寸精度的方法不同，獲得形狀精度的方法主要有：軌跡法、成形法、展成法等。
2 機械設計過程中的注意事項
要想保證機械設計高效準確，就必須在進行設計過程中統籌考慮機械制造工藝的要求，機械設計的整個過程涉及很多方面的內容，在機械設計的研究和分析過程中，每個階段都有自己的重點任務和注意事項，為確保設計取得良好的效果，就必須在整個過程中掌握系統、科學、合理的設計方法，根據工件的加工過程，需要注意以下兩點：一是設計要貼合制造工藝實際。研究設計階段主要負責設計零件的設計方案，是整個機械制造工藝的基礎階段，對后面的所有階段起著舉足輕重的作用，故而在這一階段內，設計零件時要注意嚴格按照生產工藝要求來合理布置設計圖紙，同時也應該注意加強與車間操作工的溝通，主動了解工件的具體生產制造過程，認真聽取現場技術人員和工人對設計的意見和建議，并根據他們的建議及時對設計方案進行調整和修改。二是安裝調試指導設計。機械設備的安裝調試是整個機械制造工藝的最后階段，這一階段決定著設計方案的實際效果能否達到預期目的，在這個階段必須嚴格按照技術要求進行安裝及調試，根據具體情況及時處理現場發生的各種技術問題，這些具體的安裝過程和內容對于前期的機械設計具有實際指導意義，這一過程的經驗對于機械設計人員而言，可以幫助他們通過安裝和調試工作獲得設計的依據，從而可以提高他們的設計水平。對這些設備進行安裝、調試、試生產等一系列過程之后，可以通過實際使用效果對產品的質量進行評價和分析，從而確定是否滿足機械設備的使用要求。[2]
3 基于機械制造工藝的機械設計合理化措施
3.1 提高加工精度的工藝措施 在機械設計加工過程中，誤差不可避免，而只有對產生不同誤差的原因進行詳細分析和研究，才能有針對性的采取相應預防措施以減少誤差的出現，從而有效的提高對加工工件的精度。要想提高加工零件的幾何精度可以考慮改進所使用的夾具，或者通過改進測量工具來提高精度，要想提升控制誤差的水平，就需要對加工誤差進行分析，必須弄清楚產生誤差的原因，一般而言，由于系統應力、熱變形、刀具磨損、內部應力等情況均會產生誤差，根據對應的原因采取相應的解決措施，一般常用減小誤差的方法有：誤差補償法、分化或均化原始誤差法、轉移原始誤差法等。
3.2 提高加工表面質量的工藝措施 機械加工表面質量是指零件經過機械加工后的表面微觀不平度，也被稱為粗糙度，加工表面質量直接影響產品零件的物理、化學和機械性能，甚至直接影響到產品的性能、可靠性、壽命。為了提高零件的加工表面質量，通常采取以下措施：一是注重刀具的選擇。為了提高加工表面質量，加工刀具應根據加工件的屬性盡量選擇使用刀尖圓弧半徑較大、副偏角較小或合適的修光刃或寬刃精刨刀、精車刀，也就是說選用與工件材料適應性好的刀具，從而減小了工件的表面粗糙度；二是選擇適當的切削條件。要想獲得良好的工件表面質量，根據材料不同采取不同切削速度可以有效抑制積屑瘤的產生，另外，減小進給量，采用高效切削液等措施也是通常采取的有效方法；三是減少表面層變形強化。要減少表面層變形，可以采取多種方法，而在使用刀具進行加工工件時，則要注意合理控制后刀面的磨損寬度和切削用量，通常會采用較高的切削速度和較小的進給量再輔以有效的切削液，便可取得良好的效果。[4]
3.3 提高設計標準化的工藝措施 在機械設計過程中，標準化是當前機械行業的一個重要發展趨勢，通過設置一個共同的標準，讓機械零件的尺寸規格、性能、結構得到有效的統一，這樣不僅可以有效提高產品質量，還可以有效降低生產成本，所以在機械設計的層面上就要充分考慮提高產品零件標準化水平，只有這樣，才能提升產品的設計水平，增強機械產品在市場中的競爭力。
3.4 加強綠色制造的工藝措施 在機械設計中引入綠色制造的理念可以有效提升機械設計的成功率，進而基于綠色制造理念的機械制造工藝與傳統的制造工藝便會產生一些區別，與傳統的制造工藝相比，基于綠色制造的工藝更注重對環境的保護，并在此基礎上確保經濟效益達到最大?；诰G色制造的工藝措施應該充分考慮產品的綠色開發，減少在生產使用過程中產品對周圍環境的污染，要保證這一目標要求，首先要做到在機械建模的時候就要確保綠色設計，采用系統化的設計方法，選擇綠色環保的材料作為原材料，另外為了提高原材料的利用率，確保原材料在具備良好環境適用性的基礎上還要能充分滿足生產工藝的要求，充分考慮產品的回收和循環使用。
參考文獻：
[1]劉改云.淺談機械設備設計研發中的若干問題[EB/OL].中國論文下載中心.
[2]趙巖，丁延松.影響機械加工表面質量的因素及改進措施[J].技術與市場，2010（5）.
機械設計標準化的意義范文3
關鍵詞：模塊化設計 切割分排機 機械設計 機械壓力機
中圖分類號：TH12 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）09（a）-0041-02
當前，隨著社會經濟的發展，用戶群體由原先集中式變為個體戶，在機械產品需求方面用戶呈現出多樣化和個性化特點，從而提出了低成本、高質量和個性化方面的更高要求，這就使機械制造商面臨嚴峻挑戰。模塊化設計制造是在機械設計過程中引入模塊化思想，同時柔性加工技術、成組技術、CAD技術等先進技術的運用，將同一功能的機械產品單元設計為性能各異、可以互換的模塊，重點解決是機械設計制造周期、成本與款式、規制之間的關系。設計機械產品系列化模塊化可帶來精度高，性能穩定，結構簡單，成本低廉的優勢。模塊化設計是實現機械產品大規模定制、使產品越加符合當前市場需求的有效方法之一，有利于提高企業在市場的核心競爭力。
1 模塊化設計概述
1.1 模塊化設計定義及目的
模塊化設計的界定是從產品設計以及生產的不斷發展中逐步形成的，它指的是在某一范圍內為滿足市場的不同需求，根據功能分析為基礎，對功能相同或者相同功能而性能、規格各異的產品進行劃分，并以功能模塊形式進行系列設計，以期達到變通對模塊的選擇和組合，即可構成顧客定制的個性化產品。其內容包括創建和組合，其中模塊是具有一定功能的零件、組件或部件，一般為批量生產。鑒于不同模塊可組合成差異化產品，設計的重用率因而得以提升，使設計成本大大降低，實現了機械產品設計速度的提升及定制設計規?；?/p>
模塊化設計的宗旨為用設計上的少變去滿足客戶需求的多變；以設計時間的最少投入、加工速度的專業化來提高設計生產效率、縮短產品生產周期，應對市場中交貨期的日益縮短；采用最有效的方式取得最快速的產品創新；設計方法從組合上求創新、并從功能角度出發，達到產品通用化和標準化，使其可靠性及質量得以提升，通過平臺的建立、共享產品通用模塊，滿足產品大量定制下的經濟效益規?；?。模塊化設計同時具有如下優點：產品內部繁復性減少，同時產品外部增加多樣性，客戶需求與企業目標之間的差距得以協調；模塊化產品的配置設計通過規?；_發迅速提高，生產成本得到降低；設計人員得以減輕工作強度，可使其投入更多精力在技術上創新；在適應生產的定制規模化同時也可適應個性化產品的小批量生產；模塊的高質量和可靠性有利于定制產品成功率一次達標；基于模塊的封裝性，拆卸和組裝變得更為便捷，還可以模塊為單元進行拆裝維修，操作空間、測試設備限制不存在，維修工作極大簡化，加快維修速度與效率。
1.2 模塊化設計特點
模塊化設計具有獨立性、通用性、互換性和系列化等特點。每個模塊都是相互獨立的，只具有對外的接口，為提高其性能，可在不調整外部接口的前提下，開始獨立設計和優化各個模塊。模塊化設計具有較大范圍的通用化特征，每個模塊的組成結構相對固定，參數、性能、對外接口形式和尺寸等也基本上固定不變，當模塊屬性能滿足產品部分功能需求，不管是在產品橫系列還是縱系列模塊都能通用。模塊本身所具備的屬性使其在整體產品中占據相當重要的地位，無論是在其整體的設計過程中還是維修期間，都比常規設計更加方便，在必要情況下可以只更新模塊，互換性很強。若一批模塊外形相似且名稱相同，但參數大小各異，那么模塊系列就此形成，模塊的系列化使其不但適用于產品系列，還能單獨適用于個性化產品中，在相應范圍內構成不同功能或功能相同性能各異的多種產品。
1.3 模塊化設計方法
進行機械設計時，相較模塊設計的系列化，合理劃分模塊變得極為重要，不僅需考慮管理與制造的方便、進行模塊組合的時候是否能靈活地組合以及在系統中的可更換性，同時考慮模塊系列的擴展及變型產品的輻射。劃分原則為焊接件簡化、外購件簡化、借用子裝配體簡化的原則，促使更多產品的組成。在模塊化設計過程中，還要注意模塊中具有接口特征的可調換性與組合性兩個通重要特征，進一步提高模塊標準化、規格化及通用化程度。
模塊化在設計方式上，主要包括全系列模塊化設計、縱系列模塊化設計、橫系列模塊化設計和跨系列模塊化設計。模塊化設計的橫系列指產品主要參數不改變情況下，以基型產品為基礎，通過模塊發展變形產品，該設計方式極易實現，比如更換端面銑床的銑頭可加裝立銑頭形成立式銑床，加裝臥銑頭形成臥式銑床，加裝轉塔銑頭形成轉塔銑床。縱系列模塊化設計是在同一類型中對不同規格的基型產品進行設計，即通過合理劃分區段，使與動力參數相關的模塊僅通用于同一區段內，而與尺寸或動力無關的模塊通用于更廣范圍。模塊化設計全系列包括橫系列及縱系列兩項設計，例如運用設計方式橫系列，通過更換端面銑床的銑頭形成立式銑床、臥式銑床、轉塔銑床等橫系列產品，還可改變工具銑床身和橫梁的高度和長度，形成縱系列產品?？缦盗挟a品設計就是改變某些模塊得到其他系列產品的設計方式，此類設計方式主要是基于模塊化設計全系列適用結構比較相似的模塊化設計跨系列產品上，比如德國某廠生產的模塊化鏜銑床通過橫系列模塊化設計方式發展為數控及各型鏜銑加工中心，在此基礎上，對立柱、滑座、工作臺進行更換，原有模塊化鏜銑床可變為跨系列的落地鏜床。
在機械設計中，模塊化產品的設計和制作過程是兩個不同層次的過程，而事實上，技術系統與模塊化設計遵循基本相似的設計流程，而較為復雜的模塊化設計，成本費用更高，還需確保各個零部件功能的發揮不是單一的。模塊化設計流程在機械設計中運用，見圖1。
2 模塊化設計方法在機械設計中的運用
機械設計是指滿足經濟指標及相應技術的條件下，求解功能需求并最終鎖定最優綜合方案的進程，該進程具有綜合性、多解性、近似性和層次性的特點，成為創新機械產品的核心和基礎，從根本上決定著機械產品的功能、性能、質量和成本。當前，隨著社會經濟的發展，用戶群體由原先集中式變為個體戶，對機械產品用戶需求呈現個性化及多樣化特點，在個性化、高質量及低成本方面顯示出更高要求。設計制造模塊化成為制造業面對上述挑戰的主要方式，基于產品模塊化的合理體系，個性化且滿足客戶需求的產品可快速組合成，同時還能通過批量生產與管理通用模塊降低生產和管理成本。
2.1 模塊化設計在機械壓力機設計中的應用
模塊化設計方法非常適用于結構復雜的機械產品的設計。機械壓力機可以拆解為機身、滑塊、傳動、氣動、、拉伸墊部件等，但分解出的模塊較大，無法將這些模塊組合成新產品，需進一步細化分解為具有較強通用性的模塊。飛輪制動器是機械壓力機的重要部件，由氣缸、剎車片和底座組成。但由于底座受機床結構和安裝位置的限制，不能全部通用，所以飛輪制動器不能作為1個模塊來采用模塊化設計，可將其分為3個模塊來進行設計。不同的壓力機氣缸是可以相同的，在裝配過程中只需適當調整氣壓氣缸便能使用于多種規格的機械壓力機上。剎車片可直接作為通用件。底座可根據安裝位置結構來進行設計。根據具體需求選擇不同氣缸、底座和剎車片進行組合形成的飛輪制動器可在各種規格的壓力機上使用。由于機械壓力機的液壓系統和系統的泵站為外購的，因而其本身就是一個獨立的模塊，但是分配系統具有向不同點輸送的功能，這就需要根據企業需求對系統的裝配部件進行設計，根據模塊化設計原則，設計過程中可將液壓系統、系統的分配元件及管路集中起來，形成集中控制模塊，只需留出對外接口即可適用于多種機械產品。機械壓力機的氣動部件的控制氣路可通過三聯件、壓力表、減壓閥及其他氣動元件的組合形成一個中央控制模塊，在該模塊中，只需留出對外接口即可適用于噸位相近的不同的壓力機上。
通常來說，在大型的機械壓力機上，都設置有相應的爬梯，爬梯的主要功能是供機械維修人員上下行走。常規設計中，一般將爬梯作為一個整體焊接件進行設計，或是設計為上下兩部分以便于上梁和立柱的拆解。事實上，若能按照模塊化設計的理念分解爬梯，其通用性會更強。機床大小于爬梯寬度無關，設計中大可按照人體寬度來設計爬梯跨度，而爬梯的高度則根據機床高度設計，為此，可在考慮爬梯總功能的基礎上將爬梯設計為許多節，把每個節都看作是一個模塊，那么在具體設計中設計人員只需要根據機床的高度來選擇節的種類和數量，而不是重復設計。裝配爬梯時，可利用螺釘將選擇好的節牢固連接起來。
2.2 模塊化設計在切割分排機設計中的應用
切割分排機是生產方便面的重要設備。在經過和面、熟化、復合壓片、連續壓片、切條成型、蒸面這些步驟之后，需要將蒸熟的面條送至切割分排機完成面條的定長切斷和分派，在切割分排過程中，面條被折為兩層，方便面基本成型，之后進行油炸、冷卻、包裝。
2.2.1 模塊劃分
模塊化設計過程中，根據切割分排機的功能和結構，進行模塊劃分，大部分模塊為必選模塊，其中電機包括1.1 kW、1.5 kW兩種。按照產品規格不同，分為3萬包、5萬包、12萬包、15萬包四類。二次拉伸網、分排架、滴油裝置為可選模塊，主要是按班產量或客戶要求選擇有或無。除此之外，一整的切割分排機，還應包括必不可少的標準件、連接件、緊固件等。對于3萬包、5萬包、12萬包、15萬包這4種類型，其主要區別在于4種系列產品的有效工作寬度不同，但它們所要實現的功能是相同的，因而模塊劃分亦相同。
在模塊劃分下進行切割分排機的模塊化設計最終衍生出來的并不僅僅是3、5、12、15萬包這4種產品，這只是按照產量不同來劃分的，屬于第一個層次的分類，而在此基礎上，還能根據客戶的不同需求、不同排架長短、有無二次拉伸網、由于滴油裝置、不同分排裝置衍生出更多種類的產品，通過計算，僅按照3萬包的產量，就可衍生出16種產品。另外一方面，每個模塊都有各自接口，且在接口約束框架內，每個模塊都是不斷發展著的，客戶需求不同，切割分排機生產的方便面的種類也會有所增加，這對于豐富產品線具有重要現實意義。
2.2.2 模塊化參數化設計及應用效果
模塊劃分完成后，需分析各個模塊之間的關系，也就是進行各模塊之間的接口分析，以明確兩個模塊之間是否直接相連，這樣以來，在切割分排機設計過程中，可從源頭上避免模塊之間相互干涉現象的出現。必要情況下，進行接口分析的時候應進一步對每個模塊的外形輪廓尺寸、接口尺寸等加以明確。比如蒸網主傳動軸模塊與二次拉伸網、電機、左箱體、右箱體、主傳動軸模塊存在接口，挑面輥組件模塊與左箱體、右箱體、主傳動軸模塊存在接口，分排架模塊與分排架支腳、后分排輥組件、滴油裝置、淌板、左箱體、右箱體模塊存在接口，左箱體、右箱體模塊都與蒸網主傳動軸、挑面輥組件、折疊機構、柵輪、二次拉伸網、切刀托輥組件、小膠輥組件、上壓輥組件、前分排輥組件、分排架、機架、罩殼模塊存在接口。
為便于數據管理，需制定針對方便面生產設備各機組的編碼規則，見圖2。按照圖中的編碼規則解讀切割分排機的編碼，比如FM12.07為12萬包切割分排機的編碼，FM12.06.10為12萬包切割分排機某一部件的編碼，FM05.08.03-2為為5萬包油炸機某一零件的編碼。相應地，按照編碼規則對切割分排機各個模塊進行編碼。編碼后，編制切割分排機的合同數據列表，當客戶選擇了某一具體規格的切割分排機，根據客戶具體需求，選用相應的模塊，進行模塊配置。
以切割分排機中的切刀托輥組件的模塊化設計為例，3、5、12、15萬包這四種產品的相應模塊中，除切刀、切刀棍、托輥件號不同以及標準件數量不同外，其他各個零件均相同，四者存在大量共用件。應用Pro/E建立切刀托輥組件模型，建模過程中，在族表中列出不同零部件，并選用不同件號，以生成不同模型組合。之后利用Pro/E所具有的強大的參數化設計能力實現各個部件和零件的參數化設計。
通過采用模塊化+參數化的設計方法，在面機產品開發設計過程中，企業的設計效率明顯提升，產品開發周期大大縮短，原來的一個產品從設計、計算到完成工程圖紙的時間為3個月，現在的4個產品利用同一平臺、每個機組再加上不同選項，其工程設計時間僅為4個月，且衍生出了64中不同組合的產品。另外，產品質量不斷提升，零部件使用種類和使用量明顯減少，大大降低了總生產成本。
3 結語
總之，模塊化設計方法是實現機械產品大規模定制、使產品越加符合當前市場需求的有效方法之一，在提高效率、降低成本、保證質量等方面具有很大優勢。但模塊化設計也有帶來不利影響的可能性，在機械設計中還需加強分析，對其進行合理應用。相信隨著模塊化設計標準化、規格化、通用化程度的進一步提升，模塊的互換性也會隨之強化，機械設計與制造水平將會步上一個新臺階。
參考文獻
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