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机械设计标准化的意义范文1
中图分类号：F407.4 文献标识码：A 文章编号：
一、引言
市场经济条件下，企业为了提高影响力和竞争力，就必须提高产品质量，降低产品成本。影响产品质量和产品成本的因素是多方面的，包括材料、设计、制造等等。机械设计加工是一项系统和复杂的工作，与产品质量和产品成本有着紧密的联系，在设计加工过程中，必须注意相关问题，以降低成本，提高质量，促进机械设计加工的发展和企业市场竞争力的提高。
二、机械设计加工材料选择
材料选择不仅影响零件的性能和使用寿命，还对机械设备的制造成本产生重要的影响。在选择材料的时候，我们既要明确材料所应该具备的性能，同时还应当掌握正确的选择方法。
1、机械零件材料选择需要注意的问题。在选择的时候，应该注意材料必须满足以下几个方面的要求。第一、使用性能。使用性能是材料选择所应该满足的基本要求。不同零件的使用性能不尽相同，有的要求具有很高的强度，有的要求具有很高的耐磨性，有的要求具备美丽的外观。在进行零件选择的时候，首先应该明确零件应该具备的使用性能。第二、工艺性能。材料工艺性能所反应的是材料本身能够适应各种加工工艺要求的能力，能够被运用于机械加工和制造，并能够保证加工质量，主要包括热加工工艺性能和切削加工工艺性能。第三、经济性能。在选择材料的时候，应该注重节约成本，以最小的材料消耗获得最大的经济效益。在选择材料的时候，应该合理控制材料价格，提高材料的利用率，尽量降低零件的加工和维修费用，并注重采用组合结构，对材料进行合理的代用。只有这样，才能既保证材料质量，又能够提高机械设计加工的综合效益。
2、机械零件材料选择的方法。在选择机械零件材料的时候，为了节约成本，提高设计加工效益，必须掌握正确的选择方法。第一、选材对产品寿命周期成本的影响。材料的选择会对产品寿命周期成本产生重要的影响。一般来说，在保证产品合理功能的前提下，常常选用价格便宜的材料，但可能会降低产品的寿命周期成本。但是，我们应该认识到，如果选用成本高、性能优的材料，由于产品使用寿命延长，维修成本减少，能源费用降低，从长远来看，反而是更为经济的选择。第二、考虑制造方法。在材料选择的时候，还必须考虑材料的加工制造方法。将结构设计、材料选择、采用的加工方法作为一个整体看待，不仅要考虑某个零件单项加工成本，还应该考虑全部加工工序的总成本。
三、机械设计标准化
在机械设计加工中，为了降低成本，提高生产效益，有必要推动机械设计的标准化工作。设计标准化要求在是实际工作中，对零件的尺寸、材料性能、设计方法、结构要素、制图要求、检验方法等进行研究，制定出供大家共同遵守的各式各样的标准。
1、零件是机械基本的组成要素，对于机械零件设计来说，推行标准化具有重要的现实意义。它能够以最先进的方法，对那些用途最广的零件进行大量的、集中的制造，以降低零件成本，提高零件生产加工质量。设计标准化还能够统一材料和零件的性能指标，从而提高零件性能的可靠性。同时，它能够简化设计工作，缩短设计周期，提高设计质量。
2、做好设计阶段的标准化工作。在实际工作中，生产企业应该关注市场的需求和需求量的变化，并不断更新产品品种，降低物资的消耗，提高产品质量，提高企业的生产效益。为了达到这些目标，在实际工作必须做好机械设计的标准化工作，以降低产品成本，提高产品质量。此外，还应该严格把握好产品设计的标准化工作，注重对新产品的开发，提高产品质量和影响力，提高企业的生产加工效益，使机械设计加工企业在激烈的市场竞争当中居于有利地位。
四、机械加工工件表面层物理力学性能的影响因素
在机械加工的过程中，由于工件受到切削热和切削力的作用，表面层的物理力学性能往往会发生很大的变化，主要表现在以下几个方面。
1、表面层金相组织的变化。在加工过程中，消耗的热量绝大部分转化为热能，使得加工工件表面温度升高。当温度超过金相组织变化的临界点的时候，表面层的金相组织就会发生相应的变化。对磨削加工来说，单位面积产生的切削热比一般切削方法大几十倍，切削区的高温引起表面层金属的相变。
2、加工表面的冷作硬化。在加工的时候，表面层金属产生塑性变形，引起材料的强化，其硬度和精度都有所提高，这种变化结果称为冷作硬化。加工表面的冷作硬化用硬化程度、硬化层深度、表面层的显微硬度表示，硬化程度越大，硬化层的深度也越大。
3、表面层的残余应力。在切削过程中，金属材料表层组织发生组织或者形状变化，在基体材料和表层金属交界处将会产生相互平衡的弹性应力，这就是表面层残余应力。其产生的原因主要有三种：冷态塑性变形引起残余应力、热态塑性变形引起残余应力、金相组织变化引起残余应力。
五、剂的特性及应用
在对机械零件进行加工的过程中，为了使工件能够达到所期望的几何形状、尺寸精度、表面质量，往往需要对工件进行切削、研磨、冲压、轧制、拉拔等等。为了达到更好的效果，常常使用金属加工剂。金属加工剂是金属在加工过程中所使用的冷却材料，对材料加工起着重要作用。
1、剂的作用和技术要求。使用剂的主要目的是，延长刀具使用寿命、提高工件加工尺寸精度、改善工件表面光洁度、保证切削的顺利进行、防止工件产生腐蚀和锈蚀、提高切削加工效率，降低成本。为了达到这些目的，金属切削剂必须满足冷却性能、性能、清洗性能、防锈性能的要求。
2、金属切削剂的选择。在选择的时候，应该根据切削加工工艺条件的要求，初步判断应该选取的切削剂类型，选择纯油性还是水溶性剂。可以通过机床供应商的推荐或者根据常规经验来选取，如果运用高速钢刀具进行低速切削的时候，一般采用纯油性；如果使用硬质合金刀具进行高速切削的时候，一般选用水溶性。如果供液困难或者切削液难以达到切削区，可以采用纯油性金属切削液，其它情况下一般可以选用水溶性金属切削液。选取了切削液类型之后，还应该根据工件材质、加工精度、粗糙度等情况，初步确定切削液品种，再根据工件材质和特性选取切削液产品。机械设备在运行过程中，不可避免的会发生摩擦和磨损现象。随着机械设备工作条件的日益苛刻，工作强度的提高，对剂的性能要求越来越高，往往要求一种剂应该具备多种功能。剂不仅能够减小机械磨损，还能够延长机械使用寿命，对机械设备的运行具有重要的作用。
六、结束语
总而言之，机械设计加工受到多方面因素的影响，今后在设计的实际工作中，我们需要综合考虑这些问题，做好材料的选择工作，促进设计的标准化。同时，在进行机械加工的时候，应该尽量减少影响表面层物理力学性能的因素，降低设计加工成本，提高设计加工质量，提高机械加工企业的产品质量和市场竞争力。
参考文献：
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[2]周剑明.现代机械设计技术问题刍议[J].机电信息,2011(33)
[3]王杰.浅谈机械设计加工中应注意的几个问题[J].科技信息,2011(11)
机械设计标准化的意义范文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.
关键词： 机械制造工艺；机械设计；注意事项；工艺措施
Key words： machine manufacturing technology；machine design；matters needing attention；processing measures
中图分类号：TH16 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）27-0043-02
1 机械制造工艺的基础知识
机械设计（machine design），根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、方法等进行构思、分析和计算并将其转化为具体的描述以作为制造依据的工作过程。机械设计是机械工程的重要组成部分，是机械生产的第一步，是决定机械性能的最主要的因素。
机械加工工艺是实现产品设计，保证产品质量，节约能源，降低消耗的重要手段，是企业进行生产准备、计划调度、加工操作、安全生产、技术检测和健全劳动组织的重要依据，加速产品更新，提高经济效益的技术保证。其中，工艺规程是直接指导产品或零部件制造工艺过程和操作方法的工艺文件，它直接对企业的产品质量、效益、竞争能力起着重要的作用。关于机械制造工艺的具体内容简单介绍如下：
1.1 生产过程和工艺过程 在机械制造工艺中，生产过程是指在制造机械产品的时候，将原材料或半成品转变成为产品的所有过程总和，这一过程具体包括：生产技术准备工作；原材料及半成品的运输和保管；毛坯的制造；零件的各种加工、热处理及表面处理；部件和产品的装配、调试、检测及涂装和包装等，而工艺过程是指在生产过程中直接改变生产对象的尺寸、形状、性质及相对位置关系的过程，比如毛坯制造、机械加工、热处理、表面处理及装配等。其中，机械加工工艺过程是指用机械加工方法直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量，使其成为产品零件的过程，这一过程是由一个或若干个工序组成，而工序又可分为安装、工位、工步和走刀。[1]
1.2 工件装夹 工件在开始加工前，首先必须将工件摆放在机床或夹具上的正确位置，这一过程就称为定位，同时为了使定位好的工件在加工过程中保持正确位置，还需要将工件固定夹紧，这一过程称为夹紧，因此这两个过程合起来成为装夹。在一定程度上机械加工工艺中的工件装夹是否合理不仅会影响到工件的加工质量，而且也会直接影响产品的生产率、加工成本及安全稳定性能。一般而言，在机械制造工艺中经常使用的工件装夹方式主要有直接找正装夹、划线找正装夹、用夹具装夹等方式。
1.3 定位 在机械制造工艺中，为了保证工件的精度，必须做好工件的定位工作，工件常用的装夹定位方式有：直接找正、划线找正和用夹具装夹三种方式。定位的首要工作是要根据加工工件的情况选择好定位基准，机械制造工艺所说的基准其实是起到确定工件和加工工具之间位置关系作用的那些具体点、线或面，根据所起的作用和应用场合的不同，基准一般可分为设计基准和工艺基准，同时工艺基准按照不同的要求和标准，又分为工序基准、定位基准、测量基准和装配基准。
1.4 加工精度 在机械制造工艺过程中，获得良好的加工精度至关重要，直接影响产品的优良特性，根据不同的要求，加工精度可以划分为尺寸精度、形状精度、位置精度和表面质量要求四大类。在实际机械加工过程中，为了获得良好的尺寸精度，一般采取的方法有：试切法、调整法、定尺寸刀具法、自动控制法等；与获得尺寸精度的方法不同，获得形状精度的方法主要有：轨迹法、成形法、展成法等。
2 机械设计过程中的注意事项
要想保证机械设计高效准确，就必须在进行设计过程中统筹考虑机械制造工艺的要求，机械设计的整个过程涉及很多方面的内容，在机械设计的研究和分析过程中，每个阶段都有自己的重点任务和注意事项，为确保设计取得良好的效果，就必须在整个过程中掌握系统、科学、合理的设计方法，根据工件的加工过程，需要注意以下两点：一是设计要贴合制造工艺实际。研究设计阶段主要负责设计零件的设计方案，是整个机械制造工艺的基础阶段，对后面的所有阶段起着举足轻重的作用，故而在这一阶段内，设计零件时要注意严格按照生产工艺要求来合理布置设计图纸，同时也应该注意加强与车间操作工的沟通，主动了解工件的具体生产制造过程，认真听取现场技术人员和工人对设计的意见和建议，并根据他们的建议及时对设计方案进行调整和修改。二是安装调试指导设计。机械设备的安装调试是整个机械制造工艺的最后阶段，这一阶段决定着设计方案的实际效果能否达到预期目的，在这个阶段必须严格按照技术要求进行安装及调试，根据具体情况及时处理现场发生的各种技术问题，这些具体的安装过程和内容对于前期的机械设计具有实际指导意义，这一过程的经验对于机械设计人员而言，可以帮助他们通过安装和调试工作获得设计的依据，从而可以提高他们的设计水平。对这些设备进行安装、调试、试生产等一系列过程之后，可以通过实际使用效果对产品的质量进行评价和分析，从而确定是否满足机械设备的使用要求。[2]
3 基于机械制造工艺的机械设计合理化措施
3.1 提高加工精度的工艺措施 在机械设计加工过程中，误差不可避免，而只有对产生不同误差的原因进行详细分析和研究，才能有针对性的采取相应预防措施以减少误差的出现，从而有效的提高对加工工件的精度。要想提高加工零件的几何精度可以考虑改进所使用的夹具，或者通过改进测量工具来提高精度，要想提升控制误差的水平，就需要对加工误差进行分析，必须弄清楚产生误差的原因，一般而言，由于系统应力、热变形、刀具磨损、内部应力等情况均会产生误差，根据对应的原因采取相应的解决措施，一般常用减小误差的方法有：误差补偿法、分化或均化原始误差法、转移原始误差法等。
3.2 提高加工表面质量的工艺措施 机械加工表面质量是指零件经过机械加工后的表面微观不平度，也被称为粗糙度，加工表面质量直接影响产品零件的物理、化学和机械性能，甚至直接影响到产品的性能、可靠性、寿命。为了提高零件的加工表面质量，通常采取以下措施：一是注重刀具的选择。为了提高加工表面质量，加工刀具应根据加工件的属性尽量选择使用刀尖圆弧半径较大、副偏角较小或合适的修光刃或宽刃精刨刀、精车刀，也就是说选用与工件材料适应性好的刀具，从而减小了工件的表面粗糙度；二是选择适当的切削条件。要想获得良好的工件表面质量，根据材料不同采取不同切削速度可以有效抑制积屑瘤的产生，另外，减小进给量，采用高效切削液等措施也是通常采取的有效方法；三是减少表面层变形强化。要减少表面层变形，可以采取多种方法，而在使用刀具进行加工工件时，则要注意合理控制后刀面的磨损宽度和切削用量，通常会采用较高的切削速度和较小的进给量再辅以有效的切削液，便可取得良好的效果。[4]
3.3 提高设计标准化的工艺措施 在机械设计过程中，标准化是当前机械行业的一个重要发展趋势，通过设置一个共同的标准，让机械零件的尺寸规格、性能、结构得到有效的统一，这样不仅可以有效提高产品质量，还可以有效降低生产成本，所以在机械设计的层面上就要充分考虑提高产品零件标准化水平，只有这样，才能提升产品的设计水平，增强机械产品在市场中的竞争力。
3.4 加强绿色制造的工艺措施 在机械设计中引入绿色制造的理念可以有效提升机械设计的成功率，进而基于绿色制造理念的机械制造工艺与传统的制造工艺便会产生一些区别，与传统的制造工艺相比，基于绿色制造的工艺更注重对环境的保护，并在此基础上确保经济效益达到最大。基于绿色制造的工艺措施应该充分考虑产品的绿色开发，减少在生产使用过程中产品对周围环境的污染，要保证这一目标要求，首先要做到在机械建模的时候就要确保绿色设计，采用系统化的设计方法，选择绿色环保的材料作为原材料，另外为了提高原材料的利用率，确保原材料在具备良好环境适用性的基础上还要能充分满足生产工艺的要求，充分考虑产品的回收和循环使用。
参考文献：
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[2]赵岩，丁延松.影响机械加工表面质量的因素及改进措施[J].技术与市场，2010（5）.
机械设计标准化的意义范文3
关键词：模块化设计 切割分排机 机械设计 机械压力机
中图分类号：TH12 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）09（a）-0041-02
当前，随着社会经济的发展，用户群体由原先集中式变为个体户，在机械产品需求方面用户呈现出多样化和个性化特点，从而提出了低成本、高质量和个性化方面的更高要求，这就使机械制造商面临严峻挑战。模块化设计制造是在机械设计过程中引入模块化思想，同时柔性加工技术、成组技术、CAD技术等先进技术的运用，将同一功能的机械产品单元设计为性能各异、可以互换的模块，重点解决是机械设计制造周期、成本与款式、规制之间的关系。设计机械产品系列化模块化可带来精度高，性能稳定，结构简单，成本低廉的优势。模块化设计是实现机械产品大规模定制、使产品越加符合当前市场需求的有效方法之一，有利于提高企业在市场的核心竞争力。
1 模块化设计概述
1.1 模块化设计定义及目的
模块化设计的界定是从产品设计以及生产的不断发展中逐步形成的，它指的是在某一范围内为满足市场的不同需求，根据功能分析为基础，对功能相同或者相同功能而性能、规格各异的产品进行划分，并以功能模块形式进行系列设计，以期达到变通对模块的选择和组合，即可构成顾客定制的个性化产品。其内容包括创建和组合，其中模块是具有一定功能的零件、组件或部件，一般为批量生产。鉴于不同模块可组合成差异化产品，设计的重用率因而得以提升，使设计成本大大降低，实现了机械产品设计速度的提升及定制设计规模化。
模块化设计的宗旨为用设计上的少变去满足客户需求的多变；以设计时间的最少投入、加工速度的专业化来提高设计生产效率、缩短产品生产周期，应对市场中交货期的日益缩短；采用最有效的方式取得最快速的产品创新；设计方法从组合上求创新、并从功能角度出发，达到产品通用化和标准化，使其可靠性及质量得以提升，通过平台的建立、共享产品通用模块，满足产品大量定制下的经济效益规模化。模块化设计同时具有如下优点：产品内部繁复性减少，同时产品外部增加多样性，客户需求与企业目标之间的差距得以协调；模块化产品的配置设计通过规模化开发迅速提高，生产成本得到降低；设计人员得以减轻工作强度，可使其投入更多精力在技术上创新；在适应生产的定制规模化同时也可适应个性化产品的小批量生产；模块的高质量和可靠性有利于定制产品成功率一次达标；基于模块的封装性，拆卸和组装变得更为便捷，还可以模块为单元进行拆装维修，操作空间、测试设备限制不存在，维修工作极大简化，加快维修速度与效率。
1.2 模块化设计特点
模块化设计具有独立性、通用性、互换性和系列化等特点。每个模块都是相互独立的，只具有对外的接口，为提高其性能，可在不调整外部接口的前提下，开始独立设计和优化各个模块。模块化设计具有较大范围的通用化特征，每个模块的组成结构相对固定，参数、性能、对外接口形式和尺寸等也基本上固定不变，当模块属性能满足产品部分功能需求，不管是在产品横系列还是纵系列模块都能通用。模块本身所具备的属性使其在整体产品中占据相当重要的地位，无论是在其整体的设计过程中还是维修期间，都比常规设计更加方便，在必要情况下可以只更新模块，互换性很强。若一批模块外形相似且名称相同，但参数大小各异，那么模块系列就此形成，模块的系列化使其不但适用于产品系列，还能单独适用于个性化产品中，在相应范围内构成不同功能或功能相同性能各异的多种产品。
1.3 模块化设计方法
进行机械设计时，相较模块设计的系列化，合理划分模块变得极为重要，不仅需考虑管理与制造的方便、进行模块组合的时候是否能灵活地组合以及在系统中的可更换性，同时考虑模块系列的扩展及变型产品的辐射。划分原则为焊接件简化、外购件简化、借用子装配体简化的原则，促使更多产品的组成。在模块化设计过程中，还要注意模块中具有接口特征的可调换性与组合性两个通重要特征，进一步提高模块标准化、规格化及通用化程度。
模块化在设计方式上，主要包括全系列模块化设计、纵系列模块化设计、横系列模块化设计和跨系列模块化设计。模块化设计的横系列指产品主要参数不改变情况下，以基型产品为基础，通过模块发展变形产品，该设计方式极易实现，比如更换端面铣床的铣头可加装立铣头形成立式铣床，加装卧铣头形成卧式铣床，加装转塔铣头形成转塔铣床。纵系列模块化设计是在同一类型中对不同规格的基型产品进行设计，即通过合理划分区段，使与动力参数相关的模块仅通用于同一区段内，而与尺寸或动力无关的模块通用于更广范围。模块化设计全系列包括横系列及纵系列两项设计，例如运用设计方式横系列，通过更换端面铣床的铣头形成立式铣床、卧式铣床、转塔铣床等横系列产品，还可改变工具铣床身和横梁的高度和长度，形成纵系列产品。跨系列产品设计就是改变某些模块得到其他系列产品的设计方式，此类设计方式主要是基于模块化设计全系列适用结构比较相似的模块化设计跨系列产品上，比如德国某厂生产的模块化镗铣床通过横系列模块化设计方式发展为数控及各型镗铣加工中心，在此基础上，对立柱、滑座、工作台进行更换，原有模块化镗铣床可变为跨系列的落地镗床。
在机械设计中，模块化产品的设计和制作过程是两个不同层次的过程，而事实上，技术系统与模块化设计遵循基本相似的设计流程，而较为复杂的模块化设计，成本费用更高，还需确保各个零部件功能的发挥不是单一的。模块化设计流程在机械设计中运用，见图1。
2 模块化设计方法在机械设计中的运用
机械设计是指满足经济指标及相应技术的条件下，求解功能需求并最终锁定最优综合方案的进程，该进程具有综合性、多解性、近似性和层次性的特点，成为创新机械产品的核心和基础，从根本上决定着机械产品的功能、性能、质量和成本。当前，随着社会经济的发展，用户群体由原先集中式变为个体户，对机械产品用户需求呈现个性化及多样化特点，在个性化、高质量及低成本方面显示出更高要求。设计制造模块化成为制造业面对上述挑战的主要方式，基于产品模块化的合理体系，个性化且满足客户需求的产品可快速组合成，同时还能通过批量生产与管理通用模块降低生产和管理成本。
2.1 模块化设计在机械压力机设计中的应用
模块化设计方法非常适用于结构复杂的机械产品的设计。机械压力机可以拆解为机身、滑块、传动、气动、、拉伸垫部件等，但分解出的模块较大，无法将这些模块组合成新产品，需进一步细化分解为具有较强通用性的模块。飞轮制动器是机械压力机的重要部件，由气缸、刹车片和底座组成。但由于底座受机床结构和安装位置的限制，不能全部通用，所以飞轮制动器不能作为1个模块来采用模块化设计，可将其分为3个模块来进行设计。不同的压力机气缸是可以相同的，在装配过程中只需适当调整气压气缸便能使用于多种规格的机械压力机上。刹车片可直接作为通用件。底座可根据安装位置结构来进行设计。根据具体需求选择不同气缸、底座和刹车片进行组合形成的飞轮制动器可在各种规格的压力机上使用。由于机械压力机的液压系统和系统的泵站为外购的，因而其本身就是一个独立的模块，但是分配系统具有向不同点输送的功能，这就需要根据企业需求对系统的装配部件进行设计，根据模块化设计原则，设计过程中可将液压系统、系统的分配元件及管路集中起来，形成集中控制模块，只需留出对外接口即可适用于多种机械产品。机械压力机的气动部件的控制气路可通过三联件、压力表、减压阀及其他气动元件的组合形成一个中央控制模块，在该模块中，只需留出对外接口即可适用于吨位相近的不同的压力机上。
通常来说，在大型的机械压力机上，都设置有相应的爬梯，爬梯的主要功能是供机械维修人员上下行走。常规设计中，一般将爬梯作为一个整体焊接件进行设计，或是设计为上下两部分以便于上梁和立柱的拆解。事实上，若能按照模块化设计的理念分解爬梯，其通用性会更强。机床大小于爬梯宽度无关，设计中大可按照人体宽度来设计爬梯跨度，而爬梯的高度则根据机床高度设计，为此，可在考虑爬梯总功能的基础上将爬梯设计为许多节，把每个节都看作是一个模块，那么在具体设计中设计人员只需要根据机床的高度来选择节的种类和数量，而不是重复设计。装配爬梯时，可利用螺钉将选择好的节牢固连接起来。
2.2 模块化设计在切割分排机设计中的应用
切割分排机是生产方便面的重要设备。在经过和面、熟化、复合压片、连续压片、切条成型、蒸面这些步骤之后，需要将蒸熟的面条送至切割分排机完成面条的定长切断和分派，在切割分排过程中，面条被折为两层，方便面基本成型，之后进行油炸、冷却、包装。
2.2.1 模块划分
模块化设计过程中，根据切割分排机的功能和结构，进行模块划分，大部分模块为必选模块，其中电机包括1.1 kW、1.5 kW两种。按照产品规格不同，分为3万包、5万包、12万包、15万包四类。二次拉伸网、分排架、滴油装置为可选模块，主要是按班产量或客户要求选择有或无。除此之外，一整的切割分排机，还应包括必不可少的标准件、连接件、紧固件等。对于3万包、5万包、12万包、15万包这4种类型，其主要区别在于4种系列产品的有效工作宽度不同，但它们所要实现的功能是相同的，因而模块划分亦相同。
在模块划分下进行切割分排机的模块化设计最终衍生出来的并不仅仅是3、5、12、15万包这4种产品，这只是按照产量不同来划分的，属于第一个层次的分类，而在此基础上，还能根据客户的不同需求、不同排架长短、有无二次拉伸网、由于滴油装置、不同分排装置衍生出更多种类的产品，通过计算，仅按照3万包的产量，就可衍生出16种产品。另外一方面，每个模块都有各自接口，且在接口约束框架内，每个模块都是不断发展着的，客户需求不同，切割分排机生产的方便面的种类也会有所增加，这对于丰富产品线具有重要现实意义。
2.2.2 模块化参数化设计及应用效果
模块划分完成后，需分析各个模块之间的关系，也就是进行各模块之间的接口分析，以明确两个模块之间是否直接相连，这样以来，在切割分排机设计过程中，可从源头上避免模块之间相互干涉现象的出现。必要情况下，进行接口分析的时候应进一步对每个模块的外形轮廓尺寸、接口尺寸等加以明确。比如蒸网主传动轴模块与二次拉伸网、电机、左箱体、右箱体、主传动轴模块存在接口，挑面辊组件模块与左箱体、右箱体、主传动轴模块存在接口，分排架模块与分排架支脚、后分排辊组件、滴油装置、淌板、左箱体、右箱体模块存在接口，左箱体、右箱体模块都与蒸网主传动轴、挑面辊组件、折叠机构、栅轮、二次拉伸网、切刀托辊组件、小胶辊组件、上压辊组件、前分排辊组件、分排架、机架、罩壳模块存在接口。
为便于数据管理，需制定针对方便面生产设备各机组的编码规则，见图2。按照图中的编码规则解读切割分排机的编码，比如FM12.07为12万包切割分排机的编码，FM12.06.10为12万包切割分排机某一部件的编码，FM05.08.03-2为为5万包油炸机某一零件的编码。相应地，按照编码规则对切割分排机各个模块进行编码。编码后，编制切割分排机的合同数据列表，当客户选择了某一具体规格的切割分排机，根据客户具体需求，选用相应的模块，进行模块配置。
以切割分排机中的切刀托辊组件的模块化设计为例，3、5、12、15万包这四种产品的相应模块中，除切刀、切刀棍、托辊件号不同以及标准件数量不同外，其他各个零件均相同，四者存在大量共用件。应用Pro/E建立切刀托辊组件模型，建模过程中，在族表中列出不同零部件，并选用不同件号，以生成不同模型组合。之后利用Pro/E所具有的强大的参数化设计能力实现各个部件和零件的参数化设计。
通过采用模块化+参数化的设计方法，在面机产品开发设计过程中，企业的设计效率明显提升，产品开发周期大大缩短，原来的一个产品从设计、计算到完成工程图纸的时间为3个月，现在的4个产品利用同一平台、每个机组再加上不同选项，其工程设计时间仅为4个月，且衍生出了64中不同组合的产品。另外，产品质量不断提升，零部件使用种类和使用量明显减少，大大降低了总生产成本。
3 结语
总之，模块化设计方法是实现机械产品大规模定制、使产品越加符合当前市场需求的有效方法之一，在提高效率、降低成本、保证质量等方面具有很大优势。但模块化设计也有带来不利影响的可能性，在机械设计中还需加强分析，对其进行合理应用。相信随着模块化设计标准化、规格化、通用化程度的进一步提升，模块的互换性也会随之强化，机械设计与制造水平将会步上一个新台阶。
参考文献
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