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摘要：伴随现代科学技术持续进步和发展，机械设计领域也持续引入更多设计方法或者技术手段，以便于为实现高效化的机械设计提供可靠性技术保障。鉴于此，本文主要围绕着模块化的设计方法与它在机械设计方面具体运用开展深入的研究，便于更好地掌握模块化的设计方法，并将其科学运用至机械设计实践工作当中。
关键词：机械设计；模块化；设计方法；运用；
前言：
在一定程度上，充分掌握模块化的设计方法和机械模块的设计特点，深入了解机械设计方面模块化的设计方法有效运用，对于机械设计各项实践工作高效率化实施来说，有着一定的现实意义和价值。
1、综合分析模块化的设计方法
1.1定义
应用模块化的设计方法前期，需先着重了解和分析模块化定义，详细如下：①功能需求集层面，以客户及市场为主体，这两个主体针对模块化的产品功能均有着相应需求，集中各项功能需求，功能需求集便会形成，产品功能需求，属于模块化的处理重点内容，对产品的发展方向有着决定性作用；②功能单元，即模块功能，分析产品整体功能，在此基础上实施功能划分；③功能模块，即产品当中作用于功能模块一个构成元素；④结构模块，即功能模块的结构，以子结构的模块与部件为主；⑤模块接口，即结合面，是组合结构模块期间相互之间一种物理和几何的关系。在一定程度上，模块组合会受到模块接口所制约；⑥基础模块。具体设计期间，O型模块通用性极强，有着极具完整性结构[1]。
1.2方法
模块化的设计方法大致上有五种，详细如下：①纵系列式模块化设计。同类型当中设计规格不同基型产品，其主参数及动力参数均存在着差异性，以至于尺寸与结构形式均有差异存在，极具复杂性。如果将关系到动力参数零部件全部设成通用的相同模块，则刚度及强度会难以得到保证，对功能发挥会产生影响。故关系到动力参数方面模块设计，需将区段划分好，相同区段之内为通用模块；②横系列式模块化设计。以产品的主参数不改变条件下，借助模块实现变形产品发展，促使新变形品种能够形成；③全系列式模块化的设计。这种全系列以横系列、纵系列为主。如工具铣方面，不仅能够更改成塔铣头、卧铣头、立铣头等形成这种横系列的产品，且横梁长度与高度、车身均可改变，获取三种不同纵列产品；④横系列与跨系列式模块化的设计。除横系列的产品发展，经模块改变，可获取其余系统的产品；⑤全系列与跨系列式模块化的设计。以全系列为基础，应用至相似结构跨产品模块化的设计当中，如全系列龙门的铣床结构类似于龙门的导轨磨床、龙门刨床、龙门刨，可发展这种跨系统式模块化的设计[2]。
1.3注意事项
下列是模块化的设计方法具体运用期间所需注意各项适宜：①独立性及完整性需得到有效保证，尤其应当注重模块功能具体结构独立性及完整性；②模块接口各个要素需得到保证，方便模块化期间的有效分离及连接；③尽可能将各个模块相互间关联性减少，让模块维持强耦合的一种状态之中。
2、机械模块的设计特点阐述
2.1 包装设计简化
以往包装设计当中，大部分是结合产品特点，将具体的包装操作步骤设定好。故而，设计出包装仅适应于同系列产品，并不适用于其余各系统产品。模块化的设计方法引入到其中后，相同设计、可满足与类型不同系列产品显示需求，客户在提货期间，仅需更换模块即可满足实际的需求。机械包装传统设计操作期间，仅需着重考虑到每个零件所具备某种特性即可，对技术员自身能力水平要求极高，所浪费的操作时间和人力均相对较多，以至于机械生产产生短周期性现象。模块化的设计方法有效应用后，广大设计技术者务必着重考虑到所有零件基本特性，仅需要更换系列不同产品模块，设计时间得以有效节约，大大提升了设计效率。
2.2 维修便捷性
模块化的设计方法，其相对比传统的设计方法，所具备全新特点相对较多，如具体使用期间若有故障问题产生，则可实现便捷化设备维修处理，维修任务无需大面积和大规模实施，仅需修理故障局部位置即可，维修处理时间得以缩减，可实现高效率化维修操作。同时，所有模块的结构均极具简单化，拆卸操作极具灵活性。若产生较为严重的故障问题，以普通的调试手段往往无法更好地将故障处理好，需直接将模块更换下来，高效且迅速实施维修处理。从中可以了解到，设计和使用过程中，模块化的设计理念实用性极强，机械设备实际运行期间所产生故障问题，均可得以高效化处理。
2.3 低成本性
模块化的设计方法积极引入至机械设计当中，包装流程得以简化，成本支出可得到有效控制。在一定程度上，传统的设计方式之下存在较多不确定性因素。故而，预算成本有着不稳定性，变化情况极易产生。执行相应工作任务期间，包装所使用的材料尺寸，均需经精准计算分析获取相应的参数值。经数据分析后，对不必要各项支出可予以有效明确，把控好资金使用，实现以低成本投入，获取高质量的产品。
3、机械设计当中模块化的设计方法有效运用
3.1 在零件成组设计方面
当前，现代产品种类日益广泛化，结合零件特点实施成组设计，借助物体相互间相似性，组合处理所有相似的物体，规范处理相似的零件，小批产品流水作业即可实现。模块化的设计注重中产品、小产品和大批量的零件相互间效果。以相似性为基础合理划分各个零件，即可制成相应模块。而共同点层面上，则是可集中化处理所有相似的零件。
3.2 在划分数控机床方面
数控机床机械设计期间，借助模块化的设计方法以结构与功能分析为核心，结合现行设计需求及标准，科学合理地划分产品结构各项功能。可以说，模块划分科学合理化与否，关系着机械设计总体效果。结合数控机床整体设计和实际的工作需求，数据机床的模块功能大致上可划分传动、支撑、执行、监测、辅助这几个模块，所有模块均有着者独特性，对机械装置各项功能有效发挥有着关键影响[3]。
3.3 在分解数控机床各项功能方面
划分好数控机床各个模块之后，需将单个模块功能予以妥善确定下来，部分模块功能较为单一，部分模块所具备功能则相对较多。如监测工件装置模块，仅具备监测工件功能；监测刀具模块，仅具备监测刀具功能；机内对刀设备模块，则是执行机内对刀操作。所有模块均会对应着独立功能，部分功能需借助多个模块协同化完成。如卡爪模块、操作台模块，不但具备着工件定位这一功能，且具备旋转工件这一项功能。部分模块具备多样化功能，比如刀架模块，它就具备着刀具的定位、夹紧及松开各项功能。待各模块功能得到确定，就需对功能任务予以有效明确，实现模块的合理组织。
4、结语
从总体上来说，模块化的设计方法具体应用前期，需先着重了解到这种模块化的定义集中表现在功能需求集、功能单元、功能模块、结构模块、模块接口、基础模块这些层面上。纵系列式模块化设计、横系列式模块化设计、全系列式模块化的设计、横系列与跨系列式模块化的设计、全系列与跨系列式模块化的设计均属于模块化的设计方法。机械模块的设计特点集中表现在包装设计简化、维修便捷性、低成本性。那么，在模块化的设计方法具体运用至机械设计期间，需侧重于零件成组设计、划分数控机床、分解数控机床各项功能各项设计操作，以保证模块化的设计方法实际应用优势得以有效发挥，保证机械设计整体效率及效果。
参考文献
[1]汪嘉.机械设计中的模块化设计方法研究[J].科学技术创新,2018,17(003):188-189.
[2]彭自良,周建修.探究机械设计中的模块化设计[J].中国科技纵横,2018,26（007）：344-345.
[3]胡奈华,张萌萌,马宇飞,等.模块化设计方法及其在机械设计中的应用[J].建筑工程技术与设计,2018,20(013):931-932.