机械模块化设计
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机械模块化设计范文第1篇
机械设计是提高生产效率的重要工具。当前市场竞争日渐激烈，需要企业迅速适应科技的更新换代。模块化设计方法指的是通过产品结构、设计过程的重组等对大规模生产成本下的个性化产品进行生产，以使企业通过对一些产品零部件的改变提高整个产品的性能呢。模块化的设计方法是工业化社会的必然产物，是整合市场生产，优化产品的重要工具。本文通过对模块化设计方法在机械设计中的应用促进整个工业化的进程，全文介绍了机械产品模块化的基本概念和内涵，并分析了模块划分的原则，介绍了模块设计方法的主要应用途径。
关键词：
模块化设计方法；机械设计；应用
在我国经济迅速变革的情况下，用户群体由以前的集中式迅速向个体户过度，传统的工业成产要求已经不适用于当前的生产方式和经济模式。从设备的更新层面来看，对全部设备进行更新设计无疑会消耗巨大的成本，但是如果将机械设计分成不同的模块，如有需要，可通过对某一模块尽行更换无疑会减少成本的消耗，提高经济效益。但是，应如何对功能经模块化的设计，怎样实现的模块化的转变一直是工业生产的难题。所以，我们应对模块分割的原则、方法进行具体的研究。
1机械产品模块化的基本概念
在进行模块化设计方法在机械设计中的应用前，需要我们对模块化设计有所了解。其主要包括以下内容，首先是功能需求集，指的是市场和客户对模块化产品基本功能要求的合集。产品的功能需求是进行产品模块化的重要内容，是产品发展的重要方向；功能单元。指的是模块的功能，在产品个功能树的相关性分析基础上进行功能的划分；功能模块，指的是产品中应用于功能单元的组成元素；结构模块，指的是功能模块的具体结构，一般由部件或子结构模块组成；模块接口，指的是描述结构模块组合时相互间的几何、物理关系的结合面，模块接口是模块组合的重要依据；基础模块，指的是在设计中具有强通用性的、结构完整的0型模块；变形模块，指的是在基础模块的基础上以特定功能为导向，对结构参数进行改变的模块[1]。模块化指的是以模块的概念对产品或系统进行规划设计和生产组织，是在一定范围内的不同功能或相同功能、不同规格的产品进行功能结构的分析，划分并设计一系列的模块。
2模块化设计方法及其在机械设计中的应用
2.1模块化划分原则
模块化的设计就是要以少数的模块组成极可能多的产品，同时产品具有高度的稳定性、精度，并且结构简单，成本低廉。所以在设计之初应对模块进行详细的划分。当前并没有标准化的模块划分原则，根据侧重点的不同可进行不同模块的划分。从模块本身的概念来看，模块就是可组成系统的、具有某种特定功能和结构的、典型的通用独立单元。通过对产品功能的结构，建立总功能、子功能、功能单元之间的联系，为模块的划分建立基础。单从这方面讲，应满足下述原则：首先应保持模块功能和结构具有一定的完整性和独立性；其次应确保模块接口要素便于联系和分离；第三应保持模块之间的相关尽可能少，同时模块内部间应为强耦合；遵照典型性和通用性的原则。
2.2模块化设计方法在机械设计中的应用
当前具有多种设计方法，首选从功能侧重方面来说，主要的流程是需求分析、功能分解、探索式集成和评估。首选对客户的需求进行分析，将顾客的需求配置到产品中，以满足客户需求为主。根据客户需求分析确定产品要求，再次过程中应准备多种功能目标，满足客户的首要需求。在确定产品各个不同层次的功能后，对产品进行分解，分解成基本功能和物理元素，同时对功能及物理元素进行集成。然后对综合指标及可行性进行分析，最后实施设计[2]。另一种是基于结构特征的设计。这一方法要求先对零部件的形状特征进行分析，并规划减少零部件的种类，达到优化成本和提高产品质量的目的。在次过程中需对标准化模块参数进行分析，减少可变参数的数量，以方便模块建模。根据分析结构首先建立零部件主模型，利用关键参数描述零部件外形和各尺寸之间的关系。设计过程中在基本模块模型中输入数值，自动形成变形模块。其中零部件几何模型和对应的事物特性表是零部件的重要组成部分。通过变形模块的加入，最终形成产品的结构，产品主结构可描述为一个可配置、包括所有标准构建的模块化产品系统的组成[3]。
3结语
模块化的概念提出较早，随社会发展变迁，产品更新速度不断加快，同时用户需求多种多样，模块化的设计是把握市场趋势的必然选择。本文介绍了模块化的相关概念，总结了在进行模块化的划分中应遵循什么样的原则，并最终分析了模块化设计的基本方法。在实际的生产应用中，可灵活对模块划分进行变革，需要我们具有创新意识，加强各个功能的研究，在拓展业务的同时把握时展的方向，尽快完成模块化的生产转变。
作者：曲子君 单位：沈阳理工大学
参考文献：
[1]黄建农,方立宇,董志峰.EBH300A横轴悬臂式掘进机截割头结构振动模态分析[J].煤矿机械,2015,10:116-118.
机械模块化设计范文第2篇
关键词：模块化设计;机械设计;运用操作
1前言
随着我国经济的高速发展下，越来越多的集中式体户变为了个体户，更多的是要求机械制造商在制作的过程中降低成本。当然传统的机械设计方法已经不再适用于现在的要求了。而从设计的角度来看，我国模块化设计方法在机械设计的运用中得到肯定，而这样就可以缩短工期，从而降低机械制造陈本，所以说模块化设计无论是从设计为理念还是制造上为基础，都是机械制造商最好的选择。
2模块化设计的概念与特点
(1)模块化设计方法是目前机械设计当中的一种尤为重要的方法，它指的是在进行机械化设计中，将原有得不同的部分规划与想对应的模块里，并对每个模块的设计进行了全方位的思考，然后将其各个部位重新组装在一起，最后完成整个机械设计的所有概念、内容。在机械设计的过程中，要对模块做好划分，并且全方位做好规划，确保知道每个模块具有的功能，然后考虑到每个模块相互之间组合在一起的意义。同时，还要保证每个模块之间的独立性能，并且做到能够进行相互的更换，才能促进了系统功能的升级。模块设计方法作为一种新的观点理念，它本身具有显著的特点存在着［1］。(2)模块化在设计当中的主要方式分为以下几种:①横向式的模块化设计方式，在不改变原产品的基础上，利用到模块化设计成变种形态的产品，而这种模块化设计的形式容易实现操作、更易于广为推出。②纵向式的模块化设计方式，在不改变原产品的基础上，在同一形式当中对不同规格的产品进行统筹的设计。③横向式和跨系式的综合型模块化设计，当然，除了发展横向式系列的产品以为，改变了某种模块的设计还可以得到出了其他不同系类的产品，从而便于横向系类和跨向系类模块的设计。④全种系类的模块化设计包括了纵向形式与横向形式，而全种系类更是在基础之上用于制造出类似于跨系列产品模块化设计。(3)模块化设计的推出方便了维修。模块化设计方法能使维护变得简单操作，以少量应多量，以及尽可能的投入少的生产得到多的产品的理念，以最具有划算的方法满足于现在各种需求。由于模块化设计法本身具有可替换性，并且在当中出现了一个模块的故障，那么在机械设计应用中就可以通过检查，将出现问题的模块部位进行更换即可，免去了不必要的资源流失。(4)模块化设计方法节约成本。模块化设计简化了包装的整个过程，以前机械制造商在包装设备的时候只能根据产品自身的特点为其采取指定包装过程。而这样的范围规定太过于狭小，设计出来的包装只适合运用到同一种规模下的产品，然后其他的系列的产品又要从新制造出新的包装，从而给包装带来很大的不方便。这样不仅仅是在人力、物力上的一种铺张浪费，更是难以提高机械制造商运行的成效。然而运用模块化设计方法形成出的产品，在具体的运用中，能满足于各种产品，从而使包装简单化。模块化设计的方法能够节省成本，并且可以用在于有较少的模块当中去完成更多的机械的包装上，从而有效的节省了资源的设计成本［2］。
3模块化设计与其他具有现代化技术的融合
3．1模块化与成组技术的共同的特点
模块化的组成技术都是针对于现代生产的产物提出多样化的。成组的技术主要是利用零件的形状及工艺上具有某种的相似性为其理论，利用有关数据以及事物本体的相似性做到问题的归类化。并通过对具有相似零件的标准形式，做规范的处理，从而使小批量的产品成为具有流水生产方式的一种。而规模化技术也是秉着生产出小批量的产品、中批量的模块、大批量的零件的方法，也充分的利于机械机床部件上的相似性，把具有相似的部件经过同意的归类所形成的模块。而两者具有共同点是:集中的处理具有相似的事物，并把具有一定相似性的事物规范化［3］。
3．2模块化与柔韧性制造的技术
柔韧性制造技术自始以来，一直以多样化、快节奏作为前提，重点强调出系统对生产反应的可变、多变性能。然而模块化正好符合柔韧性技术这一特点的前提依据，模块化技术在利用模块化解决机械机床上的共同特性之后，又具有集中的解决单独的个性问题。并且达到以最少的模块组成最大机床的思想来实现当今社会的多样化。当机床为生产工具的时候，则其利用模块化的特点，灵活多用，并通过模块的组合达到了柔韧性的制造技术。
3．3模块化与高科技辅助技术
将高科技辅助系统和数据库里的技术引用到模块化技术里，在相当大的程度上取代了人类完成大量工作无法完成的复杂、重复性的工作当中。并且，具有一定的稳定性等方面超越了人类。而在另一面。通过模拟化的方法，把复杂系统分解成各个简单的系统，并对各个简单的系统做高科技的技术分导，可以充分发挥高科技的重要性以及具有强大的功能。
4模块化技术在机械设计中的运用
4．1机械设计的理念
机械设计指的就是满足于当代社会经济指标配合着相对式的技术条件，并对其功能的需求锁定出最有综合性方案的进程，而机械设计本身具有综合性能、相近性能、多层次性能等特点。而这些性能更是成为创造新型的机械产品必不可少的基础，从而根本上的决定了生产出的产品功能、质量以及性能。而用户群体对机械产品有着多样化、个性化、高品质、低消费的要求也是逐步扩大。而加入了模块化设计方法更是能面对广大群众对机械设计要求上的一种挑战。
4．2对模块进行划别区分
在对产品进行模块划分的同时，要以独立功能的单月形式作为整体的模块，既可以对已划分的功能在结构上做到独立的特性，这样模块容易拼成、组建以及搭配。并且形成了多种的变形产品，这样的模块才具有完整性，并能保证其质量的过关。而以组件部分作为模块来看，功能分解细化之后，可以通过进一步的将部件中的某些组建进行模块化，更是可以通过替换与舍掉一些零件，可以使部件产生出不同的作用与用途。而这比替换了整个部件更方便一些，而参照模块划分出来的层次，并参照其需要，结构以及功能上对产品模块做出细微的划分，而对产品本身的需求也是对客户需要的划分。要在客户需要的基础之上对该产品进行功能性的区别划分，又必要要在产品功能的基础之上对产品所处的结构进行总的区分。并且将具有同种功能的结构进行合理的区分，可以这么说，模块划分的好与坏影响着模块设计的成与败、质与量。但同时，要考虑在模块本身的发展空间里做出一定的余留，以便可以引入新的观点理念时不会出现阻碍模块构成的障碍而基于模块化设计的合理方法来看，多样化且个性化的体系更能满足于广大顾客们的需求，并且产品可以快速的分解、结合，同时还能通过大批量的生产和管理上的统一从而降低了生产和管理的经济成本［4］。
4．3对现有的模块进行编码
模块编码的意义在于对完整的模块当中的规格、参数等和模块之间相互进行完整的整合管理，并且标明其名称。并对产品的模块进行重新的编码，以便于区分产品，便于管理，从而建设出统一并且完整的标准规范化的模块，更充分的利用产品生产的开发。对模块化设计进行独特性、完整性、合理性、的编码，并实现产品的通用性能与开放性性能。
4．4进行有效率的模块组装
在产品功能确定了以后进行了模块的组合，从而保证了整个机械设计的合理性，同时也需要在实际运用中也起到关键的作用。组装产品的时候要确保组成部件的完整，不可缺失、丢失。进行模块间的合理分配，做到注重布局的合理效果。同时，因为模块又具有替换性能，所以在使用的过程中可出现问题是可以进行更换的，并且要做到某个模块的更换并不会影响到其他模块的正常运行。
4．5完成设计本职工作
在通过之前的设计、组装等时候，还是要进行完成整个产品的工作。而将模块化设计运用到机械式机床上时，包括了机床的传动式模块、执行力度模块、辅助模块等。其中传动室的模块包括了主传动力轴、水平的进给箱、垂直的进给箱等。而执行的模块又概括于、刀子架机、工作桌台等，辅助模块又包含了保护罩、刀架库、机床的电气等。
5结论
而综上所述，模块化的设计方式是实现我国当代机械设计当中大规模生产产品的主要保障，使得产品更加的符合当前的广大顾客、市场上的需求。而在提高自身的效率同时，也降低了机械设计的资金成本，并且在质量占有着相当大的优势。而模块化设计的方法在很大的程度上又满足了机械设计当中的需要，并且在机械设计的具体运作当中又有了良好的效果。它已经不仅仅是作为缩短设计时间的一个重要因素，更是又利于创造出机械设备的一个基础，提高了我国机械设计的水平。因此，往后在进行机械设计产品的时候，需要注重模块化设计方法的灵活运用。并懂得把握住重要的分析点，严格的按照规定去划分好模块，并对设计人员的综合素质做出深入的培养，重视起经验的分析与总结，使模式化设计得到更好的应用，我相信，随着模块化设计越来越标准化的进一步提升，模块化设计之间相互转化的性能也会上升，而机械设计理念与制造水平将会更得到提高，从而促进我国机械化水平的日趋增升。
作者:刘吉宝 单位:兰州理工大学
参考文献:
［1］蔡业彬．模块化设计方法及其在机械设计中的应用［J］．机械设计与制造，2005(08):154～156．
［2］蔡燕华．分析模块化设计方法及其在机械设计中的应用［J］．科技传播，2014(04):160，154．
机械模块化设计范文第3篇
随着客户对于工程机械的产品性能、人机工程、安全性和环境适用性等方面的要求不断提高，工程机械制造企业必须具有满足客户群体日益增长的多样化和个性化要求的能力。针对工程机械产品品种多、批量小、交货时间短等特点，工程机械制造企业必须从设计源头入手，在现有模块化设计的基础上寻找出一条更为便捷而迅速的设计策略，努力缩短个性化定制产品的开发时间，快速响应市场需要，提高企业的市场竞争力。
本文从优化现有工程机械设计模块的角度出发，引入大规模定制的理念，分析在应用该理念进行产品设计时，模块化设计思想的新变化，提出一套工程机械模块化设计的新策略，并根据工作实践分析和验证这种新策略的应用效果。
一、工程机械大规模定制化特性
以小批量、低成本、高效率为特征的大规模定制（Mass Customization，MC）诞生于1987年，其核心目标是以大批量的生产效率以及与其对应的最短的设计周期，实现客户多样化、个性化需求与制造企业大批量生产的有机结合，即最大限度地解决客户的“产品定制”与“大规模生产”之间的矛盾，实现客户和产品制造企业的双赢。
工程机械产品大规模定制的基本思想是针对此类产品多品种、小批量的特点，通过对产品组成结构、制造过程、销售过程的优化，在充分满足客户多样化、个性化需求的基础上，实现设计和生产过程的最大批量化。大规模定制需求的源头一部分来自客户多样化、个性化市场需要的压力，另一部分来自工程机械制造企业产品设计周期、生产周期和交货期限等带来的企业之间的竞争压力。
在进行工程机械大规模定制的过程中，设计人员需要注意以下几个方面的特性需要。
（1）必须考虑产品平台化的设计思想。
产品平台化的设计思想并不是简单地对现有模块（包括系统、部件和零件等）的重用，还应该包括对一系列模块集合的共享和重用，即形成一个相对稳定的产品族的平台核心，使其具有产品族内所有产品的共性特征。以产品平台为基础，设计人员通过添加或修改不同的个体模块，就可以最大限度地满足客户对产品多样化和个性化的需求，符合大规模定制重用性和标准化、模块化、系列化等“三化”的基本要求。
（2）必须考虑客户的配置选择。
相似性是大规模定制的另一个基础特性，它包括面向客户定制需求的系统、零部件的几何相似性、结构相似性、功能相似性、性能相似性和技术相似性。相似性需求一般从市场分析和对顾客的需求调查开始，充分分析客户在各种典型工况、典型环境、典型安全性需要和典型人机工程性能下的各种需求，对其中的相似部分进行总结，形成客户相对集中的可能的配置选择，并进行技术上的归类总结，其中相当一部分需求来源于对设计历史的经验总结。
（3）必须预留客户特殊需求的接口和空间。
对于一些虽然设计历史上出现过但发生几率比较低的特殊用户的需求，一些无法预知的特殊用户的新的特殊需求，需要设计人员在设计整机产品的时候尽最大可能性预留必要的接口和空间。这些预留的接口要满足国家或行业通用的标准和技术规范的要求；这些预留的空间要尽可能地充足些，并提前制定安装形式和安装方法的预案和计划。
图1所示为工程机械产品大规模定制设计响应系统框图。首先产品定制系统对工程机械客户的需求进行分解，符合大规模定制重用性和相似性要求的技术选项（标准配置和可选择配置）进入快速生产通道进行零部件的生产和组装，不属于标准配置和可选择配置的特殊描述化配置走订单响应流程，由技术开发人员进行技术准备后走特殊订货响应通道进行零部件的生产和组装；标准配置和可选择配置的区分以及技术方面的准备由技术开发人员在产品设计期间完成，该模块化产品开发过程中的模块划分必须满足可选择配置和特殊描述化配置的基本需要，应有利于产品的大规模定制体系要求；标准配置和可选择的配置应提前以宣传资料的方式向客户进行告知，引导客户尽量不去选择或少选择特殊的描述化配置需求，以求缩短产品的交付时间，同时也降低客户的购买成本。
由于标准配置和可选择配置各模块之间可能存在复杂的排列组合或逻辑关系，如果任由客户随意选择可选择配置中的各个技术选项，可能带来技术开发的高难度和复杂性，对制造和销售也会带来极大的不便性，因此，按照高、中、低三档或多档对客户的可选择配置进行模块的组合是十分必要的。可以在客户购买工程机械时，向其宣传这种组合，尽量减少由于可选择配置之间的相关性和复杂性带来的技术、制造和销售方面的困难。
二、模块化设计策略的改进
模块化设计是对不同功能或相同功能不同性能、不同规格、不同接口的产品进行功能分析的基础上，分解出一系列的相互独立的模块，并通过模块的单独设计和有机结合，形成整机产品的新型设计方式。在大规模定制的环境下，模块化产品设计中的模块划分必须适应大规模定制的需要，必须有利于提高产品的生产率，缩短产品的开发周期和难度，方便制造和销售部门的工作，带来低成本、高质量的良好效果。由此，制订工程机械设计的模块分布策略就显得十分重要。
图2所示为大规模定制环境下的工程机械模块分布策略图，该策略图将工程机械整机产品的模块划分工作分为5层：模块分类层、模块形态层、处理方法层、设计模型存储层和定制过程层。根据大规模定制的要求，将工程机械产品的各个组成部分（模块）分为直接重用模块、间接重用模块和不可重用模块三个类型，分别对应可提供配置、可接受配置和可开发配置三种设计处理方法，分别储存在通用零部件库、定制零部件库和特殊零部件库之中。其中，直接重用模块是指产品平台或产品族核心部分模块的集合，存储在通用零件库中，属于系统可提供的标准配置，重新设计时基本不做改动。间接重用模块包括两个部分：一部分是已经技术准备完毕的可配置的选项，另一部分与可配置选项具有高相似性的近似可配置选项，它们已经或需要存储在定制零部件库中，重新设计时选择使用或简单更改后使用。不可重用模块是指那些历史上很少出现或第一次出现的特殊需要和配置要求，技术开发人员经过分析后认为其具有可开发性的，技术准备后存储在特殊零部件库中，供后期设计时参考。
在上述工程机械整机产品各个模块的分类过程中，无论是直接重用模块、间接重用模块还是不可重用模块，其模块的形态可以是传统意义上的具有相对独立性的功能系统，也可以是具有相对独立性的部件或者是零件，还可以是经常需要设计变化的功能接口等。需要进行产品定制的要点包括部件装配点、局部加工定制点等，全部归属于定制过程层。划分各个模块的基本思路和目标如下。
（1）符合大规模定制的特性要求，打破固有的独立系统即为独立模块的思想，一切以设计、制造和销售的方便性为根本目标。单独的零部件也可以作为单独模块。
（2）各个功能模块设计BOM的层次尽量保持在三层范围以内，保证设计BOM不至于太过复杂，而影响采购BOM、制造BOM等功能性BOM的运作。
（3）产品定制要点是产品模块划分的关键点，产品定制要点的确认与产品模块的划分需要同时进行。产品定制的要点可以作为一个独立的模块存在于一级BOM之中。
（4）无论是直接重用模块、间接重用模块还是不可重用模块，进行划分时要打破专业技术和管理体制上的限制，消除产品设计过程中的专业技术“保护主义”，必要时同一模块可以由来自不同专业的几个设计主体共同设计和管理。
三、案例分析
某工程机械制造企业在新型ERP和PLM系统的上线工作中，根据大规模定制的理念，将某型工程机械产品的设计模块进行了重新的优化，其优化方法包括以下几个方面：
（1）直接重用模块就是形成产品平台的基础性模块，在重新设计中基本不进行改动。
（2）间接重用模块由设计人员在产品开发的概念阶段开始就进行并行开发。
（3）不可重用模块在产品开发的过程中需要尽量预留接口和空间。
（4）子系统中的特殊配置选项需要有效地归纳成几个互相独立的选项模块组，降低设计BOM的复杂性。
（5）为提高设计工作的效率，需要将特殊配置较多的零部件从原系统中独立出来设计。
（6）尽最大可能保证设计BOM、生产BOM和采购BOM的一致性，降低生产管理的难度。
与传统的模块划分方式比较，进行大规模定制环境的模块划分以后，该型工程机械产品的客户定制响应时间缩短了20%～30%，设计、制造和销售的成本降低了15%左右，新产品设计的模块重用率增加了10%以上，新产品的交付周期平均缩短了20%左右。
综上所述，按照大规模定制特性的要求进行设计模块的重新划分以后，可以有效提高新产品的生产率，缩短产品的交付期限，降低制造企业的成本。
机械模块化设计范文第4篇
关键词：模块化教学；机械加工；进程控制；教学进程
在当前高校机械加工专业教学中，应用模块化教学方法，能够有效改善教学质量，基于其教学中在进程控制中存在的问题，应该采取优化改进措施，提高模块化教学质量，从机械加工专业教学课程设计、师生互动以及目标培养等多个方面，实施改进优化。以下本文对此做具体介绍。
1 模块化教学优势及弊端
1.1 教学优势
在当前的机械加工专业教学安排中，通常会将课程独立设置，将理论教学与实习分开进行，在教学改革之后中，实施模块化教学模式，可以将机械加工专业中的所有课程，按照专业的培养目标进行优化的排列组合，有效实现课程之间的有机衔接，可以有效避免传统教学中学业结构弊端，不再是对机械加工课程的机械式分割，规避先基础课、后专业课的教学模式，同时也可以避免机械加工专业教学中先理论后实践课教学的模式，加强机械加工专业教学之中基础课与专业课的融合，有效培养技能型人才，提高学生实践技能。
1.2 教学弊端
在机械加工专业教学中，实施模块化教学进程控制，不仅将会在实际中面临新的课程理念转变，同时，对于教师也面临应该怎样教学生的疑惑，为有效实现模块化教学与机械加工专业教学目标的统一，应该制定明确的教学计划[1]。同时对于新课改背景下，教师应该如何开发与利用课程资源，也是机械加工专业模块化教学进程控制的关键。学生在学机械加工时，还多有死记硬背、似懂非懂的状况，故此在对机械加工专业中零件的空间形体，以及零件之间的位置、机械加工工作原理方面很难有深入的认识。对学生的模块化教学控制中缺乏实操训练，使得学生无法形成系统的机械加工技能，具有重理论轻实践的倾向；教师在模块化教学上自成体系，互不干涉，不仅在模块化教学分布上存在弊端，降低学生的专业化水平以及实际操作能力。
2 模块化教学进程中的重点
2.1 沟通问题
在机械加工专业教学中，教师对于机械加工模块的教学进程中，应该强化在模块化机械加工教学中的科学探究过程，可以使学生充分体现出在机械加工专业模块化教学中的主体性，并且还可以“指导型探究”的教学形式，提高学生对实际课堂中的机械加工知识学习兴趣[2]；并且，还可以在机械加工教学进程中，教师应该及时反馈解决学生在机械知识学习过程中遇到的难题，及时指导学生去解决实际学习中遇到的困难。
2.2 知识拓展
教师在机械加工模块教学之中，还应该注重教学要联系生活中实际，尽量在设计机械加工课程中，能够去找一些可以贴近学生实际生活的教学案例，这样不仅提高学生对机械加工知识学习的兴趣，还扩展学生视野，使模块化教学不再局限课本内容，使学生对机械加工有更加充分的认识。
2.3 学生兴趣提升
在机械加工模块教学进程控制中，还应该合理设计可以采用鼓励性的评价机制，更好的发挥学生在机械加工模块教学中的潜能[3]。激发学生在课后对课堂知识的再学习，培养学生在机械加工模块教学中的综合能力，激发学生在机械加工模块化教学中的课堂热情，更好调动学生对机械加工知识学习的积极性。
3 优化机械加工专业模块化教学控制
3.1 明确教师的指导思想
针对高校机械加工教学进程控制中，应该明确教师的指导思想，教师应该强调学生在教学中的自主性地位，有效发挥学生主体能力。教师应该帮助学生理解机械加工知识，将知识转化为能力，发挥课堂中学生的主导地位，正确分析每个学生的学习状况以及知识储备能力，适当地分析探究学生的学习情况，并给与合理的指导。提高教师将专业理论与实际结合的能力，并对现行的教学计划、课程设置进行合理的调整，增强了教师在机械加工专业模块化教学中的责任心，有效提高该专业的教学效果。
3.2 合理设置教学模式
在模块化教学进程控制之中，教师应该合理设置教学模式，例如，可以使用“目标教学”结合“自主性学习”的模式进行教学，优化模块化教学课堂氛围，激发学生的兴趣，避免学生在学习中产生枯燥、乏味之感，提高教学水平；同时还可以避免学生盲目性学习，有助于提高学生在模块化教学中的表达能力[4]。在高校的机械加工模块化教学中，可采用多媒体演示辅助手段，并结合分组讨论、识图阅读、开发问题链等教学模式，直观的将机械加工内容教给学生，还将提高学生的学习兴趣。应该将模块化教学应用到实践中，重新整合教学资源，降低理论课与实习课知识的重复，增强机械加工专业教学的直观性，强化教学中的实操训练，避免学生在教学中理论与实践脱节的问题。
3.3 注重教学中的沟通交流
在教师进行模块化教学过程中，更是应该重视与学生之间的课堂交流，关注学生的一举一动，这样可以使学生敢于参与到模块化的教学中，提高学生们的学习积极性。对于控制机械加工专业模块化教学进程中，应该注重将机械加工知识与现实生活之间的联系，可以将课堂中的知识引导渗透到日常的生活之中，从而培养学生的探索能力，提高学生分析问题的能力，有效培养学生在机械加工模块化学习中的创新能力[5]。在模块化教学控制中，可在阶梯教室进行教学，教师可以围绕特定主题作报告，并且要求学生须做笔记，然后可以按照教师给出的清单在课前以及课后进行阅读，由于该教学中课上师生之间的互动较少，故此教学质量偏低。因此，在教学进程控制中，教师应该做好模块化教学中的引导工作，能够调动同学们的积极性，指引学生运用学到的理论、原理解决实际问题。如在机械产品加工模块化教学中，可以应用数控加工系统，不仅提高生产效率，还大大促进机械生产的自动化进程，用户可以通过宏程序对变量进行运算、判，有效扩展数控机床功能，简化机械加工程序处理方法。对于机械加工教学的进程控制中，针对十分抽象的教学内容以及较为微观的知识，教师应该在课堂中注重对课程教学资源的优化整合，以生动的形式进行授课，并能够通过多媒体展现的手段，让学生可以对模块化教学中的机械加工内容有直观认知。
3.4 优化课程设计
在机械加工教学中，教师可以在上课前，去深入研究机械专业知识教材，做好对模块化教学的课前设计规划，有效提高在教学中机械加工模块化教学的逻辑内在联系；同时，教师还应该认真的做好模块化教学的课后反思、总结，在对模块化课堂教学查漏补缺，丰富教学经验，不断积累好的模块化教学方法，制定良好的模块化教学对策，有效控制模块化教学进程，改善课堂中出现的知识性错误，不断提高教学方法，更好的提高机械加工专业模块化教学方法。模块化教学进程控制中，可以根据教学活动的不同，将其分为介绍、讲授、应用三类教学课程，且每一种教学活动中也包含不同的教学目标，这样就使得机械加工专业知识中，在实际与理论之间出现分化，导致学生的实践综合素质无法得到提高，导致机械加工专业模块化教学中，其教学活动与教学培养能力之间，不再存在逻辑关联，降低模块化教学控制质量[6]。高校机械类专业模块化教学进程控制中，每个模块中包含一些课程，课程的涉及范围应该广，且在教学模块定位中，也可以将专业课程与公共课程做出明显区分，提醒教学中应该注重哪些知识，从而强化对学生机械加工专业技能的培养。
3.5 开展培训合作
在机械加工课程模块化教学设置中，针对课外项目以及培训教学中，将其列入到模块化教学控制中，有效实现对机械加工专业课程的灵活控制，也可以实现学生理论、实践以及职业技能的提升。在机械加工专业模块化教学体系下，可以通过优化课程设置，改善传统的教学方式，优化教学目标培养，实现对学生传授理论知识的同时，也可以优化培养学生的实践能力。建立校外实习基地，针对项目配置相应的设备资源，提高设备的利用率，提升模块化教学的课堂质量，将理论转化成实际，对学生进行实操训练，提高学生的实操能力，还可以有针对性地聘请专家对学生做现场操作指导。同时，在模块化教学进程控制中，可以以小组合作的形式，在课堂上进行教学结果汇报以及教学展示，提升学生的社会能力和自我能力。同时，对于机械专业模块教学中，应该打破传统中学期教学、基础教学、专业阶段教学的学业结构限制，并且还应该打破课内外教学实践时间限制，强化模块化教学控制对学生学习专业机械加工知识的影响力。
4 结论
综上所述，通过对机械加工专业模块化教学进行分析，可以看出该模块化教学方法，不仅可以更好将机械加工专业教材中存储的机械加工知识传递到学生中去，在机械加工专业教学中，模块化教学不仅会提升学生对机械加工的学习兴趣，还可以发掘学生对机械加工的探究精神，为以后学生学好机械加工打下知识基础，还可以培养学生的实践能力，有利于改善教师对机械加工专业教材把握不对的情况，提高机械加工专业教师的教学水平。
参考文献
[1] 张翠平；；浅谈《控制工程基础》的几点教学体会[J]；长春理工大学学报（高教版），2012，07（18）：41-42.
[2] 王旭飞；赵永强；刘菊蓉；；自动控制原理教学研究[J]；中国现代教育装备，2013，14（12）：76-77.
[3] 付会凯；杜川；；融入Matlab的“机械控制工程基础”教学研究[J]；牡丹江大学学报，2010，21（14）：56-57.
[4] 兰图；；浅谈如何提高机械控制工程的教学效果[J]；时代教育（教育教学），2011，06（34）：45-46.
机械模块化设计范文第5篇
关键词：轮机模块化；玻璃钢游艇；应用与分析
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.03.237
0 引言
新技术的发展为现代社会制造业的发展提供了新的探索发展空间。模块化制造理论在现代技术生产领域得到广泛应用，模块化制造可以满足现代技术加工中不同性能、不同特点的游艇轮机加工需求，大大提高了玻璃钢游艇的制造效率，降低制造的成本，是我国现代技术在社会发展总综合应用的重要体现。
1 模块化概述
1.1 内涵
模块化是将传统的机械整体单一生产划分为多个子部分，从而打破传统大规模、低下的生产效率，转化为大规模模块化生产，提高了机械加工生产的效率，从而优化机械生产的灵活性[1]，并保障了机械生产元件管理的规范化和一体化发展。将模块化生产模式应用与玻璃钢游艇的轮机技工生产中，可以提高游艇技工零件的精确化管理，并实现不同种类的游艇设计加工得到同步管理，有助于解决游艇轮机安装中零件复杂，繁多的问题，为游艇制造企业满足不同客户要求提供新的市场契机。
1.2 外延
模块化采取分解化的手段进行机械加工，模块化在玻璃钢游艇轮机中的应用，是现代游艇生产技术进一步完善的重要体现，结合模块化的基本特点进行探分析。其一，高效化，轮机是玻璃钢游艇的重要构成部分，实施模块化后，制造人员可以依据游艇设计的不同需求，实现不同游艇制造的同步进行，大大提高了游艇轮机制造的速率[2]，也为玻璃钢游艇快速投入市场提供了更广阔的市场；其二，多样化。随着人们生活水平的提高，人们对游艇的需求方向也发现较大的变化，从单一的应用向舒适、安全等转换，模块化生产，游艇轮机技术人员可以依据不同的游艇需求进行多样化游艇设计，满足了游艇多样化的市场需求；其三，结构化。模块化一种新型机械加工管理方式，模块化将游艇轮机加工划分为不同的部分，各个部分之间既存在着差异，同样也存在着相同之处，使现代游艇加工管理的整体结构性增强。
2 轮机模块化在玻璃钢游艇中的应用
2.1 方案设计中的应用
轮机模块化在玻璃钢游艇中的应用，在设计方案中的应用，设计人员依据游艇的设计需求，将游艇轮机技工设计规划为三部分：游艇设计的整体方案，从游艇的整体材质，用途等方面确定游艇轮机制造的后期规划管理目标；例如：客用游艇中游艇中座位安排，游艇运行的整体稳定性以及游艇轮机的发动最大功率设定等，实现游艇设计规划的整体质量和结构得到保证；其二，对游艇轮机的加工部分进行规划，不同的游艇，轮机制造的结构也存在差异，例如：客用游艇和救生游艇轮机的发动机做功效率存在不同，客用游艇更偏重与游艇的舒适性，而救生游艇更偏重与游艇轮机的做功速率，确定游艇轮机的技工模块规划；其三，模块的主体部分和客体部分，形成明确的规划方案，保障游艇轮机加工具有重点，提高轮机在玻璃钢游艇的运行应用中的作用。
2.2 加工建设阶段
依据模块化在现代玻璃钢游艇设计阶段的规划，实现游艇轮机加工顺利开展。现代游艇的种类众多，不同游艇之间存在差异，同样也能存在着相同，本文对模块化在轮机加工中的应用，主要从轮机加工的相同部分进行分析。游艇轮机的加工主要在于对轮机轴、舵两部分，结合以上两部分，对模块化的应用进行分析。如图1为[3]，游艇轮机轴、舵设计图。从图中可知，游艇的轮机变动主要依靠游艇轮机长度变动部分的变化达到游艇运动，同一轮机处于运动状态，轮机的轴、舵部分的运动同步摆动的速率变革是主要的设计部分，实现现代设计各部分的模块设计结构的功率达到同步运行，可以实现轮机在后期运行中速率得到较大的提高，从而发挥游艇轮机轴、舵同步在游艇中应用的最佳作用。
2.3 安装布置阶段
游艇轮机的模块化应用，也体现在轮机的后期设计应用中，游艇轮机设计安装实施模块化后主要分为游艇发动机设计模块，主要负责游艇的实际运行中的主要运行动力的供应，一般而言，游艇的发动机设定采用磁生电发动原理作为游艇发动机的主要设计依据；另一方面包括游艇轮机储物仓的设计，为保障游艇能够处于正常的运行状态，将游艇的轮机安装与游艇底层储物仓的安装之间建立完善的舵轴连接带，保障游艇轮机在后期应用中可以发挥调整游艇运行舒适度的问题。此外，游艇的轮机安装中，也包括轮机设定的消防系y，通常情况下，轮机的消防系统应用于游艇轮机设计的仓储部分，并位于仓储部分的最高阶段处[4]。
除了以上对游艇设定的主要轮机安装模块外，也包括轮机的管道系统设定，轮机设计玻璃钢游艇设计的主要部分，因此，管道设计部分也要与轮机的整体相互融合，才能够发挥游艇后期应用的最佳效果。
3 结论
轮机模块化在玻璃钢游艇中的应用，是现代机械制造效率得到提高的重要途径，结合模块化的基本特点，对轮机模块化在玻璃钢游艇中的应用进行分解探究，可以促进现代游艇的设计安全性和舒适性得到大大的提高，完善游艇的设计，进一步拓展游艇的市场销售需求。
参考文献：
[1]柏志辉，叶家玮，李跃先.模块化技术在玻璃钢游艇设计建造中的应用[J].船舶工程，2010（01）：65-68.
[2]戴修建.基于客户需求的游艇装备绿色选配评估系统的应用研究[D].武汉理工大学，2013.
