2012全国大学生机械产品数字化设计大赛奖金发放表

模块化设计方法及其在机械设计中的应用

模块化设计方法及其在机械设计中的应用摘要：随着社会经济的发展，为了提高企业生产效率，模块化设计理念在机械设计领域日益广泛，其对于整合市场、优化结构具有重要意义。我们要树立创新意识，加强其在机械设计中的研究运用，实现模块化的转变。关键词：模块化；设计方法；机械设计随着技术的发展和经验的总结，在机械设计中，越来越多的设计方相继出现，并逐渐得到广泛的运用。在实际工作中传统的机械包装方法的弊端日益显现，越来越多不适应机械设计的需要，而模块化设计方法逐渐得到广泛的运用。 1 机械产品模块化涵义模块化就是以它的观点去对产品或者系统进行策划和生产方案，在某个限度内的一样或者存在差异的功能、相异规格的产品探究讨论，区分并设计。机械产品的模块化主要可从以下几方面进行分析：（1）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。（2）功能模块，强调的为产品里所能够充分发挥其性能因素的作用. （3）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。（4）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。（5）基础模块，通用型接口模块，能够满足基本功能，而得以实现的定向模块功能演进的模块形式。 2 模块化设计 2.1 模块划分标准为了让人们对模块化设计方法在机械设计中运用有更为详细的了解，对模块化的设计进行划分，在数控立式车床设计中，运用模块化设计方法，其中最为关键的内容是进行功能与结构分析，这是决定设计效果的关键内容。因此，设计开始前，要对模块进行处理，详细划分模块。当前，还没有任何一种标准可以作为模块划分原则。这里，依据不同侧重点，对不同模块进行划分。模块具有独立性，

机械设计中模块化设计方法的应用

机械设计中模块化设计方法的应用发表时间：2018-08-13T11:38:54.347Z 来源：《基层建设》2018年第21期作者：张冬涛 [导读] 摘要：通过运用模块化的设计方法，在设计的时候运用划分和组合的方式完成所有的工作，不仅有利于提高设计的科学性，还能够提高模块化设计的效果，降低机械设计成本，对促进机械设计的顺利进行具有重要的作用。身份证号码：44528119820216xxxx 摘要：通过运用模块化的设计方法，在设计的时候运用划分和组合的方式完成所有的工作，不仅有利于提高设计的科学性，还能够提高模块化设计的效果，降低机械设计成本，对促进机械设计的顺利进行具有重要的作用。关键词：机械设计；模块化；设计方法从设计层面上看，模块化在技术上的转变已经基本完成了。通过对划分和组合来完成不同的种类的机械包装，这样就可以缩短工期，这样能够减少制造需要的成本。所以说模块化从设计上还是制造上都是机械制造商最后的选择。一、模块化的设计方法对模块的划分、和可互换性等方面划分的好坏可以直接影响模块的实际能否成功。在进行划分的时候不仅仅要考虑在制作的时候的方便性、同时也应该考虑到在进行组合的时候是否能够轻易的组合。所以，在设计模块的时候，一定要进行详细的划分。同时，在进行模块划分时，应该考虑到在系统中的可更换性；同时也要保证模块在功能方面要有其独立性；模块之间的结合应该方面分离等等。在进行模块设计的时候应该注意模块的组合，也就是模块之间的结合面。为了能够使，模块之间进行更换，当然不同的模块之间也要保证其能够进行更换。所以，在设计模块的时候，应该保证模块具有可更换性。同时也必须增加接口处的的规格化和标准化。二、模块化设计方法的概念与特点（一）概念。模块化设计方法是机械设计的一种重要方法，它是指在进行机械设计的时候，将不同的组成部分划分为相应的模块，对每个模块的设计进行全面的考虑，然后将其进行组装，最后完成机械设计的所有内容。在设计的时候，对模块的划分、可互换性等方面的考虑会影响模块设计的效果，因此在具体的设计工作中，应该进行全面的考虑，不仅需要考虑制作的方便，还需要对不同的模块进行详细的划分，明确每个模块的功能，考虑不同模块组合的方便。同时，还需要确保每个模块功能的独立性，并能够进行相应的更换，从而促进系统功能的升级。（二）特点。作为一种新的设计理念和设计方法，模块化设计方法具有自身显著的特点。一是模块化设计方法能够方便维修，由于模块化设计具有可更换的功能。因此，在具体运用中，当机械设备发生故障的时候，通过检查和分析，将出现故障的模块进行更换即可。这样大大简化了维修工序，给设备维修带来很大的方便。二是简化了包装过程。以前在包装的时候只能根据产品特点进行指定包装，设计出来的包装只能适用于相同系列的产品，给包装带来很多的不便。而运用模块化设计方法设计出来的产品，在具体运用中，能够满足多种不同产品，从而简化了包装，节约了时间和人力。三是模块化设计方法能够节约成本。在包装的时候，能够根据模块特有的功能进行，通过对各个模块的研究，还可以完善其功能，提高其质量。可以用较少的模块完成更多的机械设备包装，有利于节约设计成本。（三）设计的特点 1）便于维修，在使用模块化设计的时候，由于模块具有可更换的特点，所以如果在机械包装的过程中发生故障的话，只需要将不合适的模块更换就可以。这样省去了在设计的时间，以及方便维修；2）简化包装设计在过去的包装中，进行设计的人主要根据产品的特点进行指定的包装，所以设计出来的包装只能使用于相同系列的产品，而对其他系列的产品不能够应用。采用模块化设计之后，可以使一种设计满足许多的系列的产品，只要在客户提货的时候进行模块之间的更换即可在对传统的机械化包装进行设计的时候要对每一个零件的设计进行考虑，这样就需要人员掌握的知识面广，这样不单单浪费时间，同时也消耗了人员的精力，这样就导致机械的生产周期短，然而，在采用了模块化之后，技术人员不用再考虑每一个零件的设计，只需要使用现有的模块即可；3）模块化包装的成本低，在进行模块化包装的时候，可以根据模块特有的功能进行。同时也可以通过对模块的不断研究，不断的完善其质量和性能，以此来增加模块化产品的数量。这样就可以用较少的模块组合成最多的机械包装。在减少设计时候的同时，也减少了设计成本。三、模块化设计方法的具体操作步骤为了促进模块化设计方法得到更好的运用，在设计的时候需要遵循相应的步骤和方法，确保模块的独立性和完整性，方便模块之间的连接，并力求用最少的模块设计最多的产品，保证结构的精度，性能的稳定。首先应该考虑机械设备的具体需要，合理确定模块的划分，确保模块操作的方便，并保证模块之间能够进行轻易的组合。每个模块既独立又相互依存。然后将不同的模块组合起来，实现机械设计所需要的功能。另外，还要确保每个模块具有可更换的功能，当一个模块在使用中出现问题的时候，可以对其进行更换，不影响其他模块的运行和整个机械设备的运作。四、模块化设计方法在机械设计中的运用为了让人们对模块化设计方法在机械设计中的运用有更为详细的了解，下面将通过具体实例，对此进行探讨与分析，具体的机械设计以数控立式车床设计为例。（一）进行模块划分。在数控立式车床设计中，运用模块化设计方法，其中最为关键的内容是进行功能与结构分析，根据设计的具体需要，对结构的功能进行科学合理的划分，这是决定设计效果的关键内容。根据数控立式车床设计和具体工作的需要，将该模块功能划分为传动模块、执行模块、支承模块、辅助模块、监测模块，每个模块具有自身独特的功能，统一于机械设计中，促进机械设备功能的有效发挥。（二）确定模块功能。在对模块进行划分之后，接下来进行的工作是确定每个模块的功能。有些模块只有单一的某种功能，而有些模块却有多种功能。例如，工件监测装置模块的功能是工件监测功能，刀具监测装置模块的功能是刀具监测功能，机内对刀装置模块的功能是机内对刀功能，在这些模块中，每个模块单独行使某项功能。同时，有些功能由几个模块完成的，例如，工作台模块、卡爪模块都具有工作定位功能，同时，工作台模块、卡爪模块、主变速箱模块都具有工件旋转功能。有些模块还具有多种功能，在具体运用中能够完成多种功能，例如，刀架模块具有刀具定位、刀具夹紧、刀具松开功能。在确定每个模块的功能之后，明确每个功能的任务，为合理进行模块的组织做好准备。（三）进行模块组装。功能确定之后进行模块组装，从而确保整个机械设计各模块得到合理配置，在实际运用中发挥更大的作用。组

大型机械设备模块化产品设计研究

在全球倡导发展文化创意产业的背景下，大型机械设备产品设计领域对于文化因素产生的设计意义重视程度不足，难以满足不同地域文化背景下客户的多样化需求。目前还没有一种成熟的模块化设计系统满足所有客户的模块化设计需求。因此，在模块化设计中加入地域文化背景因素的考量，充分理解、尊重本土知识，以此为基础应用到产品设计中去，完善模块化设计理论系统，以期更科学专业地指导产品设计，为企业赢得更大市场。一、地域文化内容区域文化组成内容复杂，文化形成过程受到的影响包括地理因素、文化融合、政治因素和民俗宗教，在组成内容上分别表现为物态意象、社会制度、行为表现、思想意识四个方面，共同组成了文化的三个基本层次。物态意象是指人们日常生产生活中的可看见能触摸到的实际上存在的物品和工具，通常是物理性的和可以被直接感受的，除了器物本身的物理属性，其他方面如器物的肌理材质、产品结构、和具有装饰性的色彩搭配等；社会制度和行为表现两方面作为一个层次理解，主要指人们在各种社会关系之间的习惯约定和规范化行为，具有独特的民族性和地域特色鲜明的文化背景，比如文明礼仪、道德风范和风俗习惯；思想意识层面指人类在社会制度下处理与他人关系中形成的观念、思维和审美等，包括社会心理和意识形态。不同的文化类别由不同的维度对应不同的设计应用。二、地域文化对大型机械设备模块化产品设计产生的影响

大型机械设备的首要因素就是要适合在大型工厂中使用，并符合工人操作的大型机械设备的模块化设计原则。在调研分析用户本土文化背景时，针对大型机械设备设计领域，地域文化对于其产品设计的影响主要在人机要素、造型要素、色彩搭配要素三个方面。1.地域文化对大型机械设备模块化产品设计的人机影响。不同区域的客户在人机使用过程中的需求不同。不如国内南方人的身高跟北方人的身高不同，在大型机械使用过程中生由于身高不同操作起来使用感不同，影响设备用户体验，进而对企业品牌形象和售后产生影响。大型机械设备要销往国外的话，除了身高问题，还有习惯使用左手操作和右手操作等的操作习惯、人机交互界面位置等的方面，都是需要在用户调研时考虑的文化背景因素。因此，在对大型机械设备产品进行模块化设计时，考虑不同的地域文化影响产品的人机设计的不同，以迎合当地人们的需求，设计出适合市场的产品设备。2.地域文化对大型机械设备模块化产品设计的造型影响。不同区域的文化氛围中，人们对于自己心中的文化的理解不同。针对不同地区的使用者操作使用的大型机械设备产品在造型的风格和造型感觉上很有可能存在很大差异，造型设计根据产品面向的主要消费主体及其所在文化背景调研总结的特点进行设计，对造型风格的认识感受是用户直观的判断产品定位的主要方式之一。因此，在产品设计确定造型元素前，对当地的本土文化进行详细全面的了解，分析探索出哪些元素在当地的受欢迎程度相对越大，对于后期的产品设计和营销越容易成功。3.地域文化对大型机械设备模块化产品设计的色彩影响。大型机械设备产品的使用环境为

机械设计制造及其自动化专业模块化人才培养方案

机械设计制造及其自动化专业模块化人才培养方案一、专业人才培养目标（一）专业培养目标培养德、智、体、美全面发展，具有较强的工程实践能力及创新精神，能够适应较复杂的工程技术环境，在机械工程及相关领域从事机械设计工作、科技开发、应用研究；从事制造加工工艺规程的编制与实施、工艺工装的设计、数控编程工作；从事机械、电气、PLC、液压、气压等工业设备的使用、保养、维修、管理工作；从事工业产品制造的现场技术管理工作和营销等方面工作的高级应用型人才。（二）专业培养思路树立“面向工业界、面向未来、面向世界”的工程教育理念，借鉴世界先进国家尤其是德国应用科学大学培养应用型工程师的成功经验，结合我院“地方性、应用型、国际化”的办学定位，创建具有一定特色的工程教育模式。通过我院与相关行业和企业的密切合作，以社会需求为导向，以工程实际为背景，以工程技术为主线，着力提高学生的工程意识、工程素质和工程实践能力；培养造就创新能力强、适应企业发展需要的本专业优秀工程师。二、培养规格和要求 1、热爱社会主义祖国，拥护共产党的领导，具有敬业爱岗、艰苦求实、遵纪守法、团结合作的品质；具有良好的思想品德、社会公德和职业道德。 2、有较强的专业心、自主发展意识、创新精神、社会意识、团队合作精神和一定的社会活动能力。 3、系统地掌握数理、机械设计、机械制造、机电控制技术、工程科学技术等基础知识。 4、能正确阅读和绘制机械加工零件图和产品装配图，能使用计算机进行机械产品的辅助设计和制造； 5、具备较强的工程实践能力和工程素养及初步的科技开发、工程研究和组织管理能力。具有独立获取知识、提出问题、分析问题和解决问题的基本能力以及较强开拓创新的精神，具备较强的社会适应能力、从事本专业业务工作的能力和适应相邻专业业务工作的基本能力与素质，受到工程设计方法和科学研究方法的初步训练。 6、系统地掌握一门外语，具备良好的外语读写和口语交流技能。 7、具有较好的文化素养、生理与心理素质以及一定的美学修养。三、学制和学分要求学制：四年九学期，其中第五学期为认知实习学期。学分要求：共240学分。

全国大学生机械产品数字化设计大赛作品说明书概要

全国大学生数字化机械产品设计大赛作品说明书聚会用快速布场机器人作者:王腾丁振宇时贝超(排名不分先后指导老师:朱衍飞学校:合肥工业大学 2 目录作品背景 (4 作品特点 (4 作品结构 (5 作品工作原理 (5 1.攀爬系统工作原理 (6 ①爬壁机构工作原理 (6 ②跨墙壁攀爬工作原理 (9 2.悬挂横幅系统工作原理 (9 3.控制系统工作原理 (9 4.供电系统工作原理 (12 5.传感器系统工作原理 (13

6.电机系统工作原理 (15 7.功能系统工作原理 (15 作品主要创新点 (16 作品市场潜在价值 (17 参考文献 (18 附录 (19 一,作品背景现代社会,人与人之间交流越来越频繁,交流的形式也多种多样,其中,聚会作为极为重要的一种形式,已越来越被人们青睐。聚会,就要有聚会的场合。聚会的场合不同于教学,办公场合那样有固定的场合,它是随着聚会的内容,聚会的人员,聚会的时间,聚会的地点而决定的。而日常生活中所能提供的场所又相对固定,那么可以解决人们与日俱增的聚会次数,多种多样的聚会形式和固定单调的聚会场所之间的矛盾么? 答案是肯定的。随着科技的飞速发展,机器人技术正在悄悄改变着我们的生活。爬墙机器人作为机器人家族中重要的分支,已被越来越多的人所重视。我们将先进的机器人技术用于解决实际生活中的问题,基于爬墙机器人工作原理,设计出聚会用快速布场机器人,可以很好的解决这样的问题。二,作品特点 1.内置储存卡和音响,用户可将聚会时所需的音乐拷贝至储存卡中,再由机器人沿室内墙壁爬至天花板,用机器人强大的吸力将自己牢牢固定在天花板上,这时机器人就成为了一个高品质的音响,可为用户聚会时提供全环绕,堪比舞厅的音乐环境。

全国大学生机械产品数字化设计大赛作品说明书

全国大学生机械产品数字化设计大赛作品说明书仿生螳螂机器人作者：李强林水杉刘希福学校：辽宁工程技术大学指导教师：

一、作品背景随着科技的发展,机器人应用越来越广泛。仿生机器人作为机器人家族中的重要成员，具有高度灵活性和柔性，还具有高度的易复制性，这就决定了仿生机器人在21世纪必将出现更多的种类，仿生机器人也将得到更深入的应用。生物机器人即活体生物的人工控制，是生物学、信息学、测控技术、微机电系统技术高度发展并且相互结合的产物。世界各国早已开展利用动物作战的研究。如训练狗钻入敌方要地将其炸毁，或利用海豚侦察潜艇等。现在更多的国家都在研究将微型传感器安装到小动物的身上，使其进入人类无法到达的地方。针对与自然界的螳螂所特有的能力，我们团队对设计了一款仿生螳螂机器人。二、作品特点 1、高仿真螳螂，集聚螳螂的走、跳、爬、抓取特点。 2、为使机器人更好的适应环境并能更长久的工作，我们设计了两套供电系统，一为太阳能翅膀，二为腹部的铅蓄电池。 3、本机器人能够以四足和六足行进，加上多节的机械机构，大大提高了仿生螳螂越障能力。 4、本机器人内置自动平衡系统，确保机器人在行走及爬行时的稳定性。 5、可实现远程控制。

6、360视觉检测。 7、可进行爬杆，以完成高空作业。三、作品结构本仿生螳螂器人由主体、地面移动系统、机械截割臂、供电系统、自动平衡系统和控制系统六大部分组成。我们团队根据螳螂的运动结构及特点进行精心设计，其三维的整体架构如图1所示：图1 仿生螳螂的架构图图2 仿生螳螂的分解图左前臂右前臂左后足右后足左前足右前足触须供电装置颈部自动调解重心装置太阳能电池板导航装置切割装着移动装置切割破障装置储电装置电池

探究模块化设计方法在机械设计中的要点

探究模块化设计方法在机械设计中的要点发表时间：2019-12-18T09:52:07.737Z 来源：《基层建设》2019年第26期作者：陈京刘仁 [导读] 摘要：随着时代的不断进步，人们的生活水平也随之逐渐提高，从原有的群居式的生活方式慢慢向个体式的生活方式转变，而传统的生产方式已达不到如今工业生产的要求。深圳市联建光电股份有限公司 518101 摘要：随着时代的不断进步，人们的生活水平也随之逐渐提高，从原有的群居式的生活方式慢慢向个体式的生活方式转变，而传统的生产方式已达不到如今工业生产的要求。在工业生产的进程中，决定其生产数值的主要因素就是企业的生产机器，已经陈旧老化的机器必然是无法达到现今社会生产要求的。因此，为顺应时代的发展，达到当今社会的生产需求量，则需要从机械设计方面着手，引入新型设计理论，从实际使用性能上对机械进行改善，以此减少机械设计的资金投入，并为企业谋取更多的经济利益。关键词：模块化设计方法；机械设计；要点引言：随着市场经济的不断深入，当前机械制造行业间的市场竞争已经变得十分激烈，企业要想在这一市场环境中生存下去，就必须要在设计、生产成本以及市场需求等方面进行努力。而模块化设计作为一种能够节约资源、缩短设计周期的设计方法，恰恰能够为机械产品的设计生产提供很大帮助，并使企业的市场竞争力得到提升。因此，对于机械设计对于模块化设计方法的应用是非常具有现实意义的。 1、模块化设计方法的相关概述 1.1模块化设计方法的概念模块化设计方法简单来说就是对不同功能、不同规格、不同性能的模块进行设计、分析、选择，并最终将所选模块进行组合的一种设计方法。这种方法能够通过模块组合的方式将多种产品要素联系在一起，从而使多种产品元素共同构成的子系统能够具有特定的功能，同时在这一子系统的基础上，模块化设计还可以将其与其他产品要素进行灵活的组合，进而构成多种不同功能或性能的系统，以满足当前市场上多样化的设计需求与产品需求[1]。另外从功能上来看，模块化设计方法主要是围绕基本功能、辅助功能、特殊功能以及适应功能几方面进行设计，而在这些功能都嫩巩固得到完善的情况下，模块化产品的优势也就能够充分体现出来。 1.2模块化设计方法的特点作为一种新的设计理念和设计方法，模块化设计方法具有自身显著的特点。一是模块化设计方法能够方便维修，由于模块化设计具有可更换的功能。因此，在具体运用中，当机械设备发生故障的时候，通过检查和分析，将出现故障的模块进行更换即可。这样大大简化了维修工序，给设备维修带来很大的方便。二是简化了包装过程。以前在包装的时候只能根据产品特点进行指定包装，设计出来的包装只能适用于相同系列的产品，给包装带来很多的不便。而运用模块化设计方法设计出来的产品，在具体运用中，能够满足多种不同产品，从而简化了包装，节约了时间和人力。三是模块化设计方法能够节约成本。在包装的时候，能够根据模块特有的功能进行，通过对各个模块的研究，还可以完善其功能，提高其质量。可以用较少的模块完成更多的机械设备包装，有利于节约设计成本。 2、机械模块化设计的作用分析相关设计人员在充分的调查和分析市场产品功能的基础上，进行设计，通过组合模块，以形成特定的产品，充分发挥模块化设计的作用。可立足于实际情况变更模块化体系，也可优化模块设计理念。机械设计中的模块化设计方法能使设备运行效率提升，在使设计周期减少的同时，能对产品的性能提供保障，真正实现集成设计和知识管理的目标。对于维修工作而言，利用机械设计模块，能提供很大的便利。无需在进行大面积和大规模的维修任务，实施工作只需要在具体的部位进行。在机械模块化设计中，具有相对简单的模块结构，拆卸和安装都非常方便。在模块化的设计中，更进一步突出了包装设计的简化作用。通过引入模块化技术，不仅能提供了技术支持，还能使设计人员的工作效率进一步提升。模块化设计不单单使包装流程大大简化，还使设计成本有效降低，对于成本支出，发挥有效的促进作用。 3、模块化设计方法在机械设计中的要点分析 3.1模块架构设计产品的整体架构是模块化机械设计的前提，只有明确了整体架构要求，后续的设计工作才能够围绕这一架构要求展开并顺利进行下去。因此在设计前期，企业必须要进行详细的市场调研工作，获得明确、详细的调研数据，并以此为基础展开深入分析，明确当前市场对于产品的具体需求，从而将产品的整体架构要求确立下来。需要注意的是，架构要求的明确除了要考虑到市场需求，还要对企业自身的生产规模、技术水平等实际情况进行充分考虑。 3.2模块区分设计在明确产品所需要实现的功能后，还要根据产品结构对功能与模块进行具体区分。首先，基于市场或客户的产品需求，需要先将产品的各类功能进行细分，并与具体的结构一一进行对应，这样就能够保证所有功能需求都能够在产品设计中得到实现并构成一个整体。其次，在功能得到区分的基础上，还要对具体的模块进行区分，在这一过程中，不仅要保证产品整体功能、性能的完整性以及结构的独立性，同时也要对模块连接部分进行合理设计。此外，整个模块的数量要进行严格的控制，模块间的结构也要尽量简单，这样才能够利用最少的投入来达到更多的功能，从而保证的模块化机械设计的经济性。 3.3模块编码设计在模块区分的基础上，还要对各个模块属性、参数等进行明确，并标注好名称，此外还要对不同模块间的关系进行考虑，从实现模块的合理编码。这样一来，产品的各个模块都具有着明确的标准，而研发、生产等环节的合理性也能够得到充分保证。 3.4模块接口管理模块化产品由各个模块构成，而接口各个模块间能够实现连接与有效协调的关键所在，因此，接口管理对于模块化机械设计来说是非常关键的，而要想保证模块接口的正常，则需要进行模块接口的集中管理。首先，要根据各模块特点以及产品的具体要求进行全面考虑，从而将接口的设计标准确立下来，使各个模块间的接口都能够处于统一的状态下，进而实现对模块接口的有效控制。同时，还要利用矩阵分析法对模块的基准零点进行计算，并以此为基础来确定各个模块接口的传输内容，这样一来，接口设计与管理的科学性就都能够得到充分的保正。 3.5模块组装设计模块组装是模块化机械设计的最终环节，同时也是模块化产品生产的重要保障，因此模块组装设计的要求也是非常严格的。首先，在

1模块化机械设计

1模块化机械设计 1.1模块及模块化的概念模块是一组具有同一功能和结合要素(指联接部位的形状、尺寸、连接件间的配合或啮合等),但性能、规格或结构不同却能互换的单元。模块化则是指在对产品进行市场预测、功能分析的基础上划分并设计出一系列通用的功能模块,然后根据用户的要求,对模块进行选择和组合,以构成不同功能或功能相同但性能不同、规格不同的产品。 1.2模块化机械设计相关性模块化设计所依赖的是模块的组合,即结合面,又称为接口。为了保证不同功能模块的组合和相同功能模块的互换,模块应具有可组合性和可互换性两个特征。这两个特征主要体现在接口上,必须提高模块标准化、通用化、规格化的程度。对于模块化机械设计,可见其关键是怎样划分模块,这里主要通过综合考虑零部件在功能、几何、物理上存在的相关性来划分模块。 (1)功能相关性零部件之间的功能相关性是指在模块划分时,将那些为实现同一功能的零部件聚在一起构成模块,这有助于提高模块的功能独立性。 (2)几何相关性零部件之间的几何相关性是指零部件之间的空间、几何关系上的物理联接、紧固、尺寸、垂直度、平等度和同轴度等几何关系。 (3)物理相关性零部件之间的物理相关性是指零部件之间存在着能量流、信息流或物料流的传递物理关系。 1.3模块化机械设计的优点模块化机械设计在技术上和经济上都具有明显的优点,经理论分析和实践证明,其优越性主要体现在下述几方面: (1)可使现在机械工业得到振兴,并向高科技产业发展; (2)减轻机械产品设计、制造及装配专业技术人员的劳动强度; (3)模块化机械产品质量高、成本低,并且妥善解决了多品种小批量加工所带来的制造方面的问题; (4)有利于企业根据市场变化,采用先进技术改造产品、开发新产品; (5)缩短机械产品的设计、制造和供货期限,以赢得用户; (6)模块化机械产品互换性强,便于维修。 2模块化机械设计在UG中的实现 2.1总体构思在用UG进行机械设计时,为了将常用件模块化,首先要把常用件的三维模型表达出来。对于系列产品,可按照成组技术的原理进行分类,一组相似的常用件建立一个三维模型,即所谓的三维模型样板。根据UG参数化设计思想,一个三维模型样板可认为是一组尺寸不同、结构相似的系列化零部件的基本模型。把

搬运单元模块设计.

河北科技大学学生个性化教育实训报告题目：搬运单元模块设计学生姓名：指导教师：日期：2016年1月15日

目录 1 第一章模块化生产系统的简介 (1) 1.1 第1节系统的特点和作用 (1) 1.2 第2节系统的组成 (2) 1.3 第3节MPS的发展 (6) 2 第二章物流过程 (7) 3 第三章MPS单元的结构与控制 (8) 3.1 第1节搬运单元简介 (8) 3.2 第2节搬运单元的机械结构 (9) 3.3 第3节搬运单元的气动控制 (10) 3.4 第4节制定I/O表 (11) 4 第四章材料的选型 (23) 4.1 第1节气缸的选择 (23) 4.2 第2节传感器的选择 (25) 4.3 第3节电磁阀的选用 (26) 5第5章参考文献 (27)

第一章模块化生产系统的简介第1节系统的特点和作用模块化生产培训系统：Modular Production Training System,简称MPS。模块化生产培训系统是应用于机电一体化、自动化等相关专业的专业技术职业培训和继续教育的模块化教学培训系统模块化生产培训系统可以从基础部分的简单功能及加工顺序，逐步扩展到复杂的集成控制系统。模块化生产培训系统是为提高学生动手能力和实践技能而设计、生产的一套实用性实验设备。该装置由多套各自独立而又紧密相连的工作站组成。各个功能站分别为：上料站、检测站、上料检测站、搬运站、加工检测站安装站、操作手站、传送单元、搬运分拣站和分类存储站。该实验装置的一大显著特点是：它具有综合性、模块化以及易扩充等特点。它针对学员不同的技术基础进行培训，具有良好的适用性。具有较好的柔性，即每站各有一套PLC控制系统独立控制将各个模块分开培训可以容纳较多的学员同时学习。在基本本单元模块培训完成以后，又可以将相邻的两站三站……直至八站连在一起学习复杂系统的控制编程装配和调试技术。由于该系统囊括了机电一体化专业学习中所涉及的诸如电机驱动、气动、PLC（可编程控制器）传感器等多种技术，给学员提供了一个典型的综合科技环境，使学生将学过的诸多单科专业知识在这里得到全面认识综合训练和相互提升。因此该套装置非常适合对在校学生和初上岗位的工程技术人员进行培训，是培养机电一体化人才的理想设备。系统的实体图如图1-1所示图1-1

组件及模块化机械设计在自动化中的运用

组件及模块化机械设计在自动化中的运用发表时间：2017-08-24T17:27:28.347Z 来源：《基层建设》2017年第11期作者：郑殿华 [导读] 摘要：自动化技术在不断的进步和发展，组建及木块机械设计在自动化技术中得到了广泛的推广和应用，使行业能够充分的实现自动化控制功能沈阳广筑建设工程有限公司辽宁沈阳 110000 摘要：自动化技术在不断的进步和发展，组建及木块机械设计在自动化技术中得到了广泛的推广和应用，使行业能够充分的实现自动化控制功能，本篇文章通过对自动化技术中组件及模块化机械设计的意义进行阐述，并对组件技术和自动化技术进行讨论，通过对组件及模块化机械设计在自动化技术中的实际运用进行分析，充分的体现了组件及模块化机械设计的应用价值，希望可以为相关的技术人员提供参考和借鉴。关键词：组件；模块化；机械设计；运用引言：自动化技术包括多种多样的学科专业和知识，是对学科专业融合的综合体技术。在自动化技术中，计算机技术和信息化技术具有着重要的影响作用。现阶段，计算机技术和网络得到了充分的普及，这促进了自动化技术的发展，并且与机械设计技术进行融合，这就促使传统的机械设计技术有了很好的发展和进步，是机械设计制造水平得到明显提高。目前，各个行业已经不仅仅应用传统的机械设计技术，为此，对于自动化技术中对组建和模块化机械设计的应用在不断加强，这可以充分满足各个行业的需求，以便更加有效的推动自动化技术的不断发展。一、组建及模块化机械设计在自动化中应用的意义在自动化技术中，对于组件和模块化机械设计在不断的应用，这是具有重要的意义的。经过组建和模块化机械设计，能够使客户进行自动化控制系统的开放性需要。在现实的工作中，利用自动化控制系统，在不同的总线平台中对于数据进行处理和交换。这样一来，一些不具备较强互通性的设备就会慢慢下线，更多的用户将会选择统一控制模式系统，并对其进行良好的应用，所以，在自动化控制系统中，对于组件及模块化机械设计的应用可以有效提高控制系统的开放性，可以使用户对自动化控制系统有更好的认识和应用，不断的提高工程的经济效益。自动化系统可以通过对组建及模块化机械设计的运用实现向标准化、模块化的发展。在组合运行工艺流程时，要对于数据的传递方式进行调整，对于物理接口进行协调。不同的系统之间，进行通信协议转化的要求不具备合适的模块，就会大大增强系统的工作量。经过组件及模块化机械设计的应用，可以进行自动化系统模块化数据的简单交换，可以拥有即插即用的系统，大大提高系统的应用效率。二、组件技术与自动化技术 1、积木模式的实现进行组件技术的应用过程中，可以运用其组合性特点，对用户长期进行重复动作的应用软件应用需求加以实现。这种模式就是积木模式。在自动化控制系统当中，积木模式有着十分广泛的应用，并且发挥着十分重要的作用。在不同的组件供应商之间，为了实现数据自由交换，所制定的信息通信协议，必须确保良好的开放性特征。这种模块应用十分简单，只要连接合适的电源，即可实现其作用。 2、系统集成的实现在运用组件技术的过程中，应当利用标准化总线技术加以实现，从而在组件之间，能够更加灵活地进行通信配置。基于组件技术，能够极大地扩充自动化的设备控制，并且在生产过程的基础上，实现多进程和多设备的控制模式。这种集成工作属于横向集成的一种，在其具体实现当中，不需要对编程进行应用。同时，利用TIA系统结构，对纵向集成加以实现，从而更加高效地构建高速网络系统。在构建网络的过程当中，系统采用路由作为交互节点，能够交互工艺以太网数据、现场控制总线，提升系统最大速度。另外，管理节点能够对产生和采集的信号进行直接接收，在现场接受管理层指令，也能够利用网络实现。因此，通过实现纵向集成，能够实现海量信息传递需求管理模式，从而实现一体化管控。三、组件及模块化机械设计在自动化技术中的实际运用 1、在设计文件方面的运用通常来说，机械设计需要大量数据资源的支持与文件的支持才能够进行。基于这一点，相关的设计人员就需要在展开机械设计的之前，准备好相关的文件和数据，并且对文件和数据进行协调配置，从而可以使得文件和数据可以更好的被收入到机械设计工作中，然而就现阶段的情况来说，很多的设计工作者只注意到了产品在开发中所存在的问题，却没有留意到组件设计以及模块设计相协调的问题。这样就使得组件在设计上有了一定的局限性，而模块在应用上也并没有发挥出其应有的效应。要想使得模块与组件可以得到优化配置，并且将两者有效的融合到自动化技术中，就需要针对设计进行模块的划分，针对每一个模块都要进行接口的设置，将接口与模块构建为一个整体，这样就可以使得相关的设计工作者能够利用组件来对各个模块进行汇总整理。另外，组件及模块化机械设计在自动化技术中进行实际运用的时候，要想使得模块化的应用效果可以得到提高，就需要针对传统理念进行详尽的分析，并在此基础上使得相关的设计工作者可以更好的对模块化进行创新和改进，这样有利于保障设计工作在开展的过程中，可以有效的将内容与实践顺利的结合在一起。设计人员在工作中，工作经验的总结通常都会通过设计文件来表示，因此，针对设计文件展开模块化改进和创新，就能够使得设计工作者能够将自身的经验水平进行提高，从而为以后设计工作奠定扎实的基础。针对设计文件进行模块化设计，从本质上说就是将设计组件进行有效的整合，从而在需要的时候，可以随时进行提取。 2、模块化的步骤模块化机械设计在自动化技术中进行实际运用的过程中，需要严格的遵照相应的原则，并制定出具体的运用步骤，这样才能够使得模块化机械设计的运用效果得到最大限度的凸显。而具体的模块化步骤如下：第一，设计工作者要严格的依照高层模块对于地层模块所具有的依赖性进行详尽的了解，并通过抽象层对具体层的依赖进行深一层的了解，在明确相关的思路和意图的基础上，展开对模块化的设计。然而，在设计的时候，还需要注意依据设计整体思路来对模块进行划分，合理的应用相关的组件，使得模块可以与接口之间形成一个整体，然后在对所有的连接整体进行整合，从而构成一个大的组合。第二，针对模块进行有效的划分之后，就需要严格的依照模块划分的形式来展开各种设计工作，并在模块划分的基础上，针对设计工作进行有效的调整，而调整的过程一定要充分的考虑到产品能够使用的周期

《数字化设计》课程教学大纲

《数字化设计》课程教学大纲课程编码：0110085 课程名称：数字化设计英文名称：Digital Design 学时：72 学分： 4 课程类型：必修课程性质：专业基础课适用专业：机械设计制造及其自动化先修课程：画法几何与机械制图开课学期： 3 开课院系：机电工程学院一、课程的地位、目的和任务本课程地位：数字化设计是机械类专业的重要专业基础课，它在整个专业教学中具有乘上启下的作用。本课程目的：通过《数字化设计》的学习使学生进一步熟悉和掌握有关软件命令的使用方法，掌握绘制机械图样和其他工程图样的技巧，掌握三维数字化建模软件Pro/E的使用方法，提高学生解决工程实际问题的能力和动手能力，并为后续数控加工与CAM技术、CAE技术、CAD二次开发技术等课程打下基础，也为毕业后直接走向设计与生产第一线打下坚实的基础。本课程任务： 1．培养学生熟悉计算机辅助产品设计的相关程序及方法， 2．深入了解AutoCAD2009、Pro/E软件的主要功能、方法和技巧，达到融会贯通、灵活运用。 3. 初步培养阅读机械图样并进行三维建模的能力。 4. 能独立的绘制各种工程图。 5. 培养学生自学、创新、独立能力以及认真负责和严谨细致工作作风。二、本课程与其它课程的联系《数字化设计》是机械专业的一门重要的专业基础课程。它的前导课程是《机械制图》，通过本课程的学习，为后续专业课奠定扎实的基础。同时它本身就是一门技术应用性很强的课程，通过本课程的学习，使学生掌握应用AutoCAD软件绘制三视图、机械零件图、装配图、剖面图等的一般方法与步骤，利用Pro/E软件进行三维建模、零件装配、创建工程图，培养学生工程绘图的实践操作能力。并为进一步学习其他专业软件奠定扎实的识图和绘图基础。三、教学内容及要求第一章AutoCAD2009绘图基础教学要求：掌握AutoCAD2009软件的启动和退出，了解AutoCAD2009的工作界面组成，掌握图形文件的打开、新建、保存等操作，了解AutoCAD2009的命令执行方式。

机械产品模块化设计探讨

机械产品模块化设计探讨目前，机械制造企业面临的市场环境并不乐观。企业若要保持自身的生存空间与竞争力，必须提升产品创新能力、压缩设计周期，还要保证用户化程度，以低成本获取高收益。在这种要求下，模块化机械产品应运而生。它的出现促进了产品迭代，进一步提升了产品的质量，扩大了应用范围，为企业发展带来了动力。鉴于此，文章对机械产品模块化设计进行了阐述，着重分析了模块化平台构建，并提出了相关观点，以供参考。标签：机械产品；模块化设计；平台结构 1 模块化设计概述模块化设计是目前机械产品设计过程中的主流方法之一。该方法在压缩产品设计周期、提升产品质量及降低成本方面具有较大的优越性。同时，采取模块化设计可为用户提供个性化定制。模块化设计并不存在准确定义。通常认为，模块化设计是在不同規格产品功能分析的基础上，划分出一套具备不同功能特点的结构模块，并让这些模块得以通用化[1]。对于用户而言，通过筛选所需模块进行组合，即可满足自身需求。模块化设计赋予了产品多元化特征，并实现了产品系列化。基于这种特性，可让产品在最大程度上满足市场需求。模块通用化则在原有成熟产品的基础上进行完善，在提升产品质量的同时，有效控制了成本。即便是相同功能的模块化产品，也不见得是单一类型的部件，可由多种互换模块部件构成。通过组合，使其在结构及性能方面更为协调。模块化设计的发展从一定程度上促进了零件及接口标准化的实现。另外，模块化结构产品具有良好的维修性。单个模块易于拆卸、组装，不会受到工具、器材、空间的限制，给维修工作带来了便利性。 2 模块化平台特征分析 2.1 机械产品模块化特性模块化产品具有可分性与可变性两种特征。可分性又分为内部可分性与外部可分性。外部可分性体现了模块化的层次，是产品由模块化零件组成的程度；内部可分性则是指产品可被分为与特定价值链密切关联的独立活动的程度。可变性也被分为内部可变性与外部可变性，内部可变性是指产品在定制过程中获取特定属性不同子集的程度；外部可变性则是指某些属性自身被定制化的程度[2]。由于机械产品是由不同零件、部件采取一定规则或结构形式所组成的，所以机械产品具有系统化特征。这种系统化特征与模块化产品的可变性及可分性特征是相吻合的，这为实现机械产品模块化提供了基础。作为一个系统化产品，机械产品具备了以下特征：（1）整体性。系统由多个子系统或子模块构成。各子系统或子模块具备了独立性功能，但子系统或子模块必须满足系统整体化功能需求。

模块化设计方法在机械设计中的运用探讨

220研究与探索Research and Exploration ·探讨与创新中国设备工程 2019.08 (下)遵循绿色环保的设计理念，采用节能环保型材料，减少机械设计对生态环境的破坏，促进人与自然和谐相处，为机械设计行业提供一个良好的发展空间。 3.2?完善机械设计应用为了完善机械设计中材料的选择以及应用工作，除了要转变传统的机械设计观念，设计人员还应不断完善机械设计应用，提高机械产品的使用性能，抓住机械设计关键点，让机械产品真正发挥出其应用的作用。首先，机械设计人员需明确企业生产对机械设计的实际需求，具有针对性制定机械设计方案，确保机械设计符合企业对机械设备的生产要求。其次，要扩大机械设计的应用范围，将这种机械设计方法应用到更多的企业生产当中，促进机械设计行业的发展。最后，机械技术人员应不断提高自身技能水平，在机械设计工作中融入更多的现代化技术，实现机械设计智能化的特点。 3.3?提高人员综合素质机械设计材料的选择和应用决定了机械设计的最终效果，对机械设计的工作效率具有很大影响。不过，就目前而言，许多机械设计人员综合素质水平并不高，由于在机械设计过程中没有合理选用相应的材料，导致机械设计在后期的应用过程中出现较多的问题，影响了企业的正常生产进度，阻碍了企业的经济发展。另外，企业在招聘机械设计人员时，用人标准普遍不高，没有一个完整的审核制度，导致机械设计行业鱼龙混杂，机械设计人员综合素质水平差距较大，无法满足企业对机械产品的设计要求。因此，我国应加大力度开展机械设计人员的培训工作，对一些经验不足、专业水平不高的机械技术人员开展实践训练活动，提高其自身专业水平，我国经济社会的迅猛发展使经济体制由集中式体户变成了个体户，同时也减低了资金的成本。现在，传统的机械制造已经满足不了当今社会发展以及消费者的相关需求。模块化设计方法与旧的设计方法相比，一方面，旧的机械制造会增加劳动成本和资本输出，不具有灵活性和个性化，另一方面，模块化设计则不同于旧机械设计，它拥有可以减少工作人员的工作时长和投入更少的成本得到更多更大的效益的优点，其优点使其在设计方面得到社会的认可，同时也被大面积地使用在机械设计中。综上所述，模块化设计是机械制造商的最优选择，它在设计上和理念上都能满足其生产需求。模块化设计方法在机械设计中的运用探讨夏凡（中国原子能科学研究院，北京?102413）摘要：随着经济的不断发展，我国的科学技术水平也有了新的突破，旧的机械设计已经满足不了当前社会发展的需求，进而被新的设计方法逐渐取代。人们发现了新的理想观念——模块化设计方法。这种设计方法被越来越多的机床所使用。本文主要讨论了关于模块设计的理想观念，也对该设计方法的特点和在现实中的运用进行探讨，论述了其设计理念与当今的机械设计的关系与使用方法。关键词：模块化设计；机械设计；运用操作中图分类号：TH122 文献标识码：A 文章编号：1671-0711（2019）08（下）-0220-03 1?模块化设计的概念与特点1.1?模块化设计方法的概念在机械设计中模块化设计方法成为一种重要的方式，模块化设计是在机械设计中，将各部分原有的东西通过整理与概括将其插入相应的模块中去，让人们对于这些模块有全方面的不同认识，最后完成全部机械设计的概念与内容。我们同时需要将这些模块进行必要的划分并且做好规划，保证了解并知晓各个模块的功能和连在一起时的使用方法。同时，确保每个模块能够独立的使用而且组合之前能够完美的互换而不产生副作用，只有这样，才能确保系统的升级。模块化为我国机械设计行业注入更多新鲜的血液。4?结语随着我国工业的迅速发展，机械设计技术得到了较为广泛的应用，不仅大大提高了资源的利用率，还为企业获取了更大的经济效益，让企业在激烈的国际竞争中得以生存。但是，就目前而言，我国机械设计中仍存在较多问题，随着机械材料市场的不断变化，机械材料成本也在逐渐增高，在机械设计中材料的选择上增加了难度，加上机械设计人员综合素质水平普遍不高，对机械设计的应用范围不明确，没有抓住机械设计关键点，机械设计得不到更好的应用，便会阻碍工业的发展，影响工业的生产效率。要想改变这一状况，应转变机械设计观念，学习西方先进的机械设计技术，并结合我国工业实际发展情况，制定出合理的机械设计方案。另外，还应完善机械设计应用，满足工业生产对机械设计的要求。提高机械设计人员综合素质水平，建立严格的考核制度，为机械设计行业注入更多新的血液，实现我国工业的长期发展。参考文献：[1]赵大伟.基于DSP 的微机械材料力学性能测控系统的设计[J].冶金与材料,2018,38(06):70+72.[2]韩珍玉.基于LCA 的机械产品绿色设计中材料优化选择评价研究[J].组合机床与自动化加工技术,2018(10):68-72.[3]米增财.基于应用型人才培养的《无机材料工厂设计与机械》课程教学改革与实践[J].山东化工,2018,47(15):153-154+156.[4]文宏.矿山机械产品设计中复合材料的选择与应用[J].世界有色金属 ,2018(09):254+256.