机床模块化设计
机床模块化设计
作者：李志强田刘平
来源：《科技创新与应用》2020年第17期
摘; 要：文章首先研究并总结了模块化设计原理及其核心思想，并在此基础上提出了针对数控机床的具体的模块划分方法;其次通过对数控机床的模块划分建立了数控机床模块数据
库。
关键词：模块化设计;数控机床;模块划分
中图分类号：TH122 文献标志码：A; ; ; ; ;文章编号：2095-2945（2020）17-0091-02
Abstract： This paper first researches and summarizes the modular design principle and its core ideas， and then proposes a specific module division method for numerically controlled machine tools. Secondly， it establishes a CNC machine tool module database by dividing the numerically controlled machine tools.
Keywords： modular design; CNC machine tools; module division
1 模块化
1.1 功能的模块化
工业生产中，机械加工是在工业生产规模不断扩大与机械化水平不断提升下，为满足工业生产的需求，逐渐在工业生产中引入机械化设备，从而不断提高工业生产的质量和效率，推动工业生产的快速发展。
值得注意的是，机械的加工与生产是通过机械设备的切削运动与定位控制/进给运动等实现的，其运动中不仅包含有直线运动，还包含回转运动等。
因此，在进行机
械生产中的数控机床模块化设计时，需要先进性标准化部件实现上述运动的具体操作和方法等进行研究。
结合机床模块化设计的实际情况，在机床的模块化系统中，能量供给元件是机床的变速机构与驱动装置重要构成原件，而立柱和床身则是机床的重要基础部件，对机床运动进行规定的全部控制装置及其构成部件则共同组成机床的最小功能模块单元，对上述部件及其结构单元，在具体设计中，可以通过对各模块单元的组合设计，使其构成一个完整的机床模块系统，在机床加工与运行中为其提供相应的功能和结构支持。
1.2 模块化设计的主要方式
模块化设计方法主要包含横系列模块化设计/纵系列模块化设计/横系列与跨系列模块化设计/全系列模块化设计/全系列与跨系列模块化设计等多种不同的方法。
（1）横系列模块化设计。
该模块化设计方法在具体设计中不对产品的主参数进行改变，是通过模块发展促进产品变形与设计实现，即在基本的产品类型与模块结构上，通过增加或者是更换产品的结构模块，来促进产品类型及品种改变。
（2）纵系列模块化设计方法主要应用于同一类型的不同规格基型产品设计。
在这类产品设计中，由于产品主参数不同，导致其动力参数也存在差异，从而所形成的产品结构与尺寸必然不同。
与横系列模块化设计相比，纵系列模块化设计的复杂性更加突出。
采用纵系列模块化设计进行动力参数有关的产品模块设计，需要在合理进行区段划分基础上，使其在同一区段内的模块化设计呈相互通用状态。
（3）横系列和跨系列模块化设计在具体设计应用中，
除横系列模块化设计的产品加工外，通过对某些模块的改变能够实现其他系列的产品加工与获取。
（4）全系列模块化设计包括纵系列和横系列的模块化设计，比如，在工具铣的机床加工模块设计中，通过对铣头的改变能够实现横系列模块化产品加工，而通过对机床床身与横梁高度/长度等的改变，则能够实现不同的纵系列模块化设计产品加工和获取。
（5）全系列和跨系列模块化设计是在全系列模块化设计基础上，对结构较类似的跨产品加工机床进行模块化设计实现。
其中，全系列的龙门铣床，它的结构和龙门刨、龙门刨床和龙门导轨磨床等基本相似，在具体加工设计中就可以发展成跨系列模块化设计。
1.3 模块的划分
1.3.1 模块划分的原则
（1）独立性原则。
模块划分的独立性原则包含功能独立与结构独立两個方面，其在促进模块系列化发展与实现纵系列模块化设计方面有着非常积极的作用。
（2）部件原
则。
对组合机床的拆分需要遵循部件原则，从而对模块划分的独立性原则进行有效遵循与执行。
（3）组件原则。
对功能综合程度过高的部件进一步进行功能分解，将组件模块化。
（4）基础件原则。
基础件的功能和结构比较独立，模块划分中，以同一类型的联接为基础，进行接口标准化、通用化的基础件模块建立，能够获取较高的模块设计与加工经济效益。
1.3.2 功能模块化设计的特点
根据上述对功能模块化的分析，结合功能模块化设计与应用实际情况，由于功能模块化设计的产品更新速度较快，并且进行产品设计与加工的周期明显较短/成本较低/产品性能稳定可靠等特征优势，再加上功能模块化设计的机床加工与维护较为方便，在小批量生产中适用性尤为突出等，虽然功能模块化设计的系统复杂性较高，但在西方国家的机床模块化设计中应用越来越多。
需要注意的是，模块化设计的特征优势与应用必要性虽然比较明显，但是，功能模块化设计中，其功能分解并不是无限制的，对其功能分解的控制需要根据模块化设计对象的具体情况而定。
同样，数控机床的功能分解也要有利于其功能一结构映射的求解，有利于其模块划分的实施。
1.4 机床模块化划分与设计方法
综合上述分析内容，本文在进行机床模块化设计与划分中，从面向设计的角度对机床模块进行分析，即在对数控机床的功能进行分解基础上，根据不同功能元之间的相关性定性的进行模块聚类，然后按照机床结构将已经聚类的功能模块所对应的零部件进行分解，并根据各零部件的制造与装配关联进行分析，最终，在对两次分析结果综合基础上，实现更加详细与具备不同用途或性能的模块划分和设计。
以XK2850机床模块划分为例，通过功能模块至结构模块的映射（如表1），完成模块的划分。
研究了数控机床模块化设计的特点，在对模块进行分级队列的基础上，对多级模块的属性进行了针对性的定义，并对属性间的关联进行了研究，保证了功能、性能、结构、特征、配置、管理等属性的一致性与针对性。
针对模块在不同设计阶段的设计作用，基于模块的分级划分方案，对于支持机床总体方案布局的一级模块库，定义其模块信息包括管理信息、结构信息、性能信息。
各个信息之间相互关联、相互影响。
对于支持数控机床模块化配置设计技术的二级模块库、标准件外购件库，定义其包括管理、组成、性能、结构、接口等多类属性信息。
根据客户需求的技术指标自动生成机床总体设计方案、机床模块智能配置并输出配置清单、机床模块变形设计等的机床模块化设计支持系统;初步构造了符合相关标准要求的机床支撑件、主运动系统、工作台、进给运动系统、冷却系统、润滑系统、刀库系统、防护系统等机床单元模块库及机床外购件、标准件库;机床的模块化设计，可缩短产品设计周期，实现产品的快速设计，提高机床零部件质量，降低产品全生命周期成本，提高其市场竞争力及对市场的快速响应能力。
2 结束语
现代工业生产与发展中，随着产品更新速度加快与产品用户需求的日益多样化发展，为满足工业生产的有关需求，在实际生产与加工中逐漸引入计算机辅助设计与模块化/参数化设计理念，从而促进数控机床加工的多样化与个性化/小批量生产等需求得到满足，有效缩短机床设备的生产与维护实践，推动工业生产的快速发展和综合提升，具有十分突出的积极作用和重要意义。
本文通过对国内外模块化设计研究的有效综合，以pore为平台，结合数控机床设计的特点，在实现数控机床模块库建立基础上，对数控机床模块化设计进行研究和探讨，不仅取得了较好的效果，而且在实际生产应用中能够有效满足用户的需求，实现机床生产制造成本节
约，提高批量生产的质量和效率，缩短产品加工与生产的时间，机床故障维护与排除操作便利，值得在实践中进行推广应用。
参考文献：
[1]童时中.模块化设计原理、方法与应用[M].北京：机械工业出版社，2000.
[2]杜陶钧.模块化设计中模块划分的分级、层次特性的讨论[J].机电产品开发与创新，2003（02）：50-53.
[3]宗鸣镝，刘旭东，李湘媛.产品模块化设计中模块划分的多角度、分级特性讨论[J].CAD/CAM与制造业信息化，2003（01）：50-52.。
可重构机床模块化设计研讨
竞争力的制造系统。可重构模块化机床的设计目 标是， 提供 一台面向同一零件族内零件加工的、 可容易地重构以完成多 种操作的机床。它能容易地转换以完成各种类型的加工操 作， 如车削、铣削、钻削、磨削等， 能同时使用几把计算机 控制的刀具切削加工零件。它具有较简单的结构， 但仍能提 供足够的支撑零件刚性 ; 满足较高的设计精度要求n、它不 仅能以有竞争力的成本， 较高的生产率， 而且能以最小的机床
Li Ge
(Zhongyuan Institute of Technology ，Zhengzhou, Henan 450007) Abstract : According to the development of numeral control system in and out of our country now adays and the pr ogress of th e research on reconstruction mach ine tool , th is article h as discussed the basic ch aracteristics of reconstructed machine tool , the modularization design requirement of mechanism and numeral control system , and difficult point of the key technology of real zation of the modularization designs of reconstructed machine tool . Draft i the modularization design conception of reconstructed machine tool indirectly . Key words : reconstructed machine tool , modularization designs , numeral control system s requirement of technology 1 引言 可重构机床是为了快速而准确地提供响应新的市场需求 所需的生产能力和生产同一零件族内的新零件所需的制造功 能， 从一开始就设计成可面向系统级和生产资源级快速而又有
模块化设计在机械制造中的应用
模块化设计在机械制造中的应用在机械制造领域，模块化设计已经成为了一种非常普遍的设计思维和方法论。
模块化设计的逐渐普及，不仅能够提高生产效率，还能够简化设计流程，降低成本。
一、模块化设计的意义机械制造领域中，常常需要进行不断的零部件设计。
而在这些零部件中，有很多通用性很强的构建单元，这些构建单元可以进行标准化设计，以达到复用和节省设计时间的目的。
这也是模块化设计的基本理念。
从机械制造的角度来看，模块化设计能更好地满足客户需求，以更少的零部件扩充到更大的产品范围；能够简化设计流程，提高生产效率；降低制造成本。
二、构建单元的选择在模块化设计中，构建单元的选择是非常重要的。
这些构建单元必须具备较好的通用性，能够适用于多种产品。
同时，也需要注意产品的应用环境、功能特点以及使用寿命等因素。
构建单元的选择对整个产品设计的质量和效率都非常重要。
合理地选择构建单元，可以更好地适应客户需求，减少产品设计的时间和成本。
三、模块化设计的实现模块化设计的实现，可以通过对产品的模块分析和设计，来实现产品的缩短设计时间，降低设计成本。
在模块化设计过程中，可以对产品进行模块分解、确定产品组成、建立模块层级、确定模块之间的关系等步骤。
并在设计软件中，通过顶层设计、分层设计等方式来建立整体和局部之间的关系。
模块化设计的实现，可以通过有效的分层设计和模块化设计来实现产品的设计和制造。
同时，在产品设计和制造的过程中，需要不断地进行检验，保证设计和装配的精确度。
四、模块化设计的实例模块化设计已经广泛地应用于机械制造的各个领域。
例如，汽车制造中的发动机、变速箱、底盘等模块化设计，使得不同型号的汽车可以高效地生产。
又如，在机床制造中，利用模块化设计可以生产出更加智能、高效的机床。
通过对于加工模块、控制模块、检测模块的统一设计和组装，实现性能优化和快速交付。
总的来说，随着技术的不断发展，人们对机械制造的要求也越来越高。
模块化设计能够提高生产效率，减少开发成本，简化设计过程，提高产品质量，因此在现代机械制造中已经得到了广泛的应用。
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：模块化设计在机电范围广泛，模块化、数据化、智能化是整个行业发展的必然趋势，因此管理人员应该合理利用智能控制系统，明确在作业过程中存在的问题，合理选择系统开发平台与数据库平台，满足市场的多样化要求。
关键词：模块化设计；机械设计；应用分析引言模块化设计是机械设计发展的主要方向。
模块化设计能够最大限度上满足市场的不同需求，在提高自身效率的同时，降低了成本。
作为设计人员要明确模块化技术的开发要求，结合可拓展理论，合理划分模块，重视历史经验的分析以及总结，提高模块相互转化的性能，促进我国机械制造智能化、模块化、集成化发展。
1模块化设计方法发展史及优点模块化设计的研究工作始于1950年，此时国外已经研制出了一些模块化产品。
但我国的机械行业发展较晚，直到90年代后计算机技术飞速发展，CAD技术、UG、CATIA、SolidWorks等软件系统的开发，推动了模块化生产技术。
当下，模块化技术已经广泛应用于建筑、家居、电子、航天航海等各个行业。
将模块化设计引入整体的机械工程中，能够解决内部建模中存在的问题。
模块化设计是机械设计发展的必然趋势，也是工业自动化时代的基础要求。
模块化设计是机械设计中一种重要的方法，实现了对每个模块全方位的思考。
要求设计人员在设计过程中应该加强前期的分析，明确模块的基本功能，合理进行拆分，在保证模块独立性能的基础上，做到相互更换，从而实现整个功能的升级。
下面将主要介绍模块化设计方法的优点。
1.1降低包装成本模块化设计简化了整体的包装过程，在传统机械过程中，需要依照产品自身特性采取特殊的包装过程，相对而言作业范围过于狭小，设计出来的包装只能应用到同一规模下的产品，生产的适用性有限，很容易出现人力、物力上的浪费。
模块化设计能够满足各种产品的要求，促进包装简单化、集约化，降低了整体包装成本。
1.2减少资源浪费在模块化设计理念下，各个模块相对独立，操作较为简单，整体系统的自由度较高，更好地满足当下机械发展的个性化要求。
机械设计中的模块化思维
机械设计中的模块化思维在当今高度发达的工业领域，机械设计扮演着至关重要的角色。
随着技术的不断进步和市场需求的日益多样化，传统的机械设计方法逐渐显露出其局限性。
而模块化思维作为一种创新的设计理念，正逐渐成为机械设计领域的主流趋势，为解决复杂的设计问题提供了高效且灵活的解决方案。
什么是模块化思维？简单来说，就是将一个复杂的机械系统分解为若干个相对独立、功能明确的模块，每个模块都具有特定的功能和接口，通过这些模块的组合和协同工作，实现整个机械系统的功能。
这种思维方式类似于搭积木，通过不同模块的选择和组合，可以快速构建出满足不同需求的机械产品。
模块化思维在机械设计中的优势是显而易见的。
首先，它大大提高了设计效率。
在传统设计中，每次面对新的设计任务都需要从头开始构思和设计整个系统，这不仅耗时费力，而且容易出错。
而采用模块化设计，设计师可以从现有的模块库中选择合适的模块进行组合，只需对部分模块进行针对性的修改和优化，就能快速完成设计任务。
其次，模块化设计有助于提高产品的质量和可靠性。
由于每个模块都经过了精心的设计和验证，其性能和质量都能得到有效保障。
而且，在模块组合过程中，各模块之间的接口经过了严格的规范和标准化处理，减少了因接口不匹配而导致的故障和问题。
此外，模块化设计还便于产品的维护和升级。
当产品出现故障时，只需更换相应的故障模块即可，大大降低了维护成本和时间。
同时，当需要对产品进行升级时，也可以通过更换或改进部分模块来实现，而无需对整个系统进行大规模的改动。
那么，如何在机械设计中应用模块化思维呢？第一步，需要对机械系统进行全面的功能分析，明确系统的整体功能和各个子功能。
这就好比在搭建积木之前，要先清楚我们想要搭建的是一座房子、一座桥还是一辆车。
然后，根据功能分析的结果，将系统划分为若干个功能模块。
在划分模块时，要遵循“高内聚、低耦合”的原则，即每个模块内部的元素紧密相关，而模块之间的联系尽量松散。
例如，在设计一台机床时，可以将其划分为床身模块、主轴箱模块、进给系统模块、控制系统模块等。
机械设计中模块化设计研究
机械设计中模块化设计研究摘要：机械设备广泛应用于工业生产、建筑施工、农业种植等多方面，机械设备是各个行业的基础，机械设备的质量直接决定着整个工业体系的发展。
模块化设计，通过调节各个子程序之间的连接关系，保证整个的软件稳定运行，在降低整体的制造成本的同时，确保设备运行的安全和稳定性，模块化设计是我国制造业发展的未来趋势。
关键词：机械设计；模块化设计；问题；对策一、模块化设计要求(一)强化模块化功能分析在功能分析式模块化设计中，需要把产品分成不同模块，以最小单元为基准进行设计，在功能分析时要明确各个功能模块之间的相关性，重新组合模块，构建完整的产品功能模块系统，综合模块数量、成本、工作效益之间的关系，在最小成本区内进行开发。
从机械设计的本质而言，可以将产品分为任意层，模块的模块本身层次越低，整体的设计越简单，通用化的程度越高，随着模块数量增加，接口数量呈级数增长，后续的制造、装备、包装也更加困难。
因此在模块化设计时需要综合考虑设计、装配、维修、成本等不同因素。
将子功能划分到每个功能区，建立联系。
机电产品中的各个零件并不是孤立存在的，本身存在一定的相关关系。
两块功能模块之间有直接的装配关系称为直接相关，而还有部分模块本身没有直接装配关系，但其位置有严格的要求称之为间接相关，因此在实际管理过程中要统筹模块之间的几何相关条件和物理相关条件，通过模糊聚类的方式，构建相应的矩阵方程，借助评价准则拟定最终的作业方案。
1.几何相关条件几何相关条件对两个模块之间的静止位置、复原情况、相对运动轨迹有着极高的精度要求，需要综合考虑两模块之间的垂直状态、平行度、同轴度。
例如，普通机床上的主轴箱和床身模块，在装配过程中应该确保主轴轴线与导轨之间的平行度，主轴中心线应与尾座之间的中心线保持在同一水平线上，主轴要与刀架、床身位置都应该符合基础的几何条件。
因此在实际设计过程中要通过有限的约束，以保证各个系统处稳定位置，从而保证机械正常运转。
数控机床技术的模块化设计与快速换型技术
数控机床技术的模块化设计与快速换型技术随着制造业的快速发展，数控机床作为其中重要的一环，扮演着关键的角色。
数控机床的设计与换型技术对生产效率和产品质量具有重要影响，因此，模块化设计与快速换型技术的应用成为当前数控机床发展的重要趋势。
模块化设计是指将整个数控机床划分为若干个独立的模块，这些模块之间具有明确的功能和接口，可以进行独立设计、制造和更新。
模块化设计可以提高机床的可维护性和可升级性，同时也有利于机床的制造和组装。
通过模块化设计，不仅可以加快数控机床的整体设计和制造过程，还可以降低生产成本，提高产品的可靠性和可用性。
此外，模块化设计还提供了更好的集成能力，实现不同品牌和厂家的数控系统和机床之间的互联互通，为用户提供更多的选择。
快速换型技术是指在数控机床的生产过程中，通过快速更换工件和刀具等组件，实现不同零件的加工。
快速换型技术可以在最短的时间内完成产品的换型，并保证产品的质量和加工精度。
传统的机床换型通常需要调整机床的参数和结构，耗时耗力且易出错。
而快速换型技术通过使用模块化设计和自动化控制系统，能够快速准确地调整机床的加工参数，提高换型的速度和精确度，降低换型的难度和成本。
模块化设计与快速换型技术的应用可以为制造企业带来多方面的益处。
首先，通过模块化设计，企业可以更加灵活地进行机床的设计和制造，快速改变产品结构和技术要求。
这不仅有利于企业更好地适应市场需求的变化，也可以帮助企业降低技术升级和产品更新的成本。
其次，快速换型技术可以显著缩短生产周期，提高生产效率和交付能力。
当市场需求发生变化时，企业可以快速调整生产线，更及时地满足市场需求，增加企业的竞争力。
此外，模块化设计和快速换型技术还可以通过减少人力和物力资源的消耗，降低能源消耗和环境污染，为企业节约成本，提升可持续发展能力。
然而，模块化设计与快速换型技术的应用也面临着一些挑战。
首先，不同厂家和品牌的机床模块之间的接口标准化需要进一步加强，以实现真正的互操作性和集成性。
模块化设计及其案例
印刷革命：活字印刷术加速了 信息的传播，极大地推进了人 类社会的进步。用字模排版印 刷，拆版后通用的活字可复用。
04.模块化回顾与发展
▲原始模块化
Modular review and development
中医中药的模块化实质：具有 特定性味（功能）的中药（通 用模块）由医师（设计师）据 病情（需求）组配成药方（产 品）。
02.模块化设计方式
Modular design approach
全系列包括纵 系列和横系列。例如，德国某厂生产的工具铣， 除 可改变为立铣头、卧铣头、转塔铣头等形 成横系列产品外，还可改变床身、横梁的高度 和长 度，得到三种纵系列的产品。
模块化 设计方式
02.模块化设计方式
Modular design approach
05.模块化设计案例
Modular design case
●Intel公司微机OEM系统的设计思想的演变 ▲片级设计（Chip－Level Design ）：提供片子，由用户据功能来构成 自己的设备。 ▲板级设计（Board－Level Design）或 模块级设计（ Module－Level Design）：提供功能印制板组件，形 成所谓OEM板，构成设备。 ▲系统级设计（System－Level Design）：提供微机系统(完整的软硬件 系统)，由用户构成系统。 ▲用户由低效的片级设计提升为高效的模块级或系统级设计，产生巨大 的经济和社会效益。 ●“开放式”观念： 70 年代后期美国和各微型机厂商纷纷推出各种系列 OEM （Original Equipment Manufacturer）开拓市场，微机技术迅速普及。
01.模块化定义
Modular definition
模块化设计：在对 模块化 定义
机械制造业的标准化与模块化设计
机械制造业的标准化与模块化设计标准化和模块化是机械制造业中的两个关键概念。
标准化指的是制造业中各种产品和工艺都要按照统一的规范和标准进行设计和生产，以达到产品质量的要求，提高效率和降低成本。
而模块化设计则是将复杂的机械设备分解为相互独立的模块，并通过标准化接口进行组合和拆卸，使得不同的模块可以灵活组合，满足不同用户的需求。
机械制造业的标准化设计可以提高产品的交换性和通用性。
在标准化设计中，通过制定统一的尺寸、规格和工艺标准，可以实现产品的互换性。
例如，在汽车制造业中，标准化的零部件可以被不同厂家使用，有效地降低了生产成本并提高了产品质量。
此外，标准化设计还可以提高产品的通用性，使得同一种机械设备可以满足不同用户的需求。
例如，同一型号的机床可以根据用户的要求进行定制，实现快速交付和灵活生产。
同时，机械制造业的模块化设计可以提高产品的灵活性和可维护性。
通过将复杂的机械设备分解为互相独立的模块，每个模块都具有独立的功能和特点。
这种模块化设计可以使得产品具有更高的灵活性，可以根据用户需求进行组合和拆卸，实现快速定制和快速响应市场需求。
同时，模块化设计还可以提高产品的可维护性。
当某个模块出现故障时，可以单独对该模块进行维修或更换，而不需要对整个机械设备进行大规模的维修。
这大大降低了维修成本和维修时间。
此外，标准化和模块化设计也可以促进技术创新和产业升级。
在标准化设计中，制定统一的尺寸和规格标准可以促进技术创新和研发，使得企业可以更好地进行技术交流和合作。
通过模块化设计，不同企业可以通过组合不同的模块，实现产品的差异化和个性化。
这样可以推动企业加快产品创新步伐，提高市场竞争力，促进整个产业的升级和发展。
总之，机械制造业的标准化和模块化设计在提高产品质量、降低成本、提高灵活性和可维护性等方面具有重要作用。
随着科技的不断进步和市场的不断变化，标准化和模块化设计将成为机械制造业发展的趋势，对于企业在市场竞争中取得优势具有重要意义。
现代机械设计理论与方法(1)
⑦ 满足轮齿弯曲强度要求，应有
2 g8 ( X ) x3 z小x2 AFT小YF 0
3）选用合适的优化方法求解，得
z1 22 X b 53 m 4. 5
优化设计
将设计问题的 物理模型转化 为数学模型
选用适当的优化方 法和计算机程序
通过计算机 求解得到最 佳设计方案
② 计算机辅助设计(CAD)
CAD能够帮助我们完成机械设计中的图形设计（制图） 及部分分析计算。（以计算机为工具） 计算机辅助设计
传统设计
人工计算、绘图
用计算机设计、 计算、绘图。
设计精度、稳定性 和效率有限，修改 不方便
四、现代设计方法的特点
程式性。研究设计的全过程，要求设计者从产品 规划、方案设计、技术设计到试验、试制进行全面考 虑，按步骤有计划地进行设计。
创造性。突出人的创造性，力求探寻更多新方案， 开发创新性产品。
最优化。设计的目的是得到功能全、性能好、成 本低的最优产品。 综合性。建立在系统工程和创造工程基础上，综 合运用信息论、优化论、相似论、决策论、预测论等 相关理论，提供多种途径解决产品的设计问题。 计算机化。
④ 模数和齿宽之间要求 5m b 17 m
g 4 ( X ) x2 5x3 0 g5 ( X ) 17x3 x2 0
⑤ 保证各行星轮之间齿顶不相碰撞，应满足
g 6 ( X ) x1 sin
C
1 x1 (i 2)(1 sin ) 0 2 C
⑥ 满足接触强度要求，应有
主要应用于 以下方面
产品模块化设计模块化设计的基本概念
(1)功能模块 功能模块是具有相对独立的功能、并具有功能互换性的功能
部件，其性能参数和质量指标(常指线性尺寸以外的特性参 数)能满足通用、互换或兼容的要求。即两种或两种以上的 不同模块，在实用范围内具有同样的效能，或者说它们的 使用功能具有等效性和可置换性。 (2)(机械)结构模块 结构模块具有尺寸互换性的(机械)结构部件，其安装连接部 分的几何参数满足某种规定的要求，而能保证通用互换或 兼容。 (3)单元模块 单元模块是既具有功能互换性，又具有尺寸互换性，即具有 完全互换性的独立功能部件。它是由功能模块和结构模块 相结合形成的单元标准化部件，是二者的综合体。例如电 子设备中的通用电源插箱、通用风机插箱、组合机床中的 动力头等。
② 开式系统 有限种模块能组合成相当多种 结构形式。设计这种系统时主要考虑模块 组合变化规则。
（3）按模块实现一定功能分类
① 基本功能（相应模块称为基本模块） 是系统中基本的、经常重复的、不可缺 少的功能，在系统中基本不变。例如，车床中主轴的旋转功能，石油平台中 生活模块的居住功能等。
② 辅助功能（相应模块称为辅助模块） 主要指实现安装和连接所需的功能。例 如，一些用于连接的压板、特制连接件。
产品系统
产品2
…………
产品n
产品n
模块1 模块2 模块3 模块4
模块化产品结 构： 由于模块的标 准化、通用化、 系列化，使整 个产品系统的 组成模块数量 大幅较少，每 个模块的批量 大幅增加
分模 块1
分模 块2
分模 块3
2)产品矩阵
潜在市场调研和分析中可能的开 发的产品，按主参数及结构变型综 合在一个产品矩阵表中
模块化既是一种思维方式，也是一种产品开 发方法。在产品开发过程中，模块化是这 样一个过程；通过对某一类产品系统的分 析研究，把其中具有相同或相似功能的单 元分离出来，用标准化原理进行统一、归 并、简化，以通用单元(模块)的形式独立存 在，然后用不同组合规则将模块组合成多 种新产品的一个分解和组合的过程。