伴随着高速的经济发展，机械设计也在向个性化发展。使用者对机械设计制造提出了更高的要求，更注重合理成本控制，社会的发展淘汰了传统机械设计制造技术中的某些落后技术，新的机械设计可以提高机械设计制造效率，降低总成本，因此具有其独特的优势。随着技术的发展，用户群的需求也在各方面有所改变。这一转变最典型的表现就是从最初的集中到个人主义。在这种需求下，节约成本是大势所趋，模块化技术从建设层到技术层的转换已经基本完成。采用分块组合的方法，可以将不同类型的机械结构进行打包，有效地缩短了施工周期，在一定程度上实现了机械施工与生产的模块化。

1 模块化设计

1.1 模块化设计简介

模块化设计主要包括输入指令和程序指令两部分，它是在主程序和子程序的基础上，对软件的结构和过程进行描述，定义和调试输入输出框架之间的连接，通过逐步求解，得到一些可描述为功能单元的算法[1]，其基本功能是系统中最基本、最频繁、最重复、最本质的功能，在系统中基本保持一致。对应模块成为基本模块附加功能主要是指安装连接所需要的功能。

对应的模块叫做辅助模块。特异性是指表示一个系统中的某一产品的特性，使之更适合于另一个系统，或可以暂时改变的边界条件。对应模块叫做适应性模块。

1.2 模块化设计方法

采用模块化设计的方法，对模块进行划分以及可互换性等划分，决定了整个模块的功能状态和可行性。人在对模块进行划分时，不仅要考虑制作的便利性，还要考虑在具体实施时是否能很容易地结合起来。所以，在进行模块设计时，需要有详细的计划，而且在进行模块划分时，要考虑到整个系统的可替换性[2]。

1.2.1 模块化设计的主要方式

(1)水平模组的设计。使用模块开发，不改变产品的主要参数。此方法实现简单，应用广泛。

(2)串联垂直结构。各种基础产品都有相同的结构。

(3)除开发横向系列外，还可通过修改横向系列和某些横向系列的模块而得到其他产品系列。

2 全系列模块式设计。该系列包括纵向系列和横向系列。

2.1 整体和交叉系列的模块设计。基于这一系列的产品，它采用了更类似的模块结构设计。

2.1.1 模块化设计步骤

模块化设计有两个不同的层次。一是一系列模块化产品开发流程，另一个是单个产品模块化设计过程。一般而言，模块设计的主要步骤如下：

(1)市场调查和分析，成功模块化的先决条件。

（2）产品功能分析，产品系列。

（3）确定参数范围和主要参数。

（4）确定模块化设计的类型，模块划分。

（5）模块结构设计成模块库。

（6）编制技术文件。

2.2 模块化设计的特点

目前，模块化设计逐渐成为机械结构设计的重要组成部分。同时作为一种新的设计理念，这种设计方法具有传统方法所没有的优点和特点。

(1)采用模块化设计，更便于人员对设备进行检修。在这种情况下，生产环节可以得到有效的维护，同时也使实际维修和质检工作得到了更大的方便。

(2)模块化设计在各方面都节省了生产，这种设计方法更科学，更具创造性，在成本方面可以得到节省。

3 模块化设计方法在机械设计中的应用

3.1 模块化设计方法在数控车床中的应用

通过对数控车床进行模块化设计的实例分析，指出模块化设计应从总体功能出发，整个功能被分解成相对独立的部分函数。While 功能不断分解，功能元素由功能元素组成，直到功能不合适为止。是。功能单元是整个功能单元中最基本的单元，通常一个电源功能模块在分解总功能时应考虑到用户的需求和实现总功能所必需的功能。机床的规格和性能根据用户的情况而不同，模块的组成也会有很大的不同[3]。

3.2 对模块进行合理的划分，明确模块分工

在总体功能划分中可以看到，一个或多个功能对应于一个或多个功能模块，单个功能模块可实现单一对应，若干功能模块可实现单个功能模块，即一对多关系；多个功能模块可实现一个功能模块，即多对多比例。

从通用映射关系的特点出发，根据模块结构与功能的关系，将数控机床分为传动模块、执行模块、支撑模块、辅助模块、监控模块，并进一步细分为功能模块。

文章来源：《机械设计与研究》 网址: http://www.jxsjyyj.cn/qikandaodu/2021/0620/1093.html