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模块化设计技术模板(10篇)

时间:2023-05-16 15:17:53

模块化设计技术

篇1

随着我国社会经济的快速发展,科学技术水平的日益提高,我国制造业发展水平也日益凸出,其中,飞机制造水平已经取得了长足的发展。飞机装配型架作为飞机制造水平的关键指标,在整个飞机研制过程中起着相当重要的作用,其设计结构决定了工装制造的周期与费用,进而影响着飞机研制的成本和周期,同时也对产品装配的准确度与协调性起着决定性作用,最终影响飞机制造的整体质量。

关键词:

飞机装配;型架设计;模块化设计

飞机装配主要是通过将产品零件结合相关的设计要求和技术指标进行组装,最终形成装配件和整机的过程,其产品尺寸、零件数量及形状复杂程度等影响着飞机的制造工作量,所以对机装配技术的提高越来越得到飞机制造商的广泛关注。由机零件制造和装配精度都有很高的要求,制造和装配过程中的难度很大,装配型架作为飞机装配必要的工艺装备,在保证飞机质量稳定性和可靠性等方面需要进行严格的要求,飞机制造质量与装配型架的设计和制造过程息息相关,而且是把握产品质量的唯一尺度,直接影响着产品制造和装配的精度,所以本文对飞机装配型架模块化设计相关技术的研究分析具有重要的现实意义[1][2]。

1传统型架的设计方法

对于传统型架的设计方法,通常可以分为设计前期准备工作、方案设计、详细设计和最终设计等四个阶段。工装设计人员还应结合以往的设计经验和具体要求对工装的强度和刚度进行校核,在保证工装功能的同时还要尽可能的节约材料,确保产品装配的协调性。对于前期准备工作,主要包括熟悉产品图纸等设计资料,了解工艺方案和装配方案,考虑是否采用标准工装和模线样板作为协调依据,以保证产品的制造精度和互换协调性。在装配型架结构方面通常采用刚性结构,每套型架只用于一个装配对象,所以飞机制造过程中装配型架的数量很多。型架上安装有多个定位器,以保证产品装配的精度和结构的稳定性。通常而言,飞机的研制周期需要占飞机研制周期的一半以上,因而,装配型架对缩短整个产品的研制周期具有重要意义[3]。在产品设计完成后,都希望飞机生产用工装能够快速投入使用,而对于型架的结构数据,又需要标准样件和模线样板协调。传统的型架设计通常在产品设计完成后才进行,采用串行的设计制造方法,大大延长了整个工装的研制周期。

2现代装配型架设计的新技术

随着科技的快速发展,市场竞争的日益激烈,各国在航空制造领域都取得了快速的发展,传统的型架设计方法在成本、质量、周期、环保、服务等方面已经无法满足市场发展的要求,设计师通过不断研究新的设计方法和工具来提高工装技术水平,减少制造周期和成本,其中,并行设计方法使得产品设计的工艺性得到了很大提高,也大大缩短了工装设计周期,智能设计系统和有限元分析使零件和组合件的设计达到了很高的精度,优化了装配型架的结构。

2.1飞机结构和工装的并行设计方法

工装和产品并行设计的一个基本思路是改变传统的工装结构,将其划分为独立于产品设计数据或只需要基本数据的标准结构和依赖于最终产品数据的专用结构两部分[4]。装配型架的标准结构部分主要有立柱、底座、辅助支撑等,标准结构尺寸相对较大,需用专用大型加工设备,制造周期长。专用部分主要有卡板、接头定位件等,专用件一般尺寸较小,设计、制造周期短,不需要专门的大型专用设备。因此,在产品设计的初期就可以进行工装标准结构件的设计与制造,当产品最终版本发放后,只需设计制造专用结构就可以进行型架装配了。

2.2装配型架的柔性设计方法

柔性装配工装是基于产品数字量尺寸协调体系的、可重组的模块化、自动化装配工装系统。提高工艺装备“柔性”的方式有三种,一是拼装型架方式,用标准化、系列化的型架元件来拼装型架,实现工装快速设计与制造;二是可卸定位件方式,即型架骨架基本不变,而分布于骨架上的定位器做成可拆卸的,当产品对象发生变化时,只需要更换定位器;三是通过数字化技术、模块化结构和自动控制技术,使工装具有快速重构调整的能力,一台工装可以用于多个产品的装配[5]。柔性工装的快速重构功能使飞机工装的设计制造等准备周期大大缩短,同时其“一架多用”的功能大幅减少工装数量及占地面积,具有很好的经济效益。

2.3装配型架的内定位装配设计方法

所谓内定位装配设计方法,指的是在刚性较好的骨架零件上预先制出坐标定位孔,装配时在装配型架中以骨架零件上的坐标定位孔按相应定位器进行定位的一种方法。装配型架结构设计可以大量采用孔定位件。在刚性好的结构件上,直接利用结构孔定位或者事先在结构件上留取工艺孔。此外,型架的整体结构可以采用多支点可调支撑形式,以便将地基的不均匀变形对装配型架精度的影响限制在局部范围内。这是一种“以动制动”的制约方式,型架结构也变得轻巧,焊接框架的截面尺寸普遍减小。另外,采用多支点可调支撑给吊装、搬运带来很大的方便。

2.4装配型架的数字化设计方法

装配型架的数字化包括数字化设计、数字化制造和数字化检测。型架的数字化设计是指在三维环境下,进行型架结构的零组件设计和数字化预装配。数字化制造是应用数字化设计的工装模型,采用数字化加工设备,对工装的关键特征型面、互换协调交点等进行加工和装配。数字化检测则是采用数字化测量设备对型架进行检验测量[6]。装配工装采用数字化设计,是依据产品外形数模和结构模型,利用设计软件在计算机上进行工装三维模型的数字化定义,应用有限元软件进行工装刚度强度校核,应用仿真软件对产品装配过程进行模拟,从而避免工装结构刚性不足或刚性过剩,消除工装结构与产品的干涉以及装配不协调问题。

2.5装配型架的模块化设计方法

型架的模块化设计是基于工装设计的各种数据库的建立和完善,包括标准件库,工艺数据库,工装典型结构库,参数化模型等。模块化设计对提高工装设计效率是一条简单而有效的途径。此外,针对所使用的设计软件开发辅助设计工具,将设计师从繁琐的操作和重复劳动中解放出来,对提高设计效率也是非常有效的。在数据库的开发过程中,应充分考虑目前工装设计的主流平台,使不同的系统能够互相无缝连接。

参考文献:

[1]李庆利.飞机装配型架快速设计技术研究与实现[D].南京:南京航空航天大学,2012.

[2]刘平,魏莹,邱燕平.现代飞机装配型架设计新技术[J].洪都科技,2007(3):17-21.

[3]邹仁珍.飞机装配型架设计约束求解技术研究与实现[D].南京:南京航空航天大学,2009.

[4]丛培源.数字化测量技术在型架装配中的应用研究[D].杭州:浙江大学,2015.

篇2

中图分类号:G72 文献标识码:A

一、课程模块化设计的特点

(一)课程模块须做到相关性、系统性和递进性

课程模块须做到相关性、系统性和递进性,这是专业技术人员继续教育课程模块总体框架搭建的基本原则。相关性指所有模块安排均与岗位职能相关。系统性是指课程模块总体应体现履行全部岗位职能所需要的专业能力和素质的综合。递进性是指课程模块层级随气候预测培训子目标的层级性而呈现层级展开。

(二)课程模块设置应突出实践性和实用性

课程模块设置应突出实践性和实用性。不以学科为中心来组织教学内容,不强调知识的系统性、完整性,而是从业务实际需要出发来组织培训课程内容,强调能力本位和知识的必需和够用。气候预测岗位工作实务性强,在教育培训中解决部分实践性问题显得尤为必要。

(三)课程模块应具搭配性和可更新性

为了能够最大程度地实现实践环节子目标,实践子模块与理论子模块的配套性相当重要。这是在课程模块总体框架搭建之后,子模块安排的基本原则。子模块之间相对独立,子模块的子目标也相对独立,但具有巧妙的内在联系。每个子模块代表一项知识、技能,同一个一级模块下,子模块的选择代表了技能或专业知识的搭配。因此,模块的不同选择可以代表不同层次的气候预测业务能力需求。课程模块也应具有可更新性,以适应不断发展的业务需求。

二、课程模块化设置的优势

(一)课程模块化能够将理论和实践有机结合起来

目前,在学历教育中,高校对短期气候预测这门课程设置的学时安排跨度较长,学生学完课程不能及时应用到工作中,这也说明了短期气候预测课程的学历教育教学效率不高,呈现出一种隐性的教育资源浪费。然而,毕业生在进入工作岗位时,对要做些什么、如何做等都有个重新学习和认识的过程。本研究正是基于这一考虑而探讨课程模块化设置,认为课程模块化对于人才能力的培养是注重实践性的,加大了实践性和感性认识,避免了以往重理论轻实践,理论和实践脱节的状况。

(二)课程结构模块化能够体现核心课程理念

一方面,课程模块化的设置体现了核心课程的理念,它不但能及时体现新知识、新技术和新方法,大大增强培训内容的适用性,而且能在一定程度上适应不同学习基础、发展需求各异的学员的需要。另一方面,由于培训内容取舍的依据是岗位的实际需求,因此绝大多数模块都以某一知识或技能的形成为主线,把专业知识和专业技能有机地融合为一个整体。每个模块几乎都是以问题为中心进行综合化的典范。

(三)课程模块化能够与岗位层次衔接起来

模块化思想起源于工业生产,目的在于简化设计和制造工作,缩短产品和设备研制时间。培训课程模块化设置能提升学习效率,加快专业人员岗位适应和胜任速度;对于已从事业务工作一段时间的人员来说,培训课程模块化设置能够有效节约培训时间,做到有的放矢;对于已处于专业技术高级岗位的业务人员来说,通过对新技术、新方法及专题研讨的培训课程模块的学习,能够有效提高专业素养和业务水平。

三、课程模块化设置方法

(一)设置原则

专业技术人员继续教育应该对不同层次的业务人员分别进行岗位胜任能力和专业技能的描述。事实上,各岗位层次间的能力、技能必然按层次呈现出递进关系,而这一关系将为课程模块化与岗位层次的衔接奠定基础并搭建框架。

对于新上岗的业务人员来说,课程的模块化设置强调拓宽知识面,增强综合分析能力,以够用、实践为主;对于已工作一段时间,需参加岗位培训的业务人员来说,课程的模块化设置强调培训有效完成工作任务所必需的知识和技能方面的内容;对于已处于气候预测高级岗位的业务人员来说,需要强调对新理论、新方法以及专题研讨方面的培训。

(二)设置结构

根据不同岗位层次培养目标和专业发展需求,可将课程分成基础理论、技术方法、专题研讨和学科前沿信息三类模块。基础理论模块是对所有与课程理论有关的内容进行选择压缩,设置最基础、最主要、最实用的内容,同时应强调理论讲解与个例分析紧密结合,剩余其他有关理论内容可以留给学员自学。该模块也是短期气候预测研究领域的坚固基石。技术方法模块是基于基础理论模块,应成为学历后专业技术培训的重点模块,是体现核心培训课程理念的模块,强调通过实践性教学环节,进而待学员在培训结束之后将培训所学应用到本地化工作当中,做到学以致用,真正对短期气候预测从业人员的工作能力有所提高。专题研讨和学科前沿信息模块是基于基础理论和技术方法模块,通过对气候预测专题的研讨以及对短期气候预测学科前沿的最新信息的介绍,让学员领悟渗透在这些信息中的研究方法和思维方式。目的不是介绍理论知识,而是培养学员的创新意识和创新精神。

四、课程模块的分类

(一)基础理论模块

基础理论模块是最基础、最主要、最实用的课程内容,以短期气候预测课程为例,它包括气候系统及其变化和预测、大气环流基本状况、大气低频变化及遥相关、海气相互作用和陆面过程对气候的影响5个子模块(详见图1)。其中,气候系统及其变化和预测子模块最基础的理论模块内容,大气环流基本状况、大气低频变化及遥相关、海气相互作用和陆面过程对气候的影响4个子模块是短期气候气候预测最主要、最实用的理论模块内容。

(二)技术方法模块

技术方法模块是体现核心培训课程理念的模块,以短期气候预测课程为例,主要梳理了目前短期气候预测业务中常用的短期气候预测技术方法和国内外常用的气候预测业务质量评估方法,该模块包括物理统计预测方法、气候动力数值模式预测方法、动力与统计相结合预测技术和气候预测业务质量评估方法这4个子模块(详见图2)。

(三)专题研讨和学科前沿信息模块

专题研讨和学科前沿信息模块的目的是为培养学员的创新意识和创新精神。以短期气候预测课程为例,专题研讨和学科前沿信息模块包括专题气候预测研讨和短期气候预测学科前沿信息两个子模块。专题气候预测研讨子模块包括气温、降水、ENSO、台风数量、冷空气频次、沙尘频数、农业生产条件等短期气候预测专题。短期气候预测学科前沿信息子模块主要介绍短期气候预测学科前沿的最新信息。

五、结语

本文对课程模块化的研究,还停留在概念层面,深层次的研究成果还需在专业技术人员继续教育的实践中继续研究。另一方面,短期气候预测目前仍面临很多科学难题,传统的气候预测理论和方法需要及时更新认识和应用,因此对短期气候预测培训课程模块的设置也应及时做出适当调整,这对丰富和发展气候预测培训教学研究和实践也具有十分重要的作用。

参考文献

[1]张宇.“模块化”与“能力本位”:国外职教课程的早期印象及其影响[J].职教通讯,2011(11).

篇3

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2015)09-0058-03

在设计通信程序时,在其程序的实现形式上主要分为可执行应用程序和动态链接库。前者能够独立运行,通常针对某一特定需求而使用,功能完备但可移植性不强;后者不能独立运行,只是以库的形式提供相关功能的函数、类及其他数据,动态库可以为某一特定需求而定制。

利用动态库技术进行通信协议设计,按照从核心到的层次关系进行模块化组合设计,各模块动态加载,可扩展,独立编译,软件系统层次明确、内外松散耦合,便于功能组合和升级改造,提升软件质量。

1 动态库基本理论

1.1动态库分类

VC支持三种DLL,它们是:

1)Non-MFC DLL:指的是不用MFC的类库结构,直接用C语言写的DLL,其输出函数一般用的是标准C接口,并能被非MFC或MFC编写的应用程序所调用。

2)Regular DLL:和下述Extension DLL一样,是用MFC类库编写的,能够被所有支持DLL技术的语言所编写的应用程序调用。在这种动态链接库中,它必需有一个从CWinAPP继承下来的类,DLLMain函数被MFC提供,不用自己显式的写出来。

3)Extension DLL:只被用MFC类库所编写的应用程序所调用。在这种动态链接库中,用户可以从MFC继承想要的、更适于自己用的类,并把它提供给自己的应用程序。与Regular DLL不一样,它没有一个从CWinAPP继承下来的类的对象,用户必需为自己的DLLMain函数添加初始化代码和结束代码。

1.2 DLL调用方法

DLL的创建是供可执行应用程序调用的。使用了外部DLL的应用程序的创建与普通应用程序的创建完全一样。在此基础上可以对外部DLL进行显式或隐式调用。对DLL的调用分为两种,一种是显式的调用,一种是隐式的调用。所谓显示的调用,是指在应用程序中用LoadLibrary或MFC提供的AfxLoadLibrary显示地将自己所做的动态库调进来,动态链接库的文件名即是上面函数的参数,再用GetProcAddress获取想要引入的函数。自此,就可以像使用应用程序自定义的函数一样来调用此引入函数了。在应用程序退出之前,应该用FreeLibrary或MFC提供的AfxFreeLibrary释放动态链接库。

隐式的调用则需要把产生动态链接库时产生的.LIB文件加入到应用程序的工程中,想使用DLL中的函数时,只需声明一下即可,而无需调用LoadLibrary和FreeLibrary对DLL进行显示加载、卸载。

隐式调用的方法比较简单,但隐式调用的DLL在应用程序加载的同时被加载到内存中,当应用程序调用的DLL比较多时,装入的过程十分缓慢。通过延迟加载技术可以很好地解决该问题。但除了必须的.dll文件外还需要DLL的.h文件和.lib文件。这在那些只提供.dll文件的场合就无法使用了,而只能采用显式调用方式。

1.3 输入函数和输出函数

模块是Windows的基本构成单元,主要由应用程序模块和DLL模块组成。这两类模块的结构是一样的,都可以“输出”(export)函数供其他模块使用,也可以“输入”(import)其他模块的函数。输入一个函数就是在代码中创建指向该函数的动态链接,而非像在静态链接中那样实际装配该函数的代码。与DLL不同,由应用程序模块输出的函数是无法为其他应用程序模块所输入的。

MFC提供的用于输出的函数的关键字是__declspec和dllexport。在要输出的函数、类或数据的声明前使用__declspec(dllexport)表示输出。若要输出动态库中的函数mimafuwu(HWND hWnd)供应用程序输入使用则在动态库中声明该函数如下:

#define REGULARMFCDLLLIB __declspec(dllexport)

extern "C" REGULARMFCDLLLIB unsigned short mimafuwu(HWND hWnd);

在应用程序输入声明如下,_cdecl为调用约定:

unsigned short (_cdecl *Func)(HWND);

2 通信协议动态库设计

2.1 动态库结构

通信协议动态库一般只包含一个输出函数和由该输出函数创建的三个UI线程(用户界面线程)即主控线程、数据接收线程和数据发送线程组成。三个线程分别对应三个模块:DLL主控模块,DLL数据接收模块和DLL数据发送模块。DLL主控模块负责与调用DLL的应用程序及DLL数据收发模块交互数据和消息,同时负责按接口协议进行解析、分包、组包、超时重传等数据处理操作,DLL数据收发模块负责与外部通信端进行物理层接口(如网口、串口等)的数据收发,DLL数据收发模块相互独立不涉及信息交互。通信协议动态库结构示意图见图1。

2.2 动态库接口及协议

通信协议动态库接口设计为内部接口和外部接口。如图2所示,内部接口为动态库内部模块之间的接口,外部接口有两种,分为动态库与调用其的应用程序之间的接口和动态库与外部通信端之间的接口。

2.2.1内部接口及协议

动态库内部接口为DLL主控模块与DLL数据发送模块之间和DLL主控模块与DLL数据接收模块之间的接口。内部模块之间主要通过自定义消息方式构造协议进行数据通信。

2.2.2外部接口及协议

2.2.2.1 动态库和调用DLL的应用程序之间接口及协议

动态库和调用DLL的应用程序之间接口为DLL输出函数。两者之间主要通过自定义消息方式构造协议进行数据通信。

2.2.2.2 动态库和外部通信端之间接口及协议

动态库和外部通信端之间的接口主要为以太网口和串口、并口等通信端口等。使用的接口协议主要有:基于TCP的网络通信协议、基于UDP的网络通信协议和基于串口/并口的端口通信协议等。

2.3 动态库信息处理流程

调用DLL的A端应用程序拟制一份数据按动态库和调用DLL的应用程序之间接口协议将其提交DLL主控模块,DLL主控模块按动态库和外部通信端之间接口协议进行数据处理后再按内部接口协议将数据提交DLL发送模块,DLL发送模块将数据发送到B端。DLL接收模块接收B端数据后按内部接口协议将其提交DLL主控模块,DLL主控模块按动态库和外部通信端之间接口协议收齐数据后,再按动态库和调用DLL的应用程序之间接口协议将数据提交A端应用程序。即:

1)A端调用DLL的应用程序->DDL主控模块->DLL发送模块- >B端

2)B端 - >DLL接收模块->DLL主控模块->A端调用DLL的应用程序

3 通信协议动态库设计要点

3.1动态库中的输出函数

应用程序一启动就应加载动态库,调用动态库输出函数。动态库中一般只有一个输出函数,该函数只负责创建UI线程。输出函数参数须包含应用程序某窗口句柄,一般为主框架窗口句柄,同时输出函数将必要的变量信息如动态库创建的某个线程的线程号回传至应用程序。通过窗口句柄和线程号作为参数,以便于应用程序和动态库之间以自定义消息的方式进行通信。

3.2动态库中的超时时钟设置

动态库中超时时钟的设置与应用程序有别,不能使用ON_WM_TIMER()消息机制,需采用自定义消息方式。具体方法如下。

自定义超时消息:

ON_MESSAGE(WM_TIMER, OnTimer)

设置超时时钟:

UNIT m_iTimer=::SetTimer(0,0,3000,NULL);//3000表示定时3秒

超时消息处理函数:

void OnTimer(WPARAM wparam,LPARAM lparam)

{

UINT nIDEvent =(UINT)wparam;

if(nIDEvent==m_iTimer)

{

//超时处理

}

}

关闭超时时钟:

KillTimer(0,m_iTimer);

3.3动态库与调用DLL的应用程序之间的消息传递

如前所述,动态库与调用DLL的应用程序之间消息传递时首先需要知道应用程序窗口句柄和动态库某线程的线程号,使用的MFC消息函数如下。

动态库往应用程序发消息:

::PostMessage(

ApphWnd,

WM_DLL_TO_APP_MSG,

WPARAM wparam,

LPARAM lparam);

其中,参数ApphWnd为应用程序主框架窗口句柄,WM_DLL_TO_APP_MSG为自定义消息标识,wparam为消息中携带的参数一(如数据指针等),lparam为消息中携带的参数二(如数据长度等)。

应用程序往动态库发消息:

PostThreadMessage(

m_Threadid,

WM_APP_TO_DLL_MSG,

WPARAM wparam,

LPARAM lparam);

其中,参数m_Threadid为动态库中某个线程的线程号,应用程序将消息发往该线程,WM_APP_TO_DLL_MSG为自定义的消息标识,wparam为消息中携带的参数一(如数据指针等),lparam为消息中携带的参数二(如数据长度等)。

3.4 通信参数的设置和使用

动态库对通信参数(诸如IP地址、端口号、串口配置,动态库路径、分包长度、固定包头、超时时钟值和重传次数等)的设置和使用一般有两种方式。一种为,读取第三方软件形成的通信参数配置文件的方式。另一种为,应用程序调用输出函数时将通信参数传递给动态库,动态库再进行通信参数的设置和使用。两种方式以前者为优。

4 基于UDP的通信协议动态库开发实例

结合第3节和第4节内容,本节以创建Regular DLL和显式调用DLL为例,设计一个基于UDP的通信协议动态库。为了使用该动态库,首先创建一个调用该DLL的简单应用程序。

第一步:创建应用程序

启动VC++,单击[File]->[New]菜单项,在project页中选择MFC AppWizard(exe),新建一个名为MyApp的基于单文档界面的工程。

第二步:创建DLL

1)启动VC++,单击[File]->[New]菜单项,在project页中选择MFC AppWizard(dll),新建一个名为MyLib的工程,在第一步的时候选择,创建一个动态链接MFC的规则DLL。

2)构造输出函数mimafuwu():

① 在MyLib工程中填加空白源文件mimafuwu.cpp和mimafuwu.h;

② 在mimafuwu.cpp文件中输入如下代码:

#include "StdAfx.h"

#include "mimafuwu.h"

//输出函数根据具体应用而定制。

extern "C" REGULARMFCDLLLIB unsigned short mimafuwu(HWND hWnd)

{

AfxMessageBox("装载DLL模块成功!");

return 0;

}

③ 在mimafuwu.h文件中输入如下代码:

#define REGULARMFCDLLLIB __declspec(dllexport)

//输出函数声明,输出函数根据具体应用而定制。

extern "C" REGULARMFCDLLLIB unsigned short mimafuwu(HWND hWnd);

3)编译后会生成库文件MyLib.dll。

第三步:应用程序加载和使用DLL

1)在创建的MyApp工程的MainFrm.cpp文件的函数

CMainFrame::OnCreate(LPCREATESTRUCT lpCreateStruct)

return语句前添加如下代码,完成对MyLib.dll的动态链接,并完成对输出函数mimafuwu()的调用:

//选择好MyLib.dll文件路径,装载DLL模块

HINSTANCE hDLL = ::LoadLibrary("MyLib.dll");

//输入函数声明

unsigned short (_cdecl *Func)(HWND);

// 获取函数指针

Func = (unsigned short(_cdecl *)(HWND))::GetProcAddress(hDLL, "mimafuwu");

//调用DLL中的函数mimafuwu(HWND)

//同时将应用程序主框架窗口句柄传至动态库

unsigned short nResult = Func(GetSafeHwnd());

在上述代码中,首先由LoadLibrary()将DLL模块映射到进程的内存空间,对DLL模块进行动态加载。其函数原型为:

LoadLibrary(LPCTSTR lpLibFileName);

其中,参数lpLibFileName为待加载的模块名,如不特殊指定扩展名,Windows将指定默认的扩展名为“.dll”。如果成功加载则返回HINSTANCE值,标识了文件映像映射到进程地址空间的虚拟内存地址;如果加载失败则返回NULL,可通过GetLastError()了解进一步的信息。

接下来的GetProcAddress()函数将在DLL模块中找到要输入符号的地址。其函数原型为:

FARPROC GetProcAddress( HMODULE hModule, LPCSTR lpProcName);

其中,参数hModule为通过LoadLibrary()等函数而得到的DLL模块句柄,lpProcName为要查找的输入符号名。GetProcAddress()在成功调用后将返回DLL的输出符号地址,否则返回空指针NULL。通过其返回得到的内存地址即可完成对输出函数的调用。

当进程中的线程不再需要DLL中的输出符号时,可以通过AfxFreeLibrary()函数从进程的地址空间显式卸载DLL。其函数原型如下:

BOOL FreeLibrary(HMODULE hLibModule);

其中参数hLibModule标识了要卸载的DLL模块。

2) 编译后会生成可执行文件MyApp.exe,确保文件MyLib.dll路径正确。运行后若弹出提示框,则应用程序加载和使用DLL成功。

第四步:根据具体应用定制应用程序和DLL

在前面生成的MyApp和MyLib工程的基础上进行修改。应用程序一启动就加载一个开了三个UI线程(用户界面线程)即数据接收线程、数据发送线程和主控线程的动态库,应用程序与动态库主控线程、动态库收发线程与主控线程之间通过自定义消息方式进行数据交互。在动态库库数据接收线程中创建UDP套接字,通过将IP地址设置为127.0.0.l实现应用程序对数据的自发自收。

整个信息流程为:应用程序拟制一份数据提交动态库主控线程,动态库主控线程将收到到的数据提交动态库发送线程发送,动态库接收线程收到数据后提交动态库主控线程,动态库主控线程将数据提交应用程序,即:应用程序->DLL主控->DLL发送- >DLL接收->DLL主控->应用程序。数据在各提交过程中不做任何处理,应用程序发出的数据和收到的数据内容一致。

5 结束语

编写通信协议动态链接库DLL设计说明,目的是作为规范和指导DLL形式的通信协议程序模块设计工作的技术文件。同时对DLL基本程序设计、实现DLL功能扩展和对第三方提供的DLL功能模块调用等提供编程基础。利用动态库技术,遵循从核心到的层次关系进行模块化组合设计理念,使软件系统层次明确,各模块松散耦合、独立开发、独立验证、独立升级改造,便于整个软件系统维护与功能扩展,提升软件质量。

参考文献:

[1] Roberts J W. Traffic control in the BISDN[J]. Computer Networks and ISDN Systems, 1993(25): 1055-1064.

篇4

一、高职课程体系整合的原则

1.培养高技能人才的原则

高职教育课程体系的整合主要体现在对课程目标确立、课程内容选择、课程模式设计及课程评价等方面。以就业为导向的课程体系的整合必须在深入了解市场,准确把握市场对高技能人才在知识、能力、素质等方面的具体要求后,从传统的学科式课程模式框架中走出来,真正做到从行业实际需求出发,达到高技能人才培养的要求。

2.课程知识和技术多元整合的原则

高技能人才需要具备较强的综合职业技能,要运用多元整合的策略思想,形成以应用性、技能性为特色的高职课程内容体系。贯彻多元整合的策略思想,要求打破原有课程、学科之间的壁垒和界限,以技术应用能力的培养为核心,以目标培养的实际需要作为内容取舍和结构组合的标准,分析相关的知识要素和技能要素,对课程内容做纵向和横向的整合,不求学科体系的完整,强调课程内容的应用性、必需的基础性和课程内容的综合性。

3.课程体系整体优化的原则

实现整体优化首先要明确知识、能力、素质之间的比例关系。要根据人才培养目标的要求找到三者之间最佳的结构平衡点,使学生的知识、能力、素质得到协调发展。协调课程与课程之间的关系。不同的课程对培养目标所起的作用不同,要明确核心课程、支持课程、基础课程、特色课程之间的关系,并体现在课程体系中。

4.理论教学“必须、够用”的原则

高职的理论教学特别强调理论要为实践服务。以指导实践,提高技术应用能力为目的,坚持理论教学以"必须、够用"为原则,有利于学生用科学的技术理论指导实践和实践操作。因此,课程体系应对理论教学进行大胆改革和重组,取消与专业实际技能培养关系不大、理论性过强的课程,对一些与专业相关的课程进行内容的调整与合并,增设反映新技术的技能课程和过程性课程。

5.重视特色课程的原则

高职的人才培养要为区域经济服务,课程体系的特色主要体现在与区域经济的结合上。区域经济结构不同,产业布局不同,经济发展水平不同,对人才的类型要求、专业要求也不同。满足区域经济发展对人才的特定要求,创建特色课程,构建产学结合的课程体系是值得探索的主要途径。

6.适应职业结构与岗位的变化的原则

高职课程体系具有一定的弹性和灵活的调节机制,能对整个社会的经济、科技的发展与市场需要做出快速反映,根据实际需要及时在内容上吐故纳新、在结构上调整组合、在评价上动态反应。知识经济促进了科技的进步和社会产业结构的调整,造成了职业结构和劳动岗位内容的不断变化,而且这种变化的速度愈来愈快。高职课程体系及时反映这种变化,具有自我调整自我更新的能力。

根据以上原则,我们认为“宽基础、活模块”的课程体系适合以全面素质与综合职业能力的培养为核心,以岗位技能训练为特色的高职教育要求。“宽基础、活模块”的两段结构,呈现出与其他课程模式不同的结构特征。宽基础部分作为横向的课程集群,其学习内容不针对某一特定工种,而是针对一个职业内的一群相关岗位所必须的学识和能力,将工作性质相通的若干个岗位集合为一个群,着眼于一个职业岗位群所需要的通用知识的获得和通用职业能力的训练及学习能力获得。“宽基础”阶段侧重于全面素质与关键能力的培养,着眼于奠定发展后劲的基础。“宽基础”对全面推进素质教育,树立以能力为本位的新观念,增强学生的发展后劲具有极大的促进作用。活模块部分作为纵向课程集群,强调针对特定的岗位对从业者的具体要求和从业能力,追求教学内容与特定岗位需要的一致性。其任务为:一是岗位专项技能的训练,使学习者具备顶岗能力:二是在专项技能训练的过程中兼有提升学习能力的功能。“活模块”阶段注重专项能力、综合能力、适应市场变化的跨岗能力及个性特长的培养,着眼于就业适应性的培养,立足于市场经济和人才的需求。

二、通过社会需求分析确定能力本位的应用化工技术专业模块化课程体系的结构

德州职业技术学院应用化工技术专业从2005年开始筹建,2006年招生。专业设立之初我们对山东省及周边地区多家企业进行调研,发现电池行业由于能源危机的影响焕然一新,它集技术、资金、劳动密集于一身发展迅速。

通过电子邮件的方式发放调查表,就应用化工技术专业学生的知识和技能与就业状况的关系进行调查。初步结论是:文化素养和专业基础理论有利于学生的自身发展和自主创业,专业技能的高低和宽窄决定学生的就业质量和就业面。高职教育不仅要让学生掌握一定的文化知识,更重要的是要培养学生的专业技能。在实际教学中,我们感觉到模块化课程的教学体系能从整体上有针对性的培养学生的专业技能,并且富有成效。因此,创建以能力为本位的应用化工技术专业模块化课程体系是培养高职学生专业技能的有效途径,这也正是高职教育区别于其他各类普通高等教育的重要标志。我们还重点调查了毕业生的就业层面,它们主要涵盖在这样一些领域:企业的产品生产、质量检测、分析化验、技术开发、技术管理以及产品的营销和售后技术服务等。我们把这两项调查结果与模块化课程体系的建设挂钩,具体做法是:从学生的就业领域和就业岗位出发建立与就业岗位对应的能力模块,再根据能力模块的内涵来决定课程模块的数量和内涵以及每门课程及每个课程模块的培养目标。这样构建课程模块有利于我们集中时间和精力有针对性地传授知识和培养学生的能力。

三、课程体系整合方案

高技能人才培养的核心问题是课程的设置与体系的整合问题。因此,我们以高职课程改革为突破口,依据高职课程体系构建的原则,构建了以职业技能为核心的“宽基础、活模块”结构的高职课程体系。这一课程体系由职业公共课模块、职业能力课模块、集中实践模块、人文选修模块组成。

1.职业公共课模块

主要为大学生提供必备的科学、人文、身心等方面的基础知识,重视培育学生的人文素养和科学素养,是职业高校区别职业中专的重要标志之一。主要包括高等数学、大学英语、思想政治理论课、体育等课程。该模块以“必须、够用”为原则。

2.职业能力课模块

首先针对职业所需,确立核心课程。核心课覆盖该专业对应职业岗位群需要的最基本、最主要的知识和技术,教学上侧重于技术方法的讲授。保证学生有足够的时间和条件学好这些课程,掌握本专业必备的知识和技术。围绕着职业能力核心课程,开设专业技术、职业考证、职业方向等课程

(1)专业技术模块

各专业除了核心层以外需要开设的专业技术课。这是对核心技术课程所需专业知识的强化、拓宽和补充,以使学生进一步深入理解本专业的核心技术课,强化技术操作,以熟练和丰富技术操作经验。

(2)职业考证模块

职业考证模块保证职业资格的获取,落实双证书制度。这一模块重视职业技能的考核,将职业考证的相关课程尽可能融入培养计划之中。该模块课程由经验丰富的教师指导,从而有利于学生取得相应的职业资格证书这是强化培养学生的动手能力、操作技能的课程,重在职业基本技能。

(3)职业方向模块

职业方向课模块以当前职业岗位的需求为依据,每个专业设立3个左右的专业方向,在第四学期按照学生的学习兴趣和基础对他们进行分流。此模块侧重对学生进行有针对性的专项培训,以适应多层次岗位的需要。

3.集中实践模块

这一模块的课程强调实训、职训等实用性操作训练,以满足第一线应用技术人才的实际需要。

4.人文选修模块

以人文课程为主,兼有科技、管理、文体类等课程,为学生多方面个性发展提供帮助。

四、“宽基础、活模块”课程体系的特点与应用效果

“宽基础、活模块”结构的课程体系特点是:这种课程结构模式灵活性大、针对性强,可以通过调整不同模块的组合,及时实现专业方向的调整,满足各种教学计划需要,并保持自身的完整性与稳定性,灵活地实现教学内容的新陈代谢,使教学要求与社会的发展变化基本上保持同步。各模块均紧紧围绕职业技能这个核心,体现出:“职业技术核心”、“动手能力优先”和“注重人文和科技素养”的高职课程的设计原则,贯彻了从高职学生发展实际出发,“以学生为主体”的教育理念。新的课程体系是在适应地区经济社会发展需求的前提下,按照用人单位对毕业生的技能要求,设计合理的岗位技能或行业技能的培养目标。这一目标由一组相近的专业岗位综合技能课程或若干个相应的岗位证书课程所组成,这些课程包括相应的实训课,以及参与实际生产或社会服务、实际运作的实战训练,从而使学生在毕业后实现与企业零对接的要求。

参考文献:

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[2]张尧学.全国高职高专教育产学研结合经验交流会论文集[C].北京:高等教育出版社, 2003.

[3]晓明.整体性课程结构观与优化课程结构的新思路[J].教育理论与实践, 2004, (5).

[4]黄尧孝.构建高等职业教育课程体系的理论思考[J].职教论坛, 2005, (5).

[5]郑晓梅.论高等职业教育课程目标的价值取向[J].职业技术教育, 2003, (19).

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中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)42-0169-02

模块化教学是从以人为本、全面育人的理念出发,根据职业教育培养人才的要求,通过课程模块之间有效衔接,形成的一种“宽基础、活模块”教育模式。旨在培养学生具有宽泛的基础人文素质、基础职业能力,使其成为合格的专门技术人才。模块化教学具有灵活性、针对性、现实性、经济性的特点,不但重视知识的传授,而且更重视知识的应用。它克服了传统教学方法中只注重教师讲授、学生听课、单项信息传递的教学方法,模块化教学把学生作为教学的中心,强调学生在教学中的主观能动作用,注意调动学生的学习自觉性和主动性,教师和学生之间的活动是互动式的。

一、课程基本情况

《软件应用AutoCAD》是高职院校环境设计艺术专业的专业必修基础技能课程,CAD即计算机辅助设计(Computer Assistant Design)的缩写,由美国Autdesk公司开发,主要利用计算机的计算功能和高效的图形处理能力,对产品进行辅助设计、分析、修改和优化。该课程的教学目的是教会学生电脑制图的技能,并能够利用电脑快速、准确、规范、美观地绘制图纸。通常开设在大一的第二学期,其前导课程有《工程制图》和《人体工程》,前导课程主要是教会学生读图、识图和用纸笔规范绘图的能力,而CAD则是用鼠标、键盘、电脑屏幕来表达图纸内容,相当于掌握另一种绘图工具的应用;后续课程有《3dsMax电脑效果图制作》和《室内居住空间设计》,同时电脑制图作为一项单独的技能,直接对应着设计师助理职业工种的核心技能,并将一直应用到学生毕业设计和顶岗实习,所以又是后续课程学习的重要基础和保障。

二、课程设计思路

《软件应用AutoCAD》课程设计思路是基于职业岗位的工作过程。作为设计师助理职业岗位群的工作职责一是协助主案设计师的日常事务,包括设计项目的现场勘测、根据设计任务书的要求完成设计草案、为用户讲解设计方案等,二是能够按照专业制图规范完成施工图的绘制,包括平面图、立面图、内部结构图、剖面图和节点详图等的绘制。职业岗位群与典型工作任务的对应关系决定了该岗位群对职业能力的要求:既要学习软件AutoCAD的命令和操作,又要结合环艺专业的职业特点,掌握室内装饰设计图和施工图的绘制流程与技能。

为了达到教学目标,突破重点难点,课程设计小组采用了任务驱动和理实一体化的教学方法,以够用原则对知识点和技能操作进行重新构建,将教学环节设置为两大模块,即软件操作模块和家装图绘制模块,每个模块下再设置若干个学习任务,对应具体的知识能力目标,见表1。

三、课程设计特色

(一)模块化教学,技能逐步提升

以够用原则在课程设计上对课程教学的内容进行模块化安排,每个任务都有对应的知识点和技能要点。在教学方法和手段上,《软件应用AutoCAD》采用了讲授教学法、演示教学法、任务驱动教学法、案例教学法和实践教学法。比如在学习模块一的内容时,老师首先要讲授软件的基础知识、界面组成,然后演示软件的基本操作,接下来可以通过下达绘制家装图库图形的项目任务,让学生感受项目管理,同时以教师引导项目任务作为案例进行案例分析和教学,最后采用以学生训练为主,集教、学、做合一的实践教学法来提升教学效果。

(二)信息化教学,教学资源具有共享性

信息化教学是在信息化环境中,老师与学生借助现代教育媒体、教育资源和教育技术方法等进行的教学双边活动,以学生的学为主,老师提供交互式的教学指导。《软件应用AutoCAD》信息化教学主要依托世界大学城的空间教学平台,上传电子教案、电子课件、实训案例和实训素材,为学生的学习活动提供支撑和保障。尤其是教学团队提供了碎片化教学资源,以3~10分钟的微课解决软件操作应用和绘图过程中的难点与技能要点,实现教学过程的全覆盖,学生一旦有不会操作的节点,就可以通过碎片化的教学资源得到解答。同时利用世界大学城的留言板栏目、私信栏目以及课堂作业栏目,完成教学互动和对学生的远程指导,培养了学生的信息素养和自主学习探究的能力,体现了强烈的时代感。

(三)以学生为主体,教师提供全程学习辅导

我院环艺专业的课程体系设置主要分成基础类、技能类、设计类和工程类四大类别的课程,《软件应用AutoCAD》属于技能类的课程。随着教学的深入,学生在学习设计类和工程类课程时,也都有教学团队对这个软件进行后续的跟进和巩固训练,可以说一直辅导学生进行后续学习至毕业设计和毕业实习,教学团队起着不断的引导作用,使得学生能非常熟练地掌握软件应用和制图规范,达到职业岗位群的职业要求。

(四)过程化考核,课程评价真实到位

考核评价分过程考核和成果考核两部分,过程考核包括学习态度(10%)、课堂评估(20%)、作业完成(20%),主要从学习能力、方法和操作技能上体现,课堂作业和课后作业不仅要求按量还要求按质完成;成果考核体现为作品考核,占50%,即老师提供手绘量房草图,要求学生利用软件CAD绘制成电脑图,并完成初步设计方案图的绘制――即考核内容源于教学内容,又因其结合了职业岗位群的职业能力要求而高于教学内容,更灵活,更有创新性。通过这些措施,综合完成学生的课程过程评价。

四、结论

综上所述,《软件应用AutoCAD》课程依据环艺专业的特点,着重AutoCAD绘图、标注、打印等工具在施工图方面的应用,体现以“提高能力为核心,以突出基本操作为重点”的课程模块化设计理念,充分发挥教师引导、学生主体的作用,依托世界大学城空间教学平台,创建信息化的教学环境和教学资源,有效地促进学生学习的积极性,着重培养学生的信息素养以及专业知识的可持续发展能力,有利于学生职业能力的形成。

参考文献:

[1]郑小军,杨满福,林雯.现代教育技术能力训练[M].北京理工大学出版社,2009.

[2]郑小军,杨满福,林雯.信息技术与课程整合示范课例的设计与开发――以网络探究性学习的教学设计为例[J].广西师范学院学报(自然科学版),2007,(02).

[3]王晶莹,高鸿翔.高职《土建工程CAD》课程模块化改革的教学实践[J].中国科技纵横,2011,(16).

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在工业发展中,机械设计是重要的组成,而促进其设计效率提升的重要手段,就是模块化设计方法。但在实际运用中,模块化设计方法还有许多缺陷存在。伴随着迅猛发展的科技,还需要不断的创新模块化设计方式,以更好的促进其程序的简化。

1模块化设计的方法与步骤

首先,在机械设计过程中,要注重科学化选择和应用模块化的设计方法。既通过综合产品要素,形成模块。在通过组合模块,而最终形成产品。有诸多功能的模块存在于具体的设计中。为满足实际的不同需求,通过对组合模块的选择,能形成多样化的产品。在设计模块化的过程中,应划分模块,通过分解功能,使模块间的耦合性有效降低,对模块功能的独立性提供保障。其次。应依据科学化的步骤,进行模块化设计。一是将加强重视系列模块设计。通过对计算机技术的有效运用,充分调查和分析市场情况,对用户需求予以明确,与功能需求相结合,对参数进行设计,旨在对产品功能进行科学化的设计。二是在实施这些基础工作之后,在切分模块,对模块结构进行科学设计。通过资料库的构建,而对模块化的整体功能进行构建,进而使机械设计的整体质量提升。在模块化设计步骤中,比较重要的内容,就是设计单产品模块化,其设计与实现,主要是以系列模块设计为基础。为此,应立足于实际需求,在设计单产品模块的过程中,明确参数,并高度重视模块的选择工作。同时,另外一项比较重要的内容,就是对模块的组装分析和计算环节。通过完善以上各项工作,对提升模块性能提供有效保障。

2机械模块化设计的作用

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模块化设计方法的具体应用

首先,在机械设计过程中,应立足于实际需求,应用模块化设计方法,以真正提升生产效率。在机械设计前,应与生产工艺需求相结合,用科学化的操作方法和步骤,对模块进行划分,便于对模块的完整性和独立性提供保障。只有对模块化设计准确把握,才能使其性能进一步提升。在模块的设计规划中,为了不对其他模块的正常运行产生影响,应使更换和检修模块工作妥善完成,便于对实际应用需求给予满足。其次,机械设计过程中的模块化设计,需要合理划分各个模块。对于数控立式车床的设计,应立足于实际生产工艺需求,应用科学的方法,进行规划和设计。[1] 陈遥韵.探讨机械设计中材料的选择和应用[J]. 时代农机.2017(02).[2] 于彩敏.针对应用型本科教育的“机械设计”课程教学改革与实践[J].江苏科技信息.2017(11).[3] 张武.零件倒角在机械设计与制造中的应用[J]. 现代制造技术与装备.2017(04).[4] 王森.模块化设计方法及其在机械设计中的应用[J]. 现代制造技术与装备.2017(04).[5] 樊小丹,张丹.浅谈机械设计标准及制造质量控制[J]. 黑龙江科学.2017(06).[6] 张军,黄福敏.浅谈机械设计中材料的选择和应用[J]. 黑龙江科学.2017(06).为了进一步提升工作效率,在应用模块化设计方法时,应对构造进行合理分析,有效划分生产环节结构。生产模块的划分中,为了提高生产效率,需要进一步明确生产功能和生产工艺,通过科学调度,对更好的完善功能模块提供保障。

4模块化与科技的融合

4.1模块化与成组技术

成组技术在模块化设计方法中,具有很多共通之处,成组技术主要是通过划分,对零件及工艺的相似性提供保障,之后为实现生产目标,在标准化的处理相似的零件。在设计模块化技术的过程中,其与成组技术的应用,还存在着很多相同之处,通过结合相同类型的软件功能,形成相应的模块。由此可见,将成组技术的理念运用在模块化设计方法中,可使机械设计的效率和质量进一步提升,较好地提升了机械设计的质量和效率。

4.2柔性制造技术

因为具有灵活多变的优势,柔性制造技术实现了生产的优化。将柔性制造技术运用在模块化的设计中,不仅能使机床的共性问题得到解决,还能机床个性化问题的解决得到有效解决。在此过程中,功能设计所遵循的思想,是运用最少的模块。通过应用柔性制造技术,实现一机多用的目标。目前,在机械设计中,柔性制造技术和模块化技术已经成为的重要研究项目。

4.3模块化设计的新技术结合

为了将模块化设计的作用充分发挥出来,需要有机的结合当前的一些新技术,以真正体现模块化设计的价值。通过综合同类软件功能,以形成相应模块,使之拥有更加强大的技术。例如,有机的综合柔性制造技术和模块化设计。当前,油柔性制造技术具有非常广泛的应用,具有比较的突出的技术应用的灵活多变特征,能使机械设计中机床的个性化问题得到有效解决。同时,有机结合计算机辅助技术和将模块化设计,通过应用计算机辅助技术,能使设计实现条理性和稳定性,进而使计算机的整体效率得到真正提升。

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引言:随着我国经济发展水平的日益提高,我国数控加工技术得到了突飞猛进的发展,在对数控加工技术进行分析时,模块化机械设计是必不可少的。根据系统功能的不同,在进行设计时可以分解成若干个模块。而通过对不同的模块进行组合后,可以产生不同规格和品种的产品,这也是模块化设计的主要内容。

在对机械产品进行设计制造时,需要与成组技术和计算机技术等相关技术进行必要的结合,然后对同一功能的单元进行有效的设计,从而可以设计出可互换且性能不同的模块。这样一来,就可以形成不同规格的产品,利于产品的重新生产和应用。这也对机械设计的发展及其创新有着非常好的促进作用。

本文就对模块化的设计的相关问题进行分析,然后对模块的划分以及模块化的技术的应用进行了相关的阐述,然后对模块化机械设计在数控加工中心的应用体会及发展趋势进行必要的分析。

1.模块化的概念分析

模块化设计需要考虑很多的问题,首先其要保证设计的灵活性,要重视管理与制造的便利性,从而能够更为有效地控制设计制造过程,避免出现混乱。另外,在设计时还要考虑模块系列的扩展及变型产品的辐射。正因为如此,在设计过程中一定要对结构要素和功能要素加以考虑。用科学合理的方式来划分具体内容,被划分的模块要具有完整性和独立性的特点,这样才更加有利于模块借口的分离和联接,想要做到这一点,就要有效控制模块的数量,确保模块结构的规范性让所有模块之间的联系更加简单、稳定、

值得一提的是,在进行模块化设计时,一定要重视模块的组合,要重视相同模块的互换以及不同功能模块的组合等,这些内容往往体现在接口上,因此人们对模块的规范化和标准化提出更高的要求。

在模块化设计过程中,要先对设计的产品进行分析,拟定出产品的系列频谱,然后通过对产品的结构和功能进行分析,确定重要的参数,然后对产品的模块进行更为合理的划分,使模块的结构更为有效

2.模块化设计技术在数控加工中心的应用体会及发展趋势

基于我国数控加工技术的发展以及模块化设计的日益完善,对模块化设计技术在数控加工中心的应用进行分析,可以更好地明白模块化设计的重要内容和发展趋势,从而为我国数控技术的发展提供有利的依据同时也可以进一步完善模块化设计技术。

2.1.模块化设计技术在数控加工中心的应用体会

2.1.1.数控立式车床模块的划分

在对模块划分时,一定要充分考虑车床的模块化要求和结构形式,要对独立的功能单元进行分析并将其作为模块来让分解功能单元更为独立,形成更为有效的搭配和拼组形式,让整个操作过程更加简便和多变,进而为车床生产提供更为有效的支持。不仅如此,还要让部件模块形成一个更为完整的整体,保证装配质量。此外,还要进一步促进部件不同性能及用途的更好发挥,让功能更加细化。这样一来,就可以让整个组合方式更为灵活。值得一提的是,在对模块进行划分时,一定要对机床大件的模块化设计进行足够的重视,要有效规划大件的结合要素,从而让分离和联接更为简易、高效。另外,在对模块设计时还要留有空间,为新技术的引入打下基础。

2.1.2.车床的模块划分

分解总功能,其功能与实现功能的模块具有一定的对应关系。如通过单一模

块促使某一功能的实现;多个模块共同促使某一功能的实现;某一个模块促使多

个功能的实现;其分别为一一对应关系、单对多的关系、多对单的关系。

依据模块与功能的映射关系,对数控立式车床的结构型式及特点进行考虑,通过模块划分原则的运用,可对通用的模块进行划分。其可分为监测模块、辅助模块、支承模块、执行模块以及传动模块,同时还能够继续进行细化和分解。分析同一功能的模块,其结构与用途存在着差异而,而相同接口结构模块的形成,

在结构模块的组合过程中,可以促使不同性能与用途的数控立式车床产品的设计

和制造。

2.2.模块化设计技术在数控加工中心的应用的发展趋势

通过上述分析可以知道,模块化设计技术在数控加工中心的应用的发展趋势

会朝着规格化、通用化、标准化程度发展,未来在对模块化进行设计时,要更为重视产品的规格,要让整个设计生产更为统一,形成一个统一的标准,从而使生产更为高效。更进一步来讲,整个设计生产更为统一可以使模块的互换变得更为可能,其机械化设计与制造水平也会得到进一步提高。

另外,模块化设计技术在数控加工中心的应用会更加重视简便化,这样就可以让部件模块形成一个更为完整的整体,保证装配质量,让功能更加细化。这样一来,就可以让整个组合方式更为灵活,让分离和联接更为简易、高效。此外,未来的模块化发展过程中,产品的精度和性能也会朝着更为稳定的方向发展,这样就可以让生产成本得以降低,提升生产的效益和效率。

结论:总之,在对模块化产品进行设计应用时,一定要重视对产品的精度和性能的提升,让产品更为精细,让其性能更加稳定,这样就可以让产品生产更为低廉,使机械产品的结构更为简单。另外,当产品的设计规格更为标准化和通用化时,可以更好地提升模块的互换性能,进而让机械化设计和数控车床生产水平得到很好地提高。

参考文献:

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Abstract: with the development of science and technology, the market requirements of mechanical product development to many varieties, small batch, modular design of mechanical products has gradually been valued by all engineering and technical personnel. According to the study, this paper introduces the concrete steps of modular design, the analysis is closely connected with the relationship between modular design and modern technology, the module division of vertical CNC lathe to illustrate the application of the modular design method in the mechanical design of the.

Keywords: module; step analysis of modern technology; application;

中图分类号:S611 文献标识码:A文章编号:

1.模块的划分

1.1 模块划分、接口标准化与组合性和可互换性

模块划分的好坏是模块系列设计的成功关键。既要照顾制造和管理方便,避免组合时产生混乱,具有较大的灵活性,又要考虑到模块系列将来的扩展和向专用、变型产品的辐射。因此必须对系统进行仔细的、系统的功能分析和结构分析。

模块划分时要注意:1)模块在整个系统中的作用及其更换的可能性和必要性;2)保持模块在功能及结构方面有一定的独立性和完整性;3)模块间的接合要素便于联接与分离;4)模块的划分不能影响系统的主要功能。

模块划分原则是:1)力求以少数模块组成尽可能多的产品;2)在满足要求的基础上使产品精度高、性能稳定、结构简单、成本低廉;3)模块结构应尽量简单、规范,模块间的联系也应尽可能简单。

1.2 模块化设计方式和模块化系统划分与介绍

1.2.1 模块化设计的主要方式

(1)横向系列模块化设计。不改变产品主参数,利用模块发展变形产品。这种方式易实现,应用广。

(2)纵向系列模块化设计。在同一类型中对不同规格的基型产品进行设计。

(3)横向系列和跨系列综合模块化设计。除发展横系列产品之外,改变某些模块还能得到其它系列产品者,便属于横向系列和跨系列模块化设计了。

(4)全系列模块化设计。全系列包括纵向系列和横向系列。

(5)全系列和跨系列模块化设计。在全系列基础上用于结构比较类似的跨产品的模块化设计。

1.2.2 模块化系统的划分及功能介绍

按照产品中模块使用多少,模块化系统可分为纯模块化系统和混合系统——由模块和非模块组成的模块化系统,机械模块化系统更多的是这种类型。按模块组合可能性多少,模块化系统可分为:闭式系统,设计时主要考虑到所有可能的方案;开式系统,设计时主要考虑模块组合变化规则。模块要实现一定功能,整个产品系列功能和相应的模块类型如图1所示。

基本功能是系统中基本的、经常的、重复的、不可缺少的功能,在系统中基本不变的功能。相应模块称为基本模块。

辅助功能主要指实现安装和联接所需的功能。相应模块称为辅助模块。

特殊功能是表征系统中某种或某几种产品特殊的、使之更完善或有所扩展的功能。相应模块称为特殊模块。

适应功能是为了和其它系统或边界条件相适应所需要的可临时改变的功能。相应模块称为适应模块。

用户专用功能指某些不能预知的、由用户特别指定的功能,

该功能由于其不确定性和极少重复,由非模块化单元实现。

2.模块化设计的步骤分析

模块化设计分为两个不同层次,第一个层次为系列模块化产品研制过程,如图2所示。第二个层次为单个产品的模块化设计,如图3所示。总的说来,模块化设计遵循一般技术系统的设计步骤,但比后者更复杂,花费更高,要每个零部件都能实现更多的部分功能。模块化设计的主要步骤如下:

(1)市场调查与分析,模块化设计成功的前提;

(2)进行产品功能分析,拟定产品系列型谱;

(3)确定参数范围和主参数;

(4)确定模块化设计类型,划分模块;

(5)模块结构设计,形成模块库;

(6)编写技术文件。

3.模块化与一些现代技术的结合

3.1 在对事物的处理上模块化与成组技术的共同特点

模块化与成组技术都是针对现代生产的多样化提出的。成组技术主要以零件在形状、工艺上具有的相似性为其理论依据,研究并利用有关事物的相似性,把相似的问题归类成组,通过对相似零件的标准化和规范化处理,以达到“使小批量的产品具有流水作业的生产方式”的目的。而模块化技术也是追求小批量的系统(产品),中批量的子系统(模块),大批量的元素(零件)的效果,也利用机床部件在功能上的相似性,把那些具有相似功能的部件经过统一、归并和简化而形成模块。两者在对事物的处理上有以下共同点:集中处理具有相似性和重复性的事务;把具有一定相似性和重复性的事物标准化、规范化;信息的重复使用。成组技术在结合计算机技术的条件下,在工艺设计和制造中取得了很大的进展。模块化技术也将具有这个特点。

3.2 与柔性制造技术

柔性制造技术以生产多样化、快节奏为目标,强调系统对生产反应的灵活性和自身的多变性和可变性。模块化正好为实现柔性技术这一要求提供了现实依据,模块化技术在利用通用模块解决机床共性之后,集中精力解决个性问题,并用> 以最少的模块组合成最多的机床>这一指导思想来实现多样化的要求,当以机床为生产工具时,则利用其模块的特性,一机多用,一模多用,通过机床模块的重新组合,达到系统的柔性要求。应用模块化技术,从硬件上实现系统的柔性是目前国内外制造业的一个重要研究方向。

3.3 与计算机辅助技术

将计算机辅助技术(CAD、CAPP、CAM)和数据库技术引入模块化技术,在一定程度上替代人类完成大量人工无法完成的复杂计算和重复性工作,且在稳定性、一致性、条理性等到方面超过了人类。另一方面,通过模块化方法,把复杂系统分解成相对简单的子系统,对各子系统应用计算机技术,可充分发挥计算机的强大功能。

4.模块化设计技术的应用

4.1 数控立式车床模块划分原则

根据现有立式车床的结构形式和模块化要求,模块划分原则可总结如下:以独立的功能单元作为模块,即对于已分解的功能单元在结构上尽可能做到独立化,这样的模块易于拼组和搭配,便于构成多种变形产品;以部件作为模块,这样的模块具有完整性,容易保证装配质量;以组件作为模块,功能分解细化后,还可进一步将部件中的某些组件模块化,通过更换或取舍组件或一些零件,可以使部件具有不同用途和性能。这比更换整个部件要经济灵活。在模块划分过程中,还要重视机床大件(基础件)的模块化,大件的结合要素要规范,便于联接与分离。同时,要考虑在模块中留有一定的发展空间,以便引入新技术时不会阻碍模块的结构。

4.2 数控立式车床的功能分解

在进行模块划分时,必须从数控立式车床的总功能出发,把总功能分解成相对独立的分功能,分功能继续分解至不宜再分时就构成功能元,功能元是组成总功能或分功能的最基本单元,常与一定的功能模块相对应。在进行总功能分解时,应考虑用户的要求和实现总功能所必需的分功能,由于用户条件各不相同,所确定的机床规格及性能也会不同,其模块的组成也会有很大的差异。对于单柱数控立式车床CK系列来说,其总功能为车削,可以车削内外圆柱、内外圆锥、沟槽、平面、螺纹以及各种旋转曲面体。而对单柱数控车铣加工中心CX系列来说,除了上述的车削外,还必须具备有铣镗功能,这些功能可以按传动功能、执行功能、支承功能、辅助功能和监测等分功能进一步分解。

4.3 数控立式车床的模块划分

通过对总功能进行分解,可以看出某一或某些功能与实现某一或某些功能的模块存在对应关系。其中有单一模块实现某一功能,即一一对应关系;某一功能由多个模块来实现,即单对多的关系;某些多个功能由一个模块来实现,即多对单的关系。如图4所示。

根据功能与模块的映射关系,考虑整个数控立式车床系列的特点和结构型式,运用模块划分原则,可以得到数控立式车床较为通用的模块划分,如图5。数控立式车床分为传动模块、执行模块、支承模块、辅助模块、监测模块,并继续往下细分到各功能模块。通过对同一功能模块的分析,由于用途和结构不同,可以得到能够互换并具有相同接口的结构模块,根据结构模块的组合得到不同用途和性能的数控立式车床产品。

5.结语

随着社会的不断发展,模块化设计不断的改善,机械产品在设计过程中,模块设计同时加与各类现代技术相符结合,使其同一产品设计可互换成性能不同的模块,从而形成不同规格产品的生产与应用,不断促进了机械设计创造的发展和创新,对社会经济达到了一定意义的节省利用。

参考文献

篇9

中图分类号:TH122 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)07-0041-01

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限制以及产品使用时对各个环节的要求,从而保障产品的生产以及应用可以实现有效的结合。同时,在将组件应用到自动化技术中时,需要合理的将组件自动化与生产进行有效的结合,这样可以使得设计成果能够被合理的运用到自动化技术中。而在将设计成果用到自动化技术中时,需要保留模块的二元性,而模块的二元性指代的就是模块的连接接口以及输入输出接口,两者有着各自独特的作用,不仅能够独立应用,也可以合作应用。总的来说,模块化的设计,对于模块零件的功能性有些较高的要求,对于系统结构的归属性也有着较高的要求,只有保障了零件的功能性以及结构的归属性,才能够使得模块化得到优化设计。

结束语

进行机械设计制造的自动化是当今社会的重要发展目标,这不仅可以提高社会的经济效益,而且还能不断增强综合国力。在现实的工作中,要想不断提上机械设计制造的自动化水平,就要不断的进行组件及模块化机械设计的应用,将组件技术与自动化控制技术进行很好的结合,实现其即能应用在组件设计中,又能应用在机械设计中。组件技术的合理应用,可以实现自动化系统的模块化设计更加简单化,也为我国相关的机械设计产品有了新的发展方向。

参考文献

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Abstract: This paper analyses the close relationship between the modular design and modern technology, and module dividing vertical CNC lathe to illustrate the application of the modular design method in the mechanical design.

Key words: modular design; function module; mechanical design; application

中图分类号:TG518 文献标识码:A文章编号:

1、 模块的划分与模块化设计方式

1.1模块划分、接口标准化与组合性和可互换性

模块划分的好坏直接影响到模块系列设计的成功与否。既要照顾制造和管理方便,避免组合时产生混乱,具有较大的灵活性,又要考虑到模块系列将来的扩展和向专用、变型产品的辐射。因此必须对系统进行仔细的、系统的功能分析和结构分析,模块划分时要注意:(1)模块在整个系统中的作用及其更换的可能性和必要性;(2)保持模块在功能及结构方面有一定的独立性和完整性;(3)模块间的接合要素便于联接与分离;(4)模块的划分不能影响系统的主要功能。

模块划分原则是:(1)力求以少数模块组成尽可能多的产品;(2)在满足要求的基础上使产品精度高、性能稳定、结构简单、成本低廉;(3)模块结构应尽量简单、规范,模块间的联系也应尽可能简单。

模块化设计所依赖的是模块的组合,即结合面,又称为接口。显然,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。例如,对装配而言,具有相同功能、不同性能的单元一定要具有相同的安装基面和相同的安装尺寸,才能保证模块的有效组合;在计算机行业中,由于采用了标准的总线结构,来自不同国家和地区厂家的模块,不断进行精心改进和研究,促使计算机技术达到空前的发展。

1.2模块化设计方式和模块化系统

1.2.1 模块化设计的主要方式

(1)横向系列模块化设计。不改变产品主参数,利用模块发展变形产品。这种方式易实现,应用广。

(2)纵向系列模块化设计。在同一类型中对不同规格的基型产品进行设计。

(3)横向系列和跨系列综合模块化设计。除发展横系列产品之外,改变某些模块还能得到其它系列产品者,便属于横向系列和跨系列模块化设计了。

(4)全系列模块化设计。全系列包括纵向系列和横向系列。

(5)全系列和跨系列模块化设计。在全系列基础上用于结构比较类似的跨产品的模块化设计。

1.2.2模块化系统的划分与功能介绍

按产品中模块使用多少,模块化系统可分为纯模块化系统和混合系统———由模块和非模块组成的模块化系统,机械模块化系统多是这种类型。按模块组合可能性多少,模块化系统可分为:闭式系统,设计时主要考虑到所有可能的方案;开式系统,设计时主要考虑模块组合变化规则。模块要实现一定功能,整个产品系列功能和相应的模块类型如图1 所示。

基本功能是系统中基本的、经常的、重复的、不可缺少的功能,在系统中基本不变的功能。相应模块称为基本模块。

辅助功能主要指实现安装和联接所需的功能。相应模块称为辅助模块。

特殊功能是表征系统中某种或某几种产品特殊的、使之更完善或有所扩展的功能。相应模块称为特殊模块。

图1 模块化产品系统中功能和模块类型

适应功能是为了和其它系统或边界条件相适应所需要的可临时改变的功能。相应模块称为适应模块。

用户专用功能指某些不能预知的、由用户特别指定的功能,该功能由于其不确定性和极少重复,由非模块化单元实现。

2、模块化设计的步骤

模块化设计分为两个不同层次,第一个层次为系列模块化产品研制过程,如图2所示。第二个层次为单个产品的模块化设计,如图3 所示。总的说来,模块化设计遵循一般技术系统的设计步骤,但比后者更复杂,花费更高,要每个零部件都能实现更多的部分功能。模块化设计的主要步骤如下:

图2模块化产品设计过程 图3模块化系列产品研制过程

(1)市场调查与分析,模块化设计成功的前提;

(2)进行产品功能分析,拟定产品系列型谱;

(3)确定参数范围和主参数;

(4)确定模块化设计类型,划分模块;

(5)模块结构设计,形成模块库;

(6)编写技术文件。

3 模块化与其它现代技术的结合

3.1 模块化与成组技术在对事物的处理上的共同特点

模块化与成组技术都是针对现代生产的多样化提出的。成组技术主要以零件在形状、工艺上具有的相似性为其理论依据,研究并利用有关事物的相似性,把相似的问题归类成组,通过对相似零件的标准化和规范化处理,以达到“使小批量的产品具有流水作业的生产方式”的目的。而模块化技术也是追求“小批量的系统(产品),中批量的子系统(模块),大批量的元素(零件)”的效果,也利用机床部件在功能上的相似性,把那些具有相似功能的部件经过统一、归并和简化而形成模块。两者在对事物的处理上有以下共同点:集中处理具有相似性和重复性的事务;把具有一定相似性和重复性的事物标准化、规范化;信息的重复使用。成组技术在结合计算机技术的条件下,在工艺设计和制造中取得了很大的进展。模块化技术也将具有这个特点。

3.2 模块化与柔性制造技术

柔性制造技术以生产多样化、快节奏为目标,强调系统对生产反应的灵活性和自身的多变性和可变性。模块化正好为实现柔性技术这一要求提供了现实依据,模块化技术在利用通用模块解决机床共性之后,集中精力解决个性问题,并用“以最少的模块组合成最多的机床”这一指导思想来实现多样化的要求,当以机床为生产工具时,则利用其模块的特性,一机多用,一模多用,通过机床模块的重新组合,达到系统的柔性要求。应用模块化技术,从硬件上实现系统的柔性是目前国内外制造业的一个重要研究方向。

3.3模块化与计算机辅助技术

将计算机辅助技术(CAD、CAPP、CAM)和数据库技术引入模块化技术,在一定程度上替代人类完成大量人工无法完成的复杂计算和重复性工作,且在稳定性、一致性、条理性等到方面超过了人类。另一方面,通过模块化方法,把复杂系统分解成相对简单的子系统,对各子系统应用计算机技术,可充分发挥计算机的强大功能。

4 模块化设计技术的应用

数控立式车床的模块划分是指对机床进行功能分析与结构分析,合理划分具有某一或某些功能的结构单元。因此,模块划分合理与否是模块化设计成败的关键。

4.1 数控立式车床模块划分原则

根据现有立式车床的结构形式和模块化要求,模块划分原则可总结如下:以独立的功能单元作为模块,即对于已分解的功能单元在结构上尽可能做到独立化,这样的模块易于拼组和搭配,便于构成多种变形产品;以部件作为模块,这样的模块具有完整性,容易保证装配质量;以组件作为模块,功能分解细化后,还可进一步将部件中的某些组件模块化,通过更换或取舍组件或一些零件,可以使部件具有不同用途和性能。这比更换整个部件要经济灵活。在模块划分过程中,还要重视机床大件(基础件)的模块化,大件的结合要素要规范,便于联接与分离。同时,要考虑在模块中留有一定的发展空间,以便引入新技术时不会阻碍模块的结构。

4.2 数控立式车床的功能分解

在进行模块划分时,必须从数控立式车床的总功能出发,把总功能分解成相对独立的分功能,分功能继续分解至不宜再分时就构成功能元,功能元是组成总功能或分功能的最基本单元,常与一定的功能模块相对应。在进行总功能分解时,应考虑用户的要求和实现总功能所必需的分功能,由于用户条件各不相同,所确定的机床规格及性能也会不同,其模块的组成也会有很大的差异。对于单柱数控立式车床CK 系列来说,其总功能为车削,可以车削内外圆柱、内外圆锥、沟槽、平面、螺纹以及各种旋转曲面体。而对单柱数控车铣加工中心CX系列来说,除了上述的车削外,还必须具备有铣镗功能,这些功能可以按传动功能、执行功能、支承功能、辅助功能和监测等分功能进一步分解。

4.3 数控立式车床的模块划分