一、模块化设计
1.模块化设计的概念
现代机床模块化设计概念是根据广大用户提出的功能要求,设计出一系列具有不同结构和用途,而功能相同并可互换的功能模块(包括组件、部件、装置或系统等)和一些专用部件的设计法。然后通过模块的不同组合组装成满足客户要求的机床、专用机床、柔性加工单元等,这种设计方法可提高机床设计工作效率和适应性。
2.模块化产品开发的特点
(1)制造周期短。可以根据用户需求,快速提供机床模块化方案。
(2)体现用户意愿。依照实际需要灵活配置机械零部件和数控系统。
(3)系统的快速升级。将构成系统的模块进行标准化,能方便地构成完整的系统。也可以不断地将zui新的技术应用于模块的设计中使机床低成本及保持先进性。
(4)低成本。机床的各部件按模块化组织设计和生产,可提高劳动生产率和降低成本。用户还可以通过更换相应的模块以较低的成本适应转产的需要。
(5)维修性。由于机床由模块组成,采用替换法来诊断故障,缩短机床停机时间。
二、模块化设计在现代机床制造中的作用
1.模块化技术是大批量定制生产的基本技术之一
对于用户来说,产品是独特的、定制的、*的,而对厂商来说,产品是由一些模块构成,而模块是大批量生产的,所以实现了以大批量生产的成本生产出定制产品。同时新产品的开发实质上成为模块的开发。淘汰一个老产品,组成该产品的模块可用于其他产品组合,提高了模块的利用率,形成了产品寿命短而模块寿命长、产品的多品种小批量和模块的多品种大批量的特点。
2.模块化结构可实现横系列、纵系列和跨系列模块化组合
当今国外一些企业,早已运用这一技术,形成了产品从设计到制造的一整套模块化生产管理体系。如德国沙曼公司生产的锁铣床,它具有横系列和跨系列模块化设计的特点。德国SHW厂生产的工具铣床具有全系列模块化设计的特点。
3.模块化设计要求建立标准模块库、专用模块库与相似零部件库
标准模块库具有适应许多产品的主参数特征,专用模块库包括有力学参数因规格的不同而改变的特性,这些模块能够完成某项独立的功能。一旦设计人员接到定单,首先查找标准模块库和相似件模块库,对无法直接利用的模块可在其基础上进行配置设计,形成新的模块,以缩短设计周期。
在模块化设计中,可将机床中的零部件分为三类。由于*、二类零部件的数量占了一台机床总工作量的90%左右,这样接到订单时90%的设计工作量已经完成或接近完成,这就大大缩短了生产周期、大幅降低了生产成本和库存量所以模块化设计的目标是提高*、二类零部件的比例,减少第三类即客户特定的零部件的比例。