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模块化设计的步骤
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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，需要根据市场调研结果对整个系列进行模块化设计，本质上是系列产品研制过程，如图3-14所示。第二个层次为单个产品的模块化设计，需要根据用户的具体要求对模块进行选择和组合，并加以必要的设计计算和校核计算，本质上是选择及组合过程，如图3-15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。 |
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图3-14 模块化系列产品研制过程 图3-15 模块化产品设计过程
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1.市场调查与分析 |
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模块化设计成功的前提。必须注意市场对同类产品的需求量、市场对同类产品基型和各种变型的需求比例，分析来自用户的要求，分析模块化设计的可行性等。对市场需求量很少而 又需要付出很大的设计与制造花费的产品，不应在模块化系统设计的总功能之中。 |
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2.进行产品功能分析，拟定产品系列型谱 |
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合理确定模块化设计所覆盖的产品种类和规格，种类和规格过多，虽对市场应变能力强，有利于占领市场，但设计难度大，工作量大；反之，则对市场应变能力减弱，但设计容易，易于提高产品性能和针对性。表3-1为某机床厂的产品系列型谱。
表3-1 无心磨床产品系列型谱
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W5 模块系列 |
基本分系列
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MG1050A高精度无心磨床 |
| MS1080高速无心磨床 |
| MZ1050A/2针阀自动无心磨床（专机系列） |
MZ1050A/2A型 |
| MZ1050A/2B型 |
| MZ1050A/2C型 |
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扩展分系列
变型 |
WX-1006球头销球体自动无心磨床 |
| WX-1007球头销锥体自动无心磨床 |
| WX-1008扭杆自动无心磨床 |
| WX-1009水泵轴双沟无心磨床 |
| WX-1010针阀自动无心磨床 |
| WX-1050A/3针阀自动无心磨床（带金刚滚轮修整） | |
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3.确定参数范围和主参数 |
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产品参数有尺寸参数、运动参数和动力参数（功率、转矩、电压等），须合理确定，过高过宽造成浪费，过低过窄不能满足要求。另外，参数数值大小和数值在参数范围内的分布也很重要，最大、最小值应依使用要求而定。主参数是表示产品主要性能、规格大小的参数，参数数值的分布一般用等比或等差数列。 |
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4.确定模块化设计类型，划分模块 |
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只有少数方案用到的特殊功能，可由非模块实现：若干部分功能相结合，可由一个模块实现（对于调整功能尤其如此）。 |
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5.模块结构设计，形成模块库 |
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由于模块要具有多种可能的组合方式，因此设计时要考虑到一个模块的较多接合部位，应做到加工合理、装配合理；应尽量采用标准化的结构；尽量用多工位组合机床同时加工，否则模块的加工成本将非常可观；还应保证模块寿命相当，维修及更换方便。 |
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6.编写技术文件 |
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由于模块化设计建立的模块常不直接与产品联系，因此必须注意其技术文件的编制，才能将不同功能的模块有机联系起来，指导制造、检查和使用。技术文件主要包括以下内容：
1）编制模块组合与配置各产品的关系表。其中应包括全系列的模块种类及各产品使用的模块种类和数量。
2）编制所有产品的模块组和模块目录表，标明各产品和模块组的组成。
3）编制系列通用的制造与验收条件、合格证明书及装箱单。
4）编制模块式的使用说明，以适应不同产品、不同模块的需要。 |
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