模块化理念在数控机床设计中的应用

鲁 晓，卢 勇

（1.广州市敏嘉制造技术有限公司，广州 511453；2.广东科贸职业学院，广州 510430）

0 引言

模块化理念就是在设计过程中，从设计的源头开始考虑，将设计过程中涉及到的功能、工艺等进行归纳总结，将实现功能或者工艺的过程、步骤进行整体封装，预留足够的对外参数接口，便于其他类似的设计过程调用。因此，在设计过程中，模块的功能丰富程度以及接口参数的可调用性是模块化设计能否顺利实施的关键。模块化设计理念在自动化领域、软件设计中均有广泛的应用［1］。

在现代数控机床的设计过程中，模块化设计的理念具有较大的应用价值。数控机床设备一般由底座、床身、立柱、横梁、主轴、外防护、电气及控制几大部分组成。而不同的设备为了满足不同的功能，需要设计各式各样的的结构及功能模块。在诸多模块当中，差异最大的就是机床电气控制部分［2］和加工零件程序两部分，这两部分往往需要根据机床的功能要求进行个性化设计［3］，因此，为了节省设计工作量，缩短数控机床交付周期，要求在设计过程中，尽可能地借用其他成熟的设计内容，提高功能模块的互用性，即在设计的过程中，用标准化和模块化的思维进行设计［4－5］，从设计的开始就考虑到设计要求的标准化、可兼容性，制定灵活的数据、功能接口，为提高可兼容性作好准备。

数控机床在设计过程中，一般包含用户需求调研、总体方案设计、机械／电气设计、编程工艺设计以及质量监测保障设计等主要环节，如图1所示。……