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[摘 要]枪也是一个机械——枪械，由枪托、机匣总成、枪管组件、枪机组件、击发机构、供弹组件（弹仓或弹匣）及附具等组成。在枪械设计中渐渐应用了模块化设计法，使设计变得高效、轻松、并且可以有不同的组合产品，在模块化设计的技巧方面，这里将作简要的介绍。
[关键词]枪械设计 模块化设计 技巧
中图分类号：T231 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）11-0262-01
前言
一把好枪被世人喜爱，AK47市场占有量达到几亿支，历经几十年经久不衰，好评如潮，成为枪械设计的经典，可以说设计决定了AK47的外观样式、性能指标、使用寿命，更赋予了AK47强大的的产品竞争力。
传统的设计方法我们用起来得心应手，但有很多不足，设计繁杂、任务量大、设计时间长、没有统一的设计思想和标准。因此，在设计其他产品时，只能借鉴不能借用，在计算机设计软件应用以来，特别是三维建模软件的应用，催生出了新的设计理论和方法，模块化设计由此诞生。
一、模块化设计
1.什么是模块化
是程序的编写不是开始就逐条录入计算机语句和指令，而是首先用主程序、子程序、子过程等框架把软件的主要结构和流程描述出来，并定义和调试好各个框架之间的输入、输出链接关系。逐步求精的结果是得到一系列以功能块为单位的算法描述。以功能块为单位进行程序设计，实现其求解算法的方法称为模块化。
2.什么是模块化设计 是指在对一定范围内的不同功能或相同功能不同性能、不同規格的产品进行功能分析的基础上，划分并设计出一系列功能模块，通过模块的选择和组合可以构成不同的产品，以满足市场的不同需求的设计方法。
3.模块化设计特征：
相对独立性，可以对模块单独进行设计、制造、调试、修改和存储，这便于由不同的专业化企业分别进行生产；
互换性，模块接口部位的结构、尺寸和参数标准化，容易实现模块间的互换，从而使模块满足更大数量的不同产品的需要；
通用性，有利于实现横系列、纵系列产品间的模块的通用，实现跨系列产品间的模块的通用。
二、模块化设计的应用
1.怎样划分模块
产品模块化设计中，理论划分可归纳如下：
（1）自顶向下分类：包括系统级模块、产品级模块、部件级模块、零件级模块；
（2）功能及加工和组合要求分类：包括基本模块、通用模块、专用模块；
（3）接口组合要求分类：包括内部接口模块、外部接口模块等。
模块的内涵有多大，边界到哪里没有定式，模块单元的划分是传统机械设计中的部件划分，这些部件虽然是独立的模块，但也有各自不被干扰的功能，方便组合和拆卸；一个零件可以是一个模块，部件模块内可以有若干个零件模块，以此类推。
2.传统机械设计中的总成、部件、零件等模块化分举例
以货车为例，原来划分为：发动机总成、变速箱总成、底盘总成（二类底盘）、驾驶室总成、货箱总成等，现在可以把每一个总成叫做一个模块，将五个模块组合以后成为更大的系统模块——货车模块。
发动机（总成）模块由燃油系统、散热系统、润滑系统、进气系统、排气系统、点火系统、配气机构、曲柄连杆机构等组成，每一个系统或机构又是一个系统级模块，里面包含着总成级的模块；以燃油系统为例，燃油（系统）模块包括油箱、输油管、燃油滤清器、高压油泵、喷油嘴等把每一个总成单元都视为模块，这些模块都是由不同的零件级模块组成的，表现出不同的性能指标、输入、输出接口、体积大小、安装形式等，该特性是独有的，可以通过零件模块尺寸参数的调整，进而调整总成单元模块的特性。
变速箱（总成）模块、 底盘（总成）模块、 驾驶室（总成）模块、 货箱（总成）模块也一样，不在重述。
3.模块模型库
一台货车设计完成，也是完成了各层级的模块化设计。每个模块都是参数化模型，包含特征单元、尺寸公差、零件属性、材料信息等。按照模块的属性，层级、信息量大小归档到不同的模块模型库，在以后的设计中就可以借阅、参考、使用。
三、枪械模块化设计
注：只就设计而设计，不涉及开发程序文件规定的相关程序。
尽量采用横向系列模块化设计，不改变产品主要参数的情况下，利用模块改变产品，也可以在同一类型产品中，对不同规格的产品重新设计。
在枪械设计时，要求设计师在充分地研究和理解设计任务书中的战术技术指标的基础上，再结合现有同类产品的战术技术指标，提出枪械的总体设计方案。在总体方案下，逐一确定各模块参数的顺序一般如下：
1.根据战术技术指标确定枪管长度，保证有效射程及杀伤力。枪管在轻武器体积中占比非常大，又是精度、射程、杀伤力的决定因素，决定枪的体积、造型和人机功效等。
2.自动机方式（在弹种确定的情况下）是决定整枪体积的又一个重要因素，自动机是枪械的核心部件，从后坐抛壳、到复进推弾上膛、闭锁终止，运动空间大，和其他部件相关联多，自身的体积、重量、形状是枪械性能指标的重要依据，自动机方式确定之后，整枪体积的三分之二确认完成。
下面机构参数的确认省略
3.供弹机构的确定
4.击发机构的确定
5.机匣结构的确定
6.枪托、护木的确定
7.其他零部件的确定。
这些是总体设计方案的细化，明确了各个机构类型、结构形式，也是为在模块模型库中选择模块设定条件。
四、枪械模块化设计中总装图的绘制及模块的选用
1.根据总体设计方案创建平面布置图，根据GJB（或CIP、SAAMI）标准、人机功效的要求，先标注出枪管火线的中心线及后断面位置，还要精确标注闭锁间隙尺寸，再用图框大致标示各总成模块的位置、外观轮廓。 2.在三维建模软件中，按总体设计方案平面布置图各总成模块的位置，在模块模型库中选用并插入相应模块，利用模块的输出、输入接口加以配合设置。
3.在装配体模式下，设定自动机轴线与枪管轴线同轴，自动机模块弾底窝前断面与枪管后端面依据闭锁间隙定位。自动机根据子弹的物理结构尺寸，修改自动机机构参数尺寸，同时修改自动机工作循环图，从新分配自动机能量，以保证后坐抛壳、推弾上膛、闭锁等动作可靠完成，并进行射击频率的评估。
4.在装配体模式下，对供弹机构模块进行调整。根据供弹机构中子弹与枪管后断面、子弹与自动机相对位置关系，初步确定供弹机构模块接口位置。
下面机构模块都是按各机构接口的配合关系定位的，在此省略，不在复述。
5.击发机构的确定
6.机匣结构的确定
7.枪托、护木的确定
8.其他零部件的确定。
五、枪械模块化设计中机构模块的调整
模块可以在整枪的装配体中调整，那样准确率较高，但效率很低，一是计算机运行较慢，二是任务没有分解，分工不明确，没有发挥团队力量；模块从装配体中提出来，在各自的模块环境中运行，依据总体的配合条件调整、修改，比较快捷，但容易产生误差和干涉，需多次到整枪的装配体中检查。
模块的调整不是一次性的，贯穿枪械设计开发、试验调试的始终。
六、结论
模块化设计优点很多，经多次尝试，就会熟能生巧。通过加、减、换、改相应模块以构成新的产品，并满足装备产品的功能指標的要求。为开发具有多种功能的不同产品，不必对每种产品施以单独设计，而是精心设计出多种模块，经过不同方式的组合来构成不同产品，以解决产品品种、规格与设计制造周期、成本之间的矛盾。
模块的划分和创建以及组合是模块化设计的重要部分，其最终的目的就是用最少数的模块组合成尽可能多的产品。模块化的设计，有着多样化的特点，在一定程度上满足了客户的不同需求，使设计效率和质量得到了有效的提升，在枪械的设计加入模块化设计，可以使枪械的设计得到有效的提高，也使枪械的整体性能得到提升。
参考文献
[1] 刍议机械设计中材料的选择和应用[J].吴宗烨.技术与市场.2016（11）
[2] 机械设计制造及其自动化的设计及发展[J].毛达望.河北农机.2017（02）
[3] 机械设计加工中的注意问题探析[J].杨晓勇.黑龙江科技信息.2017（02）
[关键词]枪械设计 模块化设计 技巧
中图分类号：T231 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）11-0262-01
前言
一把好枪被世人喜爱，AK47市场占有量达到几亿支，历经几十年经久不衰，好评如潮，成为枪械设计的经典，可以说设计决定了AK47的外观样式、性能指标、使用寿命，更赋予了AK47强大的的产品竞争力。
传统的设计方法我们用起来得心应手，但有很多不足，设计繁杂、任务量大、设计时间长、没有统一的设计思想和标准。因此，在设计其他产品时，只能借鉴不能借用，在计算机设计软件应用以来，特别是三维建模软件的应用，催生出了新的设计理论和方法，模块化设计由此诞生。
一、模块化设计
1.什么是模块化
是程序的编写不是开始就逐条录入计算机语句和指令，而是首先用主程序、子程序、子过程等框架把软件的主要结构和流程描述出来，并定义和调试好各个框架之间的输入、输出链接关系。逐步求精的结果是得到一系列以功能块为单位的算法描述。以功能块为单位进行程序设计，实现其求解算法的方法称为模块化。
2.什么是模块化设计 是指在对一定范围内的不同功能或相同功能不同性能、不同規格的产品进行功能分析的基础上，划分并设计出一系列功能模块，通过模块的选择和组合可以构成不同的产品，以满足市场的不同需求的设计方法。
3.模块化设计特征：
相对独立性，可以对模块单独进行设计、制造、调试、修改和存储，这便于由不同的专业化企业分别进行生产；
互换性，模块接口部位的结构、尺寸和参数标准化，容易实现模块间的互换，从而使模块满足更大数量的不同产品的需要；
通用性，有利于实现横系列、纵系列产品间的模块的通用，实现跨系列产品间的模块的通用。
二、模块化设计的应用
1.怎样划分模块
产品模块化设计中，理论划分可归纳如下：
（1）自顶向下分类：包括系统级模块、产品级模块、部件级模块、零件级模块；
（2）功能及加工和组合要求分类：包括基本模块、通用模块、专用模块；
（3）接口组合要求分类：包括内部接口模块、外部接口模块等。
模块的内涵有多大，边界到哪里没有定式，模块单元的划分是传统机械设计中的部件划分，这些部件虽然是独立的模块，但也有各自不被干扰的功能，方便组合和拆卸；一个零件可以是一个模块，部件模块内可以有若干个零件模块，以此类推。
2.传统机械设计中的总成、部件、零件等模块化分举例
以货车为例，原来划分为：发动机总成、变速箱总成、底盘总成（二类底盘）、驾驶室总成、货箱总成等，现在可以把每一个总成叫做一个模块，将五个模块组合以后成为更大的系统模块——货车模块。
发动机（总成）模块由燃油系统、散热系统、润滑系统、进气系统、排气系统、点火系统、配气机构、曲柄连杆机构等组成，每一个系统或机构又是一个系统级模块，里面包含着总成级的模块；以燃油系统为例，燃油（系统）模块包括油箱、输油管、燃油滤清器、高压油泵、喷油嘴等把每一个总成单元都视为模块，这些模块都是由不同的零件级模块组成的，表现出不同的性能指标、输入、输出接口、体积大小、安装形式等，该特性是独有的，可以通过零件模块尺寸参数的调整，进而调整总成单元模块的特性。
变速箱（总成）模块、 底盘（总成）模块、 驾驶室（总成）模块、 货箱（总成）模块也一样，不在重述。
3.模块模型库
一台货车设计完成，也是完成了各层级的模块化设计。每个模块都是参数化模型，包含特征单元、尺寸公差、零件属性、材料信息等。按照模块的属性，层级、信息量大小归档到不同的模块模型库，在以后的设计中就可以借阅、参考、使用。
三、枪械模块化设计
注：只就设计而设计，不涉及开发程序文件规定的相关程序。
尽量采用横向系列模块化设计，不改变产品主要参数的情况下，利用模块改变产品，也可以在同一类型产品中，对不同规格的产品重新设计。
在枪械设计时，要求设计师在充分地研究和理解设计任务书中的战术技术指标的基础上，再结合现有同类产品的战术技术指标，提出枪械的总体设计方案。在总体方案下，逐一确定各模块参数的顺序一般如下：
1.根据战术技术指标确定枪管长度，保证有效射程及杀伤力。枪管在轻武器体积中占比非常大，又是精度、射程、杀伤力的决定因素，决定枪的体积、造型和人机功效等。
2.自动机方式（在弹种确定的情况下）是决定整枪体积的又一个重要因素，自动机是枪械的核心部件，从后坐抛壳、到复进推弾上膛、闭锁终止，运动空间大，和其他部件相关联多，自身的体积、重量、形状是枪械性能指标的重要依据，自动机方式确定之后，整枪体积的三分之二确认完成。
下面机构参数的确认省略
3.供弹机构的确定
4.击发机构的确定
5.机匣结构的确定
6.枪托、护木的确定
7.其他零部件的确定。
这些是总体设计方案的细化，明确了各个机构类型、结构形式，也是为在模块模型库中选择模块设定条件。
四、枪械模块化设计中总装图的绘制及模块的选用
1.根据总体设计方案创建平面布置图，根据GJB（或CIP、SAAMI）标准、人机功效的要求，先标注出枪管火线的中心线及后断面位置，还要精确标注闭锁间隙尺寸，再用图框大致标示各总成模块的位置、外观轮廓。 2.在三维建模软件中，按总体设计方案平面布置图各总成模块的位置，在模块模型库中选用并插入相应模块，利用模块的输出、输入接口加以配合设置。
3.在装配体模式下，设定自动机轴线与枪管轴线同轴，自动机模块弾底窝前断面与枪管后端面依据闭锁间隙定位。自动机根据子弹的物理结构尺寸，修改自动机机构参数尺寸，同时修改自动机工作循环图，从新分配自动机能量，以保证后坐抛壳、推弾上膛、闭锁等动作可靠完成，并进行射击频率的评估。
4.在装配体模式下，对供弹机构模块进行调整。根据供弹机构中子弹与枪管后断面、子弹与自动机相对位置关系，初步确定供弹机构模块接口位置。
下面机构模块都是按各机构接口的配合关系定位的，在此省略，不在复述。
5.击发机构的确定
6.机匣结构的确定
7.枪托、护木的确定
8.其他零部件的确定。
五、枪械模块化设计中机构模块的调整
模块可以在整枪的装配体中调整，那样准确率较高，但效率很低，一是计算机运行较慢，二是任务没有分解，分工不明确，没有发挥团队力量；模块从装配体中提出来，在各自的模块环境中运行，依据总体的配合条件调整、修改，比较快捷，但容易产生误差和干涉，需多次到整枪的装配体中检查。
模块的调整不是一次性的，贯穿枪械设计开发、试验调试的始终。
六、结论
模块化设计优点很多，经多次尝试，就会熟能生巧。通过加、减、换、改相应模块以构成新的产品，并满足装备产品的功能指標的要求。为开发具有多种功能的不同产品，不必对每种产品施以单独设计，而是精心设计出多种模块，经过不同方式的组合来构成不同产品，以解决产品品种、规格与设计制造周期、成本之间的矛盾。
模块的划分和创建以及组合是模块化设计的重要部分，其最终的目的就是用最少数的模块组合成尽可能多的产品。模块化的设计，有着多样化的特点，在一定程度上满足了客户的不同需求，使设计效率和质量得到了有效的提升，在枪械的设计加入模块化设计，可以使枪械的设计得到有效的提高，也使枪械的整体性能得到提升。
参考文献
[1] 刍议机械设计中材料的选择和应用[J].吴宗烨.技术与市场.2016（11）
[2] 机械设计制造及其自动化的设计及发展[J].毛达望.河北农机.2017（02）
[3] 机械设计加工中的注意问题探析[J].杨晓勇.黑龙江科技信息.2017（02）