产品功能分解详解

产品的功能确定以后，要对功能进行分解。这是因为在一般情况下机械系统都比较复杂，难以直接求得满足总功能的方案，但可以按系统工程分解原理进行功能分解，建立功能结构图，即功能树，这样就可以化繁为简。由此可以了解总功能与各功能元、分功能之间的关系，进而可以将求得的各功能元解进行有机结合起来，并求出系统的方案。

功能树是根据总功能对功能进行一级一级地分解，即分为一级分功能，二级分功能。其末端为功能元。前级功能是后级功能的目的功能，后级功能是前级功能的手段功能。同一层次的功能元组合起来，应该满足上一层功能的要求，最后合成的功能应该满足系统总功能的要求。

实际设计时，建立系统的功能结构可以从系统功能分解出发，分析功能关系与逻辑关系。首先从上层分功能的结构开始考虑，建立该层功能结构的雏形，再逐层向下细化，最终得到完善的功能树。

下面以数控车床为例，说明功能树的建立过程（见图7-3）。(www.xing528.com)

图7-3 数控车床的功能树

由数控车床的设计任务书可知，其总功能的技术原理是将数控加工过程自动复现，通过车刀切削工件来完成零件的车削加工，其特点是加工的自动化和数字化。为实现此功能，必须具有车削功能，要有一套能将数字控制的加工程序转化为工件转动和车刀自动行走和进给的运动控制命令的信息处理功能，还要在车削过程中承受各种作用力。保证几何精度的结构功能。由此得到一级分功能：车削加工功能（基本功能：由工件的转动和车刀的行走和进给所完成的）、输送功能、夹持功能、操纵功能（发出指令，有的包括在控制系统中，但也可以与控制系统分开，作为操纵指令信号流单独来考虑）、运动功能、动力功能、控制功能（主要是对工况进行检测与控制）和结构功能。对于车削加工功能牵涉到加工件、刀具和冷却液等三个方面，因此，车削加工的二级分功能是分别与加工件、刀具和冷却液的转动、装卸、输送等相关的功能。各层还可以向下继续分解，如动力功能中的能量传递等。还可以继续分解为电动机、传动系统、卡盘等。如此逐层分解，便可以得到数控车床的功能树。