數(shù)控機(jī)床外觀造型設(shè)計(jì)創(chuàng)新研究

王成彪

摘 要：數(shù)控機(jī)床外觀造型設(shè)計(jì)對(duì)于提高數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品附加值，增強(qiáng)市場競爭力具有重要意義。進(jìn)入 21 世紀(jì)，伴隨科技的快速發(fā)展，我國數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)量與質(zhì)量都得到了大幅度的提高。本文對(duì)數(shù)控機(jī)床的外觀造型設(shè)計(jì)原則及結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，總結(jié)了符合“科技以人為本”理念的數(shù)控機(jī)床外觀造型設(shè)計(jì)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)原則，對(duì)數(shù)控機(jī)床外觀造型設(shè)計(jì)有一定的指導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；創(chuàng)新設(shè)計(jì)；外觀造型

1.數(shù)控機(jī)床外觀造型改進(jìn)設(shè)計(jì)的意義

我國在高檔數(shù)控機(jī)床市場目前還缺乏競爭力，主要原因在于高精技術(shù)上的差距，這一問題無法在短時(shí)間內(nèi)解決。在數(shù)控機(jī)床市場，國產(chǎn)品牌依靠較低廉的價(jià)格和并不遜色的技術(shù)質(zhì)量占有較大市場份額。但是目前國內(nèi)大多數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)以滿足產(chǎn)品的功能性為主要目標(biāo)，外觀造型設(shè)計(jì)服務(wù)于機(jī)床功能的實(shí)現(xiàn)，在審美需求、宜人性、節(jié)能環(huán)保等方面較少考慮?？v觀數(shù)控機(jī)床發(fā)展史，從勞動(dòng)密集型向科技密集型發(fā)展是歷史發(fā)展的趨勢(shì)。隨著數(shù)控機(jī)床科技含量的不斷提高，外觀造型上也應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)。研究數(shù)控機(jī)床的外觀造型設(shè)計(jì)方法，目的在于提高數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品的外觀質(zhì)量和宜人性，增強(qiáng)產(chǎn)品的附加值與整體造型效果，提高我國數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品的市場競爭力，樹立企業(yè)品牌價(jià)值，滿足市場競爭的需要，創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)效益。

2.數(shù)控機(jī)床外觀造型設(shè)原則

在數(shù)控機(jī)床外觀造型設(shè)計(jì)過程中，堅(jiān)持下列基本原則：

（1）數(shù)控機(jī)床的色彩設(shè)計(jì)要滿足以下特點(diǎn)：第一，色彩的表達(dá)要與機(jī)床的相應(yīng)功能相統(tǒng)一，在不同功能部位設(shè)計(jì)不同的

色彩進(jìn)行區(qū)分。第二，根據(jù)人機(jī)協(xié)調(diào)的原則，采用偏中性的色彩設(shè)計(jì)，降低工人的疲勞感。第三，色彩的設(shè)計(jì)要與相應(yīng)的工作環(huán)境協(xié)調(diào)，不同的環(huán)境采用不同的色彩，比如在寒冷的環(huán)境用暖色調(diào)，高溫環(huán)境用冷色調(diào)。第四，美學(xué)原則，在外觀色彩設(shè)計(jì)時(shí)要搭配適當(dāng)色彩帶給人美得心里感受。第五，符合企業(yè)的品牌形象，對(duì)同一品牌機(jī)床的色彩設(shè)計(jì)要大體上同一并具有一定的延續(xù)性，有利于建立長久的品牌形象認(rèn)知。

（2）形態(tài)設(shè)計(jì)的原則，數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)要符合單純化原則，堅(jiān)持簡潔、大方的形態(tài)設(shè)計(jì)。首先，在加工制造中均衡與穩(wěn)定的形態(tài)更容易讓人產(chǎn)生安全感。其次，機(jī)床形態(tài)設(shè)計(jì)要在

單純、穩(wěn)定和均衡的基礎(chǔ)上，做到變化與統(tǒng)一相互結(jié)合，減少單調(diào)、刻板的感覺。（3）人機(jī)工程設(shè)計(jì)原則。數(shù)控機(jī)床的人機(jī)工程設(shè)計(jì)就要符合安全性，又要滿足易用性。在外觀設(shè)計(jì)時(shí)必須重點(diǎn)考慮操作人員的安全，在任何工作環(huán)境下都能保證操作人員的安全，要讓數(shù)控機(jī)床在外觀上能夠直觀區(qū)分功能區(qū)域，觀察窗口、操作面板、拉門把手、按鍵大小等的位置設(shè)置要合理科學(xué)，符合一般人的操作習(xí)慣。（4）綠色機(jī)床原則。在數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)時(shí)，既要采用合理科學(xué)的結(jié)構(gòu)，以降低加工過程中的能量消耗，又要盡量使用可再生材料，有效使機(jī)床輕量化。

3 改進(jìn)設(shè)計(jì)的方法

為了滿足數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品外觀造型的審美需求、宜人性、節(jié)能環(huán)保等功能，需要綜合運(yùn)用色彩理論、形態(tài)理論、人機(jī)工程理論、綠色機(jī)床理論等知識(shí)。一是色彩的運(yùn)用。數(shù)控機(jī)床主要由人來操作，所以色彩選用時(shí)要考慮人的活動(dòng)和審美要求?，F(xiàn)有的中低檔數(shù)控機(jī)床選用色彩灰暗沉悶，容易使人郁悶，產(chǎn)生疲勞。改進(jìn)設(shè)計(jì)時(shí)考慮到操作者需要長時(shí)間操作觀察機(jī)床，所以應(yīng)選擇使其覺得安全、穩(wěn)定、舒適的顏色搭配。機(jī)床主體可以采用純度低的顏色如淺藍(lán)、淺黃等使人覺得舒適、親近；增強(qiáng)穩(wěn)定感則可以選用上輕下重、上明下暗的處理。二是形態(tài)的運(yùn)用。目前國產(chǎn)中低檔數(shù)控機(jī)床形態(tài)設(shè)計(jì)過于簡單、生硬，往往給人以不自然的感覺，造型隨意，往往各種部件之間風(fēng)格不統(tǒng)一。針對(duì)這些缺點(diǎn)，在改進(jìn)設(shè)計(jì)時(shí)要依循形式美的法則，考慮機(jī)床外觀造型尺度大小、比例的協(xié)調(diào)、對(duì)稱與均衡、韻律與美感等。同時(shí)數(shù)控機(jī)床作為高科技產(chǎn)品，在形態(tài)設(shè)計(jì)上要體現(xiàn)出其科技感、時(shí)代感。三是宜人性的運(yùn)用。數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)應(yīng)該以人為本，符合人的操作習(xí)慣，提高操作準(zhǔn)確度和工作效率。現(xiàn)有機(jī)床設(shè)計(jì)較多的是人適應(yīng)機(jī)器，所以出現(xiàn)了諸如數(shù)控面板過高，不便于觀察與操作；艙門位置不合理，把手橫置不符合用力習(xí)慣；缺少安全防護(hù)措施等問題。在改進(jìn)設(shè)計(jì)時(shí)要遵循“以人為本”的設(shè)計(jì)理念，使機(jī)床符合操作者習(xí)慣，各部分最大限度地滿足操作者的要求。四是“綠色機(jī)床”的運(yùn)用。各行各業(yè)對(duì)于環(huán)境保護(hù)都越來越重視，“綠色機(jī)床”的理念逐漸開始流行。中低檔數(shù)控機(jī)床作業(yè)現(xiàn)場存在噪音污染、冷卻液廢屑污染等問題。

在外觀造型設(shè)計(jì)時(shí)針對(duì)加工噪音可采用封閉設(shè)計(jì)或者降噪材料較低噪音；針對(duì)冷卻液廢屑可設(shè)計(jì)排液排屑渠道處理，降低環(huán)境污染。從外觀造型設(shè)計(jì)上開始打造“綠色機(jī)床”的環(huán)保理念。

4 數(shù)控機(jī)床外觀造型設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)

對(duì)數(shù)控機(jī)床行業(yè)來說，重視產(chǎn)品的外觀造型，不僅僅出于對(duì)美的追求，更多的是為了適應(yīng)市場的變化和需求，維護(hù)企業(yè)形象，提高品牌價(jià)值，更好地提高企業(yè)產(chǎn)品的競爭力。

4.1 符合“以人為本”的設(shè)計(jì)理念

“以人為本”的設(shè)計(jì)理念是當(dāng)今數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)理念的發(fā)展趨勢(shì)，因?yàn)闄C(jī)器始終為人輔助，由人來操作，只有在設(shè)計(jì)中關(guān)注“人”的因素，才能符合人類的可持續(xù)發(fā)展這一需求。

4.2 增強(qiáng)數(shù)控機(jī)床本身的產(chǎn)品屬性

增強(qiáng)數(shù)控機(jī)床本身的產(chǎn)品屬性，是數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)的另一個(gè)重要的發(fā)展方向，在外觀設(shè)計(jì)上不僅要更多地突出企業(yè)的品牌價(jià)值，也要能強(qiáng)化數(shù)控機(jī)床作為高科技產(chǎn)品的商業(yè)屬性。未來數(shù)控機(jī)床的外觀造型設(shè)計(jì)，不僅要給人在視覺和心里上產(chǎn)生美感，還要滿足數(shù)控機(jī)床的安全、易用節(jié)能環(huán)保的可持續(xù)性發(fā)展需求，同時(shí)，也要使得它的商業(yè)價(jià)值和科技價(jià)值得以體現(xiàn)。

隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展以及數(shù)控技術(shù)的進(jìn)步，數(shù)控機(jī)床在外觀造型上也應(yīng)該跟上技術(shù)發(fā)展的要求。在數(shù)控機(jī)床的外觀設(shè)計(jì)上既要滿足安全易用性，也要體現(xiàn)出具有創(chuàng)新元素的科技感和時(shí)代感，使數(shù)控機(jī)床的科技價(jià)值和商業(yè)價(jià)值得到更好的體現(xiàn)。

5 結(jié)論及展望

數(shù)控機(jī)床作為高科技產(chǎn)品其外觀造型設(shè)計(jì)理應(yīng)得到重視。本文通過工業(yè)設(shè)計(jì)原理中色彩、形態(tài)、宜人性、環(huán)保理念的淺析，提出了針對(duì)國內(nèi)中低檔數(shù)控機(jī)床外觀造型設(shè)計(jì)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法，并結(jié)合實(shí)例進(jìn)行設(shè)計(jì)，構(gòu)建了初步建模設(shè)計(jì)，為進(jìn)一步的工作奠定了基礎(chǔ)。各部件的形態(tài)細(xì)化設(shè)計(jì)，部件與整體在設(shè)計(jì)語言上的融合，將色彩理論、人機(jī)交互理論、工業(yè)設(shè)計(jì)理論、綠色機(jī)床理論等知識(shí)進(jìn)一步運(yùn)用于設(shè)計(jì)中使數(shù)控機(jī)床外觀整體上體現(xiàn)出時(shí)代感、科技感是接下來所需要做的工作。

參考文獻(xiàn)

[1]阮寶湘，邵祥華.工業(yè)設(shè)計(jì)人機(jī)工程[M]北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.6.

[2]劉蘊(yùn)忠，楊瑞.淺議產(chǎn)品的“綠色設(shè)計(jì)”[J].商業(yè)現(xiàn)代化，2007

[3]丁玉蘭.人機(jī)工程學(xué)[M].北京：北京理工大學(xué)出版社，2004

[4]王晨升.工業(yè)設(shè)計(jì)史[M].上海：上海人民美術(shù)出版社，2012