淺談數(shù)控機(jī)床的人性化改造

伍倪燕 黃河 郭容

摘 要：隨著工業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程的加快，為使我國(guó)數(shù)控技術(shù)和產(chǎn)業(yè)走向世界的前列，數(shù)控機(jī)床人性化改造勢(shì)在必行。本文在分析現(xiàn)在常用數(shù)控機(jī)床的操作缺陷的基礎(chǔ)上就人性化機(jī)床改造進(jìn)行了研究。通過(guò)改造的新型數(shù)控機(jī)床，造型柔美，色彩豐富，操作者操作方便性、操作舒適性、機(jī)構(gòu)可靠性等大幅提高，更加人性化。

關(guān)鍵詞：人性化；改造；數(shù)控機(jī)床

在經(jīng)濟(jì)全球化日益加速以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入新時(shí)期的形勢(shì)下，數(shù)控機(jī)床為了實(shí)現(xiàn)國(guó)際化的競(jìng)爭(zhēng)，除了要不斷提高加工精度還必須對(duì)現(xiàn)有機(jī)床線條生硬、搭配不當(dāng)、不易操作等進(jìn)行人性化改造。數(shù)控機(jī)床成為工業(yè)制造領(lǐng)域越來(lái)越普及的設(shè)備。對(duì)數(shù)控機(jī)床人性化的設(shè)計(jì)研究是現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計(jì)理念發(fā)展的需要?，F(xiàn)代產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計(jì)要求，在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程中，不僅要滿足產(chǎn)品的功能結(jié)構(gòu)，同時(shí)還要考慮產(chǎn)品的使用方便性、操作舒適性、機(jī)構(gòu)可靠性、安全性、情感性等因素。作為高科技產(chǎn)品的代表，數(shù)控機(jī)床除了滿足高技術(shù)外，還應(yīng)當(dāng)賦予產(chǎn)品以人性化的情感。但是，我們目前使用的一般的數(shù)控機(jī)床，單從人性化設(shè)計(jì)而言，存在造型龐大，線條僵硬、色彩干澀單一、操作難度大，易出現(xiàn)誤操作、顯示裝置不合理等問(wèn)題。長(zhǎng)期使用這種數(shù)控機(jī)床，會(huì)造成操作者情緒低落，給操作者帶來(lái)壓抑感，從而降低了加工效率，也會(huì)增加安全隱患。

1 人性化設(shè)計(jì)及改造內(nèi)容

通過(guò)對(duì)現(xiàn)在常用數(shù)控機(jī)床的缺點(diǎn)分析，對(duì)數(shù)控機(jī)床控人性化改造研究的內(nèi)容初定機(jī)床的罩體和控制面板?？刂泼姘迳显O(shè)置有顯示單元、控制單元、語(yǔ)音輸出單元；顯示單元包括圖像顯示屏、LED燈光顯示子單元、LED數(shù)字顯示子單元和指針顯示子單元；控制單元包括按鍵輸入子單元、旋鈕式控制子單元和撥桿式控制子單元；語(yǔ)音輸出單元包括喇叭和語(yǔ)音控制器。如圖1所示。

211-圖像顯示屏；212-LED燈光顯示子單元；213-LED數(shù)字顯示子單元；214-指針顯示子單元；221-按鍵輸入子單元；222-旋鈕式控制子單元；223-撥桿式控制子單元；23-喇叭

2 改造過(guò)程

2.1 罩體的人性化設(shè)計(jì)與改造

罩體的存在主要是為了防止加工過(guò)程中鐵屑飛濺出來(lái)傷人。罩體包括左護(hù)罩、右護(hù)罩和后護(hù)罩，在左護(hù)罩和右護(hù)罩之間還設(shè)置有透明視窗，左護(hù)罩和右護(hù)罩均為向外凸出的弧形如圖2所示。

11-左護(hù)罩；13-色彩裝飾層

2.2 控制面板的人性化設(shè)計(jì)與改造

控制面板位于左護(hù)罩和右護(hù)罩之間，為向內(nèi)凹陷的弧形如圖3所示，在控制面板表面還涂覆有色彩裝飾層，橙色層與淺藍(lán)色護(hù)眼層交替間隔設(shè)置?？刂泼姘迳显O(shè)置有顯示單元和控制單元。

2-控制面板；25-控制面板淺藍(lán)色護(hù)眼層

2.3 語(yǔ)音輸出單元的改造

語(yǔ)音輸出單元包括喇叭和語(yǔ)音控制器，語(yǔ)音控制器與控制單元信號(hào)連接。設(shè)置語(yǔ)音輸出單元，操作者不論是按鍵輸入還是撥桿式控制操作還是旋鈕式控制操作，均可以通過(guò)喇叭播放出來(lái)，這樣可以提醒操作者操作是否正確，減少失誤，該方式類(lèi)似于點(diǎn)讀機(jī)的實(shí)現(xiàn)方式，屬于現(xiàn)有技術(shù)。

2.4 顯示單元的改造

顯示單元包括圖像顯示屏和轉(zhuǎn)軸，圖像顯示屏通過(guò)轉(zhuǎn)軸和控制面板轉(zhuǎn)動(dòng)連接，顯示單元還包括LED燈光顯示子單元、LED數(shù)字顯示子單元和指針顯示子單元，圖像顯示屏位于控制面板的中間位置，LED燈光顯示子單元位于控制面板的右上角，LED數(shù)字顯示子單元位于圖像顯示屏的上方，指針顯示子單元位于控制面板的左上角，還設(shè)置有自動(dòng)調(diào)節(jié)圖像顯示屏、LED燈光顯示子單元、LED數(shù)字顯示子單元和指針顯示子單元亮度的亮度調(diào)節(jié)單元；控制單元包括按鍵輸入子單元、旋鈕式控制子單元和撥桿式控制子單元，按鍵輸入子單元包括數(shù)字按鍵和字母按鍵，數(shù)字按鍵為橢圓形，字母按鍵為菱形，按鍵輸入子單元的按鍵為軟質(zhì)橡膠材料，按鍵表面設(shè)置有磨砂層。如圖3所示。

3 小結(jié)

改造后的護(hù)罩和控制面板均采用弧形設(shè)計(jì)，在改變了傳統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床方正冰冷造型的缺點(diǎn)的同時(shí)還在上面設(shè)置了透明視窗，可以隨時(shí)進(jìn)行觀察而不用打開(kāi)或者關(guān)閉各種機(jī)械門(mén)，減少操作者的操作內(nèi)容；左護(hù)罩和右護(hù)罩表面均涂覆有淺綠色裝飾層改變了千篇一律的金屬或者塑料原色，使得操作者情緒更放松，減少操作的枯燥感。在控制面板上設(shè)置多種顯示單元，比如對(duì)于電源及開(kāi)關(guān)的顯示采用LED燈光顯示，開(kāi)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)為綠燈，關(guān)機(jī)休眠狀態(tài)為紅燈；對(duì)于溫度、濕度、速度等數(shù)字信息，采用LED數(shù)字顯示單元，清楚明了，不再需要操作者在顯示屏幕上搜尋；對(duì)于時(shí)間、速度等信息，也可以采用指針顯示，更清楚簡(jiǎn)單，圖像顯示屏通過(guò)轉(zhuǎn)軸連接，可以根據(jù)操作者的身高和喜好調(diào)節(jié)顯示屏的傾斜角度，以保證操作者的舒適度；而對(duì)于控制單元，針對(duì)不同的輸入內(nèi)容采用不同的輸入方式，比如對(duì)于程序等的設(shè)定，采用按鍵式輸入，對(duì)于速度、溫度等的調(diào)整，可以采用旋鈕式操作，對(duì)于前進(jìn)后退等控制操作，采用撥桿式控制的方式，另外，對(duì)于按鍵也根據(jù)不然種類(lèi)的按鍵設(shè)置不同的形狀，一方面便于快速辨認(rèn)輸入，另一方面也減少枯燥感，并且按鍵采用軟質(zhì)材料并在表面設(shè)置磨砂，使得操作者操作手感提高，操作可靠性提高，操作愉悅性大幅提升。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：伍倪燕（1979），女，碩士，方向機(jī)電工程。