探析數(shù)控機床造型設(shè)計的要點

孫健

摘要：伴隨全球經(jīng)濟迅速發(fā)展、科學技術(shù)日益突破創(chuàng)新，機械加工制造行業(yè)面臨著巨大的市場機遇和良好的發(fā)展前景。機械加工企業(yè)要想在激烈的市場競爭中取得優(yōu)勢，必須實現(xiàn)科技創(chuàng)新，優(yōu)化數(shù)控機床的造型與功能設(shè)計，以提升數(shù)控機床的外觀與質(zhì)量。下文中，筆者將針對現(xiàn)階段國內(nèi)機械加工制造企業(yè)數(shù)控機床造型設(shè)計的情況，總結(jié)數(shù)控機床造型設(shè)計的標準及具體策略要點。希望以此篇論文為同行業(yè)者提供建議參考。

關(guān)鍵詞：策略要點;造型設(shè)計;數(shù)控機床;機械加工企業(yè)

曾經(jīng)，國內(nèi)機械加工制造企業(yè)片面追求數(shù)控機床的質(zhì)量、性能，忽視了外觀造型設(shè)計，導致國內(nèi)的數(shù)控機床質(zhì)量性能符合國際技術(shù)標準，但造型外觀不夠出色，無法吸引客戶購買。我們應(yīng)科學認識到數(shù)控機床造型外觀設(shè)計的重要性，秉持人性化設(shè)計理念，在造型外觀設(shè)計中引入人體工程學相關(guān)知識與理論，確保數(shù)控機床的造型美觀，富于藝術(shù)美感，以贏得國家市場的歡迎與青睞，提升數(shù)控機床產(chǎn)品的國際競爭力。

一、數(shù)控機床造型設(shè)計的要素

數(shù)控機床的外觀造型設(shè)計要素，是指給人留下視覺印象的機床外觀組件，包括：標牌、電控柜、油箱、水箱、排屑裝置、數(shù)控系統(tǒng)、把手、觀察窗、門和外罩，等等。不同的外觀組件，其造型設(shè)計的特色不同。以標牌、把手和機床門為例，上述外觀組件是造型設(shè)計的重點部分，與其他外觀部件相互搭配協(xié)調(diào)，共同構(gòu)成統(tǒng)一的數(shù)控機床整體造型。

二、數(shù)控機床造型設(shè)計的標準與原則

（一）藝術(shù)標準與原則

藝術(shù)原則是數(shù)控機床的造型設(shè)計的首要標準與原則，除了功能性、智能便利、高效安全等造型設(shè)計原則外，設(shè)計師還應(yīng)考慮到市場對數(shù)控機床外觀造型的藝術(shù)美觀設(shè)計要求，從裝飾、質(zhì)感、色彩、形態(tài)等方面，設(shè)計出符合客戶審美需求的數(shù)控機床產(chǎn)品。設(shè)計師在數(shù)控機床造型外觀設(shè)計過程中，應(yīng)把握尺度、規(guī)格、比例、協(xié)調(diào)、對稱等設(shè)計要素，設(shè)計出風格獨特、造型優(yōu)美的機床。

（二）技術(shù)標準與原則

技術(shù)標準與原則是數(shù)控機床造型外觀設(shè)計的最重要原則，僅僅符合藝術(shù)審美，缺乏技術(shù)性的數(shù)控機床產(chǎn)品，無法為企業(yè)創(chuàng)造利潤收益，贏得市場份額。因此，數(shù)控機床的技術(shù)美主要體現(xiàn)在造型設(shè)計中考慮人機工程學方面的客觀要求。外觀設(shè)計的人性化是機床造型的重點。顧客在對機床操作中接觸最多的還是數(shù)控機床的外觀件。在藝術(shù)美的機床上要嚴格遵循技術(shù)要求進行設(shè)計，充分結(jié)合與操作人員的接觸性，堅持以人為本，積極打造宜人性外觀造型。讓操作人員在藝術(shù)美的享受中能夠使用方便、舒適，從生理和心理兩個方面提高工作積極性。

三、數(shù)控機床造型設(shè)計的策略要點

隨著數(shù)控機床自動化程度的日益提高，操作者在更高的技術(shù)層面上影響著數(shù)控機床的工作質(zhì)量。如何讓操作者最有利地發(fā)揮工作效率，減少不利因素，需要使機床在造型設(shè)計上滿足人的生理和心理要求?，F(xiàn)階段，數(shù)控機床造型外觀設(shè)計存在顯示裝置不美觀、線條生硬、體型龐大、色彩搭配不當?shù)葐栴}，采用人機工程學原理指導數(shù)控機床的造型設(shè)計不僅可以美化機床外觀造型，創(chuàng)造良好的人機互動關(guān)系，同時也改變著操作者的工作環(huán)境。

（一）人機系統(tǒng)的造型設(shè)計策略

在數(shù)控機床的實際操作中，操作者和機器本身都有著各自無法比擬的優(yōu)勢，取長補短己達到人機系統(tǒng)的最佳效率和總體功能，是人機系統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)要求。在數(shù)控機床的使用過程中，指令程序編程、系統(tǒng)的監(jiān)護維修、故障的排除和意外事件的及時處理都需要由工作人員進行承擔;而數(shù)控機床則要承擔速度快、精密度高、規(guī)律性強、時間強度大以及高級運算、危險和笨重方面的工作。隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，人的體力工作將越來越多的被機械所代替，但是要實現(xiàn)整體、有效的運轉(zhuǎn)離不了機宜人和人適機雙方面的結(jié)合，形成數(shù)控機床人機系統(tǒng)的整體設(shè)計。

（二）人機界面的造型設(shè)計策略

人機界面是數(shù)控機床與操作技術(shù)人員信息交互的渠道與媒介一一操作技術(shù)人員通過編程，將指令輸入機床系統(tǒng);數(shù)控機床接受信息，并將反饋結(jié)果輸出在設(shè)備屏幕上。上述過程中，技術(shù)人員和數(shù)控機床之間完成信息交換和溝通互動。

人機界面的造型設(shè)計內(nèi)容可以劃分為：工件處理區(qū)、控制區(qū)（包括操作區(qū)和監(jiān)控區(qū)）。設(shè)計師應(yīng)遵守親切、熟悉、安全、便利、簡單易懂的原則，完成人機界面的造型設(shè)計。

（三）色彩的造型設(shè)計策略

數(shù)控機床的設(shè)計師應(yīng)關(guān)注色彩對使用者的心理暗示與情緒影響。如果，數(shù)控機床的外觀造型使用了金屬色，呈現(xiàn)了科技感的同時，也給人呆板、冰冷、不夠人性化的情緒感受，無形中增加了技術(shù)人員的內(nèi)心壓力。

筆者建議，數(shù)控機床的造型外觀中適宜采用清新、優(yōu)雅、舒適的顏色搭配方案，營造出親切、放松的色彩藝術(shù)感受，給予技術(shù)人員愉快、舒適的操作體驗;不建議使用冷色系，或者過分鮮艷、靚麗的顏色搭配，前者容易產(chǎn)生低落、壓迫的心理暗示;后者過分凌亂和搶眼，容易對機床操作產(chǎn)生干擾。通常情況下，由三至五種顏色協(xié)調(diào)搭配的設(shè)計即可滿足需求，建議使用低純度、大面積的色彩設(shè)計方式，配合警示色、面板色和裝飾色，完成色彩造型設(shè)計。

（四）安全防護的造型設(shè)計策略

關(guān)于安全防護的數(shù)控機床造型設(shè)計，設(shè)計師應(yīng)從生理、心理不同層面制定設(shè)計思路，一方面要給予操作技術(shù)人員心理上的安全感，另一方面，要從造型設(shè)計的實際功能上，確保技術(shù)人員的人身安全。具體說明，心理安全感的設(shè)計策略，由冷靜的配色、精細的外觀造型來實現(xiàn);人身安全的設(shè)計策略，由界面設(shè)計、按鈕設(shè)計、開關(guān)設(shè)計、規(guī)格尺寸設(shè)計來實現(xiàn)。設(shè)計師應(yīng)合理分析作業(yè)環(huán)境、加工制造精密度對技術(shù)操作人員可能產(chǎn)生的影響與干擾，選擇全封閉或者半封閉的造型外觀設(shè)計方案，以確保技術(shù)人員的人身安全。結(jié)合具體情況，可以采用安全鎖的造型設(shè)計方案，當防護門打開時，啟動安全鎖，禁止啟動數(shù)控機床;當防護門關(guān)閉后，安全鎖解開，可以啟動數(shù)控機床，從而防范事故隱患的產(chǎn)生，保證人身安全與財產(chǎn)安全。設(shè)計師還應(yīng)當為電器柜安裝自動斷電裝置，以加強數(shù)控機床的安全等級，防范觸電事故。

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