關于機床的造型設計應用研究與分析

張冬梅，李 強

沈陽機床(集團)有限責任公司鈑焊分公司技術部，遼寧沈陽 110141

關于機床的造型設計應用研究與分析

張冬梅，李 強

沈陽機床(集團)有限責任公司鈑焊分公司技術部，遼寧沈陽 110141

隨著科技的日新月異，數控機床造型逐漸出現俱佳的宜人性，功能和結構更加完善，在外觀上也具有了美學意義。追根溯源，是由于新工藝、新結構、新材料的出現。在具備這些優勢條件的前提下，工業設計師將會發揮更大的創新能力，其自由度與靈活性也會更大。

造型設計；數控機床；工程設計

最近幾年，設計師越來越重視數控機床造型的設計，企圖在外觀造型上取得獨具一格的風格，也進而試圖解決在功能方面的新課題，即：生產出與人的心理肌能與生理相符合的“產品”，最終實現人與“產品”有關的眾多功能的最佳效果。在控制技術與機械制造技術的基礎上起步的數控機床(智能化、多功能化、高精度化、系統化、高速化、高可靠性、模塊化等高新技術)已成為當今數控機床的發展方向。

1 關于機床的造型設計

機床造型設計講求美學藝術與工程的有效結合，它不是純粹的美術和工程技術設計。現做如下介紹：

鑒于以上機床造型設計美學藝術與工程技術的結合，產品與人的關系在設計產品中是要處理好的。要以舒適宜人、心情舒暢、精神飽滿為理念，以求材料、色彩、工藝、操作、使用、質地的完美結合，注重效率的提高，功能的齊全。在產品方面，設計的主要對象是機床，要把握好應用造型設計原理，以求機床的藝術性和科學性的統一、精神文明與物質文明的統一，適應時代審美的要求。這樣創造出的產品才能物質功能與精神功能水乳交融。，

在應用造型設計的法則和原則方面，要創造性地將產品的結構、功能 、工藝、市場經濟材料、宜人性、造型等因素恰當地運用在機床的造型和結構上。經過合理的造型設計，不但可以增長舊產品的使用壽命，而且能創造極高的經濟效益。還有一點值得指出，那就是產品的外觀款式新穎時尚。此外，機床造型設計還能促進老產品的更新換代，如同一場革新革命。

有關機床造型的造型形式美表現，工程技術問題，造型設計構思表現的方法與技能的密切結合問題，是要投入大量人力物力的，當然高科技是必不可少的。在當今社會的風云突變中，工業化似乎已被廣大人們所接受，它所容納的現代藝術與現代科技的元素必然會促進社會環境和時代風貌的變化，產品也會顯現出科學性與藝術性。

2 關于控制面板的設計

人對機床第一手操作的工具以及人和數控機床之間溝通尤顯突出一個部分是控制面板。使用它的最終目的是使操作者在其中享受到樂趣感、親近感、從而激發熱情的工作態度，這無形中就會提高工作的效率。作為操作者，應謹記人機學的最新成果，在適時設計CRT按鍵鈕站時，以下原則是必須要注意的，這無疑會增加使用者關于如何正確操作調節的信息含量。

1 ）安放按鈕站的高度與位置時，1.5m的站姿、1.2m的坐姿為最優視線高度和最佳操作范圍；2）最佳視野及有效視覺范圍內內適宜安放按鍵和操縱按鈕；3）正常視距范圍內通常要求放置數顯表或顯示屏。

在遵循了以上注意事項的前提下，我們相信會達到事半功倍的效果。設計師全力調查按鍵的功能狀況、各種按鈕及眾多指示器的有效性，了解對操作者工作能力有影響的方面，這樣才能做好交換窗口的CRT操縱面板的設計，掌握數控機床界面的聯系與信息的蘊涵狀況。要想縮短人、機間的距離，做好人的情感溝通、對話的交流，產品的營造是重中之重，科學技術的力量也是不容小覷的。比如：色彩、形式、表面處理上的排列、組合、錯落、穿插，就摻入了國際標準化的生動的象形符號和獨具特色的造型語意元素，使得意象抽取和形態設計上就先聲奪人，從而取得產品在主機整體變化上的豐富性、單體形態特征上的新穎性，其耀眼是不言而喻的。

3 關于安全防護罩的設計

全封閉防護造型是高效、高速、自動化數控機床常采用的，因其在某種程度上遮掩了全部主體機床和大部分的外觀形體，做好該關口，就好比給它一層暖棉被。在具體設計全封罩時，以下幾點是需要注意的：

1 ）防漏結構最好是迷宮式的，適當位置的冷卻液回流導槽最好為潤滑性的，二者設置在開合門的接縫處；2）機電安全聯鎖裝置類似于人的防身裝置，有利于人身安全，安裝在開合門上；3）就全防罩結構種類而言，塊組合式結構最佳，整體式、升降式、板塊組合式是其中的幾種。其中組合式便于運輸與裝拆制造；4）我們要了解用戶的環境、心理特征，靈活選定設計，使造型美觀與結構強度二者兼具、協調一致。 美學法則可以使線形簡潔和色彩雅致，工業設計可以達到比例的和諧、人機工學規律的有機結合會給人逼真的質感，再考慮進去數控主機的性質、類型，相信會有完美的令顧客滿意的防護罩。

可見，工業設計師擅長的外觀形體設計、獨樹一幟造型風格無疑是具有很大的市場潛力，在創意發揮的靈活多變、游刃有余，為做好數控機床的造型設計提供了巨大的空間與可能。在了解了防護罩的一些注意事項后，現在系統的看一下。全封閉安全防護罩不但要對運行環境的保護、外部視覺品質、整臺機床的精度、人身安全保護性等因素進行考慮，又要單獨監管各運行部件的氣、液、油、電線、電纜、粉塵等管纜流通，而且要防御各運動部件精密滾珠絲桿副、各坐標精密導軌的恰當裝置。

在設計中融入美學元素，主要是從色彩上來體現的。主要有兩方面：1）提高企業的美好形象。鑒于產品早已在用戶中的信譽，公司依舊走傳統路線，對新產品的開發以原有的色調為主基調，輔以時興色澤，打造屬于自己的王牌；2）體現人文主義思想。機床的色彩，是覆蓋在整個機床形體之上的，機器用色以單純為佳，含蓄、溫馨、清爽，2-3色的色彩給人以清新、高雅、舒適感覺，工人面對色彩親切的機器，必能愉悅心境。其主色彩為樸素、沉著、低純度，輔以小面積的較高純度色，講求光澤色彩的亮麗，避免沉悶，顯出沉靜，避免單調，彰顯單純。簡潔醒目的色彩，增加整體的立體感，溫馨美麗的色彩，給人內心的寧靜與舒適，精神的穩定、愉快與集中。為了緩解使用者眼睛的疲勞狀態，應當恰當地選擇涂料的色彩，這樣不但能提高機械信息的顯示能力，還能促進勞動生產率的提高?？梢?，著色不僅僅是增加了機器本身外觀上的魅力，也一定程度上使新機床的質量和技術水平上升到另一個高度。

4 結論

在這個物質文明與精神文明雙重并舉的時代，數控機床的宜人性設計是眾望所歸的。面對激烈的市場競爭，可操作性強、科技含量高等因素已經不能滿足人們的需要了，更多的轉向了操作者的身心愉悅上，“人”與“機”的高度協調也就成為了必然選擇。因此，在產品設計中應投入大幅度的能量，使宜人性數控機床產品遍地開花，在市場競爭中先聲奪人。

[1]吳宗澤.機械結構設計準則與實例[M].北京：機械工業出版社，2006．

[2]王敏，于愛兵，趙宇，李冕.數控機床造型的再設計[J].制造技術與機床，2005(6)：30-31．

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1674-6708（2012）59-0041-02