數控機床設計要點之我見

劉　超（大連機車車輛廠配件二分廠,遼寧　大連　116000　）

數控機床設計要點之我見

劉超
（大連機車車輛廠配件二分廠,遼寧大連116000）

摘要：數控機床的設計要體現人性化理念，要將機床設備的實用性、功能性與人體身體結構、生理功能保持協調一致，要保持外形上的大方、美觀，也要保證機床設備在生產工藝、結構部件設計、原材料選取中的環保和優質。

關鍵詞：數控機床；設計要點；控制面板；封閉防護

0　引言

新經濟時代中，設計人員在數控機床的外觀造型上投入了加倍的專注和精力，目標是為了讓數控機床的外形具備獨特醒目的風格特色，給數控機床配備多種功能，并將功能性與操作員的使用心理結合起來，讓數控機床產品兼備人性化特性。與人性化設計目標相配合的是，設計中要求實現機床應用的精密性、多元應用性、智能性、穩定安全性和快捷系統性。

1　數控機床的外觀設計要點

數控機床外觀設計的首要標準是將外觀設計與機械功能協調配合，在機床外觀上體現機械工程技術功能，同時也將機械工程技術以富于美感的形式表現出來。數控機床不僅僅要滿足客戶對機械功能的需要，同時也需要將美學設計中的積極樂觀、愉快健康元素結合融入，具體在數控機床設計中的原材料選擇、色彩設定與應用、工程應用工藝、機械操作流程等要素都應當從外觀設計中體現和表達出來，實現外表的美觀整潔和功能方面的高效、多樣化。在數控機床的外觀設計上，要注意將外觀美學設計理念與藝術品味、創新科學性能、文化品牌特征、時代特征與時代潮流等要素協調統一，并集中體現于機床的外觀設計之中。為了保證數控機床在外觀上的現代、時尚美感，設計人員應當從造型設計過程中的原材料選擇、機床組織結構設計、機床功能應用、機械工程技術與機械設備的結合應用等方面入手，選擇使用綠色節能、清潔環保的原材料，將數控機床設備的外觀造型設定于人文理念、美學理念與機械工藝的三者結合，首先滿足機床設備的使用功能，然后從生產成本節約、延長設備的使用期限、提高設備的綜合質量、加強設備投入生產后的經濟效益。在數控機床的外觀設計方面，需要有關企業為設計工作的科學研究和創新設計提供經濟上的支持，也需要在外觀設計中加入高新科學技術的應用，將現代社會的時代特征、工業生產的藝術特征、現代科學的技術特征加入到外觀設計之中。

2　數控機床的控制面板設計要點

控制面板是讓操作員與數控機床直接聯系起來、并實現相互溝通的設備部件，因為操作員對數控機床的使用過程中，最經常接觸、最長時間接觸的部件即是控制面板，因此控制面板是否能夠為工作人員帶來操作便利、視覺美感、流暢安全、穩定愉悅等感受，是檢驗與評價機床控制面板設計水平的重要標準。數控機床控制面板的設計應當為操作人員帶來熟悉、簡便、親近的操作應用體驗，能夠讓操作人員在使用過程中產生愉悅、快樂的體驗。詳細說明，控制面板在設計過程中需要注意的要點包括：一是機床操作按鈕的位置與高度。普通工作人員的高度在站立一米五、坐姿一米二左右，那么數控機床控制面板上的按鈕安放位置應當考慮到此高度范圍內的視線水平范圍和肢體活動范圍，在適當的位置和距離安放顯示屏和儀表盤。如果設計人員能夠遵守以上要求，筆者相信只要在設計中符合以上要求，數控機床可以提高使用性能和生產效果。設計師需要對數控機床按鈕擺放位置、按鈕功能、按鈕指示燈進行研究分析，實現機器控制面板的智能化交互操作，反映數控機床控制面板和操作員之間的信息溝通與交流聯系，減少人機對話之間的障礙，幫助操作員和機械設備之間的愉快、和諧相處，強化機床產品的核心科學技術，提高數控機床的品牌價值，在機床產品的顏色選擇、外在線條、界面設計過程中，優化進行安置與組合，在外觀設計中融入國際行業符號和具備獨特風格的外形要素語言，使得產品設計具備創新性，能夠取得非常顯著的成效。

3　數控機床的其他設計要點

3.1數控機床應當具有安全性和穩定性

數控機床在設計上加強機器設備的效能、速度、智能化和自動化，也需要提高數控機床的穩定性和防護性，采用封閉防護外觀設計，將機床內部重要零件包裹、隱藏起來，防止外部異物對精密儀器形成干擾和破壞，避免灰塵等污染物和雜物進入。首先，應當做好數控機床的安全聯鎖裝置，保證在有危險狀況發生時，數控機床能夠與安全連鎖共同作用，實現對操作員生命安全的保護，阻止危險事故的發生，或者當危險事故發生時能夠自行解除危險因素。其次，在數控機床的防護外罩結構設計過程中，優先選擇組合式外罩結構設計，理由是該種設計方式便于維修、組裝和運輸。最后，為了提升數控機床的安全穩定系數，應當保持機床外形上的簡潔整齊，增進機械設計與美學法則之間的和諧關系。

3.2數控機床應當在設計中加入創新性

創新性設計包括兩個方面，一是數控機床在科研技術上的創新提高，二是數控機床在外觀上的新穎獨特。如果設計師能夠把握數控機床外觀上的獨特風格，為數控機床設計出別具一格、與眾不同、標新立異的外觀造型，將為數控機床搶占國內和國際市場提供很大幫助。設計工作者可以充分利用自己的創意思維，增加并豐富數控機床外觀造型設計、界面設計的內容，對機床產品的視覺印象、機床功能的靈敏度和精準度提高了，也保證了操作員在工作環境中的人身安全性，保證機床部件中的氣體、液體、線路獨立運營和正常工作。

3.3數控機床設計中藝術美學

數控機床的美學設計應當具備兩方面的作用：一是有助于提高機床生產公司的企業形象和企業品牌價值，通過數控機床外形設計中的藝術影響優勢，為企業提高在國內市場和國際社會上的信譽打好基礎。數控機床的色彩選擇和設計應當使用流行時尚、具有國際風范的色彩，開發新產品需要融入以人為本的理念，或者應用單一、間接的顏色，或者應用明快、愉悅、清新的顏色，給操作者帶去爽朗、典雅、高端的視覺體驗。數控機床的顏色應當簡單、質樸、純度低，并配合局部小范圍內的高純度顏色，調整顏色的明亮對比，營造歡快、明亮、內容豐富、醒目突出的視覺感受。

綜上所述，在數控機床的設計過程中，有關工作人員應當加強專業技能，在數控機床的外觀設計、控制面板設計、色彩設計、功能設計和安全穩定性設計方面重點研究，提高機床的功能實用性和美觀標志性，提高數控機床的綜合質量。

參考文獻：

[1]任文祥,肖楠,郭維城.基于QFD的老式數控機床改造研究[J].沈陽工程學院學報(自然科學版),2010(03).

[2]趙中敏.機床各系統部件的再制造實踐[J].中國設備工程，2010(10).

[3]李曉靜.機床的振動及防治對策研究[J].科技創業家,2012(15).