人機工程學在數控機床人性化設計中的應用探究

徐學彬，苗雨楠

（1.齊齊哈爾二機床（集團）有限責任公司，黑龍江 齊齊哈爾 161000；2.齊齊哈爾工程學院，黑龍江 齊齊哈爾 161000）

人機工程學在數控機床人性化設計中的應用探究

徐學彬1，苗雨楠2

（1.齊齊哈爾二機床（集團）有限責任公司，黑龍江 齊齊哈爾 161000；2.齊齊哈爾工程學院，黑龍江 齊齊哈爾 161000）

所謂人機工程學即是指應用人體測量學、人體力學等學科的研究方法，對人體結構特征和體能進行研究，來提供人體各部分尺寸、重量、體表面積等人體各部分在活動時的相互關系和可及范圍等人體結構的特征參數。文章主要通過對人體工程學的系統解析，針對數控機床的人性化設計來研究。

人機工程學；數控機床；人性化設計

隨著時代的進步，工業化的迅速發展，數控機床已經逐漸進入主導地位，其產品逐漸趨向于標準化、一體化，當前數控機床人性化設計追求的是操作者的舒適、享受，要求產品通俗化、人性化、多樣化，這就引進了人機工程學。

1 設計應用中的現狀及意義

當下，隨著數控機床的廣泛運用，操作過程中人性化的設計尤為重要，人們追求在操作數控機床的過程中能有一個舒適的方式。因此，首先來討論下在數控機床應用人機工程學后在人性化設計方面有什么具體優勢。

1.1 人體工程學在數控機床設計中的現狀

機床在歷史上的發展歷程是從勞動密集型產業到技術密集型，而數控機床作為當前世界的主流和最重要的技術設備，研究其人性化的設計必不可少，數控機床的發展在一定程度上代表了一個國家的設備先進程度，我國雖然作為數控機床加工大國，但是與外國的機床技術相比起來還是有些遜色。目前，我國的數控機床技術正在日趨完善，自動化和人性化設計也越來越先進，而對于數控機床來說，操作者在一定程度上不僅僅需要體力上的能力，還需要腦力也能適應。腦力負荷的增加，對操作者知識水平的要求也在不斷提升。人作為生產的主體，在生產的過程中需要保證一個舒適、舒暢的心情來完成操作。然而我國在人性化設計這方面缺乏相關的研究。

1.2 數控機床人性化設計應用人機工程學的意義

數控機床的人性化設計在應用人機工程學后能有效降低操作者出現錯誤的概率，提高操作者對機床的操作效率，有效提高機床生產的可靠性。其主要優勢分為以下3點。

（1）能夠有效保證信息傳遞的可靠性，數控機床的顯示設備能夠顯示機器的運行信息并將信息傳遞給操作者，操作者以此作為操作依據，在這個過程中，數控機床顯示設備在應用人機工程學知識進行設計后能夠有效保障設備信息準確傳達到操作者眼中，并且在一定程度上給人以視覺上的享受。

（2）滿足人們對數控機床的操作習慣，保障系統準確無誤的進行，在數控機床中一些重要按鈕進行特別顏色標注也是人機工程學在數控機床中人性化設計的應用，進行特別標注的顏色能有效提醒操作者謹慎操作，在一定程度上能保障數控機床正確行使。

（3）采用人機工程學的知識能夠適應于人的感情需要，減少操作者操作疲勞感，符合人們的生理和心理的情感，在數控機床的人性化設計中運用到人機工程學的知識也能提高設備宜人性、舒適性和安全性，減少操作失誤，提高機床的生產效率。

2 人機工程學在數控機床設計中的應用

上文中已經提到了數控機床設備人性化技術的發展在我國還不是很完善，但是數控機床人性化設計技術至關重要，不僅僅能夠提高數控機床信息傳遞效率，還能滿足操作者在操作過程中能夠舒適進行操作。因此，人機工程學在數控機床人性化設計中至關重要，下面，就來探討一下具體人機工程學在數控機床人性化設計中的具體應用。

（1）數控機床的外觀造型人機工程學研究。在操作者在數控機床上進行操作時，其基本需要就是安全，而現在主要進行

探討的是從人機工程學中生理尺寸的角度來分析，想要保障人們操作過程中的安全，就需要數控機床在尺寸方面符合人們的生理尺寸，而據調查所知，數控機床大多數問題都是出現在門的位置，即操作者進行工件的裝卸過程中，操作者會手抓把手的動作，而這時把手的設計高度和長度決定了操作者能否準確的抓住把手，而當操作者在握住把手時，把手的形狀以及截面大小也會影響人使用的舒適度，不正確的尺寸大小會大大影響到操作者的操作手感，而在設計過程中，充分運用人機工程學知識能夠有效的降低操作者對數控機床的不適手感，正確的把握把手的尺寸大小，滿足操作者的舒適度。

（2）人機工程學在數控機床色彩設計方面的應用。不同的顏色對操作者的操作影響是不同的，灰色作為鮮艷色彩的背景色，能夠有效體現出含蓄、收斂的特點，不同的顏色搭配也能對操作者有一定的影響，在數控機床的色彩設計方面，首先應當滿足機床的功能要求，色彩在按鈕上的顏色應當能夠突出其功能特點，使人們加深對數控機床功能的理解，比如一些警示性的按鈕使用顏色較為鮮艷的作為警示以提醒操作者謹慎進行操作。其次，按照人機工程學的知識需要滿足人們對工作環境的喜好要求，比如在較為寒冷的場所進行工作，機床所選用的顏色應選用暖色系。最后，要有一定的時代特點，即數控機床的設計要符合企業需要，能有利于產品的識別。

3 結語

可以看出，隨著時代的進步，新一代的數控機床將逐漸向著人性化方面進行設計，滿足操作者的操作需求，而在數控機床的人性化設計過程中，人機工程學的相關知識起到了巨大的作用，正確的應用人機工程學的相關知識設計數控機床能使產品更富人性化。最終，在激烈的市場競爭過程中，人性化的數控機床一定能夠具有領先的優勢占領市場。

［1］劉世豪，杜彥斌，郭志忠，等.基于人機工程學的數控機床耦合仿生優化設計方法研究進展［J］.河北科技大學學報，2015，36（3）：232-239.

［2］劉濤,陳明.基于人機工程學的數控機床設計與分析［J］.組合機床與自動化加工技術，2014，（11）：49-52.

［3］趙勇，蘇東升.數控機床造型設計中人機工程學研究［J］.中國機械，2014，（21）：102-102.

Research of M an-machine Engineering in the App lication of Humanized Design of NC M achine Tools

XU Xue-bin1，M IAO Yu-nan2
1.Qiqihaer Second Machine Tool（group）co.，LTD.，Qiqihaer，Heilongjiang 161000，China；
2.Qiqihar School of Engineering，Qiqihaer，Heilongjiang 161000，China）

Ergonomics refers to researchmethodsby applying anthropometry and humanmechanics，which studies characteristicsofhuman body structure and physicalability to providemutual relationship ofallpartsof the body such as size，weight，body surface area，reach range and characteristic parameters，such as human body structure.This papermainly analyzes the system of human body engineering，and studieshumanized design ofNCmachine tools.

ergonomics；CNCmachine tools；humanized design

TG659

A

2095-980X（2016）11-0018-02

2016-10-27

徐學彬（1982-），男，黑龍江齊齊哈爾人，大學本科，工程師，主要研究方向：機床方面的設計制造。