關(guān)于數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

黃磊

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)前機(jī)械制造業(yè)開(kāi)始向節(jié)能環(huán)保、智能集成方向發(fā)展。數(shù)控機(jī)床作為機(jī)械制造業(yè)中的重要核心部分，需要掌握其設(shè)計(jì)要點(diǎn)，拉近其與國(guó)際先進(jìn)水平之間的差距，以此來(lái)推動(dòng)我國(guó)機(jī)械制造業(yè)的快速、持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；外觀設(shè)計(jì)；控制面板設(shè)計(jì)；綠色設(shè)計(jì)；人性化設(shè)計(jì)；創(chuàng)新性

近年來(lái)一些高新技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用得以增加，這也有效的促進(jìn)了我國(guó)機(jī)械制造業(yè)的規(guī)模擴(kuò)大生產(chǎn)。為了能夠進(jìn)一步搶占國(guó)際市場(chǎng)，需要重視數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)，全面提高數(shù)控機(jī)床技術(shù)的水平，以此來(lái)拉動(dòng)機(jī)械制造產(chǎn)品的出口，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)奠定良好的基礎(chǔ)。

1 數(shù)控機(jī)床的外觀設(shè)計(jì)

在數(shù)控機(jī)床外觀設(shè)計(jì)時(shí)，需要將外觀設(shè)計(jì)與機(jī)械功能有效配合，更好的體現(xiàn)出機(jī)械工程的技術(shù)功能，并表現(xiàn)出機(jī)械工程技術(shù)的美感。對(duì)于數(shù)控機(jī)床而言，在滿(mǎn)足客戶(hù)對(duì)機(jī)械功能需要的同時(shí)，還要將美學(xué)設(shè)計(jì)中的積極及樂(lè)觀的元素融入其中，在外觀設(shè)計(jì)中充分的體現(xiàn)出原材料的選擇、色彩的應(yīng)用、工程應(yīng)用工藝及機(jī)械操作流程入土等要素，確保外表的美觀整潔。因此在外觀設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員要還要選擇使用綠色節(jié)能和清潔環(huán)保的原材料，交注重將人文理念、美學(xué)理念和機(jī)械工藝的結(jié)合，在滿(mǎn)足機(jī)床設(shè)備使用功能的同時(shí)，盡量節(jié)約生產(chǎn)成本，延長(zhǎng)設(shè)備使用期限，全面提高設(shè)備的綜合質(zhì)量，確保設(shè)備投入生產(chǎn)后具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。另外，數(shù)控機(jī)床外觀設(shè)計(jì)方面還需要應(yīng)用先進(jìn)科學(xué)技術(shù)，在外觀設(shè)計(jì)中將時(shí)代特征、工業(yè)生產(chǎn)藝術(shù)特征及現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)特征更好的凸顯出來(lái)。

2 數(shù)控機(jī)床的控制面板設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)機(jī)床控制面板有效的將操作員與數(shù)據(jù)機(jī)床聯(lián)系起來(lái)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備部件之間的相互溝通。在實(shí)際對(duì)數(shù)控機(jī)床操控過(guò)程中，控制面板作為最經(jīng)常和最長(zhǎng)時(shí)間接觸的部件，因此控制面板的設(shè)計(jì)要做到操作的便利性、具有視覺(jué)上的美感、流暢安全和穩(wěn)定愉悅，并以此來(lái)對(duì)機(jī)床控制面板設(shè)計(jì)水進(jìn)行檢驗(yàn)和評(píng)價(jià)。在具體進(jìn)行控制面板設(shè)計(jì)時(shí)，需要能夠?yàn)椴僮魅藛T帶來(lái)良好的操作應(yīng)用體驗(yàn)，在進(jìn)行控制面板設(shè)計(jì)時(shí)，需要詳細(xì)說(shuō)明機(jī)床操作按鈕的位置和高度，顯示屏和儀表盤(pán)需要旋轉(zhuǎn)在適當(dāng)?shù)奈恢茫源藖?lái)提高數(shù)控機(jī)床的使用性能和生產(chǎn)效果。設(shè)計(jì)人員需要對(duì)數(shù)控機(jī)床按鈕的擺放位置、按鈕功能和按鈕指示燈等進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)控制面板的智能化交互操作，更好的保證數(shù)控機(jī)床面板和操作人員之間信息的溝通和交流。

3綠色設(shè)計(jì)

在進(jìn)行數(shù)控機(jī)床綠色設(shè)計(jì)時(shí)，需要設(shè)計(jì)人員能夠?qū)?shù)據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)與環(huán)境保護(hù)融為一體，即要求產(chǎn)品在材料、可拆卸性和可回性等方面要與環(huán)保要求相符合。在綠色設(shè)計(jì)過(guò)程中，在選用材料時(shí)需要考慮到其綠色性，同時(shí)還要綜合考慮產(chǎn)品的功能、質(zhì)量、成本和噪聲等方面的要求，盡量減少不可再生資源和短缺資源的使用量，采用各種替代物質(zhì)和技術(shù)，選擇的材料要保證具有良好的使用性能，優(yōu)先對(duì)一些儲(chǔ)量較為豐富、可再生和可回收的材料進(jìn)行選用，有效的提高資源的利用率。所選擇的材料要盡量做到低能耗、少污染和低輻射性，而且所用材料要易于加工，在加工過(guò)程中無(wú)污染或是少污染產(chǎn)生，在整個(gè)材料的生命周期內(nèi)對(duì)生態(tài)環(huán)境沒(méi)有副作用，以此來(lái)保證構(gòu)成數(shù)控機(jī)床材料的綠色特性。

數(shù)控機(jī)床的拆卸性表現(xiàn)在裝配體上零部件的分離，而且不能夠?qū)δ繕?biāo)零部件造成損害。在產(chǎn)品可拆卸性設(shè)計(jì)時(shí)，可以利用產(chǎn)品的模塊化，這是產(chǎn)品回收再生的前提。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)初期即需要將可拆卸性作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)準(zhǔn)則，所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)易于拆卸和維護(hù)方便，這樣在產(chǎn)品報(bào)廢后可以實(shí)現(xiàn)對(duì)部分零件的回收和再利用，實(shí)現(xiàn)資源的節(jié)約。在數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品綠色制造過(guò)程中，產(chǎn)品的回收設(shè)計(jì)尤為關(guān)鍵。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)初期需要對(duì)產(chǎn)品零部件及材料的回收可能性、回收價(jià)值和回收方法等問(wèn)題進(jìn)行綜合考慮。在具體數(shù)控機(jī)床回收設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要盡量減少報(bào)廢零件對(duì)環(huán)境的污染，盡量考慮到維修和調(diào)整的方便性，通過(guò)機(jī)沒(méi)可回收油種設(shè)計(jì)，這樣使回流的機(jī)油能夠重復(fù)使用，達(dá)到清潔生產(chǎn)的要求。利用系列化和模塊化的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，選擇低能耗及少污染的材料，最大限度的提高再生資源的利用率。

4數(shù)控機(jī)床人性化設(shè)計(jì)

在數(shù)控機(jī)床人性化設(shè)計(jì)時(shí)，需要運(yùn)用人文精神理念，將人性化需求始終作為數(shù)據(jù)機(jī)床產(chǎn)品設(shè)計(jì)的最高標(biāo)準(zhǔn)，機(jī)械設(shè)備應(yīng)用與評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)在于是否能夠?yàn)槿祟?lèi)提供好的服務(wù)，是否能夠滿(mǎn)足人類(lèi)生活與生產(chǎn)的需求。因此數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、生產(chǎn)要求應(yīng)當(dāng)考慮到操作者的工作需求和工作安全。首先，數(shù)控機(jī)床的操作系統(tǒng)、操作程序、操作按鈕等零部件應(yīng)當(dāng)符合人體生理機(jī)能，同時(shí)數(shù)控機(jī)床的系統(tǒng)操作界面設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)考慮操作者所在的工作環(huán)境與場(chǎng)所，考慮到操作者的身高、體型、操作范圍等具體情況。

5 數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)要做到安全性和穩(wěn)定性

數(shù)控機(jī)床在設(shè)計(jì)上加強(qiáng)機(jī)器設(shè)備的效能、速度、智能化和自動(dòng)化，也需要提高數(shù)控機(jī)床的穩(wěn)定性和防護(hù)性，采用封閉防護(hù)外觀設(shè)計(jì)，將機(jī)床內(nèi)部重要零件包裹、隱藏起來(lái)，防止外部異物對(duì)精密儀器形成干擾和破壞，避免灰塵等污染物和雜物進(jìn)入。首先，應(yīng)當(dāng)做好數(shù)控機(jī)床的安全聯(lián)鎖裝置，保證在有危險(xiǎn)狀況發(fā)生時(shí)，數(shù)控機(jī)床能夠與安全連鎖共同作用，實(shí)現(xiàn)對(duì)操作員生命安全的保護(hù)，阻止危險(xiǎn)事故的發(fā)生，或者當(dāng)危險(xiǎn)事故發(fā)生時(shí)能夠自行解除危險(xiǎn)因素。其次，在數(shù)控機(jī)床的防護(hù)外罩結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，優(yōu)先選擇組合式外罩結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，理由是該種設(shè)計(jì)方式便于維修、組裝和運(yùn)輸。最后，為了提升數(shù)控機(jī)床的安全穩(wěn)定系數(shù)，應(yīng)當(dāng)保持機(jī)床外形上的簡(jiǎn)潔整齊，增進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)與美學(xué)法則之間的和諧關(guān)系。

6數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)中的創(chuàng)新性

對(duì)于數(shù)控機(jī)床的創(chuàng)新性設(shè)計(jì)而言，在具體實(shí)施過(guò)程中包括兩個(gè)方面，一是數(shù)控機(jī)床在科研技術(shù)上的創(chuàng)新提高，二是數(shù)控機(jī)床在外觀上的新穎獨(dú)特。如果設(shè)計(jì)師能夠把握數(shù)控機(jī)床外觀上的獨(dú)特風(fēng)格，為數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)出別具一格、與眾不同、標(biāo)新立異的外觀造型，將為數(shù)控機(jī)床搶占國(guó)內(nèi)和國(guó)際市場(chǎng)提供很大幫助。設(shè)計(jì)工作者可以充分利用自己的創(chuàng)意思維，增加并豐富數(shù)控機(jī)床外觀造型設(shè)計(jì)、界面設(shè)計(jì)的內(nèi)容，對(duì)機(jī)床產(chǎn)品的視覺(jué)印象、機(jī)床功能的靈敏度和精準(zhǔn)度提高了，也保證了操作員在工作環(huán)境中的人身安全性，保證機(jī)床部件中的氣體、液體、線路獨(dú)立運(yùn)營(yíng)和正常工作，全面提高數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)水平，使其在投入使用后具有較強(qiáng)的實(shí)用性和新穎性。

7結(jié)束語(yǔ)

隨著經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展，國(guó)際間的交流合作增多，在這種情況下，機(jī)械制造業(yè)需要加快對(duì)對(duì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化與資源整合，因此要求設(shè)計(jì)人員要做好數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)工作，全面提高機(jī)床的功能實(shí)用性、美觀性、經(jīng)濟(jì)性和創(chuàng)新性，確保數(shù)控機(jī)床綜合質(zhì)量的全面提升，使其投入使用后具有較好的效率和優(yōu)質(zhì)的性能。

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