基于CMF的交流角磨機(jī)機(jī)殼創(chuàng)新設(shè)計(jì)研究

引言

隨著國(guó)內(nèi)電動(dòng)工具行業(yè)的不斷發(fā)展，其發(fā)展規(guī)模和涵蓋的領(lǐng)域也在不斷擴(kuò)大，交流角磨機(jī)也受到越來(lái)越多人的青睞，交流角磨機(jī)由于其問(wèn)世較早，發(fā)展至今技術(shù)較為成熟，具有功能可靠，安全性高，適用范圍廣泛等特點(diǎn)。而交流角磨機(jī)的機(jī)殼作為角磨機(jī)必不可少的一部分，也隨著交流角磨機(jī)的發(fā)展不斷進(jìn)步。

CMF（Color-Material-Finishing，簡(jiǎn)稱CMF）設(shè)計(jì)是工業(yè)設(shè)計(jì)中較為常見(jiàn)的設(shè)計(jì)方法，也是產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，提升產(chǎn)品整體質(zhì)量過(guò)程中較為重要的一環(huán)。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，CMF 設(shè)計(jì)是流行趨勢(shì)、工藝技術(shù)、創(chuàng)新材料、審美觀念等集中體現(xiàn)，將產(chǎn)品設(shè)計(jì)與CMF 設(shè)計(jì)結(jié)合，能夠提升產(chǎn)品的整體美感。在工業(yè)設(shè)計(jì)中，CMF 設(shè)計(jì)可以通過(guò)篩選產(chǎn)品合適的使用材料以及先進(jìn)的表面處理技術(shù)，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)起到控制成本的效果。

對(duì)于交流角磨機(jī)而言，由于角磨機(jī)的零部件屬于可拆卸結(jié)構(gòu)，因此各個(gè)零部件所使用的材料不盡相同，基于安全性和技術(shù)成熟度的考慮，一些零部件所使用的材料相對(duì)固定，而機(jī)殼部分由于不同品牌的角磨機(jī)所使用的顏色、材料和加工工藝各有不同，存在較大的設(shè)計(jì)創(chuàng)新空間，因此選取機(jī)殼部分作為CMF 設(shè)計(jì)的主要對(duì)象。相較于國(guó)外的知名品牌，雖然國(guó)內(nèi)的交流角磨機(jī)機(jī)殼隨著時(shí)代的不斷更迭也有了較為長(zhǎng)足的進(jìn)步，但無(wú)論是顏色和材料的選擇還是加工工藝還有很多缺陷需要向國(guó)外品牌學(xué)習(xí)。面對(duì)需求市場(chǎng)的不斷擴(kuò)大，僅憑現(xiàn)有的技術(shù)水平、不斷拓展功能等發(fā)展方向并不能保證角磨機(jī)能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定地占據(jù)市場(chǎng)[1]。在確保功能性和安全性的同時(shí)，擁有一款良好的外觀也是角磨機(jī)設(shè)計(jì)創(chuàng)新過(guò)程中較為可行的參考方向，而CMF 設(shè)計(jì)致力于提升產(chǎn)品整體質(zhì)感和用戶使用舒適度[2]。將CMF 設(shè)計(jì)理念與角磨機(jī)相結(jié)合也具有一定的實(shí)踐意義。本文通過(guò)了解CMF 設(shè)計(jì)特征，將交流角磨機(jī)機(jī)殼依托于對(duì)材料、工藝和顏色的合理選擇[3]，以期能夠?yàn)榻涣鹘悄C(jī)機(jī)殼CMF 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)研究提供理論依據(jù)和應(yīng)用路徑。

一、CMF設(shè)計(jì)

（一）CMF 設(shè)計(jì)相關(guān)概念。CMF 具體指代產(chǎn)品的色彩（Color）、材料（Material）和表面處理（Finishing），是產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵概念，強(qiáng)調(diào)三者在設(shè)計(jì)過(guò)程中的重要性及其相互作用[4]。其首要目標(biāo)是通過(guò)對(duì)產(chǎn)品的色彩、材料及表面加工工藝進(jìn)行設(shè)計(jì)，使目標(biāo)用戶被產(chǎn)品吸引[5]。隨著時(shí)代的不斷發(fā)展及科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，CMF 在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的地位不斷提高，實(shí)際應(yīng)用的領(lǐng)域也越來(lái)越廣泛。

CMF 設(shè)計(jì)方法研究的是在確保產(chǎn)品保持同一造型和相關(guān)功能的前提下，探索產(chǎn)品在色彩、材質(zhì)、表面加工工藝中所呈現(xiàn)的多種可能性。CMF 是一個(gè)概念的集合，經(jīng)過(guò)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的不斷發(fā)展，逐漸演變成為一個(gè)專業(yè)術(shù)語(yǔ)[6]。其核心便是將合適的材料與表面加工工藝相結(jié)合，以及和諧的色彩搭配，確保產(chǎn)品的性能完好。CMF 設(shè)計(jì)不僅能通過(guò)外部設(shè)計(jì)要素來(lái)對(duì)產(chǎn)品起到錦上添花的作用，而且還能一定程度上決定產(chǎn)品的最終使用效果[7]。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中充分運(yùn)用CMF 設(shè)計(jì)方法，可以設(shè)計(jì)出兼具美觀性、獨(dú)特性和功能性的產(chǎn)品。

（二）國(guó)內(nèi)外CMF 設(shè)計(jì)發(fā)展現(xiàn)狀。結(jié)合國(guó)內(nèi)外的文獻(xiàn)資料，不難發(fā)現(xiàn)，CMF 設(shè)計(jì)在玩具領(lǐng)域、文創(chuàng)領(lǐng)域以及家居、內(nèi)飾等相關(guān)領(lǐng)域有著較為廣泛且深入的涉獵，但是在電動(dòng)工具領(lǐng)域的深入研究則相對(duì)較少，針對(duì)交流角磨機(jī)機(jī)殼的研究甚至仍有大量留白。機(jī)殼則代表了角磨機(jī)外觀、肌理與質(zhì)感的結(jié)合，這也符合CMF 設(shè)計(jì)思路中涵蓋的三大特征。通過(guò)綜合考慮產(chǎn)品的色彩、材料、表面加工工藝等要素與交流角磨機(jī)機(jī)殼設(shè)計(jì)相結(jié)合，在保證機(jī)殼原有的功能和屬性的前提下，探索機(jī)殼外觀設(shè)計(jì)創(chuàng)新的可能性，賦予交流角磨機(jī)機(jī)殼新的創(chuàng)新設(shè)計(jì)方向[8]。通過(guò)分析角磨機(jī)機(jī)殼的色彩、材料和表面加工工藝的特征，總結(jié)CMF 三要素在角磨機(jī)機(jī)殼上的應(yīng)用規(guī)律，從而針對(duì)性地得出交流角磨機(jī)機(jī)殼創(chuàng)新方案。在提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的同時(shí)，能夠給予消費(fèi)者新的產(chǎn)品體驗(yàn)。具體研究思路見(jiàn)圖1：

二、交流角磨機(jī)機(jī)殼基本概況

（一）交流角磨機(jī)機(jī)殼的特點(diǎn)。角磨機(jī)，也稱研磨機(jī)或盤磨機(jī)，是一種手持式電動(dòng)工具。通常用于物料表面的研磨、拋光或?qū)Ω鞣N材料如金屬、石材等進(jìn)行切割。通常配備多種可更換且不同材質(zhì)的砂輪或切割片，角磨機(jī)的轉(zhuǎn)速通常較高，有的可以達(dá)到數(shù)萬(wàn)轉(zhuǎn)每分鐘，根據(jù)不同的使用環(huán)境衍生出不同轉(zhuǎn)速的角磨機(jī)。

電動(dòng)工具不僅子品類豐富，而且造型各異[9]。作為電動(dòng)工具中的一部分，角磨機(jī)的種類繁多，根據(jù)用電方式可分為交流電角磨機(jī)和直流電角磨機(jī)，以FLEX 為例，交流角磨機(jī)和直流角磨機(jī)如圖2（圖片摘自作者自繪）所示。交流角磨機(jī)即采用交變電流接線插電的方式工作，其最為典型的特征即為尾殼末端設(shè)有連接插頭的交流電線。交流角磨機(jī)機(jī)殼原理簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)清晰，同時(shí)能夠保證功能性完好以及安全性保障，故而采用交流角磨機(jī)機(jī)殼作為本次論文設(shè)計(jì)創(chuàng)新的主要對(duì)象。

交流角磨機(jī)的機(jī)殼設(shè)計(jì)注重實(shí)用性和耐用性，具體拆分圖如圖3所示，整體為嵌套式結(jié)構(gòu)，通常由前端的主殼和嵌套在尾部的尾殼組成，其中主殼部分內(nèi)部包含定轉(zhuǎn)子容納的空間，主殼尾部的上下兩部分保留了碳刷容置和走線區(qū)域。尾殼通常作為主殼的嵌套部分，尾殼后端留有交流電的接線口，通常尾殼部分是防塵罩的主要設(shè)計(jì)區(qū)域，在尾殼兩側(cè)較為常見(jiàn)，即為拆卸式防塵罩，即在外殼左右兩側(cè)設(shè)有插槽，以便于拆卸防塵罩對(duì)角磨機(jī)內(nèi)部進(jìn)行清潔保養(yǎng)，有些則為一體式防塵罩，即防塵罩不作為單獨(dú)零件，而是成為尾殼本身的一部分，此類型角磨機(jī)相較于拆卸式結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單，但缺點(diǎn)就是不能像拆卸式防塵罩那樣單獨(dú)拆卸碎屑粉塵集中的區(qū)域，清理效率不如拆卸式。尾殼與主殼嵌合后通過(guò)螺絲固定。拆卸式防塵罩因其結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，且擁有較強(qiáng)的實(shí)用性，在后期保養(yǎng)方面步驟也極為方便，從而顯著提高了機(jī)殼整體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，增加了角磨機(jī)的使用壽命。

（二）交流角磨機(jī)機(jī)殼的研究意義。隨著工業(yè)的現(xiàn)代化和自動(dòng)化進(jìn)程的推進(jìn)，以及人們生活質(zhì)量的提高，角磨機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)不再限制于建筑行業(yè)和汽車行業(yè)等領(lǐng)域，面臨市場(chǎng)不斷擴(kuò)大的環(huán)境，交流角磨機(jī)僅僅靠著現(xiàn)有成熟的技術(shù)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)大放異彩的今天，CMF 設(shè)計(jì)理念經(jīng)過(guò)時(shí)代的發(fā)展以及多領(lǐng)域的滲透應(yīng)用，在當(dāng)下的設(shè)計(jì)環(huán)境中仍有舉足輕重的地位。而機(jī)殼既是角磨機(jī)容納內(nèi)部零件的重要組成部分，也是決定角磨機(jī)外觀好壞的重要因素。面對(duì)錯(cuò)綜復(fù)雜的適用環(huán)境和龐大的用戶群體，以機(jī)殼作為設(shè)計(jì)創(chuàng)新的對(duì)象，既能夠一定程度上保留技術(shù)的成熟性，引進(jìn)新的設(shè)計(jì)理念也順應(yīng)了產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)新的趨勢(shì)，符合當(dāng)下產(chǎn)品設(shè)計(jì)多樣化、實(shí)用化發(fā)展的需求。

同時(shí)，新產(chǎn)品的問(wèn)世也可以給予消費(fèi)者更多的選擇和新的情感體驗(yàn)，給交流角磨機(jī)未來(lái)的發(fā)展方向提供新思路。

三、CMF在交流角磨機(jī)機(jī)殼設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

（一）交流角磨機(jī)機(jī)殼中的色彩。作為形式美的一個(gè)重要因素，色彩是人最先捕捉到的視覺(jué)特征，將不同顏色進(jìn)行組合搭配，能構(gòu)成不同的色彩調(diào)和效果，在產(chǎn)品外觀設(shè)計(jì)中有著舉足輕重的地位[8][10]。色彩在交流角磨機(jī)中的作用并非為了展現(xiàn)產(chǎn)品的華麗，而是為了凸顯品牌特征，增加產(chǎn)品辨識(shí)度，對(duì)于功能性的零件做出區(qū)分。不同品牌商在產(chǎn)品批量化生產(chǎn)之前就已確定好產(chǎn)品主體色。但即便不同品牌的交流角磨機(jī)機(jī)殼在顏色的使用上會(huì)有些許異同，結(jié)合國(guó)內(nèi)外不同品牌常見(jiàn)的交流角磨機(jī)產(chǎn)品，其機(jī)殼在顏色使用上也存在一定規(guī)律。結(jié)合常用的購(gòu)物軟件及國(guó)內(nèi)外不同品牌年度產(chǎn)品手冊(cè)搜索“交流角磨機(jī)”進(jìn)行樣本收集，為了直觀感受交流角磨機(jī)機(jī)殼不同的色彩應(yīng)用，同時(shí)考慮到同一品牌會(huì)出現(xiàn)使用不同機(jī)殼主體色的情況，將收集到的樣本以不同色系區(qū)分的方式進(jìn)行歸納，而品牌則不進(jìn)行區(qū)分。不同色系的交流角磨機(jī)機(jī)殼主體色彩樣本匯總見(jiàn)表1：

結(jié)合樣本收集表，不難發(fā)現(xiàn)市面常見(jiàn)的角磨機(jī)機(jī)殼主體色大多分布在紅、綠、藍(lán)、黃、黑色系為主，樣本最為豐富。使用橙色系外觀的機(jī)殼在市場(chǎng)中也有分布，而灰色系的應(yīng)用最少。而結(jié)合表2國(guó)外知名品牌的交流角磨機(jī)機(jī)殼主體色使用分布來(lái)看，紅、綠、藍(lán)、黃4 種色系均有應(yīng)用，也和樣本收集表中得到的結(jié)果大致相同。而將國(guó)內(nèi)常見(jiàn)品牌的角磨機(jī)機(jī)殼樣本表3 進(jìn)行對(duì)比，國(guó)內(nèi)交流角磨機(jī)的機(jī)殼主體色使用則更為豐富，國(guó)內(nèi)較為豐富的顏色分布給消費(fèi)者提供了多種選擇。但在樣本分布上，國(guó)內(nèi)一些知名度較高的品牌在機(jī)殼顏色的使用特征上基本與國(guó)外類似，顏色變化都在紅、綠、藍(lán)、黃幾個(gè)大色系中做出調(diào)整。由此不難看出，國(guó)內(nèi)的角磨機(jī)在顏色選取的應(yīng)用思路上與國(guó)際品牌的色彩應(yīng)用方向相接軌。這也是當(dāng)下交流角磨機(jī)色彩應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)。

在顏色分布上，一些品牌是利用顏色區(qū)分產(chǎn)品的主殼和尾殼結(jié)構(gòu)，黑色部分代表可拆卸的尾殼，方便使用者在后續(xù)的使用中對(duì)角磨機(jī)內(nèi)部進(jìn)行拆卸保養(yǎng)，碳刷更換以及防塵罩的灰塵清理。而有些品牌在主殼和尾殼的顏色使用上并未做出區(qū)分。其中質(zhì)造是以黑色作為產(chǎn)品的主體色，但其結(jié)構(gòu)功能并未做出太大的改變，且國(guó)內(nèi)以黑色系為主的交流角磨機(jī)也大多遵循此規(guī)律。

整體而言，交流角磨機(jī)機(jī)殼的整體顏色使用都較為低調(diào)，突出穩(wěn)定感。配色模式也較為統(tǒng)一，機(jī)殼通體大多遵循“黑色+ 主體色”的配色規(guī)律，主體色根據(jù)不同品牌各有不同。通常，黑色應(yīng)用區(qū)域分布在包膠、尾殼和LOGO 區(qū)域。不同品牌機(jī)殼的顏色分布略有不同。大多圍繞角磨機(jī)機(jī)殼本身的功能性展開(kāi)，根據(jù)顏色的不同，區(qū)分角磨機(jī)不同的零件，同時(shí)注重顏色的穿插，基本不會(huì)出現(xiàn)通體全部使用一種顏色的情況，在單一色塊區(qū)域中都會(huì)穿插品牌主體色或者黑色用于該塊面的功能區(qū)域（如開(kāi)關(guān)）以及標(biāo)注品牌LOGO 與產(chǎn)品型號(hào)，具體顏色使用依據(jù)單一色塊區(qū)域顏色而定，通常會(huì)在“黑色+主體色”的配色模式基礎(chǔ)上使用單一色塊區(qū)域顏色相反的顏色。因而，在后續(xù)的設(shè)計(jì)實(shí)踐過(guò)程中也應(yīng)遵循交流角磨機(jī)機(jī)殼的色彩使用特征，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)創(chuàng)新，做到顏色和諧的同時(shí)突出功能性，而非一味地關(guān)注產(chǎn)品顏色的豐富度和多樣性。

（二）交流角磨機(jī)機(jī)殼中的材料應(yīng)用。材料是構(gòu)成產(chǎn)品的基礎(chǔ)，通過(guò)正確高效地使用材料，能夠發(fā)揮其最大的功能性[11]。選擇適當(dāng)?shù)牟牧希梢源蛟斐霾煌囊曈X(jué)紋理和表面工藝，賦予產(chǎn)品不同的質(zhì)感[12]。交流角磨機(jī)作為一款電動(dòng)工具，其內(nèi)部包含復(fù)雜的機(jī)械零件和結(jié)構(gòu)，因此材料的使用上必須保證其內(nèi)部不受破壞，保證其安全性，避免使用者在使用過(guò)程中出現(xiàn)不必要的安全風(fēng)險(xiǎn)，或增大后續(xù)保養(yǎng)機(jī)體所耗費(fèi)的成本。如今市面上在角磨機(jī)的機(jī)殼部分考慮到生產(chǎn)成本和材料特性，大多為PA6-GF30 增強(qiáng)尼龍如圖4 所示（圖片來(lái)源：淘寶），其中PA6 即為高分子化合物，也稱尼龍6，PA6 熔點(diǎn)低，且可承受較為廣泛的工藝溫度，故而擁有較好的工藝兼容性，與此同時(shí)也兼具抗沖擊性和抗溶解性，但因其直接使用會(huì)產(chǎn)生有毒物質(zhì)，故而需要加入各種各樣的改性劑混合使用。GF30 是玻璃纖維復(fù)合材料，GF 代表玻璃纖維，GF30 表示該材料含有大約30% 的玻璃纖維成分。其主要由玻璃纖維和基體材料組成。玻璃纖維具有高強(qiáng)度、耐高溫、耐腐蝕等特點(diǎn)，被廣泛用于增強(qiáng)各種基體材料，以提高其機(jī)械性能和耐候性。這種復(fù)合材料結(jié)合了玻璃纖維和基體材料的優(yōu)點(diǎn)，擁有良好的加工性能和耐化學(xué)腐蝕性能。將兩種原材料組合形成的硬質(zhì)塑料結(jié)合了兩者的優(yōu)點(diǎn)，能夠很好地保護(hù)定轉(zhuǎn)子和其他內(nèi)部結(jié)構(gòu)的重要部分。由此延伸的加工工藝發(fā)展也相對(duì)成熟。金屬材料在頭殼零件部分的應(yīng)用較廣，一些大功率交流角磨機(jī)的機(jī)殼中也有應(yīng)用。金屬材質(zhì)的機(jī)殼表面能夠進(jìn)一步強(qiáng)化機(jī)殼整體的抗性和強(qiáng)度，但其生產(chǎn)成本偏高的同時(shí)整體重量較大，不適合便利攜帶，因而使用場(chǎng)景也相對(duì)單一。整體而言，無(wú)論是硬質(zhì)塑料外殼的角磨機(jī)還是金屬材質(zhì)外殼的角磨機(jī)，其機(jī)殼都必須遵循保證安全性的前提下，擁有良好的耐用性和質(zhì)量的可靠性。因此，在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中也應(yīng)遵循這一原則，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行材料的選擇。

（三）交流角磨機(jī)機(jī)殼中的表面加工處理應(yīng)用。確定好合適的材質(zhì)后，選擇合適的表面加工工藝可以賦予產(chǎn)品美觀度的同時(shí)對(duì)產(chǎn)品的外觀還起到保護(hù)作用，增加產(chǎn)品的使用壽命，能夠完美地表達(dá)材料的特性，帶來(lái)不一樣的裝飾效果。是賦予交流角磨機(jī)良好的外觀質(zhì)感必不可少的工序。[7][13][14]。

角磨機(jī)機(jī)殼的外觀大體分為主殼和尾殼兩個(gè)部分，所使用的材料包括金屬、硬質(zhì)塑料，部分存在包膠覆蓋的角磨機(jī)機(jī)殼所用的包膠材質(zhì)常見(jiàn)為PVC 和PU 為主。采用的加工工藝一般為二次注塑工藝。其中金屬加工通常通過(guò)冷壓、拉伸或鑄造等工藝制成；硬質(zhì)塑料因其主要由高分子化合物組成，一般分為熱塑性硬質(zhì)塑料和熱固性硬質(zhì)塑料兩種，熱塑性硬質(zhì)塑料是通過(guò)加熱軟化，加壓成型后冷卻而得到的材料。熱固性硬質(zhì)塑料是指通過(guò)加熱固化后，不能軟化再塑性的材料。

相較于價(jià)格昂貴的奢侈品，角磨機(jī)突出的重點(diǎn)更多則是注重性和安全性以及耐用性。而在不同加工工藝下，所加工的角磨機(jī)質(zhì)量也會(huì)有所不同，另外，從產(chǎn)品設(shè)計(jì)到加工投產(chǎn)過(guò)程中還可能會(huì)出現(xiàn)諸如量產(chǎn)或零部件故障等一系列損耗，因此，對(duì)于角磨機(jī)而言，表面加工工藝的重要性不言而喻。隨著時(shí)代的進(jìn)步和技術(shù)的不斷發(fā)展，角磨機(jī)機(jī)殼的表面加工工藝也越來(lái)越成熟，且不同材質(zhì)的機(jī)殼所采用的加工工藝也不同，提供給角磨機(jī)表面的加工工藝也有了更多的選擇。可以嘗試保證機(jī)殼表面質(zhì)量的前提下嘗試進(jìn)行多種加工工藝的組合，給予消費(fèi)者更新穎的使用體驗(yàn)。

四、基于CMF的交流角磨機(jī)機(jī)殼設(shè)計(jì)創(chuàng)新

（一）確定設(shè)計(jì)對(duì)象。基于對(duì)交流角磨機(jī)機(jī)殼的分析，制訂了交流角磨機(jī)機(jī)殼CMF 設(shè)計(jì)創(chuàng)新方案。模型通過(guò)CREO 軟件進(jìn)行外觀、零件與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，再通過(guò)Shapr3D 軟件進(jìn)行外觀可視化渲染。選擇的交流角磨機(jī)為后置開(kāi)關(guān)型交流角磨機(jī)。機(jī)體原型為某品牌220V 交流角磨機(jī)，具體見(jiàn)圖5。機(jī)殼整體設(shè)計(jì)效果圖和爆炸圖如圖6、7 所示。

從設(shè)計(jì)上看，后置開(kāi)關(guān)型交流角磨機(jī)整體機(jī)身較為光滑，色塊分布空間較大且比例較為均勻，可直觀展現(xiàn)顏色選取的整體效果，同時(shí)其機(jī)身即為使用者的握持區(qū)域，能夠直觀展現(xiàn)選取材質(zhì)的質(zhì)感及表面加工工藝的效果。

從結(jié)構(gòu)上看，這款角磨機(jī)最大的特征是將開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)移到了尾殼部分，一般采用撥片式開(kāi)關(guān)，相較于推按式開(kāi)關(guān)更為省力，結(jié)構(gòu)上省去了推按式開(kāi)關(guān)的推拉桿整體也更為簡(jiǎn)單，零件更少，機(jī)殼表面干凈利落，進(jìn)一步降低了零件加工成本。這使得使用者在使用工具的過(guò)程中更專注于控制機(jī)體打磨或切割材料的角度或深度，撥片式開(kāi)關(guān)即關(guān)即停的設(shè)計(jì)也尤為方便。

（二）具體設(shè)計(jì)思路。外觀顏色的設(shè)計(jì)思路是延續(xù)市面主流所使用的“主體色+ 黑色”的組合形式。同時(shí)，在主體色的選取上以增強(qiáng)主體色的識(shí)別度為主，且盡量避免與市面上出現(xiàn)過(guò)的主體色雷同。同時(shí)結(jié)合機(jī)殼CMF 色彩趨勢(shì)分析，故而整體采用了偏藍(lán)色系的春日青作為主體色，做到了跟主流大廠主體色的區(qū)分，同時(shí)選擇明度較高的亮色也具有一定的識(shí)別性。在顏色分布上，也做到了依據(jù)零件和功能性進(jìn)行了區(qū)分，在主殼、尾殼和防塵罩3 個(gè)主要零件上都做了顏色穿插，避免了顏色全部統(tǒng)一而導(dǎo)致外觀上零件難以區(qū)分的情況。

材質(zhì)選擇的思路則是體現(xiàn)角磨機(jī)使用的安全性及功能的可靠性，由于金屬外殼并不能滿足顏色多樣化的創(chuàng)新，因此放棄了笨重且不易攜帶的金屬外殼，統(tǒng)一選擇國(guó)內(nèi)外統(tǒng)一使用的PA6-GF30 增強(qiáng)尼龍，能夠較為可靠地保護(hù)內(nèi)部定轉(zhuǎn)子及其他的零件結(jié)構(gòu)，符合當(dāng)下的角磨機(jī)機(jī)殼材料使用趨勢(shì)，也保障了內(nèi)部零件的安全性，在此基礎(chǔ)上硬質(zhì)塑料可以利用不同的表面加工工藝做出不同的表面紋路，由于機(jī)殼表面結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，所以通體并未采用包膠處理，減少了后續(xù)工藝處理的復(fù)雜性的同時(shí)也控制了成本。

表面加工工藝的設(shè)計(jì)思路是確保舒適性和安全性的同時(shí)充分利用硬質(zhì)塑料的加工多樣性，做出兩種粗糙度不同的表面，做到殼體區(qū)分的同時(shí)保證不同的握持手感，主殼基于硬質(zhì)塑料材質(zhì)做了霧面效果，表面密集分布的微粒凸起使得紋路較為細(xì)膩，親膚性好，同時(shí)增加了表面的粗糙程度，加大了摩擦力，可以有效避免使用者在使用過(guò)程中出現(xiàn)脫手的風(fēng)險(xiǎn)，具體效果見(jiàn)圖8；尾殼部分則是做成凹坑紋理的效果，相較于主殼表面更為粗糙，使用者的手部與其接觸形成更大的摩擦力，進(jìn)一步避免了使用時(shí)脫手的可能，與此同時(shí)，摩擦力大的表面以及主尾殼紋路不同的設(shè)計(jì)則為使用者后續(xù)的拆卸維護(hù)和保養(yǎng)提供了便利，具體效果見(jiàn)圖9。

結(jié)構(gòu)上，主殼部分相對(duì)復(fù)雜，具體效果如圖10 所示。為了確保角磨機(jī)原有的功能正常使用，主殼內(nèi)部保留了定轉(zhuǎn)子、碳刷、開(kāi)關(guān)等相關(guān)零件容置的空間以確保原有角磨機(jī)的功能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。尾殼部分的效果如圖11 所示，防塵罩則選用了可拆卸式，置于尾殼左右兩邊，能夠更便捷、更高效率地清潔長(zhǎng)時(shí)間使用角磨機(jī)所積累的灰塵，減少保養(yǎng)成本，增加了角磨機(jī)的使用壽命，尾殼內(nèi)部設(shè)有卡槽，配合外部的防塵罩插口可以有效固定防塵罩。

為了進(jìn)一步展現(xiàn)機(jī)殼效果，將機(jī)殼組裝上零件，整體效果如圖12，為了確保角磨機(jī)能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)，因此內(nèi)部結(jié)構(gòu)中所采用的零部件與市面主流角磨機(jī)無(wú)明顯的變化，內(nèi)部零部件的組裝位置也基本一致。開(kāi)關(guān)部分采用了撥動(dòng)式開(kāi)關(guān)，置于角磨機(jī)尾部，相較于推拉式開(kāi)關(guān)更為省力，結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單；碳刷容置的空間更大，方便走線。底部壓板直接連接接線護(hù)套。結(jié)構(gòu)中所包含的碳刷、開(kāi)關(guān)等其他零件也根據(jù)角磨機(jī)實(shí)物做了材質(zhì)渲染處理。整體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與爆炸圖如圖13 以及圖14：

（三）總結(jié)。在本次設(shè)計(jì)方案中，將交流角磨機(jī)機(jī)殼與CMF 設(shè)計(jì)相結(jié)合主要體現(xiàn)在機(jī)殼表面的顏色選取，材質(zhì)應(yīng)用以及表面加工工藝的組合上，整體結(jié)構(gòu)合理，外觀上色彩選用較為和諧，整體色系相較于現(xiàn)有角磨機(jī)較亮，主體色藍(lán)綠色系在保留穩(wěn)定性的同時(shí)增添了活躍感。組合式的表面加工工藝賦予了角磨機(jī)新的握持手感，也給使用者增添了不同的使用體驗(yàn)，滿足保留交流角磨機(jī)原始基礎(chǔ)功能的基礎(chǔ)上，提供了外觀創(chuàng)新的要求。結(jié)果表明，CMF 設(shè)計(jì)在交流角磨機(jī)機(jī)殼創(chuàng)新應(yīng)用上獲得了良好的效果。且CMF 設(shè)計(jì)能為交流角磨機(jī)機(jī)殼設(shè)計(jì)發(fā)展提供創(chuàng)新思路，對(duì)交流角磨機(jī)的產(chǎn)品進(jìn)步具有一定意義。

不僅僅是角磨機(jī)，CMF 設(shè)計(jì)在整個(gè)電動(dòng)工具行業(yè)都有應(yīng)用的實(shí)踐價(jià)值和創(chuàng)新空間，作為具有復(fù)雜性、批量化特性的工業(yè)產(chǎn)品，電動(dòng)工具幾乎包含了所有工業(yè)設(shè)計(jì)的定義內(nèi)容[15]。因此兩者在結(jié)合的過(guò)程中嚴(yán)格保證原有功能的完整性和電動(dòng)工具使用安全性，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行外觀和質(zhì)感上的創(chuàng)新以避免改變內(nèi)部結(jié)構(gòu)從而出現(xiàn)實(shí)際使用上的安全隱患，或許是最安全，最可靠且最有效的思路。

結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)分析交流角磨機(jī)機(jī)殼的色彩、材料與表面處理工藝三要素，總結(jié)了交流角磨機(jī)機(jī)殼CMF 設(shè)計(jì)要點(diǎn)，同時(shí)結(jié)合角磨機(jī)使用安全性和功能可靠性，制訂了交流角磨機(jī)機(jī)殼CMF 創(chuàng)新設(shè)計(jì)方案。證明了CMF 設(shè)計(jì)理念在交流角磨機(jī)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用具有廣闊的前景和巨大的潛力[16]。但交流角磨機(jī)機(jī)殼CMF 設(shè)計(jì)仍存在發(fā)展的空間如：缺乏較為成熟的角磨機(jī)CMF 設(shè)計(jì)創(chuàng)新體系，機(jī)殼表面的加工工藝也未能實(shí)現(xiàn)多樣化的突破等。與此同時(shí)，結(jié)合CMF 設(shè)計(jì)內(nèi)涵以及現(xiàn)代審美發(fā)展趨勢(shì)，角磨機(jī)作為一款電動(dòng)工具一直在專注于功能性、實(shí)用性和安全性的保障，對(duì)于顏色、材質(zhì)及表面加工工藝的多樣性探索仍存在一定的研究空間。

作為設(shè)計(jì)師，需要捕捉到角磨機(jī)設(shè)計(jì)創(chuàng)新方向上的缺口，結(jié)合CMF 設(shè)計(jì)理念，賦予角磨機(jī)更好的外觀質(zhì)感和精神意象，從而進(jìn)一步提高了角磨機(jī)在電動(dòng)工具市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力，滿足了消費(fèi)者多樣化的需求。