探析數控機床造型設計的要點

孫健

摘要：伴隨全球經濟迅速發展、科學技術日益突破創新，機械加工制造行業面臨著巨大的市場機遇和良好的發展前景。機械加工企業要想在激烈的市場競爭中取得優勢，必須實現科技創新，優化數控機床的造型與功能設計，以提升數控機床的外觀與質量。下文中，筆者將針對現階段國內機械加工制造企業數控機床造型設計的情況，總結數控機床造型設計的標準及具體策略要點。希望以此篇論文為同行業者提供建議參考。

關鍵詞：策略要點;造型設計;數控機床;機械加工企業

曾經，國內機械加工制造企業片面追求數控機床的質量、性能，忽視了外觀造型設計，導致國內的數控機床質量性能符合國際技術標準，但造型外觀不夠出色，無法吸引客戶購買。我們應科學認識到數控機床造型外觀設計的重要性，秉持人性化設計理念，在造型外觀設計中引入人體工程學相關知識與理論，確保數控機床的造型美觀，富于藝術美感，以贏得國家市場的歡迎與青睞，提升數控機床產品的國際競爭力。

一、數控機床造型設計的要素

數控機床的外觀造型設計要素，是指給人留下視覺印象的機床外觀組件，包括：標牌、電控柜、油箱、水箱、排屑裝置、數控系統、把手、觀察窗、門和外罩，等等。不同的外觀組件，其造型設計的特色不同。以標牌、把手和機床門為例，上述外觀組件是造型設計的重點部分，與其他外觀部件相互搭配協調，共同構成統一的數控機床整體造型。

二、數控機床造型設計的標準與原則

（一）藝術標準與原則

藝術原則是數控機床的造型設計的首要標準與原則，除了功能性、智能便利、高效安全等造型設計原則外，設計師還應考慮到市場對數控機床外觀造型的藝術美觀設計要求，從裝飾、質感、色彩、形態等方面，設計出符合客戶審美需求的數控機床產品。設計師在數控機床造型外觀設計過程中，應把握尺度、規格、比例、協調、對稱等設計要素，設計出風格獨特、造型優美的機床。

（二）技術標準與原則

技術標準與原則是數控機床造型外觀設計的最重要原則，僅僅符合藝術審美，缺乏技術性的數控機床產品，無法為企業創造利潤收益，贏得市場份額。因此，數控機床的技術美主要體現在造型設計中考慮人機工程學方面的客觀要求。外觀設計的人性化是機床造型的重點。顧客在對機床操作中接觸最多的還是數控機床的外觀件。在藝術美的機床上要嚴格遵循技術要求進行設計，充分結合與操作人員的接觸性，堅持以人為本，積極打造宜人性外觀造型。讓操作人員在藝術美的享受中能夠使用方便、舒適，從生理和心理兩個方面提高工作積極性。

三、數控機床造型設計的策略要點

隨著數控機床自動化程度的日益提高，操作者在更高的技術層面上影響著數控機床的工作質量。如何讓操作者最有利地發揮工作效率，減少不利因素，需要使機床在造型設計上滿足人的生理和心理要求。現階段，數控機床造型外觀設計存在顯示裝置不美觀、線條生硬、體型龐大、色彩搭配不當等問題，采用人機工程學原理指導數控機床的造型設計不僅可以美化機床外觀造型，創造良好的人機互動關系，同時也改變著操作者的工作環境。

（一）人機系統的造型設計策略

在數控機床的實際操作中，操作者和機器本身都有著各自無法比擬的優勢，取長補短己達到人機系統的最佳效率和總體功能，是人機系統設計的基礎要求。在數控機床的使用過程中，指令程序編程、系統的監護維修、故障的排除和意外事件的及時處理都需要由工作人員進行承擔;而數控機床則要承擔速度快、精密度高、規律性強、時間強度大以及高級運算、危險和笨重方面的工作。隨著科學技術的不斷發展，人的體力工作將越來越多的被機械所代替，但是要實現整體、有效的運轉離不了機宜人和人適機雙方面的結合，形成數控機床人機系統的整體設計。

（二）人機界面的造型設計策略

人機界面是數控機床與操作技術人員信息交互的渠道與媒介一一操作技術人員通過編程，將指令輸入機床系統;數控機床接受信息，并將反饋結果輸出在設備屏幕上。上述過程中，技術人員和數控機床之間完成信息交換和溝通互動。

人機界面的造型設計內容可以劃分為：工件處理區、控制區（包括操作區和監控區）。設計師應遵守親切、熟悉、安全、便利、簡單易懂的原則，完成人機界面的造型設計。

（三）色彩的造型設計策略

數控機床的設計師應關注色彩對使用者的心理暗示與情緒影響。如果，數控機床的外觀造型使用了金屬色，呈現了科技感的同時，也給人呆板、冰冷、不夠人性化的情緒感受，無形中增加了技術人員的內心壓力。

筆者建議，數控機床的造型外觀中適宜采用清新、優雅、舒適的顏色搭配方案，營造出親切、放松的色彩藝術感受，給予技術人員愉快、舒適的操作體驗;不建議使用冷色系，或者過分鮮艷、靚麗的顏色搭配，前者容易產生低落、壓迫的心理暗示;后者過分凌亂和搶眼，容易對機床操作產生干擾。通常情況下，由三至五種顏色協調搭配的設計即可滿足需求，建議使用低純度、大面積的色彩設計方式，配合警示色、面板色和裝飾色，完成色彩造型設計。

（四）安全防護的造型設計策略

關于安全防護的數控機床造型設計，設計師應從生理、心理不同層面制定設計思路，一方面要給予操作技術人員心理上的安全感，另一方面，要從造型設計的實際功能上，確保技術人員的人身安全。具體說明，心理安全感的設計策略，由冷靜的配色、精細的外觀造型來實現;人身安全的設計策略，由界面設計、按鈕設計、開關設計、規格尺寸設計來實現。設計師應合理分析作業環境、加工制造精密度對技術操作人員可能產生的影響與干擾，選擇全封閉或者半封閉的造型外觀設計方案，以確保技術人員的人身安全。結合具體情況，可以采用安全鎖的造型設計方案，當防護門打開時，啟動安全鎖，禁止啟動數控機床;當防護門關閉后，安全鎖解開，可以啟動數控機床，從而防范事故隱患的產生，保證人身安全與財產安全。設計師還應當為電器柜安裝自動斷電裝置，以加強數控機床的安全等級，防范觸電事故。

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