关于机床的造型设计应用研究与分析

张冬梅，李 强

沈阳机床(集团)有限责任公司钣焊分公司技术部，辽宁沈阳 110141

关于机床的造型设计应用研究与分析

张冬梅，李 强

沈阳机床(集团)有限责任公司钣焊分公司技术部，辽宁沈阳 110141

随着科技的日新月异，数控机床造型逐渐出现俱佳的宜人性，功能和结构更加完善，在外观上也具有了美学意义。追根溯源，是由于新工艺、新结构、新材料的出现。在具备这些优势条件的前提下，工业设计师将会发挥更大的创新能力，其自由度与灵活性也会更大。

造型设计；数控机床；工程设计

最近几年，设计师越来越重视数控机床造型的设计，企图在外观造型上取得独具一格的风格，也进而试图解决在功能方面的新课题，即：生产出与人的心理肌能与生理相符合的“产品”，最终实现人与“产品”有关的众多功能的最佳效果。在控制技术与机械制造技术的基础上起步的数控机床(智能化、多功能化、高精度化、系统化、高速化、高可靠性、模块化等高新技术)已成为当今数控机床的发展方向。

1 关于机床的造型设计

机床造型设计讲求美学艺术与工程的有效结合，它不是纯粹的美术和工程技术设计。现做如下介绍：

鉴于以上机床造型设计美学艺术与工程技术的结合，产品与人的关系在设计产品中是要处理好的。要以舒适宜人、心情舒畅、精神饱满为理念，以求材料、色彩、工艺、操作、使用、质地的完美结合，注重效率的提高，功能的齐全。在产品方面，设计的主要对象是机床，要把握好应用造型设计原理，以求机床的艺术性和科学性的统一、精神文明与物质文明的统一，适应时代审美的要求。这样创造出的产品才能物质功能与精神功能水乳交融。，

在应用造型设计的法则和原则方面，要创造性地将产品的结构、功能 、工艺、市场经济材料、宜人性、造型等因素恰当地运用在机床的造型和结构上。经过合理的造型设计，不但可以增长旧产品的使用寿命，而且能创造极高的经济效益。还有一点值得指出，那就是产品的外观款式新颖时尚。此外，机床造型设计还能促进老产品的更新换代，如同一场革新革命。

有关机床造型的造型形式美表现，工程技术问题，造型设计构思表现的方法与技能的密切结合问题，是要投入大量人力物力的，当然高科技是必不可少的。在当今社会的风云突变中，工业化似乎已被广大人们所接受，它所容纳的现代艺术与现代科技的元素必然会促进社会环境和时代风貌的变化，产品也会显现出科学性与艺术性。

2 关于控制面板的设计

人对机床第一手操作的工具以及人和数控机床之间沟通尤显突出一个部分是控制面板。使用它的最终目的是使操作者在其中享受到乐趣感、亲近感、从而激发热情的工作态度，这无形中就会提高工作的效率。作为操作者，应谨记人机学的最新成果，在适时设计CRT按键钮站时，以下原则是必须要注意的，这无疑会增加使用者关于如何正确操作调节的信息含量。

1 ）安放按钮站的高度与位置时，1.5m的站姿、1.2m的坐姿为最优视线高度和最佳操作范围；2）最佳视野及有效视觉范围内内适宜安放按键和操纵按钮；3）正常视距范围内通常要求放置数显表或显示屏。

在遵循了以上注意事项的前提下，我们相信会达到事半功倍的效果。设计师全力调查按键的功能状况、各种按钮及众多指示器的有效性，了解对操作者工作能力有影响的方面，这样才能做好交换窗口的CRT操纵面板的设计，掌握数控机床界面的联系与信息的蕴涵状况。要想缩短人、机间的距离，做好人的情感沟通、对话的交流，产品的营造是重中之重，科学技术的力量也是不容小觑的。比如：色彩、形式、表面处理上的排列、组合、错落、穿插，就掺入了国际标准化的生动的象形符号和独具特色的造型语意元素，使得意象抽取和形态设计上就先声夺人，从而取得产品在主机整体变化上的丰富性、单体形态特征上的新颖性，其耀眼是不言而喻的。

3 关于安全防护罩的设计

全封闭防护造型是高效、高速、自动化数控机床常采用的，因其在某种程度上遮掩了全部主体机床和大部分的外观形体，做好该关口，就好比给它一层暖棉被。在具体设计全封罩时，以下几点是需要注意的：

1 ）防漏结构最好是迷宫式的，适当位置的冷却液回流导槽最好为润滑性的，二者设置在开合门的接缝处；2）机电安全联锁装置类似于人的防身装置，有利于人身安全，安装在开合门上；3）就全防罩结构种类而言，块组合式结构最佳，整体式、升降式、板块组合式是其中的几种。其中组合式便于运输与装拆制造；4）我们要了解用户的环境、心理特征，灵活选定设计，使造型美观与结构强度二者兼具、协调一致。 美学法则可以使线形简洁和色彩雅致，工业设计可以达到比例的和谐、人机工学规律的有机结合会给人逼真的质感，再考虑进去数控主机的性质、类型，相信会有完美的令顾客满意的防护罩。

可见，工业设计师擅长的外观形体设计、独树一帜造型风格无疑是具有很大的市场潜力，在创意发挥的灵活多变、游刃有余，为做好数控机床的造型设计提供了巨大的空间与可能。在了解了防护罩的一些注意事项后，现在系统的看一下。全封闭安全防护罩不但要对运行环境的保护、外部视觉品质、整台机床的精度、人身安全保护性等因素进行考虑，又要单独监管各运行部件的气、液、油、电线、电缆、粉尘等管缆流通，而且要防御各运动部件精密滚珠丝杆副、各坐标精密导轨的恰当装置。

在设计中融入美学元素，主要是从色彩上来体现的。主要有两方面：1）提高企业的美好形象。鉴于产品早已在用户中的信誉，公司依旧走传统路线，对新产品的开发以原有的色调为主基调，辅以时兴色泽，打造属于自己的王牌；2）体现人文主义思想。机床的色彩，是覆盖在整个机床形体之上的，机器用色以单纯为佳，含蓄、温馨、清爽，2-3色的色彩给人以清新、高雅、舒适感觉，工人面对色彩亲切的机器，必能愉悦心境。其主色彩为朴素、沉着、低纯度，辅以小面积的较高纯度色，讲求光泽色彩的亮丽，避免沉闷，显出沉静，避免单调，彰显单纯。简洁醒目的色彩，增加整体的立体感，温馨美丽的色彩，给人内心的宁静与舒适，精神的稳定、愉快与集中。为了缓解使用者眼睛的疲劳状态，应当恰当地选择涂料的色彩，这样不但能提高机械信息的显示能力，还能促进劳动生产率的提高。可见，着色不仅仅是增加了机器本身外观上的魅力，也一定程度上使新机床的质量和技术水平上升到另一个高度。

4 结论

在这个物质文明与精神文明双重并举的时代，数控机床的宜人性设计是众望所归的。面对激烈的市场竞争，可操作性强、科技含量高等因素已经不能满足人们的需要了，更多的转向了操作者的身心愉悦上，“人”与“机”的高度协调也就成为了必然选择。因此，在产品设计中应投入大幅度的能量，使宜人性数控机床产品遍地开花，在市场竞争中先声夺人。

[1]吴宗泽.机械结构设计准则与实例[M].北京：机械工业出版社，2006．

[2]王敏，于爱兵，赵宇，李冕.数控机床造型的再设计[J].制造技术与机床，2005(6)：30-31．

TG659

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1674-6708（2012）59-0041-02