探析数控机床造型设计的要点

孙健

摘要：伴随全球经济迅速发展、科学技术日益突破创新，机械加工制造行业面临着巨大的市场机遇和良好的发展前景。机械加工企业要想在激烈的市场竞争中取得优势，必须实现科技创新，优化数控机床的造型与功能设计，以提升数控机床的外观与质量。下文中，笔者将针对现阶段国内机械加工制造企业数控机床造型设计的情况，总结数控机床造型设计的标准及具体策略要点。希望以此篇论文为同行业者提供建议参考。

关键词：策略要点;造型设计;数控机床;机械加工企业

曾经，国内机械加工制造企业片面追求数控机床的质量、性能，忽视了外观造型设计，导致国内的数控机床质量性能符合国际技术标准，但造型外观不够出色，无法吸引客户购买。我们应科学认识到数控机床造型外观设计的重要性，秉持人性化设计理念，在造型外观设计中引入人体工程学相关知识与理论，确保数控机床的造型美观，富于艺术美感，以赢得国家市场的欢迎与青睐，提升数控机床产品的国际竞争力。

一、数控机床造型设计的要素

数控机床的外观造型设计要素，是指给人留下视觉印象的机床外观组件，包括：标牌、电控柜、油箱、水箱、排屑装置、数控系统、把手、观察窗、门和外罩，等等。不同的外观组件，其造型设计的特色不同。以标牌、把手和机床门为例，上述外观组件是造型设计的重点部分，与其他外观部件相互搭配协调，共同构成统一的数控机床整体造型。

二、数控机床造型设计的标准与原则

（一）艺术标准与原则

艺术原则是数控机床的造型设计的首要标准与原则，除了功能性、智能便利、高效安全等造型设计原则外，设计师还应考虑到市场对数控机床外观造型的艺术美观设计要求，从装饰、质感、色彩、形态等方面，设计出符合客户审美需求的数控机床产品。设计师在数控机床造型外观设计过程中，应把握尺度、规格、比例、协调、对称等设计要素，设计出风格独特、造型优美的机床。

（二）技术标准与原则

技术标准与原则是数控机床造型外观设计的最重要原则，仅仅符合艺术审美，缺乏技术性的数控机床产品，无法为企业创造利润收益，赢得市场份额。因此，数控机床的技术美主要体现在造型设计中考虑人机工程学方面的客观要求。外观设计的人性化是机床造型的重点。顾客在对机床操作中接触最多的还是数控机床的外观件。在艺术美的机床上要严格遵循技术要求进行设计，充分结合与操作人员的接触性，坚持以人为本，积极打造宜人性外观造型。让操作人员在艺术美的享受中能够使用方便、舒适，从生理和心理两个方面提高工作积极性。

三、数控机床造型设计的策略要点

随着数控机床自动化程度的日益提高，操作者在更高的技术层面上影响着数控机床的工作质量。如何让操作者最有利地发挥工作效率，减少不利因素，需要使机床在造型设计上满足人的生理和心理要求。现阶段，数控机床造型外观设计存在显示装置不美观、线条生硬、体型庞大、色彩搭配不当等问题，采用人机工程学原理指导数控机床的造型设计不仅可以美化机床外观造型，创造良好的人机互动关系，同时也改变着操作者的工作环境。

（一）人机系统的造型设计策略

在数控机床的实际操作中，操作者和机器本身都有着各自无法比拟的优势，取长补短己达到人机系统的最佳效率和总体功能，是人机系统设计的基础要求。在数控机床的使用过程中，指令程序编程、系统的监护维修、故障的排除和意外事件的及时处理都需要由工作人员进行承担;而数控机床则要承担速度快、精密度高、规律性强、时间强度大以及高级运算、危险和笨重方面的工作。随着科学技术的不断发展，人的体力工作将越来越多的被机械所代替，但是要实现整体、有效的运转离不了机宜人和人适机双方面的结合，形成数控机床人机系统的整体设计。

（二）人机界面的造型设计策略

人机界面是数控机床与操作技术人员信息交互的渠道与媒介一一操作技术人员通过编程，将指令输入机床系统;数控机床接受信息，并将反馈结果输出在设备屏幕上。上述过程中，技术人员和数控机床之间完成信息交换和沟通互动。

人机界面的造型设计内容可以划分为：工件处理区、控制区（包括操作区和监控区）。设计师应遵守亲切、熟悉、安全、便利、简单易懂的原则，完成人机界面的造型设计。

（三）色彩的造型设计策略

数控机床的设计师应关注色彩对使用者的心理暗示与情绪影响。如果，数控机床的外观造型使用了金属色，呈现了科技感的同时，也给人呆板、冰冷、不够人性化的情绪感受，无形中增加了技术人员的内心压力。

笔者建议，数控机床的造型外观中适宜采用清新、优雅、舒适的颜色搭配方案，营造出亲切、放松的色彩艺术感受，给予技术人员愉快、舒适的操作体验;不建议使用冷色系，或者过分鲜艳、靓丽的颜色搭配，前者容易产生低落、压迫的心理暗示;后者过分凌乱和抢眼，容易对机床操作产生干扰。通常情况下，由三至五种颜色协调搭配的设计即可满足需求，建议使用低纯度、大面积的色彩设计方式，配合警示色、面板色和装饰色，完成色彩造型设计。

（四）安全防护的造型设计策略

关于安全防护的数控机床造型设计，设计师应从生理、心理不同层面制定设计思路，一方面要给予操作技术人员心理上的安全感，另一方面，要从造型设计的实际功能上，确保技术人员的人身安全。具体说明，心理安全感的设计策略，由冷靜的配色、精细的外观造型来实现;人身安全的设计策略，由界面设计、按钮设计、开关设计、规格尺寸设计来实现。设计师应合理分析作业环境、加工制造精密度对技术操作人员可能产生的影响与干扰，选择全封闭或者半封闭的造型外观设计方案，以确保技术人员的人身安全。结合具体情况，可以采用安全锁的造型设计方案，当防护门打开时，启动安全锁，禁止启动数控机床;当防护门关闭后，安全锁解开，可以启动数控机床，从而防范事故隐患的产生，保证人身安全与财产安全。设计师还应当为电器柜安装自动断电装置，以加强数控机床的安全等级，防范触电事故。

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