張冬梅，李 強

沈陽機床(集團)有限責任公司鈑焊分公司技術(shù)部，遼寧沈陽 110141

關(guān)于機床的造型設(shè)計應(yīng)用研究與分析

張冬梅，李 強

沈陽機床(集團)有限責任公司鈑焊分公司技術(shù)部，遼寧沈陽 110141

隨著科技的日新月異，數(shù)控機床造型逐漸出現(xiàn)俱佳的宜人性，功能和結(jié)構(gòu)更加完善，在外觀上也具有了美學意義。追根溯源，是由于新工藝、新結(jié)構(gòu)、新材料的出現(xiàn)。在具備這些優(yōu)勢條件的前提下，工業(yè)設(shè)計師將會發(fā)揮更大的創(chuàng)新能力，其自由度與靈活性也會更大。

造型設(shè)計；數(shù)控機床；工程設(shè)計

最近幾年，設(shè)計師越來越重視數(shù)控機床造型的設(shè)計，企圖在外觀造型上取得獨具一格的風格，也進而試圖解決在功能方面的新課題，即：生產(chǎn)出與人的心理肌能與生理相符合的“產(chǎn)品”，最終實現(xiàn)人與“產(chǎn)品”有關(guān)的眾多功能的最佳效果。在控制技術(shù)與機械制造技術(shù)的基礎(chǔ)上起步的數(shù)控機床(智能化、多功能化、高精度化、系統(tǒng)化、高速化、高可靠性、模塊化等高新技術(shù))已成為當今數(shù)控機床的發(fā)展方向。

1 關(guān)于機床的造型設(shè)計

機床造型設(shè)計講求美學藝術(shù)與工程的有效結(jié)合，它不是純粹的美術(shù)和工程技術(shù)設(shè)計?，F(xiàn)做如下介紹：

鑒于以上機床造型設(shè)計美學藝術(shù)與工程技術(shù)的結(jié)合，產(chǎn)品與人的關(guān)系在設(shè)計產(chǎn)品中是要處理好的。要以舒適宜人、心情舒暢、精神飽滿為理念，以求材料、色彩、工藝、操作、使用、質(zhì)地的完美結(jié)合，注重效率的提高，功能的齊全。在產(chǎn)品方面，設(shè)計的主要對象是機床，要把握好應(yīng)用造型設(shè)計原理，以求機床的藝術(shù)性和科學性的統(tǒng)一、精神文明與物質(zhì)文明的統(tǒng)一，適應(yīng)時代審美的要求。這樣創(chuàng)造出的產(chǎn)品才能物質(zhì)功能與精神功能水乳交融。，

在應(yīng)用造型設(shè)計的法則和原則方面，要創(chuàng)造性地將產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、功能 、工藝、市場經(jīng)濟材料、宜人性、造型等因素恰當?shù)剡\用在機床的造型和結(jié)構(gòu)上。經(jīng)過合理的造型設(shè)計，不但可以增長舊產(chǎn)品的使用壽命，而且能創(chuàng)造極高的經(jīng)濟效益。還有一點值得指出，那就是產(chǎn)品的外觀款式新穎時尚。此外，機床造型設(shè)計還能促進老產(chǎn)品的更新?lián)Q代，如同一場革新革命。

有關(guān)機床造型的造型形式美表現(xiàn)，工程技術(shù)問題，造型設(shè)計構(gòu)思表現(xiàn)的方法與技能的密切結(jié)合問題，是要投入大量人力物力的，當然高科技是必不可少的。在當今社會的風云突變中，工業(yè)化似乎已被廣大人們所接受，它所容納的現(xiàn)代藝術(shù)與現(xiàn)代科技的元素必然會促進社會環(huán)境和時代風貌的變化，產(chǎn)品也會顯現(xiàn)出科學性與藝術(shù)性。

2 關(guān)于控制面板的設(shè)計

人對機床第一手操作的工具以及人和數(shù)控機床之間溝通尤顯突出一個部分是控制面板。使用它的最終目的是使操作者在其中享受到樂趣感、親近感、從而激發(fā)熱情的工作態(tài)度，這無形中就會提高工作的效率。作為操作者，應(yīng)謹記人機學的最新成果，在適時設(shè)計CRT按鍵鈕站時，以下原則是必須要注意的，這無疑會增加使用者關(guān)于如何正確操作調(diào)節(jié)的信息含量。

1 ）安放按鈕站的高度與位置時，1.5m的站姿、1.2m的坐姿為最優(yōu)視線高度和最佳操作范圍；2）最佳視野及有效視覺范圍內(nèi)內(nèi)適宜安放按鍵和操縱按鈕；3）正常視距范圍內(nèi)通常要求放置數(shù)顯表或顯示屏。

在遵循了以上注意事項的前提下，我們相信會達到事半功倍的效果。設(shè)計師全力調(diào)查按鍵的功能狀況、各種按鈕及眾多指示器的有效性，了解對操作者工作能力有影響的方面，這樣才能做好交換窗口的CRT操縱面板的設(shè)計，掌握數(shù)控機床界面的聯(lián)系與信息的蘊涵狀況。要想縮短人、機間的距離，做好人的情感溝通、對話的交流，產(chǎn)品的營造是重中之重，科學技術(shù)的力量也是不容小覷的。比如：色彩、形式、表面處理上的排列、組合、錯落、穿插，就摻入了國際標準化的生動的象形符號和獨具特色的造型語意元素，使得意象抽取和形態(tài)設(shè)計上就先聲奪人，從而取得產(chǎn)品在主機整體變化上的豐富性、單體形態(tài)特征上的新穎性，其耀眼是不言而喻的。

3 關(guān)于安全防護罩的設(shè)計

全封閉防護造型是高效、高速、自動化數(shù)控機床常采用的，因其在某種程度上遮掩了全部主體機床和大部分的外觀形體，做好該關(guān)口，就好比給它一層暖棉被。在具體設(shè)計全封罩時，以下幾點是需要注意的：

1 ）防漏結(jié)構(gòu)最好是迷宮式的，適當位置的冷卻液回流導(dǎo)槽最好為潤滑性的，二者設(shè)置在開合門的接縫處；2）機電安全聯(lián)鎖裝置類似于人的防身裝置，有利于人身安全，安裝在開合門上；3）就全防罩結(jié)構(gòu)種類而言，塊組合式結(jié)構(gòu)最佳，整體式、升降式、板塊組合式是其中的幾種。其中組合式便于運輸與裝拆制造；4）我們要了解用戶的環(huán)境、心理特征，靈活選定設(shè)計，使造型美觀與結(jié)構(gòu)強度二者兼具、協(xié)調(diào)一致。 美學法則可以使線形簡潔和色彩雅致，工業(yè)設(shè)計可以達到比例的和諧、人機工學規(guī)律的有機結(jié)合會給人逼真的質(zhì)感，再考慮進去數(shù)控主機的性質(zhì)、類型，相信會有完美的令顧客滿意的防護罩。

可見，工業(yè)設(shè)計師擅長的外觀形體設(shè)計、獨樹一幟造型風格無疑是具有很大的市場潛力，在創(chuàng)意發(fā)揮的靈活多變、游刃有余，為做好數(shù)控機床的造型設(shè)計提供了巨大的空間與可能。在了解了防護罩的一些注意事項后，現(xiàn)在系統(tǒng)的看一下。全封閉安全防護罩不但要對運行環(huán)境的保護、外部視覺品質(zhì)、整臺機床的精度、人身安全保護性等因素進行考慮，又要單獨監(jiān)管各運行部件的氣、液、油、電線、電纜、粉塵等管纜流通，而且要防御各運動部件精密滾珠絲桿副、各坐標精密導(dǎo)軌的恰當裝置。

在設(shè)計中融入美學元素，主要是從色彩上來體現(xiàn)的。主要有兩方面：1）提高企業(yè)的美好形象。鑒于產(chǎn)品早已在用戶中的信譽，公司依舊走傳統(tǒng)路線，對新產(chǎn)品的開發(fā)以原有的色調(diào)為主基調(diào)，輔以時興色澤，打造屬于自己的王牌；2）體現(xiàn)人文主義思想。機床的色彩，是覆蓋在整個機床形體之上的，機器用色以單純?yōu)榧眩?、溫馨、清爽?-3色的色彩給人以清新、高雅、舒適感覺，工人面對色彩親切的機器，必能愉悅心境。其主色彩為樸素、沉著、低純度，輔以小面積的較高純度色，講求光澤色彩的亮麗，避免沉悶，顯出沉靜，避免單調(diào)，彰顯單純。簡潔醒目的色彩，增加整體的立體感，溫馨美麗的色彩，給人內(nèi)心的寧靜與舒適，精神的穩(wěn)定、愉快與集中。為了緩解使用者眼睛的疲勞狀態(tài)，應(yīng)當恰當?shù)剡x擇涂料的色彩，這樣不但能提高機械信息的顯示能力，還能促進勞動生產(chǎn)率的提高?？梢姡粌H僅是增加了機器本身外觀上的魅力，也一定程度上使新機床的質(zhì)量和技術(shù)水平上升到另一個高度。

4 結(jié)論

在這個物質(zhì)文明與精神文明雙重并舉的時代，數(shù)控機床的宜人性設(shè)計是眾望所歸的。面對激烈的市場競爭，可操作性強、科技含量高等因素已經(jīng)不能滿足人們的需要了，更多的轉(zhuǎn)向了操作者的身心愉悅上，“人”與“機”的高度協(xié)調(diào)也就成為了必然選擇。因此，在產(chǎn)品設(shè)計中應(yīng)投入大幅度的能量，使宜人性數(shù)控機床產(chǎn)品遍地開花，在市場競爭中先聲奪人。

[1]吳宗澤.機械結(jié)構(gòu)設(shè)計準則與實例[M].北京：機械工業(yè)出版社，2006．

[2]王敏，于愛兵，趙宇，李冕.數(shù)控機床造型的再設(shè)計[J].制造技術(shù)與機床，2005(6)：30-31．

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1674-6708（2012）59-0041-02