数控机床设计要点之我见

刘　超（大连机车车辆厂配件二分厂,辽宁　大连　116000　）

数控机床设计要点之我见

刘超
（大连机车车辆厂配件二分厂,辽宁大连116000）

摘要：数控机床的设计要体现人性化理念，要将机床设备的实用性、功能性与人体身体结构、生理功能保持协调一致，要保持外形上的大方、美观，也要保证机床设备在生产工艺、结构部件设计、原材料选取中的环保和优质。

关键词：数控机床；设计要点；控制面板；封闭防护

0　引言

新经济时代中，设计人员在数控机床的外观造型上投入了加倍的专注和精力，目标是为了让数控机床的外形具备独特醒目的风格特色，给数控机床配备多种功能，并将功能性与操作员的使用心理结合起来，让数控机床产品兼备人性化特性。与人性化设计目标相配合的是，设计中要求实现机床应用的精密性、多元应用性、智能性、稳定安全性和快捷系统性。

1　数控机床的外观设计要点

数控机床外观设计的首要标准是将外观设计与机械功能协调配合，在机床外观上体现机械工程技术功能，同时也将机械工程技术以富于美感的形式表现出来。数控机床不仅仅要满足客户对机械功能的需要，同时也需要将美学设计中的积极乐观、愉快健康元素结合融入，具体在数控机床设计中的原材料选择、色彩设定与应用、工程应用工艺、机械操作流程等要素都应当从外观设计中体现和表达出来，实现外表的美观整洁和功能方面的高效、多样化。在数控机床的外观设计上，要注意将外观美学设计理念与艺术品味、创新科学性能、文化品牌特征、时代特征与时代潮流等要素协调统一，并集中体现于机床的外观设计之中。为了保证数控机床在外观上的现代、时尚美感，设计人员应当从造型设计过程中的原材料选择、机床组织结构设计、机床功能应用、机械工程技术与机械设备的结合应用等方面入手，选择使用绿色节能、清洁环保的原材料，将数控机床设备的外观造型设定于人文理念、美学理念与机械工艺的三者结合，首先满足机床设备的使用功能，然后从生产成本节约、延长设备的使用期限、提高设备的综合质量、加强设备投入生产后的经济效益。在数控机床的外观设计方面，需要有关企业为设计工作的科学研究和创新设计提供经济上的支持，也需要在外观设计中加入高新科学技术的应用，将现代社会的时代特征、工业生产的艺术特征、现代科学的技术特征加入到外观设计之中。

2　数控机床的控制面板设计要点

控制面板是让操作员与数控机床直接联系起来、并实现相互沟通的设备部件，因为操作员对数控机床的使用过程中，最经常接触、最长时间接触的部件即是控制面板，因此控制面板是否能够为工作人员带来操作便利、视觉美感、流畅安全、稳定愉悦等感受，是检验与评价机床控制面板设计水平的重要标准。数控机床控制面板的设计应当为操作人员带来熟悉、简便、亲近的操作应用体验，能够让操作人员在使用过程中产生愉悦、快乐的体验。详细说明，控制面板在设计过程中需要注意的要点包括：一是机床操作按钮的位置与高度。普通工作人员的高度在站立一米五、坐姿一米二左右，那么数控机床控制面板上的按钮安放位置应当考虑到此高度范围内的视线水平范围和肢体活动范围，在适当的位置和距离安放显示屏和仪表盘。如果设计人员能够遵守以上要求，笔者相信只要在设计中符合以上要求，数控机床可以提高使用性能和生产效果。设计师需要对数控机床按钮摆放位置、按钮功能、按钮指示灯进行研究分析，实现机器控制面板的智能化交互操作，反映数控机床控制面板和操作员之间的信息沟通与交流联系，减少人机对话之间的障碍，帮助操作员和机械设备之间的愉快、和谐相处，强化机床产品的核心科学技术，提高数控机床的品牌价值，在机床产品的颜色选择、外在线条、界面设计过程中，优化进行安置与组合，在外观设计中融入国际行业符号和具备独特风格的外形要素语言，使得产品设计具备创新性，能够取得非常显著的成效。

3　数控机床的其他设计要点

3.1数控机床应当具有安全性和稳定性

数控机床在设计上加强机器设备的效能、速度、智能化和自动化，也需要提高数控机床的稳定性和防护性，采用封闭防护外观设计，将机床内部重要零件包裹、隐藏起来，防止外部异物对精密仪器形成干扰和破坏，避免灰尘等污染物和杂物进入。首先，应当做好数控机床的安全联锁装置，保证在有危险状况发生时，数控机床能够与安全连锁共同作用，实现对操作员生命安全的保护，阻止危险事故的发生，或者当危险事故发生时能够自行解除危险因素。其次，在数控机床的防护外罩结构设计过程中，优先选择组合式外罩结构设计，理由是该种设计方式便于维修、组装和运输。最后，为了提升数控机床的安全稳定系数，应当保持机床外形上的简洁整齐，增进机械设计与美学法则之间的和谐关系。

3.2数控机床应当在设计中加入创新性

创新性设计包括两个方面，一是数控机床在科研技术上的创新提高，二是数控机床在外观上的新颖独特。如果设计师能够把握数控机床外观上的独特风格，为数控机床设计出别具一格、与众不同、标新立异的外观造型，将为数控机床抢占国内和国际市场提供很大帮助。设计工作者可以充分利用自己的创意思维，增加并丰富数控机床外观造型设计、界面设计的内容，对机床产品的视觉印象、机床功能的灵敏度和精准度提高了，也保证了操作员在工作环境中的人身安全性，保证机床部件中的气体、液体、线路独立运营和正常工作。

3.3数控机床设计中艺术美学

数控机床的美学设计应当具备两方面的作用：一是有助于提高机床生产公司的企业形象和企业品牌价值，通过数控机床外形设计中的艺术影响优势，为企业提高在国内市场和国际社会上的信誉打好基础。数控机床的色彩选择和设计应当使用流行时尚、具有国际风范的色彩，开发新产品需要融入以人为本的理念，或者应用单一、间接的颜色，或者应用明快、愉悦、清新的颜色，给操作者带去爽朗、典雅、高端的视觉体验。数控机床的颜色应当简单、质朴、纯度低，并配合局部小范围内的高纯度颜色，调整颜色的明亮对比，营造欢快、明亮、内容丰富、醒目突出的视觉感受。

综上所述，在数控机床的设计过程中，有关工作人员应当加强专业技能，在数控机床的外观设计、控制面板设计、色彩设计、功能设计和安全稳定性设计方面重点研究，提高机床的功能实用性和美观标志性，提高数控机床的综合质量。

参考文献：

[1]任文祥,肖楠,郭维城.基于QFD的老式数控机床改造研究[J].沈阳工程学院学报(自然科学版),2010(03).

[2]赵中敏.机床各系统部件的再制造实践[J].中国设备工程，2010(10).

[3]李晓静.机床的振动及防治对策研究[J].科技创业家,2012(15).