机床产品设计要素的感性分析

原野，高炳学

（北京信息科技大学机电工程学院，北京100192）

机床产品设计要素的感性分析

原野，高炳学

（北京信息科技大学机电工程学院，北京100192）

通过分析机床产品，重点对这一产品设计之初感性方面的要求进行系统研究。

机床；感性工学；设计要素

1　感性工学对产品研究方法的概况

产品设计结合功能要求不同，设计上必定存在较大的差异，自然而然在处理感性工学上出现较大的区别，进行相关概念研究工作时，必须依据不同的处理形式使这一概念得到合理的运用。作为这一领域研究的权威，著名教授长盯三生经过多年的苦心研究，最终确定了这一概念的三种表达形式，即感性语言区分、感性工学模式以及感性工学模型处理三类。当下，产品本身所涉及的前期处理，主要结合下列几点完成相应的操作：1）进行机床设计时，必须使其样本以及相应的空间准备妥善；2）确定设计过程中满足标准要求的感性语言空间，同时获取需要的感性词汇；3）针对所选取的样本，获取不同渠道的感性建议，经过系统讨论确定最终意向［1］。

2　机床产品设计方法

2.1机床产品样本空间建立及样本选取

机床设计阶段，相关样本的选择必须通过专业渠道获取，具体包含有机床设计师、从业人员、理论教师以及同学帮助等渠道得到相应的设计资料，以此作为前提确定后期样本选择的储备资源，经过合理筛选确定最终可供选择的机床类型四十种，例如沈阳机床、哈斯等类型。参照相关机床得到后期所需要的器械样本。

2.2感性语意空间建立及代表感性词汇确立

机床设计阶段，确定的感性语汇需要进行全面细致的删选处理，一旦出现失误，必然会造成后期得到的理论与评价失去合理性，实验将不再具备任何价值。故此在进行这一工作时，我们需要大量收集可以反映出社会群众真正需要的感性词汇。本文在这方面经过综合整理，确定了一百个词汇提供参考，而词汇的获得主要依靠下列几种方式进行：头脑风暴、相关器械操作简章、请教大量专业人士后整理所得、遵循感性工学要求等多个方面。整理后得到以下词汇：精密的、冰冷的、现代的、复杂的、大气的、准确的、轻巧的、精密的、粗糙的、简约的、复杂的、现代的、传统的、炫酷的、稳住的、耐用的、美观的、时尚的、饱满的、硬朗的、艺术性的、个性的、便于舒适的、人性化的、整体性的、流畅的、高端的等。

在丰富的机床操作经验以及后期对该设备的了解情况下，利用表格中针对每一台所提供的标签按照相应的理解进行评判，评判相应的形容是否符合真实的标准，结合真实标准给予分数：-2分（此为所有分数中最低，代表着与事实完全不符），2分（此为所有分数中最高，代表着与实际情况切实相符），-1分（代表着与事实存在较大误差，并不十分认同），0分（代表着一般认同），1分（代表着基本认同）。在综合评定后获取四个词汇采取刚性语义相关处理，最终确定分数平均值。

2.3代表样本感性意象调查与分析

通过语义测量表（表1、表2）从词汇库里筛选出四组感性意象，分别为：精密的-粗糙的，简约的-繁杂的，炫酷的-普通的，现代的-传统的。结合调查研究分析所得到的信息，在前一步操作的基础上得到四组刚性词汇研究对象，将之和事先准备的四十个样本综合计算，以此获得相应的分数平均值，同时需要确保相关信息来源通过机床工作者以及学生团队等合理渠道获得。

表1　感性语义评价平均值（机床操作人员组）

表2　感性语义评价平均值（老师学生人员组）

对实验数据进行收集整理，确定数据合理有效性，按照相关计算标准进行处理。在一系列操作后得到最终所需要的数据，同时确定了四组目标对象所需要的刚性排名，排名第一位的是精密的，第二位则是现代的，第三位是简约的，排名最后一位则是炫酷的。结合此次分数的排名不难发现，在处理机床设计问题时，人们首先关注的是该设备的性能是否精密，功能是否完善，只有确定了这一点，才会开始进行后期色彩外形的处理。

3　机床产品样本设计要素分析与提取

3.1机床产品形体要素分析

机床设计阶段，除了需要了解人们对于该设备的感性要求，设计工作者本身也需要对这一概念进行全面了解。为了清楚相关从业人员是否具备相应的了解，笔者在团队的帮助下对相关从业人员进行了一次分析了解，采取抽样调查形式，所涉及的问题不单单是针对产品本身的知识，也包含了设备形体处理等方面的问题进行综合调查，选择的调查人数确定为100人，当前共有56人参与了问题的回答，结合数据分析处理最终得到了机床形体色彩等方面的相关要求以及重点影响因素，主要部件参考顺序为：观察窗、左右防护罩、把手和门。

结合分析所得数据进行相应的整理，获得影响产品主要因素的了解情况，在后期相关方面的处理上具有十分重要的意义，再次我们结合实验数据全面研究上述产品要素，得出相应的结论。

3.2机床产品色彩分类

无论是任何一种产品，附于其表面的色彩始终是人们心中的第一感觉，具有极大的影响力。因此，选择一种合理的色彩也将影响机床设备自身的价值和市场需求。

进行机床颜色处理阶段，不能为了好看而过多的使用不同色彩，实际操作时以两种至三种颜色进行处理，颜色处理上的简单明确，最终会使设备体现感更加强烈。当下，人们对于此类设备所选取的颜色，大多灰黑为主，如此一来可以使该设备与周围的工作环境融为一体。而设备上的拉门等其他部位则用深灰加以区分。经过这样一个简单的表现形式，设备将传达出一种更加稳重、精密的效果，使得设备本身具备的性能也将在第一时间体现于人们心中。众所周知，灰黑的理念代表着灰尘色，它不是黑，更不是白，处理两者中间，并不显眼。从人类生理角度上来讲，这一色彩明度一般，在可视的情况下并不会给人体带来损伤，长时间的注视也不会造成工作人员的用眼疲乏。在灰色的基础上添加一些刺激感强烈的色彩，那么设备形象也将拥有更多的特点。

3.3机床产品材质分类

机床的机床身基座通常运用的是灰铸造铁，达到国际GB9439-88标准，该材质拥有较好的耐磨性和消震性，令机床的使用年限延长。早期的立柱与其他结构采用的是灰铸铁，随着技术的发展，现阶段已开始运用钢板焊接结构。传动轴、齿轮通常采用钢材，一些来严格要求的部件还会运用一锻打工艺［2］。

3.4机床产品形态分类

机床产品的形态以简洁为主，可分为直面型、直面+斜面型、直面+圆角过渡结合、直面+斜面+圆角过渡、直面+斜面+曲面、直面+曲面、直面+大圆角构成的曲面、曲面、多形态等。

当前机床最流行造型仍然为全封闭式造型，直线型的造型令机床更显整洁规范，块状式赶线型在统一度和清晰度上表现更佳，而且组合也更加严谨。曲线型发源于直线型，多数机床产品都是于直面的基础上展开圆角过渡，或者配合曲面有效丰富其造型，当前市场上较少有纯曲面机床。

4　机床产品设计元素的结构

4.1观察窗的设计要素分析

此部件的存在，可以帮助使用者直观了解机床内部运作情况，因此对于此部件的设计以及位置的选择符合相应的标准，如此一来，该设备无论是在外观还是在操作上均能让使用者获得良好的体验。外形上则主要是直线、平面等，在处理上使边角等部位过于硬直，经过这样一个简单的处理，在人们心中该部件早已变得更加整齐精密。若是将小圆角改为大圆角，则选择曲面为主，在处理上使主、次面连接处变得圆滑。随着时代的发展，人们早已不再满足方形这一种模式，经过众多研究工作者的不懈努力，该领域已经取得了突飞猛进的发展，大量研究成果被运用于实际，国际市场上除了方形以外，更多的则是以曲线或者其他组合形式的观察窗为主，以此作为前提，无论机床外观是否需要进行改变，均能借此得到妥善协调。

4.2左侧防护罩、右侧防护罩的设计要素分析

此部件的设计，对于机床设备本身的造型而言具有十分重大的影响。作为这一设备本身不可或缺的一个环节，必须经过合理有效的设计使其符合要求。人们对设备进行初次了解时，离不开对护罩的研究，一旦处理失当，无论是人们心中第一次所受到的冲击，亦或是后期运用时的感受均会受到影响。目前，市场上主要流通的外罩按照外观区分可以分为三类：即曲面、直面、斜面型。若是进行深入探究，我们还可以根据上述类型进行区分，但是最终离不开这三种形式带给人的感觉。

4.3把手的形态分析

此部件的设计，同样需要经过全面周密的计算。相对于设备本身而言，把手所存在的空间显得并不重要，然而这一部件外观上的选择也会直接影响着人们的第一印象与使用心理。无论是在外形上亦或是其存在的地点，必须结合相关理论知识进行合理处理，在符合设计要求的情况下也必须考虑工作人员的使用需要。目前，常见的外观形式可以分为三类：即直、曲、折，进行这一部件的处理时，主要按照人们手掌屈伸所占用的空间而定。而市面上提供的这一设备部件其截面往往是圆柱样式，方体样式相对而言较少。

4.4门的形态分析

此部件的处理作为机床设计过程中至为重要的一个环节，需要设计人员细致周密的计算。由于门位处在整套设备中心位置，在设计时不允许出现任何误差。实际生活中早已出现两者轮廓线无法正常结合在一起的机床设备。当出现这一情况时，门所选择的地点出现了偏离，与外罩不再属于同一个平面，而是让后者产生凹陷，如此一来，门才能体现存在的价值，进行正常工作。目前，该部件在市面上常见的外观形式分为三类：即曲门、直门以及折门。这一部件无论如何设计，均需要以外罩造型作为前提进行处理［3］。

5　结语

随着科技的发展，人们对于物质生活与文化的追求不断提升，因此，对机床产品的要求也由传统的精密和自动化要求，提升到了操作性与审美体验方面的要求。本论文结合机床产品的外观设计的要素，由形体要素中的色彩、配件等方面提出感兴设计的方案，现总结如表3所示：

表3　设计方案

［1］张曙，卫汉华.机雨丝产品外观设计的新动向［J］.工业设计，2009（6）: 12-13.

［2］唐克岩.我国数控机床产业发展现状与展望［J］.机床与液压，2012，40（5）:145-147.

［3］丁俊武，杨东涛，曹亚东，等.情感化设计的主要理论、方法及研究趋势［J］.工程设计学报，2011，17（1）:12-17.

（编辑：刘楠）

Sensibility Analysis of Machine Tool Product Design Elements

Yuan Ye，Gao Bingxue
（Mechanical and Electrical Engineering College of Beijing Information Science and Technology University，Beijing 100192）

This paper will analyze the object identified as machine tool products，focusing on the systematic study of the emotional aspects of product design at the beginning of the requirements.

machine tool；engineering；design element

TB47

A

2095-0748（2015）21-0062-03

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2015.21.27

2015-10-10

原野（1990—），女，北京人，在校研究生，研究方向：机床设计。