关于“VL8080”数控立式车床的外观设计

杨璟

【摘要】当今人们对数控机床的要求已经不仅仅局限于功能方面，而是更多关注产品外观的美学特性，以及在使用过程中的用户体验。

【关键词】“VL8080”数控立式车床；工业设计；结构设计

中国机床想更具竞争力，不仅需要高质量、低成本，同时还需充分发挥工业设计的作用，赋予机床“从内到外”、“从机到人”的高品质。详细了解机床主机结构和设计使用功能，并对以往大量同类产品外观进行剖析的基础上提出“VL8080”数控立式车床外观设计方案。设计过程中不仅充分考虑了机床防护功能特性，还将造型美学要求同生产工艺要求综合起来研究。

1、“VL8080”数控立式车床主机部分结构分析

1.1主机部分结构特征（图1）

1.2机床主机动力头运动形式及运动极限。“VL8080”数控立式车床动力头沿着X和Z轴往复运动，X轴行程575mm，Z轴方向最大行程800mm，最大加工直径Φ800mm最大加工高度800mm。

1.3冷却液的形式。在加工区内，切削液为液体形式，通过工作台防护导流回到冷却水箱，经过多级过滤后循环再利用。

2、工业设计理念在外观设计中的应用

2.1外观模型的建立。首先确定外形尺寸：2230×2010×3050（mm），设计时严格遵照外形尺寸要求。“VL8080”外防护结构可以划分四大部分：外防护正面及拉门；外防护侧面及窗；外防护后面、电箱、油箱、水箱及安装支架；控制系统箱。

2.2应用工业设计理念设计机床外观。自1968年英国Chiviott公司生产Triumph2000车床，机床防护已经脱离原始的安全防护功能，并以防护体形式开始成为机床造型设计的主要对象。

2.2.1工业设计法则对机床形态设计的指导。现有产品的形态大多为纯粹的矩形，挺拔直线给人稳重、严谨的感觉，却又让人感到呆板、陌生，它们仅仅是冰冷的机器。伴随文明的进步，人们对工业产品外观造型和使用舒适性不断提高要求。这些因素推动产品持续更新换代。机床作为一种大体积的工业产品，人们首先是通过视觉感观来认识和了解它。“VL8080”数控立式车床造型上采用直线与圆角结合，不同色彩大平面相互重叠包裹，正面单侧圆角棱线使得造型更加流畅、优雅。造型新颖、配色时尚的外观会使得机床在激烈的市场竞争中占据更多优势。色彩在产品语义学中占有重要的地位。心理学研究表明，黑色给人稳重、可靠的心理属性，灰色则具有包容一切的能力。在整个“VL8080”外观配色红色虽然中占比很少，却使得机床更具活力与灵性。

2.2.2工业设计法则要求更多重视用户体验。尽管中国已成为世界第一机床生产国和第一消费国，但行业中极大部分机床设计仍然仅仅追求功能和结构上的合理性，忽视甚至无视机床外观及人机交流。走台作为操作“VL8080”必需的部件，理所应当出现在外观设计的范围中，而不同于以往的产品。人机工程学研究成果的广泛应用不但增加了操作便捷性和舒适性，而且极大提高了操作效率，降低了人的疲劳感，从而减少了操作失误。

2.2.3新材料在机床防护中的应用。目前，机床外防护90%都选用金属板材制造，材料成型主要是围绕金属板材的成型过程而开展剪裁、折弯、冲压、焊接、打磨、喷漆以及装配等工艺路径。数控机床不断向高速、高精和智能化发展，机床防护更要凸显机床产品的整体风格，提升机床的档次和品位。在“VL8080”的拉门设计中采用带有丝印产品型号的亚克力材料做表面。金屬与亚克力材料的综合应用，更能增加该机床的现代科技感。

3、形成产品后的总结

3.1机床外观效果图（图2）

3.2形成产品的技术工作流程。草图设计→初评审→设计改进→二次评审→结构设计→设计、工艺评审→设计改进→工艺文件形成→生产制造→形成产品。通过以上的设计评审流程产品设计不断改进，使之最终不断贴近市场与使用要求的产品。结合以上几点及零件钣金加工特点，整个产品外观设计充分考虑了市场需求以及制造误差对产品的影响。“VL8080”数控立式车床投放市场后得到客户广泛认可。2013年“VL8080”数控立式车床出展“北京·中国国际机床展”，同年12月“VL8080”数控立式车床外观设计荣获“2013中国设计红星奖”。“红星奖”是国际工业设计协会联合会认证奖项，在中国工业设计界享有“奥斯卡”之美称。

4、结论

机床的发展史就是一部科学技术发展史，同时也承载着人们对工业的态度，造型与风格演变关系到防护材料、技术、工艺与造型不断地融合，多种造型设计手法层出不穷，使机床外观设计成为现今工业生产中一个重要的领域。

参考文献

[1] [日]原研哉 阿部雅世著.朱锷 译.为什么设计.山东人民出版社

[2]张峻霞，王新亭 编著.人机工程学与设计应用.国防工业出版社