機床造型設計方法

設備設計與維修機床造型設計方法王敏于愛(ài)兵張義摘要根據工業(yè)設計原理 從色彩、形態(tài)和宜人性三個(gè)方面討論機床造型原則和設計方法。同時(shí)分析了我國機床造型的發(fā)展現狀并針對機床造型存在的不足提出了相應的建議。關(guān)鍵詞機床造型工業(yè)設計中圖分類(lèi)號:TH16文獻標識碼 :A文章編號 :1671- -3133( 2005 )09- -0100- -03Method of model design for machine toolsWang Min ,Yu Aibing Zhang YiAbstract According to principle of industrial design ,laws and methods of model design for machine tools were proposed con-cerning color form and human engineering. Developments of domestic model design for machine tools were analyzed and somesuggestions were given about the disadvantage of model design for machine tools.Key words Machine tool Model Industrial design在當前技術(shù)飛速發(fā)展、市場(chǎng)競爭日趨激烈的社會(huì )能使人感到精致、親切、心情舒暢。環(huán)境下產(chǎn)品的功能已不再是消費者決定購買(mǎi)的唯-2 )采用兩色或三色配合。機床色彩的配置- -般因素產(chǎn)品的創(chuàng )新性、外觀(guān)造型、個(gè)性化等因素愈來(lái)愈為.上明下暗上輕下重,以增強機床的穩定感。避免過(guò)受到重視在競爭中占據較突出地位。機床是當代制多色彩令人注意力不集中。造業(yè)的重要裝備在滿(mǎn)足功能的前提下研究機床造型3)機床色彩設計不僅要突出主色調,還要強調重設計不斷提高其外在質(zhì)量滿(mǎn)足市場(chǎng)競爭的需要，已點(diǎn)部位配色以及警戒用色。對于控制柜等輔助部分可經(jīng)成為機床制造業(yè)刻不容緩的問(wèn)題。本文根據工業(yè)產(chǎn)與主色調一致,而在危險處用警戒色(如紅色、橙色,品造型原則研究機床造型設計方法并分析我國機床黃色等)以引起操作者的注意。最好用醒目色報告造型的發(fā)展現狀。生產(chǎn)過(guò)程中所發(fā)生的特殊情況,使操縱者能夠快速確認和處理緊急情況。對于手柄、按鈕等操作部件則宜1機床造型設計方法采用對比色,以易于識別,又不眩目。工業(yè)產(chǎn)品的造型設計主要考慮三個(gè)方面:色彩、形圖1所示為臺灣榮田高速CNC立式車(chē)床主色調態(tài)和宜人性。形態(tài)是產(chǎn)品存在、功能實(shí)現的前提。色采用奶白色和淡雅的綠色相搭配給人以精致、典雅、彩依附于形態(tài)但是色彩比形態(tài)更具有吸引力在產(chǎn)品大方的感覺(jué)能夠使操作者感到親切、心情舒暢。同時(shí)造型中具有先聲奪人的藝術(shù)魅力。同時(shí)無(wú)論色彩還是機床的標志用醒目的紅色使色彩豐富避免了平鋪直形態(tài)都要符合宜人性的要求。機床作為一類(lèi)工業(yè)產(chǎn)敘。此機床的色彩設計比較合理受到-致的好評。品進(jìn)行造型設計時(shí)也應充分考慮色彩、形態(tài)和宜人性。PLCNOE1.1機床的色彩設計機床產(chǎn)品的色彩設計與藝術(shù)作品要求不同受到機床功能、材料、表面噴涂工藝等因素的制約,在設計色彩時(shí)首先應考慮產(chǎn)品功能的要求,使色調與功能相統一，以利于機床功能的發(fā)揮。同時(shí)又要滿(mǎn)足人機協(xié)0.調的要求使操作者感到親切、舒適和美的享受，從而提高工作效率。機床設備通常都是固定安置操作時(shí)間較長(cháng)選用的主色彩不宜對人有刺激，使人感到煩躁中國煤化工SNC立式車(chē)床不安而應使操作者心情愉悅安全操作。色彩設計中MHCNMH G'可以考慮以下幾點(diǎn)。1.2 機床的形態(tài)設計1)采用明度較高、純度較低的中性或偏暖的色彩一臺機床是由主機、驅動(dòng)裝置、輔助裝置、數控系為主色調。如淡雅的綠色、淺藍色、奶白色、淡黃色等,統等多個(gè)部分構成的統一整體其形態(tài)設計應從整個(gè)100現代制造工程2005( 9 )設備設計與維修和局部?jì)煞矫娉霭l(fā)進(jìn)行綜合考慮。布局機床的各部分結構使機床左、右兩邊的體量矩之1.2.1 機床的整體形態(tài)設計和相等。通過(guò)合理地布置手柄、手輪等操縱件也能夠體現機床形式新穎、風(fēng)格獨特的關(guān)鍵在于形態(tài)的達到均衡的藝術(shù)效果。機床的標志、標牌顏色鮮明，又整體造型設計進(jìn)行整體化造型設計主要遵循簡(jiǎn)潔、均具有藝術(shù)魅力圖案容易形成觀(guān)察者的視覺(jué)中心起到衡和穩定三個(gè)原則。了誘導和補償不均衡的因素,合理布置同樣能夠增強1)簡(jiǎn)潔.機床整體的均衡感。圖3所示是韓國大宇立式加工中機床的整體外形必須適應人們的視覺(jué)心理特點(diǎn)，心左、右兩邊形體對稱(chēng)標志和控制面板分別布置于由于人的視覺(jué)強度與觀(guān)察對象對人的刺激程度成正兩側使機床整體均衡。既給人以平穩安全的感覺(jué)又比觀(guān)察對象的形象如果簡(jiǎn)潔明快,對人的刺激程度達到了豐富變化的效果。小觀(guān)察對象如果復雜尖銳對人的視覺(jué)刺激程度大。因此在機床的整體外形設計上應該盡量簡(jiǎn)潔。為了獲得整體簡(jiǎn)潔的風(fēng)格,可以采用以下兩種方法。( 1 )對其形體設計應用一些基本的幾何體，或者是一些較為簡(jiǎn)單的曲線(xiàn)、曲面?；镜膸缀误w和簡(jiǎn)單的曲線(xiàn)、曲面形態(tài)規則、單純、形象明確給人以深刻的印象容易達到簡(jiǎn)潔、明快、豐富、抽象的藝術(shù)效果。同時(shí)規整的形態(tài)制造工藝簡(jiǎn)單,便于大規模、高質(zhì)量、低成本地生產(chǎn)。.圖3韓國大宇立式加工 中心(2)采用封閉式造型設計。封閉式造型設計不僅3 )穩定能夠減少粉塵入侵防止鐵屑及潤滑冷卻液飛濺而且穩定是針對機床的上、下部分在視覺(jué)上給人的輕能夠掩蓋機床大部分主體使其整體性好達到簡(jiǎn)潔明重關(guān)系理論上應使機床的實(shí)際重心下移形成上輕下快的視覺(jué)效果。圖2所示是韓國起亞立式加工中心其外形采用重的視覺(jué)效果。穩定的機床能夠給操作者從心理帶來(lái)了多組封閉式矩形而且盡量使用大面積可以看出它安全的作用。獲得穩定的方法有很多種,使機床的實(shí)際重心落在機架支承面內,可以達到穩定的視覺(jué)效果。的外觀(guān)設計充分體現了簡(jiǎn)潔這- -設計原則 給人以清還可以利用顏色的輕重感、不同材質(zhì)的明暗程度及加新明了的感覺(jué)。工表面紋理的粗細來(lái)增強機床的穩定感。如上部材質(zhì)精細、色彩明亮,下部材質(zhì)粗糙、色彩深暗能使機床產(chǎn)生較強的穩定感。1.2.2機床零、 部件的形態(tài)設計造型優(yōu)良的機床零、部件能夠充分體現功能的科學(xué)性、使用的合理性、維修的方便性。進(jìn)行機床零、部件造型設計時(shí)要遵循尺寸宜人、比例協(xié)調的原則以及統一和變化的原則。機床零、部件的形態(tài)設計主要考慮以下因素。1 )在滿(mǎn)足功能、結構要求的情況下采用黃金比圖2韓國起 亞立式加工中心例、根號比例等比例關(guān)系,使機床及其各部分比例協(xié)2 )均衡調達到視覺(jué)美觀(guān)的藝術(shù)效果。均衡是一種不對稱(chēng)的平衡,它的表現形式是多種2 )部件與機床主體部件在造型設計上保持形式、多樣的其視覺(jué)效果要比對稱(chēng)的表現形式生動(dòng)、活潑。風(fēng)格上中國煤化工瓜曲線(xiàn)為主調則各部在機床的造型設計中采用均衡的表現形式能達到豐件的輪YHCN MH過(guò)渡給觀(guān)察者整齊劃富、多變的視覺(jué)效果。- -的美感。獲得整體均衡的方法主要是取機床支承面的中心3)在整體統一的基礎上各配套件如液壓油箱、線(xiàn)為假想的對稱(chēng)線(xiàn)從整體上做粗略的平衡估計合理配電箱及操作件等造型要有所差異如線(xiàn)性差異、方向101現代制造工程2005( 9 )設備設計與維修差異、色彩差異、材質(zhì)差異等打破過(guò)分統- -的單調感，床而且還要加強機床造型的研發(fā)工作,設計出造型精使機床造型生動(dòng)活潑引起操作者心理上的興奮感。致形式新穎的機床產(chǎn)品。針對國內部分機床造型存4 )機床的零、部件可以采用標準化、通用化和模在的不足筆者建議采取如下策略。塊化設計這樣既能夠任意組合變形來(lái)完成不同的功1)設置專(zhuān)門(mén)的機床造型研究中心聘請專(zhuān)職的機能又易于連接、拆卸和更換零、部件。床造型設計人員從事機床造型的相關(guān)技術(shù)、發(fā)展趨勢、1.3 機床的宜人性設計市場(chǎng)潮流等方面的研究和實(shí)踐工作。隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及人們對生態(tài)和工作環(huán)境2 )加強機床造型設計人員和功能設計人員的交質(zhì)量要求的提高"，以人為本”的設計理念正日益成為流與合作實(shí)現機床外觀(guān)設計和功能設計的協(xié)調與同現代設計的主導思想。在設計中應給操作者更多的關(guān)步在實(shí)現功能的前提下更好地展現機床線(xiàn)條美和外心和提供更簡(jiǎn)便的操作方法,令產(chǎn)品更加人性化。為表的精細度。此機床造型設計還應考慮以下因素。3)在產(chǎn)品形態(tài)設計與結構設計相協(xié)調的原則下1 )工作臺的高度和工作區間設計應從人的尺寸增加其表面質(zhì)感、線(xiàn)形和體量關(guān)系的變化增加發(fā)光與參數、人的機械力學(xué)參數出發(fā)充分考慮機床對人的影亞光材料的對比與應用。響合理選用各種參數使人既便于操作不易疲勞又4 )注重將藝術(shù)、人文、民族文化等元素融入機床便于觀(guān)察加工情況建立一種最佳的工作環(huán)境。造型,以簡(jiǎn)潔的形態(tài)、醒目的色彩和良好的宜人性表現2 )操縱桿、方向盤(pán)、按鍵等操縱控制系統裝置應高技術(shù)機床強調實(shí)用”與美觀(guān)"技術(shù)”與藝術(shù)”放在有效視野及最佳視覺(jué)區內,同時(shí)充分考慮人接受的高度結合與統-。信息的能力以及右手用力習慣等,保證操作者的工作5 )不斷地進(jìn)行設計和再設計工作發(fā)展企業(yè)獨特方便。的個(gè)性和風(fēng)格,創(chuàng )立中國機床產(chǎn)品的知名品牌甚至是3 )模擬顯示器、數字顯示器等信息顯示系統應安世界知名品牌。增強機床的附加值與整體效果提高放在正常視距范圍內易于操作者觀(guān)察。當把信息反市場(chǎng)競爭力。饋給人必須做到快速準確和清晰并充分考慮人的各3結語(yǔ)種感覺(jué)通道容量”。4)防護和安全保障設施是現代機床必不可少的我國機床和國外相比在造型上還存在一定的差組成部分。防護和安全保障應包括人和機器兩個(gè)方距研究其造型設計方法對于縮小這種差距提高市面其中以人為主要保護對象。防護和安全保障裝置場(chǎng)競爭力具有重要的現實(shí)意義。本文從色彩形態(tài)和的設計應充分考慮機器可能出現的故障或操作者可能宜人性方面對機床造型的設計方法做了一些探討,結出現的失誤,以保證安全生產(chǎn)。合我國機床造型發(fā)展現狀提出了相應的對策,希望能引起有關(guān)人士足夠的重視加大機床造型設計的力度2我國機床造型發(fā) 展現狀和對策充分挖掘機床造型設計技術(shù)的深度和廣度進(jìn)行機床經(jīng)過(guò)幾十年的努力我國機床工業(yè)有了很大的發(fā)產(chǎn)品造型風(fēng)格體系的研究和開(kāi)發(fā)工作。展在功能設計方面逐步接近世界先進(jìn)水平。但在機參考文獻床造型方面還沒(méi)有完全引起業(yè)內人士足夠的重視存茌三重三輕”的誤區,即重技術(shù)輕藝術(shù)"",重內在1裴文開(kāi),姚陳錢(qián)志峰.工業(yè)設計基礎.南京:東南大學(xué)出版質(zhì)量輕外在質(zhì)量”",重科學(xué),輕美學(xué)”。忽視了現代社,1998人對機床造型越來(lái)越高的精神需要和越來(lái)越強的個(gè)性2楊東梅,高炳學(xué)姜可.機床設計中的人性化.現代制造工表現使得我國部分機床產(chǎn)品在造型上存在色彩單調,程2003(2)搭配不當;體形龐大線(xiàn)條生硬控制系統不便于操作;3王介民工業(yè)產(chǎn)品藝術(shù)造型設計.北京清華大學(xué)出版社,顯示裝置不宜觀(guān)察等諸多問(wèn)題。許多機床雖具有和國4楊維平防逄凱只安筅加丁中心造型設計特點(diǎn)分析. 昆明1995外產(chǎn)品相近的功能卻達不到同樣的市場(chǎng)競爭力。中國煤化工在知識經(jīng)濟時(shí)代機床作為商品的價(jià)值取決于知理_YHCNMHG識的含量而不是實(shí)物的重量。中國機床制造商在將傳統技術(shù)與信息技術(shù)、新材料、新工藝相結合的過(guò)程中作者通訊地址天津大學(xué)機械學(xué)院( 30002 )不僅要為制造業(yè)提供高精度、高效率、高可靠性的機收稿日期20040830102現代制造工程2005( 9 )