1、1基于现代工业设计理念的机床设计文章摘要：随着我国经济的发展和科技的进步，机械制造行业已经取得了质的飞跃，但是近几年来，由于一些具有雄厚资金、先进设备的外企逐渐步入我国，导致机械制造行业竞争日益激烈，特别是随着现代化工业设计理念逐渐引入机床设计中，现代数控机床的特征与结构已经完全不同与传统的数控机床，人们对机床的设计也提高了要求。一个企业能否将现代化工业设计理念完美的应用于机床设计中，直接决定了其市场竞争力。因此，很必要对现代化工业设计理念进行研究与分析，这样才能提高机床的设计，提高企业竞争性。接下来，本文将以数控机床为例，简要的分析机床设计的现状，重点对机床的环保化设计、人性化设计、文化特色
2、设计等方面做重点的分析与论证。 关键词 ：现代工业设计理念产品设计数控机床 Article abstract: with the development of our economy and the progress of science and technology, machinery manufacturing industry has made a qualitative leap, but in recent years, due to some foreign companies with abundant capital, advanced equipment gradually
3、 enter our country, result in mechanical manufacturing industry increasingly competitive, particularly as the modern industrial design concept gradually introduced in the design of machine tool, characteristics and structure of 2the modern nc machine tools has been completely different with the trad
4、itional numerical control machine tools, machine tool design and improve the requirements. Whether an enterprise applies modern industrial design concept in the design of machine tool, determine its market competitiveness. So it is necessary to research and analysis of modern industrial design conce
5、pt, so as to improve the design of the machine tool, improve enterprise ? Key words: CNC machine tool product design，The product design，Numerical control machine tools 中图分类号：TG502 文献标识码：A 文章编号： 引言 现代化工业设计是指在现代化工业生产条件下，人们按照美的规律对产品进行创新性改造的设计行为。随着信息化时代的到来，人们的设计审美观念、设计内涵、设计形式都在逐渐的发生改变，数控技术的应用解放了机械化时代对产品
6、形式的束缚，设计师们可以将现代化设计理念随意的应用到机床设计中，使产品不仅具备现代化功能，满足用户的使用需求，而且设计形式多样，满足用户多样化产品的要求，在如今竞争日益激烈的机械制造行业中，利用好现代化设计理念无疑是增强企业竞争力的重要途径。 3一、机床设计的现状，以数控机床为例 随着数字化、自动化时代的来临，以计算机为主导的现代科学技术逐渐深入到各个领域，并在其中扮演着越来越重要的角色。如今世界机床业已进入以数控技术为核心的机电一体化时代，其中数控机床就是最具代表性的产品。目前为止，欧美等发达国家已经完成了数控机床产业化的进程，但是由于我国对数控机床的研究起步比较晚，发展还不够成熟，在机床设
7、计方面仍存在着许多不足。主要表现在以下几方面： 1、对工业设计的重要性认识不足 工业设计是在工业革命之后产生的，它经过包豪斯时代的发扬，已经是当今界各个领域普遍存在的一种设计行为，其核心任务是对产品进行造型设计。如果对工业设计认识不足，最直接的表现形式就是产品的造型粗糙，缺乏美感，形式单调，缺乏创意性，界面混乱，缺乏时代性。随着人们生活水平的日益提高，人们对产品的要求也越来越高，在技术水平差不多的情况下，相信用户会选择造型、色彩、界面设计都别具一格的产品，因此，工业设计不单只是让产品更好看而已，其甚至会直接决定产品的销售量，给企业的商业利益造成影响。 2、数控机床的工业设计缺少品牌意识 缺乏品
8、牌意识，是当今我国几乎所有机械制造行业的一个通病，尤其是在中小性企业中，常常会把产品的工业设计局限在单纯造型设计上，4而不注重产品的后续开发与推广，导致即使创造出了比较新颖的产品，也不能被用户所熟知，所了解，最终导致产品被埋没。所以企业应该建立“产品设计、开发、生产制造、宣传销售、售后服务”这样一个系统，集中财力人力，开发自己的核心产品，建立企业独特的品牌产品。 3、工业设计缺乏创造性 工业设计缺乏创造性，是当今我国机械制造行业与国外先进企业先比一个很明显的弱点，可能是由于我国对现代化设计理念认识还不够，许多企业仅仅是停留在照抄照搬国外优秀设计的水平上。中国的民间艺术与传统艺术博大精深，设计者
9、只要对其进行认真的了解与研究，一定会有取之不尽的资源，来设计出具有民族特色的产品，根本不需要崇洋媚外，盲目地去引用国外的设计。 二、美学技术在数控机床设计中的分析 1、有关人体操纵的界面设计 人体操纵的界面设计是指在满足数控机床结构和功能方面的一些基本要求的前提下，对人体的各种关节运动、人体用各种姿势操纵机床时所需要的空间等进行科学的考虑与研究，然后据此来合理的设计机床的操作界面。在实际工作中，如果机床的整体架构与机床操作者的人体尺寸不符，就会对工人的工作心情和工作效率造成影响。因此，在数控机床的造型设计中，设计人员必须对所有因素进行充分的考虑，使数控机5床的调整高度、操作系统的空间位置和分布
10、等细节的设计尽可能的科学合理，这样才能让工人在操作机床时更加方便与舒适。 2、心理感受对人体界面设计的影响 数控机床的一些部件的造型设计，不仅要满足人体操作机床所需的空间，还要满足人的心理以及生理方面的特性。如，操作器的方位应该要与人在观察时以及在操作操作器过程中所体现的感知特性相适应，使工作人员操作操作器时更加方便与顺手；在指示器颜色的选择上，应该满足人的视觉生理特性，以方便操作人员辨认。 3、技术美学与数控机床的外部装饰设计 在机床的整体配色方面，应该以简洁、单纯，同时又富有装饰性为基本原则，在选择颜色时，不应该选择一些有刺激性和兴奋性的颜色，应该选择比较柔和、轻松，但有充满朝气和活力的颜
11、色，这样才能使工作人员在操作机床时拥有一份愉快的心情。在装饰线方面，设计人员应该尽可能的对机床造型上的一些凸面和曲线进行利用，以此来进行机床线型装饰。在机床标志的位置处理方面，设计人员应该在考虑装饰线的整体分布的基础上，尽可能的是标志处在视觉中心。这样方可使机床的整体可观性更强，更具审美。 三、现代工业设计理念的引入与应用 61、环保化方面的设计 环保化设计即指绿色设计，绿色设计需要遵守 3R 原则，即减量（Reduce）少量化设计原则，回收（Reuse）再利用原则，再生（Recycle）资源再生设计原则。对于工业设计而言，绿色设计最核心、最常见的表现有两种形式：一种是可拆卸性设计，另一种是可
12、回收性设计。 1、可拆卸性设计 机床可拆卸性设计，是指机床的各个组成部件易于拆卸与组装，这样即使在机床报废时，也可以对某些零件进行二次或多次的回收利用，为企业节约机床运行成本，可拆卸性设计需要设计者，改变传统机床零件的连接方式，用一种易于拆卸的连接方式取而代之。如，在机床设计中可以用螺纹连接来代替焊接和铆接等，而且还可以使用螺钉集成结构来代替普通螺钉、垫片和防松垫圈等，以此来减少机床零件的数量，使机床结构便于拆卸与安装。 2、可回收设计 可回收设计是指在机床设计初期，对机床部件的可回收性、回收价值以及回收处理方法等因素进行充分的考虑，使机床在报废时，其各种零件和制作材料仍可以被回收利用，形成真
13、正的封闭循环。要想保证机床零件的的可回收性，设计人员在设计机床时，应该尽量采用无毒、无污染的绿色材料，同时要建立材料标识系统，使绿色材料在机床零件中7能够最大限度的被使用， 。此外，机床设计人员应该注重在实践中寻找可回收性设计的方法与原则，如对已有的机床进行拆卸过程分析、对报废的产品的各种部件进行可回收性分析等，以此来获得更准确、更科学的设计数据和资料。 2、人性化方面设计 所谓人性化设计，就是以以人为本为基本原则，在进行机床设计时，设计人员将所有因素进行充分的考虑，改善人、机、环境三者之间的协调统一关系，使机床的设计更好的满足人体的尺寸和人的生理特性。 1、机床外观装饰人性化设计 为了增加机
14、床操作人员的工作情绪，减小机床操作人员的工作时的压抑感和沉闷感，机床外观应该应用一些信用美观的装饰设计，如机床窗户形状的设计，可以突破传统的四方形的框架，而用心形、圆形、椭圆形等几何形状替代；窗户的玻璃使用曲面型、折线形代替以往的平面型等，这些设计都可以提高机床外观的审美效果，使呆板的机床造型多一些灵气与生动。为操作人员提供更加宜人和谐的操作环境。 2、机床作业方式人性化设计 机床的门窗、工作台、操作面板等地提供人观察和操作用的，它们的尺寸、位置、高度等均应符合平均人的尺寸。手柄的直径应该多取适合亚洲人手握的尺寸（45cm） ，手柄的位置最好是位于门的中间偏下一点的位置，这样当操作人员在开门时
15、，手腕能够保持自然状态。操作面板是人机交互的主要界面，它上面的控制装置位置、显示器大小和颜色8的选择都应使工作人员在操作和观察时处于舒适、自然的状态。操作面板的位置应该至于右手位置，这会使工作人员操作更流畅，显示器的颜色应选用具有感官刺激的颜色，如红色、黄色等，这样会提高工作人员的注意力。 3、文化特色方面的设计 就工业设计艺术而言，设计者产品会直接或间接的体现不同民族、不同环境下的文化观念和设计思维。可以说，数控机床的造型设计在很大程度上体现的是一个民族的文化内涵与民族特征。机床的造型风格的形成大多与三方面的因素有关，一是当时的科技水平，二是当时的时尚风格，三是民族的特征与文化。要想实现科学
16、价值与艺术价值的融合，文化元素如何应用显得尤为重要。所以，数控机床设计者，应该对中国的传统文化与民间艺术进行充分的研究，将科学文化价值与艺术文化价值进行最大限度的融合，使数控机床的设计更具中国民族特色。 结语 总之，现代工业设计的引入与应用对提高机床设计和加强企业的竞争力起着重要的作用。我国的机床设计工业，要想在国际上有立足之地，就必须对工业设计理念进行大胆的研究与创新，只有这样才能保证企业的长久发展。 9参考文献 1 李乐山 著工业设计思想基础北京：中国建筑工业出版社，2011（2） 2 王受之著世界现代设计史北京：中国青年出版社，2009（9） 3 潘鲁生主编，董占军著西方现代设计艺术史济南：山东教育出版社，2011（5） 4 梁梅 著信息时代的设计南京：东南大学出版社，2010（8） 5 许平，潘琳编著现代十大设计理念 绿色设计南京：江苏美术出版社，2008（4） 6 梁羽生，浅谈基于现代工业设计理念的机床设计，吉林，机械工业出版社，2009（5）
