数控机床人机系统与人机工程设计的探讨

《数控机床人机系统与人机工程设计的探讨》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、数控机床人机系统与人机工程设计的探讨【摘要】工业设计是我国机电装备设计中的薄弱环节，其产品在国际市场上缺乏竞争力，究其原因，产品设计过程中仅注意了高技术的应用和多功能的要求，而忽视了人和机器的协调关系。本文对数控机床人机工程设计原则进行研究与探讨，探索寻找有利于我国机电产品的设计开发和切入市场竞争，使我国的机电产品能在激烈的国际化竞争中得到有益启示。【关键词】工业设计；人机工程；数控机床一、引言在高科技日新月异的当今时代里，人们普遍要求作为高科技生产的数控机床，除具有高技术外，还应注入深厚的情感给予产品，在设计中勿忘给操作者更多的关心和更通俗方便的操作使用方法，使

2、产品富于人性化，赋予产品高情感性，充分体现“以人为本”的社会意识。二、数控机床人机系统分析数控机床是典型的集高新技术于一体的机械加工设备，它的发展代表了一个国家设计和制造业的水平，倍受国内外企业界的高度重视，从而得以迅速发展并已成为现代机床发展的主流方向。虽然我国是机床制造大国，但进口加工中心在国内市场具有很高的占有率，这对我国的机床制造业造成很大的冲击，究其原因是我国机床的性能、质量、可靠性和外观造型远不能满足用户需求。因此，作为生产和制造加工中心的厂家，在借鉴和研究国外先进技术、进一步改进和提高产品各项性能的同时，还应注重外观造型，要花大力气不断优化产品的造型

3、、人机工程品质、色彩，形成自己独有的特色来赢得用户与市场，从而进一步提高产品在国内外市场上的竞争力与附加值，使产品立于不败之地。人-机系统按手工与机器控制的程度，可分为三种系统：手工、机械和自动化。当然，在手工、机械和自动化系统之间，不是完全隔开的。事实上，在任何一个系统中，不同的组成部分（或称子系统）在手工或自动化程度上都可能是不同的。人与机器在功能上各有所长，数控机床既有手工系统又有自动化系统，因此，机床的人机工程设计应注意人和机器的功能分配。分析系统中各个环节的要求和作用，确定最适合于由人或由机器做的工作，是人机系统设计中的一项重要内容。一般说，强度大、速度

4、快、精度高、单调的、操作条件恶劣的工作应安排机器去做；拟定方案、编制程序、应付不测、故障维修等工作适合由人去做。随着计算机和自动控制技术的发展，人机功能分配也会有所变化。但是不管技术如何发展，系统不能没有人的参与。人将始终主宰技术的发展，技术的发展又将使人的功能得到更充分的发挥。三、数控机床的人机工程设计人机工程设计的目的是为减少使用中人的差错，发挥人和机器各自的特点以提高机械产品的可靠性，并且体现机械产品的“情感性”。（1）显示系统的人机工程设计。数控机床显示系统的人机工程设计要保证系统向人传达的信息的可靠性。例如，指示系统不仅靠显示器，而且显示的方式、显示器的

5、配置等都应使人易于无误地接受。显示装置是机器与人的直接交互界面。机器的显示装置通过高科技设计，直接将机器的运行信息，通过人的视觉系统传递给人的中枢神经系统，作为人判断和决策的依据。（2）操控系统的人机工程设计。数控机床控制系统的人机工程设计保证控制、操纵系统可靠，而且适于人的使用习惯，便于识别操作，不易出错。设计时应遵守显示-操作的相合性设计原则，减少操作者的信息加工量，减少疲劳和避免误操作，提高安全性能。（3）人机环境。工人操作环境的人机工程设计的操作环境尽量适合于人的情感需要，减少引起疲劳、干扰操作的因素。高情感特性包括符合人的生理需要和心理需要，具有很高的宜

6、人性、舒适性、安全性，符合人机工程学的要求；使用方便、操作性好、不易疲劳，产品设计安全，为用户着想，考虑到每一个细微的环节，尽可能地达到操作者的要求，贴近人的感觉，甚至人只要轻轻地触摸到它，它就会自然地为人工作。高情感特性是产品设计的一个新观念和新发展。以上三个方面的问题相互影响，产品的情感性和可靠性也是相辅相成的。因此，数控机床的造型设计应结合人的操作习惯，将物理功能与人的生理、心理的基本理论相结合，使数控机床的人机界面识别容易、操作方便，同时减少误操作，达到安全可靠。从人的本性来看，人的感性要更多于理性，从这个角度出发，冰冷而机械味十足的“不友善”的产品可以说

7、是生产者强加于人们去使用的，是违背了人的本性而不符合人的生理及心理习惯的。在生产和制造加工中心的厂家，在借鉴和研究国外先进技术、进一步改进和提高产品各项性能的同时，还应注重外观造型，要花大力气不断优化产品的造型、人机工程品质、色彩，形成自己独有的特色来赢得用户与市场，从而进一步提高产品在国内外市场上的竞争力与附加值，使产品立于不败之地。参考文献[1]丁晓东．从人机工程角度谈机械产品的造型设计[j]．机械研究与应用．2000（3）：52～54[2]丁玉兰．人机工程学[j]．北京：北京理工大学出版社，2000[3]杨维平等．加工中心外观造型设计探讨[j]．武汉水利电力

8、大学学报．