基于要素研究机床产品外观设计探究

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1、基于要素研究机床产品外观设计探究　　摘要：为了提升机床产品的操作性和审美体验，将影响机床产品外观设计的关键要素进行分解，通过对国内外同类产品的研究，结合现代设计理念对造型要素、色彩要素以及人机要素进行综合分析，阐明了机床产品外观的设计方向，为我国机床制造企业的新产品开发提供一定的参考和借鉴。关键词：工业设计外观造型设计要素机床0引言机床行业的发展水平是一个国家制造能力及工业现代化程度的重要衡量指标。经过60年的发展，中国机床行业技术水平快速提高，但除去数量的外衣，却没有其他的优势[1]。要在短时间较大程度地提高中国机床行业的技术水平，运用工

2、业设计手段相比技术创新而言更为容易。当前，机床产品的设计开发已呈现由传统的片面强调功能，向功能与形式相协调的人性化设计方向发展的趋势[2]。1造型要素分析1.1整体造型8机床整体造型是由外观件组成，以机床造型对人视觉印象造成的主要影响为依据，可将机床外观件分为外罩、门、观察窗、把手、控制装置、排屑装置、水箱、油箱、电控柜、标牌等部件。一般而言，研究重点放在外罩、门、观察窗、把手等对造型影响较大的外观件。每个外观件作为机床整体造型的特征要素对整体造型的影响是各不相同的，机床整体造型通过外观件造型的有机统一来实现其造型的目的。1.2外观件造型机

3、床外罩造型是影响整体造型风格的最重要因素。从国内外品牌及同类典型产品分析，现有机床外罩从其正立面上大体可以概括为曲面、直面和斜面造型。以曲面、曲线为基调的设计风格，使人产生圆润、饱满、流畅、活泼、亲切的感觉；以直面、直线为基调的设计风格，使人产生严谨、整齐、均衡、稳重的感觉；以斜面、折线为基调的设计风格，使人产生活力、生气、灵动、轻巧的感觉。机床门造型受到外罩的严格约束，门的侧面轮廓线匹配于机床外罩侧面轮廓线。现有机床门的造型大致可分为曲门、直门和折门。机床观察窗造型是机床正立面的视觉中心。观察窗造型的变化非常多，但都要与整体造型风格相协调

4、。现有观察窗造型大致分为方形带有小圆角、大圆角和不规则曲线形态，以配合机床造型风格多样化的需求。8机床把手造型虽然在外观件中体积较小，但对整体造型风格的塑造作用很大。把手造型主要由其截面形状和外形轮廓线决定。现有机床把手截面主要有圆形和方形，外形轮廓线可归纳为直、曲、折三种，每种造型分别与不同风格的机床造型相协调。2色彩要素分析实验表明，人在看物体时，最初20秒内，色彩的成分占80%；2分钟后，色彩占60%，形体占40%；5分钟后，色彩和形体各占50%，以后这种状态将持续下去[3]。因此，色彩在机床造型设计中占有重要地位。2.1色彩设计应用

5、国内外机床同类产品的色彩设计有三种常见形式：（1）单色；（2）双色，由一种所占比例较大的主色和一种所占比例较小的辅色组成；（3）三色，由一种所占比例较大的主色、一种所占比例中等的辅色以及一种所占比例较小的辅色共同组成。当前，机床产品的色彩设计大多趋向于采用双色和三色，这样既可以减弱形体的笨重感，又可突出造型的重点部位，增强机床产品的空间层次，也能够在较大范围内满足人们的审美需求，符合当前色彩组合的流行倾向。2.2色彩设计注意点8（1）机床操作件，如把手、开关等，是使用者手、眼经常接触的部件，宜采用与背景色对比较强、醒目、有亲近感的颜色；（2

6、）机床显示器件的色彩应有良好的认识度；（3）机床面板上的按键、按钮，为了便于使用者快速、准确地反应，通常采用色彩设计对其进行编码、区分以及强调重点；（4）机床主控开关、警示标识以及警示灯等，应根据国家通用标准采用高明度的红、橙、黄色；（5）机床操作台面和加工物应该保持一定的色彩对比度，以保证使用者对加工物的视觉敏锐度和分辨力。3人机要素分析3.1机床门机床门的设计必须考虑与外罩造型配合，还需要考虑宽度尺寸。机床门的宽度尺寸受到工作台尺寸的限制，为了方便装卡零件的操作，宽度尺寸一般要求略大于工作台的宽度。对于工作台较小的机床一般采用单开门的结

7、构，而对于工作台较宽的机床则多选用双开门。3.2观察窗使用者通过观察窗对加工工件和机床的运动进行观察，观察姿势受到观察窗位置和尺寸的影响。观察窗设计主要以人的视高为依据，观察窗的高度应选取第50百分位的人体视高来设计，以适应不同身高的人群。通过对人体最佳视野，包括直接视野和眼动视野的分析可知：垂直方向的视区划分，人在水平线上下15°的视线最佳；水平方向的视区划分，人的左右各25°为良好视区。3.3把手8把手对操作舒适性和工作效率有重大的影响。把手的设计要充分考虑直径、长度与人手的尺寸相适应。根据国家标准操纵器一般人类工效学要求，手握截面直径

8、尺寸为10～20mm，优先选用12～18mm直径的把手。还需要充分考虑门的大小和重量因素，针对重量轻的门，可能只需要几个手指就能开启，这时门把手截面积直径可以适当小于10mm，针