人機工程學(xué)在數(shù)控機床人性化設(shè)計中的應(yīng)用探究

徐學(xué)彬，苗雨楠

（1.齊齊哈爾二機床（集團）有限責(zé)任公司，黑龍江 齊齊哈爾 161000；2.齊齊哈爾工程學(xué)院，黑龍江 齊齊哈爾 161000）

人機工程學(xué)在數(shù)控機床人性化設(shè)計中的應(yīng)用探究

徐學(xué)彬1，苗雨楠2

（1.齊齊哈爾二機床（集團）有限責(zé)任公司，黑龍江 齊齊哈爾 161000；2.齊齊哈爾工程學(xué)院，黑龍江 齊齊哈爾 161000）

所謂人機工程學(xué)即是指應(yīng)用人體測量學(xué)、人體力學(xué)等學(xué)科的研究方法，對人體結(jié)構(gòu)特征和體能進行研究，來提供人體各部分尺寸、重量、體表面積等人體各部分在活動時的相互關(guān)系和可及范圍等人體結(jié)構(gòu)的特征參數(shù)。文章主要通過對人體工程學(xué)的系統(tǒng)解析，針對數(shù)控機床的人性化設(shè)計來研究。

人機工程學(xué)；數(shù)控機床；人性化設(shè)計

隨著時代的進步，工業(yè)化的迅速發(fā)展，數(shù)控機床已經(jīng)逐漸進入主導(dǎo)地位，其產(chǎn)品逐漸趨向于標(biāo)準(zhǔn)化、一體化，當(dāng)前數(shù)控機床人性化設(shè)計追求的是操作者的舒適、享受，要求產(chǎn)品通俗化、人性化、多樣化，這就引進了人機工程學(xué)。

1 設(shè)計應(yīng)用中的現(xiàn)狀及意義

當(dāng)下，隨著數(shù)控機床的廣泛運用，操作過程中人性化的設(shè)計尤為重要，人們追求在操作數(shù)控機床的過程中能有一個舒適的方式。因此，首先來討論下在數(shù)控機床應(yīng)用人機工程學(xué)后在人性化設(shè)計方面有什么具體優(yōu)勢。

1.1 人體工程學(xué)在數(shù)控機床設(shè)計中的現(xiàn)狀

機床在歷史上的發(fā)展歷程是從勞動密集型產(chǎn)業(yè)到技術(shù)密集型，而數(shù)控機床作為當(dāng)前世界的主流和最重要的技術(shù)設(shè)備，研究其人性化的設(shè)計必不可少，數(shù)控機床的發(fā)展在一定程度上代表了一個國家的設(shè)備先進程度，我國雖然作為數(shù)控機床加工大國，但是與外國的機床技術(shù)相比起來還是有些遜色。目前，我國的數(shù)控機床技術(shù)正在日趨完善，自動化和人性化設(shè)計也越來越先進，而對于數(shù)控機床來說，操作者在一定程度上不僅僅需要體力上的能力，還需要腦力也能適應(yīng)。腦力負荷的增加，對操作者知識水平的要求也在不斷提升。人作為生產(chǎn)的主體，在生產(chǎn)的過程中需要保證一個舒適、舒暢的心情來完成操作。然而我國在人性化設(shè)計這方面缺乏相關(guān)的研究。

1.2 數(shù)控機床人性化設(shè)計應(yīng)用人機工程學(xué)的意義

數(shù)控機床的人性化設(shè)計在應(yīng)用人機工程學(xué)后能有效降低操作者出現(xiàn)錯誤的概率，提高操作者對機床的操作效率，有效提高機床生產(chǎn)的可靠性。其主要優(yōu)勢分為以下3點。

（1）能夠有效保證信息傳遞的可靠性，數(shù)控機床的顯示設(shè)備能夠顯示機器的運行信息并將信息傳遞給操作者，操作者以此作為操作依據(jù)，在這個過程中，數(shù)控機床顯示設(shè)備在應(yīng)用人機工程學(xué)知識進行設(shè)計后能夠有效保障設(shè)備信息準(zhǔn)確傳達到操作者眼中，并且在一定程度上給人以視覺上的享受。

（2）滿足人們對數(shù)控機床的操作習(xí)慣，保障系統(tǒng)準(zhǔn)確無誤的進行，在數(shù)控機床中一些重要按鈕進行特別顏色標(biāo)注也是人機工程學(xué)在數(shù)控機床中人性化設(shè)計的應(yīng)用，進行特別標(biāo)注的顏色能有效提醒操作者謹(jǐn)慎操作，在一定程度上能保障數(shù)控機床正確行使。

（3）采用人機工程學(xué)的知識能夠適應(yīng)于人的感情需要，減少操作者操作疲勞感，符合人們的生理和心理的情感，在數(shù)控機床的人性化設(shè)計中運用到人機工程學(xué)的知識也能提高設(shè)備宜人性、舒適性和安全性，減少操作失誤，提高機床的生產(chǎn)效率。

2 人機工程學(xué)在數(shù)控機床設(shè)計中的應(yīng)用

上文中已經(jīng)提到了數(shù)控機床設(shè)備人性化技術(shù)的發(fā)展在我國還不是很完善，但是數(shù)控機床人性化設(shè)計技術(shù)至關(guān)重要，不僅僅能夠提高數(shù)控機床信息傳遞效率，還能滿足操作者在操作過程中能夠舒適進行操作。因此，人機工程學(xué)在數(shù)控機床人性化設(shè)計中至關(guān)重要，下面，就來探討一下具體人機工程學(xué)在數(shù)控機床人性化設(shè)計中的具體應(yīng)用。

（1）數(shù)控機床的外觀造型人機工程學(xué)研究。在操作者在數(shù)控機床上進行操作時，其基本需要就是安全，而現(xiàn)在主要進行

探討的是從人機工程學(xué)中生理尺寸的角度來分析，想要保障人們操作過程中的安全，就需要數(shù)控機床在尺寸方面符合人們的生理尺寸，而據(jù)調(diào)查所知，數(shù)控機床大多數(shù)問題都是出現(xiàn)在門的位置，即操作者進行工件的裝卸過程中，操作者會手抓把手的動作，而這時把手的設(shè)計高度和長度決定了操作者能否準(zhǔn)確的抓住把手，而當(dāng)操作者在握住把手時，把手的形狀以及截面大小也會影響人使用的舒適度，不正確的尺寸大小會大大影響到操作者的操作手感，而在設(shè)計過程中，充分運用人機工程學(xué)知識能夠有效的降低操作者對數(shù)控機床的不適手感，正確的把握把手的尺寸大小，滿足操作者的舒適度。

（2）人機工程學(xué)在數(shù)控機床色彩設(shè)計方面的應(yīng)用。不同的顏色對操作者的操作影響是不同的，灰色作為鮮艷色彩的背景色，能夠有效體現(xiàn)出含蓄、收斂的特點，不同的顏色搭配也能對操作者有一定的影響，在數(shù)控機床的色彩設(shè)計方面，首先應(yīng)當(dāng)滿足機床的功能要求，色彩在按鈕上的顏色應(yīng)當(dāng)能夠突出其功能特點，使人們加深對數(shù)控機床功能的理解，比如一些警示性的按鈕使用顏色較為鮮艷的作為警示以提醒操作者謹(jǐn)慎進行操作。其次，按照人機工程學(xué)的知識需要滿足人們對工作環(huán)境的喜好要求，比如在較為寒冷的場所進行工作，機床所選用的顏色應(yīng)選用暖色系。最后，要有一定的時代特點，即數(shù)控機床的設(shè)計要符合企業(yè)需要，能有利于產(chǎn)品的識別。

3 結(jié)語

可以看出，隨著時代的進步，新一代的數(shù)控機床將逐漸向著人性化方面進行設(shè)計，滿足操作者的操作需求，而在數(shù)控機床的人性化設(shè)計過程中，人機工程學(xué)的相關(guān)知識起到了巨大的作用，正確的應(yīng)用人機工程學(xué)的相關(guān)知識設(shè)計數(shù)控機床能使產(chǎn)品更富人性化。最終，在激烈的市場競爭過程中，人性化的數(shù)控機床一定能夠具有領(lǐng)先的優(yōu)勢占領(lǐng)市場。

［1］劉世豪，杜彥斌，郭志忠，等.基于人機工程學(xué)的數(shù)控機床耦合仿生優(yōu)化設(shè)計方法研究進展［J］.河北科技大學(xué)學(xué)報，2015，36（3）：232-239.

［2］劉濤,陳明.基于人機工程學(xué)的數(shù)控機床設(shè)計與分析［J］.組合機床與自動化加工技術(shù)，2014，（11）：49-52.

［3］趙勇，蘇東升.數(shù)控機床造型設(shè)計中人機工程學(xué)研究［J］.中國機械，2014，（21）：102-102.

Research of M an-machine Engineering in the App lication of Humanized Design of NC M achine Tools

XU Xue-bin1，M IAO Yu-nan2
1.Qiqihaer Second Machine Tool（group）co.，LTD.，Qiqihaer，Heilongjiang 161000，China；
2.Qiqihar School of Engineering，Qiqihaer，Heilongjiang 161000，China）

Ergonomics refers to researchmethodsby applying anthropometry and humanmechanics，which studies characteristicsofhuman body structure and physicalability to providemutual relationship ofallpartsof the body such as size，weight，body surface area，reach range and characteristic parameters，such as human body structure.This papermainly analyzes the system of human body engineering，and studieshumanized design ofNCmachine tools.

ergonomics；CNCmachine tools；humanized design

TG659

A

2095-980X（2016）11-0018-02

2016-10-27

徐學(xué)彬（1982-），男，黑龍江齊齊哈爾人，大學(xué)本科，工程師，主要研究方向：機床方面的設(shè)計制造。