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以加工中心为例研究外防护的必要性及设计要素 　　摘 要： 随着工业的发展，工业产品由传统的机械产品向机电一体化产品、信息电子产品方向发展，技术含量大为提高；社会的消费观念也不断发生变化，产品的功能已不再是消费者决定购买的最主要因素，产品的创新性、外观造型、宜人性、环保性等因素愈来愈受到重视，并在产品的竞争中占据突出地位。这种发展形势下促使企业在着手进行新产品开发时把面向产品的创新性、外观造型、人机工程等的设计提到一个新的高度，从而也迫切要求对工业设计的研究能有进一步的突破，以提高企业形象、产品设计水平和市场竞争力。 　　关键词： 外观造型；防护；加工中心 　　引言 　　加工中心是在数控技术基础上，根据多品种小批量加工工艺的要求，结合当代新技术、新材料、新工艺和新的机床功能部件以及人们发展了的新的审美意识与需求，运用产品造型的形式美、色彩美、材质美以及人机工程学的基本法则、理论和现代设计观念与技巧等多种高技术设计结合而成的具有高精度、高速度、高效率和高自动化的现代化生产设备。它不仅在结构性能方面相对于普通机床发生了根本的变化，而且在外观造型设计的方面也形成了自身独特的风格与特点.加工中心造型设计的特点，旨在提高加工中心外观造型质量，以求进一步提高其在国内外市场的竞争力与附加值，使产品立于不败之地。 　　1.防护设计的重要性和必要性 　　加工中心具有高速主轴、高性能数控系统、高精度快速进给系统、高效冷却系统、高精度和高速的的检测技术、高性能刀具以及高安全性能。加工中心在高速加工时，安全性问题也是必须考虑的。在高速加工时，高温飞溅的切屑、润滑油的飞溅、刀具损坏后高速飞出等因素，都是防护装置必须考虑的。因此，合理、可靠的机床设计就成为设计中的一个重要环节。所以在即充分全面地考虑到对机床本身的安全保护，又能做到以人为本，避免因设计的不合理带来对操作使用者潜在的危险，而且使加工中心外观上给人以亲切感，宜操作性，美的感觉。通过机床防护要表达出机床的一种稳重，刚毅等感觉。从而表达出加工中心独有的特点。 　　2.外防护设计要素 　　2.1形式要素 　　（1）传统的外防护是以传统的“形式服从功能”的设计理念设计的，普遍缺乏整体感，线条使用不当，形式美法则运用效果差，但基于对“形式服从功能”的片面理解，过于注重保留功能部件的原始形，极少对其加以美化，整体造型过于“功能主义”。各部件没有做到有机的结合，仅仅是被机械地连接在一起，整体造型非常松散、杂乱，缺乏整体感，同时给清洁维修等工作人员带来了困难。罩壳仅仅是顺应内部结构设计，线条运用单一，过多地采用直线、平面、直角，使整体造型过于古板、陈旧。各种形式美法则，例如，变化与统一、比例与尺度、均衡与对称、节奏与韵律等等均没有得到很好的体现。一些机床的比例尺度设计不佳，致使视觉平衡性较差，影响了整体效果。 　　（2）造型语意表达不明 　　造型对功能的传达不够明显、确切、恰当，并且没有很好的表达其操作特征。大部分机床都需要使用者经过长时间的学习培训才可以了解其各部件用途，掌握其操作方式。这种语意不明的机床使操作过程变得繁琐，给机床操作人员带来了心理压力，增加了操作人员的紧张感，致使其容易疲劳，降低了操作安全性。 　　（3）造型尺寸不符合人机工程学原则 　　由于一些机床功能的特殊性，工人操作时，操作姿势非常不自然，例如过度地弯腰，上身过度前趴等，这些不自然的姿势都会加速工人疲劳，给工人的身体健康带来伤害。同时，在造型设计时，对于维修界面没有提供太多的关注，致使维修工人对机床进行维修时，身体姿势别扭，不合理的维修空间增加了维修工人碰伤、擦伤的可能性，维修工作因此变得困难，维修工人的身体健康无法得到保证。 　　2.2色彩要素 　　大部分机床主色调采用低纯度，低明度的暗色调以增加机床的沉稳特性，缺乏稍高明度的亮色调加以对比，致使机床显得较为陈旧，给人一种无法接近的冰冷感，无法体现出设备的精密性和高科技性。一些机床采用高明度的亮色调作为主色调，加以低纯度、低明度的暗色调色块以形成对比，体现变化与统一的形式美法则，但是色块大小把握得还是不好，使整体效果显得较为杂乱，没有统一感，没有视觉中心。同时各个部件的用色没有恰当的表现出此部件的功能与运动特征。 　　2.3细节设计要素 　　整体主要由钢板焊接或铸造而成。表面处理工艺较落后，比较粗糙，边角毛糙，表面涂漆效果不理想。操作件多用金属制成，质感较为冰冷，有些形状设计不合理，长期操作会致使四肢疲劳甚至受伤。 　　2.4安全隐患 　　通过这些年的产品检验，发现机床产品存在的安全隐患和问题有： 　　隐患一：工件刀具飞出危险暗藏杀机。机床是属于高速运转的机械。机床的主轴旋转速度低则每分钟数百转，高则每分钟上万转至几十万转。高速旋转的工件