人机工程学在机床设计中的应用杨轶凯

发表时间:2020/6/8   来源:《建筑实践》2020年第4期   作者:杨轶凯
[导读] 随着我国科学技术水平的不断提高,我国国内工程机械制造也在不断发展
        摘要:随着我国科学技术水平的不断提高,我国国内工程机械制造也在不断发展,数控机床与人类工程越来越密切。系统的工程学习不仅能促进自身的发展,而且有助于提高机床的设计水平。人机工程学为根据人的特点设计机床提供了更加精确的平台,强调人与机器的有机结合,增加对机器过程的控制。
关键词:人体工程学;数控机床;机床设计
        随着科学技术的发展,机床的操作系统也发生了翻天覆地的变化。研究学者提出了人机工程、工程结构体的组合,在心理学和生理学的知识,研究了人、数控机床和环境,为了尽量减少机床运行过程中的人为错误,从而提升人和机器优势,提高稳定性和机器的运行安全性。
一、人机工程学和机床设计的基本概况
        1.人体工程学的基本要素。人机工程学本质上是一门以人机为中心的实验研究科学,对人机环境进行分析,以促进人机系统的安全性和稳定性的发展在工效学的应用范围内逐渐扩大,以扩人机工程学创新的空间是主要研究的重要任务。将人体工程学和心理学相结合的学科,其研究主要集中在分析和方法探索人体的结构特点和功能差异的精神状态发生在一定的工作环境和生理适应性环境工程学研究是必不可少的。事实上,人性化的产品包含了与人体工程学相关的元素,而人体工程学作为一门新兴的边缘科学,对中国做出了显著的贡献。
        2.机床技术设计的自动化和智能化是机床设计的主要目标。人机工程学是数控机床应用中的一个重要问题。这对机床安全稳定的发展具有重要意义。掌握机床的操作与计算机自动控制技术是数控机床数字化设计非常有利于提高零件的精度和精度,大大提高生产效率和改善内部制造技术环境的适应能力。数控机床是一种精密的高科技产品,人机协调系数在机床的使用中起着重要的作用。
        3.人机工程学在机床设计中的重要性。应特别注意数控机床的设计意义不仅是功能的完善,而且是人机工程学的有机结合。在生产和运行过程中,用户使用数控机床和辅助测量,人机交互和沟通是数控加工中的人机协调关系。运用人机工程学设计可以提高机床数控机床的安全,加强安全、身心操作员操作,这不仅可以提高生产力,而且还构成系统的一个安全高效运行奠定了坚实基础。工效学与机床的结合程度对机床的设计有重要影响。
二、人机工程学在机床软件界面设计中的应用
        数控机床控制系统最重要的结构是软件,其用户界面将直接影响数控机床的运行。我们现在将研究人机工程学在机床软件设计中的相关应用。
        1.颜色和形状。界面颜色的选择已经成为一个关键问题,使界面能够更好的完成出色的工作,改变操作者的视觉疲劳。一般来说,界面的色彩不超过3-5种,因为过多的色彩只会让操作者眼花缭乱,正确的色彩会给操作者一种舒适的感觉,不会造成视觉疲劳,减少工作误差。由于图形的直观特性,在界面中添加图形有助于操作员理解。同时,界面的各个功能区都能对机器的操作产生一定的影响,这样的设计应该基于人的生理和心理特点,以便于其操作。
        2.字符。在同一操作的界面中显示的字符不应在形状上有显著差异,特别是在字符选择方面。为了减少操作人员的视觉疲劳,字符必须尽可能的简洁和清晰,并且尽可能的有区别。
        3.界面风格。因为一致的设计系统不仅能对操作者的学习有一定的帮助,尽快熟悉数控机床系统,还能降低机床的操作错误率。因此,在设计界面时,尽量使界面的外观、布局和信息相似。对于操作者来说,数控机床的人机界面可以分为监控区域、操作区域和工作加工区域。监控区域相对集中,操作区域是操作者完成各种操作的区域,工作加工区域是工件装卸的区域。在结构和功能上,这三个区域是独立的,但是监控区域和操作区域可以合并成一个单元,在控制面板中形成一个控制区域。


        4.工作处理区域。由于数控机床现在已经配备了自动化的机床,操作员在工作处理区域的主要任务是加载工件并观察其加工状态。大多数数控机床在工作区域采用闭门工作的形式,不仅保证了操作者的安全,而且有效地增强了机床的整体性。至于机床的车门设计,第一个问题是是否要求的功能要求操作者装载和工件通常被满足时,当机床的大门是敞开的,且宽度大于宽度,所使用的工作台上。大多数大型数控机床采用双开门结构,而小型数控机床采用单开门结构。数控机床的门上装有玻璃窗,使操作者能够跟踪工件的加工进度。为不同类型的机床设计的观察窗口可能因其功能而异。例如,对于轴运动范围较大的机床,观察窗口较大;对于车床,观察窗口较小,因为要观察的加工范围较小。主要是观察窗设计在人体的结构和功能,使操作者机器运作更好的观察,在他视野的高度和大小的窗口,必须保证最佳的视野。机床、先进门的右边和左边是今天最常用的一类对于数控机床操作员的手里,因为它们施加推力和拉力,右边和左边的移动。手柄的设计再次成为一个关键问题。直径太粗或太细,不利于操作者抓取和施加手的力;还有手柄的形状,目前最常用的是圆形手柄,也适用于某些时刻;安装手柄的位置应使操作者在该位置感到舒适之前,先将该位置置于操作者的控制范围内。
        5.操作区域。机床的工作区域是工件被加工的区域。该区域的相关整体主要考虑操作者手臂和手的操作空间,并将风险降至最低。此外,操作区域所占的空间必须保证在机床门打开后,宽度大于操作者肩部的宽度,并保证操作者的安全。
        6.显示面板。显示器的安装和设计对于使操作者能够在相对较短的时间内查看所有显示的信息尤为重要。在这个过程中,控制面板的尺寸和结构应该尽量根据人的视觉区域和视觉特征来设计。由于操作时操作者的躯干前倾,平台的高度必须小于站立时操作者肘部的高度。脸不应该离操作者的手太远,因为这个延伸的位置可能会给操作者带来不便降低精度和操作精度。在屏幕上,显示区域的中心应该略低于人的中心眼睛的位置是与眼睛高度垂直的位置,使操作者能够看到显示设备上的所有信息。
        7.外罩色彩。由于颜色在一定程度上可以影响人的情绪和心理,对数控机床外壳颜色的科学设计不仅可以使操作者快乐,而且可以提高他们的工作效率。因此,大多数数控机场的颜色都是在顶部、底部和顶部,这种设计风格不仅给人一种平静的感觉,而且在外部保持了机床的纯净。有了技术机床外部设计的装饰将采用不同的颜色,以增加操作人员的乐趣。为了提高数控机床操作人员的安全,还将使用一些警告信号,一些最引人注目的色调。
结束语
        科学技术的进步对机床设计和操作者在使用状态下的要求提出了更高的要求满足数控机床的需求,显示出更适合人类生存和发展的美观、安全、稳定的特点由于采样器的要求,人机工程学在机床设计中得到了广泛的应用和发展。过程
控制结构的调整可以促进操作者与机械设备之间的相互作用一体化的人机系统实现了有效的、舒适的和谐统一状态。由于数控机床设计风格更加人性化,满足了操作人员的使用需求,展现了数控机床更加美观的特点。因为设计是基于先前的数控机床结构的生理和心理特点来调整,所以在这个过程中可以有效地加强人与人之间的信息交换和数控机床设备,然后反馈到环境,实现“人-机器-环境”的和谐发展。
参考文献:
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