数控机床的人体工程学分析

    【摘 要】在数控机床设计中合理运用人体工程学，可以给人视觉上带来美感，操作起来舒
适方便，在增加产品附加值同时，更有利于人工作效率的提高。

 

　　【关键词】数控机床；人体工程学；分析

 

　　数控机床是现代化大批量生产加工过程中不可缺少的设备之一，也是机电设备中典型
的高科技产品。它操作的舒适性、安全性都会直接影响人工作的效率，因此在数控机床的设
计制造中，应该更多关注如何进行人性化设计。本文拟从以下几方面进行人机分析。

 

　　

1 数控机床外观造型的人体工程学分析 

　　

1.1 机床外罩的人性化设计 

　　现代的数控机床多数由整张钣金对内部工作台进行全方位的包裹，视觉上更具整体性
操作上更具安全性，因此机床外罩的外观造型设计是整个机床的主调，其他零部件的设计
基本上要做到和外罩的造型和谐统一，常见的方正直面的造型给人以稳重端庄大方的心理
感觉；平面加曲面的方式造型给人感觉流畅温婉圆润；平面加斜面的造型让人感觉富有变
化。各种造型都很简洁明快，表现出了机床高精度、高速度、高效率的特点，视觉上满足人的
审美。

 

　　

1.2 机床门的人性化设计 

　　机床门的造型要配合机床外罩的形状，使整体造型具有流畅和谐的感觉。由于机床门的
宽度尺寸会影响机床整体造型和机床使用性能的好坏。比较人性化的设计是使门的设计宽度
略大于工作台的宽度，以方便人装卡工件的需要。工作台小的机床设计成单开门，工作台宽
大的设计成双开门，推拉操作轻巧，便于操作加工。

 

　　

1.3 观察窗的人性化设计 

　　观察窗是人观察工件加工的途径，不同类型的机床由于功能的不同，观察窗尺寸差别
很大。通常观察窗的设计高度由五十百分位的人体视高尺寸来确定，以满足不同身高的人。
工作范围较宽广的机床甚至采用多个观察窗，以满足对工件不同加工部位的观察。观察窗的
造型除了常见的传统的矩形大圆角形式可以清晰观察机床的工作情况，还有圆形或方形阵
列的格子窗，使得数控机床的整体造型统一中获得变化，呆板中不失活力。

 

　　

1.4 门把手的人性化设计 

　　门把手是人经常接触的部件，其设计形式直接影响人的工作效率。数控机床常见的是安
装长把手，以适合不同身高的人操作。截面多为圆形或椭圆形，直径在

12～18mm 左右，主

要满足人手的抓握形状，方便施力推拉门。垂直型长把手一般都安装在机床门最佳控制区，
位置摆放美观即可。还有一种短把手需考虑人手的宽度尺寸，一般在

75mm 之上，可以使抓

握轻松舒适。安装短把手时，一般选取第五十百分位的人体身高作参考，无论水平型还是垂
直型，都放置在机床门中间偏下的地方，保证抓握时手臂和手腕在同一直线上，人可以自
然用力。

 

　　

2 数控机床控制面板的人机界面分析 

　　数控机床操作是人机交互的过程，控制面板的人机界面包括显示区和操控区。这里着重
分析操控区的人机要素。

 

　　

2.1 控制按键的人性化设计 

　　一般是由操作者的手指完成指定动作，普通的设计采用有一定行程的下压式按键，通