基于人机工程学的车铣复合加工机床的设计与研究
                                                   刘桂芝，冯虎，李小笠
                                            (南京工程学院，江苏 南京〓211167)
    针对数控机床的整机宜人化设计方法进行概述，并分别从数控机床的各个单元部件、整机外形、移动安全门、观察窗口与安全门把手、机床操作台等几方面提出了人机工程学的设计要点，通过车铣复合加工机床设计实例，论述了人机工程学原理在其中的应用，其分析与设计方法对机床设计者具有一定参考与指导价值。

1〓人机工程学的内涵〖HT5SS〗〖STBZ〗
    机器性能的好坏不仅表现在其有效性、生产效率、加工能力以及可靠性等方面，而且与操作者能够操作的难易程度、准确性有关，这取决于机器的结构配置、机器信息的输出、操作机构的布置、操作者在操作过程中的难易程度及动作的准确度等［1］。由此可见，对人机工程学来说，是不能将机器与人的研究孤立进行，而应将机器与操作者置于人—机器—环境这样一个系统中进行综合研究，人作为这个系统中的基本组成部分之一，与机器、环境构成一个有机的整体。也就是说，在机器的设计、制造与使用过程中要特别强调关注机器操作者。因此，在研究、设计机床时也要对机床进行充分的人性化考虑，只有这样，设计的机床才能发挥最大的效能，最大限度地发挥人的能力，使环境对人的影响降到最小。

2〓数控机床的人机工程学分析
2.1〓〖STBZ〗数控机床整机的人机工程学分析［2-3］
    一般加工设备仅从功能角度进行设计、制造，而数控机床由于加工过程中的自动化与无人化，因此需区别于传统设备，除了满足功能要求外，还要充分考虑设备的安全防护、整体外形对操作者的重要影响。因此机床外形的设计直接反映了数控机床的舒适性、安全性，操作的方便性以及整体的宜人性。
    产品的设计工作就是完善产品的外形与产品的功能。数控机床外形宜人性与操作的方便性是操作者最直接接触的外在因素。数控机床的外形整体设计随着人们审美水平的不断提高而不断发生变化，但结构形状的构成原理与基本规律，即组成的基本要素及比例关系是不会发生变化的，除常用的黄金分割比例（1∶0.618）、平方根比例（1∶〖KF(〗2〖KF)〗 ）外［4］，数控机床的整体外形在实际设计中，经常用到对称与非对称关系［5］。在数控机床实际设计时，由于机床规格问题，决定了机床外形比例关系，因此就要突破常规采用非对称配置方式设计，为获得数控机床操作的舒适性、安全性、方便性以及整体的宜人性，在设计中可以通过颜色、数控机床附属机构配置或操作安全标牌的设置，使机床在整体配置上视觉得以平衡。
总之，数控机床整机外形的宜人性、安全性、易于维修性及便于操作性，是这台数控机床在外形设计时最好的人机工程学标准。

2.2〓数控机床移动安全门的人机工程学分析
    车铣复合加工中心其规格（加工直径×长度）直接决定了外形的基本情况，移动安全门是分割其机床外形的重要机构。其与机床的整体防护的相对关系：是内置于机床固定罩壳的下面，还是外置于机床固定罩壳的外面，这取决于整机外形不对称设计时的考虑。在设计时车铣复合加工中心的安
〖CM(21*2〗全移动门可以是单门，也可是双门，但其宽度要综.....

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基金项目：江苏省第十批“六大人才高峰”资助项目（ZBZZ-044）
作者简介：刘桂芝（1964—），女，江苏徐州人，南京工程学院教授级高工，主要从事机械工程专业教学及数控机床的设计与研究工作。



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