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数控机床外观造型的改进设计□黄朝亮王晨升【内容摘要】数控机床外观造型设计对于提高数控机床产品附加值，增强市场竞争力具有重要意义。
进入21世纪，伴随科技的快速发展，我国数控机床的产量与质量都得到了大幅度的提高。
但是传统观念认为机床的外观设计以满足机床加工功能要求为目的，在设计过程中不重视人的因素。
对数控机床行业来说，讲究产品的外观造型，不单出于对美的追求，更多的是为了适应市场的变化，客户的需求，更好地提高机床产品的竞争力。
本文通过对现有数控机床的外观造型设计相关技术及理论基础研究，提出改进设计方法，该方法基于色彩的运用、形态的运用、宜人性的运用和“绿色机床”的运用。
并在此基础上结合实际以一台数控机床为例进行了外观造型的改进设计。
【关键词】数控机床；创新设计；外观造型【作者简介】黄朝亮（1985．10 ），男，湖南湘西人；北京邮电大学自动化学院硕士研究生；研究方向：人机交互王晨升（1964．5 ），北京邮电大学自动化学院副教授，博士；研究方向：工程图学、先进设计与制造技术一、引言数控机床是当代加工制造业的重要装备，21世纪初中国已成为世界上最大的数控机床进口国家。
经过几十年的努力，国产数控机床与国外数控机床在技术上差距不断缩小，但在外观造型设计上水平明显还很落后。
如今市场竞争日趋激烈，功能已经不再是决定客户购买产品的唯一因素，外观造型上的独特性、创新性等愈来愈受到重视。
过去的“中国制造”往往给人以廉价、劣质的印象，数控机床作为科技密集型产品，在满足功能的前提下研究其外观造型设计，赋予其视觉上的科技感、时代感，提高其外在质量，是国内数控机床制造业刻不容缓的问题。
本文针对国产中低档数控机床外观造型设计提出改进设计方法，并结合实际进行了创新设计。
二、数控机床外观造型改进设计的意义我国在高档数控机床市场目前还缺乏竞争力，主要原因在于高精技术上的差距，这一问题无法在短时间内解决。
在数控机床市场，国产品牌依靠较低廉的价格和并不逊色的技术质量占有较大市场份额。
工业设计中的工程机械产品外观造型设计研究工程机械是在工程建设和生产过程中发挥着不可替代作用的重要设备。
现代的工程机械已经不再仅仅是单一的功能性产品，它的外观造型和设计也显得越来越重要。
随着市场竞争的加剧和消费者对产品外观的越来越高的需求，工程机械外观造型设计也逐渐成为了工业设计领域中的一个热点研究方向。
对于工程机械产品的外观造型设计而言，其设计原则主要包括以下几个方面：一、规定外观特征的原则：这个原则主要用于明确产品的外观特征应该由哪些方面构成，以及各个方面之间的比例和关系等。
比如，挖掘机的外观应该具有大功率的引擎、宽敞的驾驶室、强有力的挖掘臂等。
二、外部形状原则：这个原则主要用于规定产品的外部整体形状。
外部形状通常需要考虑到机器的工作性能、操作性、制造技术和人机工程学等多个方面。
比如，一个液压挖掘机的外部形状应该是充满力量和稳定感的，同时还要考虑到驾驶室的安全性和操作性等问题。
三、造型美学原则：这个原则主要用于规定产品的整体造型应该如何达到美学效果。
美学原则通常包括比例、对称、平衡、色彩和质地等方面。
比如，一个优雅的外观设计可以提高产品的使用体验以及品牌形象。
四、应用特点原则：这个原则主要考虑到产品的使用环境和对应的应用特点等因素。
比如，一个用于城市环境的挖掘机应该具有灵活性和便携性等特点，而一个用于石油工业的挖掘机应该具有耐腐蚀性和防爆性等特点。
外观造型应该体现出这些特点和用途。
五、安全原则：这个原则主要用于确定产品的整体造型是否安全。
比如，产品内部应该有设计合理的电路，保证用户可以安全地使用产品，同时也要考虑到人员伤亡等可能发生的情况。
六、产品品牌形象原则：这个原则主要考虑到产品的品牌形象和市场需求等因素。
比如，挖掘机应该体现出坚固、耐用和功能强大等品牌形象。
一、市场需求：在外观设计时，需要根据市场需求进行设计，满足消费者的需求，增强产品的市场竞争力。
二、人性化设计：在设计时要考虑到产品的使用者，如何更好地使产品满足使用者的使用需求。
数控机床设计原则和外观要求数控机床的进给系统是由伺服电机驱动，通过滚珠丝杠带动刀具或工件完成各坐标方向的进给运动。
为确定进给系统的传动精度和工作稳定性，在设计机械装置时，以低摩擦、低惯量、高刚度为原则，实在措施有：1、通过消隙装置齿轮、丝杠、联轴器的传动间隙；2、对滚动导轨和丝杠预加载荷，预拉伸。
数控机床的外观大都采纳线型简洁的板块组合式全封闭防护罩，配备有现代特征的集操作、显示、掌控于一体的操作面板，淘汰了一般机床各种操作手柄、手轮和线型多而杂零散的多面型表面形态。
防护罩可防止高压、大流量冷却液及铁屑飞溅、削减粉尘入侵，隔音降噪，有利于机床的精度保持和环境保护，体现了机、电、液一体化的特点；的数控数显装置；对机床的精度和刚度使用的性、防护性及环保等有严格要求；采纳标准的刀具系统及安装位置正确的自动换刀装置；采纳整套商品化、标准化的新型配套件、自动排屑、润滑和冷却装置等。
3、采纳大扭矩、宽调速的伺服电机直接与丝杠相联接，缩短和简化进给传动链；4、依人机工程学宜人性原则设计的桌面式或悬挂式数控操作面板，是机床与操联系和信息交流的界面，指示灯、按钮、按键排列的设计，既适合人的操作特性，又利于人机间的协调与交流，通过视觉良好的键面颜色，标准化的象形符号，能精准反映和传递两者间的信息。
另外，采纳触摸屏操作使得人机界面加友好，加工过程的动态实时显示，使加工过程加直观，操作加简单。
数控装置，是数控机床的核心，包括硬件（印刷电路板、CRT显示器、键盒、纸带阅读机等）以及相应的软件，用于输入数字化的零件程序，并完成输入信息的存储、数据的变换、插补运算以及实现各种掌控功能。
驱动装置，他是数控机床执行机构的驱动部件，包括主轴驱动单元、进给单元、主轴电机及进给电机等。
他在数控装置的掌控下通过电气或电液伺服系统实现主轴和进给驱动。
当几个进给联动时，可以完成定位、直线、平面曲线和空间曲线的加工。
辅佑襄助装置，指数控机床的一些的配套部件，用以数控机床的运行，如冷却、排屑、润滑、照明、监测等。
摘要自从1946年世界上首次电子计算机制造以来,这说明人们制造了工具,能增加和替换脑力。
它和工具,人类在农业和工业社会,有了质的飞跃,为人类进入奠定了基础信息社会。
在1952年,计算机技术应用于机器,第一个数控机床的诞生在美国。
从那时起,近年来传统的机床,数控机床公司逐年增加,并被应用在大中型企业中,有了质量的变化。
近半个世纪以来,数控系统经历了两个阶段和六代的发展。
在中小企业甚至个人企业也普遍开始使用。
在这些数控机床,除了少量的机床在FMS模式集成,主要是在独立的运行状态,和相当部分的使用效率不高,落后的管理模式。
近年来,中国的出口增长的大型数控机床是数控车床、数控磨床、数控加工专用机床,数控剪板机,数控折弯,折弯机,数控压铸机、通用机床。
在车床主传动系统的毕业设计中，使学生建立不错的的规划和了解车床主传动系统设计的一般方法。
巩固和加深所学理论知识，加深知识储备，运用所学知识剖析和处理设计工作中的实际问题。
从机械制造装备毕业设计中，使我们在制定车床主传动机构、车床的结构设计、一般的提案的设计、零件等的计算、编绘技术文稿和设计理论的表现等方面，得到整体性的锻炼。
轻车熟路相关准则、图册和参照素材的使用，以懂得具有粗浅的结构剖析和构造的设计演算的能力。
关键词：主传动系统、传动设计、动力设计Abstract1946 birth of the world's first electronic computer, which suggests that human created can be enhanced and part instead of the mental work tools. It with humans in agriculture, industrial society to create those is only a means of enhancing physical labor, compared to a qualitative leap, which laid a foundation for human into the information society. Six years later, in 1952, the computer technology application in machine tools, was born in the United States the first CNC machine tool. Since then, traditional machine tools produced in recent years, our country enterprise of nc machine tools share rise year by year, in large and medium-sized enterprises have more use, a qualitative change. Nearly half a century, the CNC system has experienced two stages and the development of six generations. Also common in small and medium-sized enterprises and individual enterprises begin to use. In the nc machine tools, in addition to a small amount of machine tools used in FMS model integration, mostly in single machine running state, and some in the efficiency is not high, management way backward state. In recent years, China's exports was bigger nc machine tool with CNC lathe, CNC grinding machine, numerical control special machine tools, CNC bending machine, CNC shearing machine, CNC forming die casting machine, such as the common machine tools have a drilling machine, sawing machine, slotting machine, broaching machine, combinationmachine tools, hydraulic press.Through the lathe main drive system of curriculum design, causes the student to set up the correct design ideas and master the basic method of lathe main transmission system design.Consolidate and deepen the theory knowledge, the expanded aspect of knowledge, and apply what they have learned the theory analysis and solve specific problems in the design work;By machinery and equipment course design, causes the student to the structure of the main transmission mechanism in forming lathe, lathe parts design, all kinds of scheme design, calculation, write technical documents and the expression of design ideas and so on, to get basic training comprehensive;Be familiar with the relevant standards and manuals and the use of the resources, to foster a preliminary structural analysis and the ability to structure design and calculation.Keywords: main drive system, transmission design, dynamic design目录摘要 1第一章概述 (1)1.1国内数控机床现状 (1)1.2 设计参数 (1)第二章参数的拟定 (2)2.1确定极限转速 (2)2.2电机的选择 (2)第三章传动设计 (3)3.1主传动方案拟定 (3)3.2传动结构式、结构网的选择 (3)3.3转速图的拟定 (3)第四章主传动部分的改造和设计 (6)4.1主传动部分方案拟定 (6)4.2主传动部分设计改造设计计算 (9)4.3数控机床分级变速箱的设计 (11)4.4电磁离合器的设计计算 (15)4.5齿轮的结构设计 (16)4.6带轮结构设计 (17)4.7传动轴间的中心距 (17)4.8轴承的选择 (17)第五章动力设计 (18)5.1传动轴的验算 (18)5.2齿轮效验 (22)5.3轴承的效验 (23)第六章结构设计及说明 (24)6.1结构设计的内容 (24)6.2 I轴的设计 (24)6.3齿轮块的设计 (25)6.4传动轴的设计 (25)结论 (27)参考文献 (28)致谢 (29)第一章概述1.1国内数控机床现状最近几年我国企业的数控机床占的比重也在增长，在大的公司中就有很多的使用，在小公司和个体的企业中也在开始使用中。
环球市场理论探讨/-107-关于“EBC110”数控卧式镗铣床加工中心外观结构设计宋 辰 高 坤沈阳机床股份有限公司钣焊分公司摘要：在设计“EBC110”机床外防护的造型过程时，针对我国机床外观设计造型、个性化、人性化的现状，并结合当前钣金制造技术及加工能力，引入了工业设计学、人机工程学原理。
依据卧式镗铣床身及机械系统的关键轮廓进行了可行性分析，使机床外防护整体结构及造型达到良好的效果。
关键词：数控卧式镗铣床加工中心；结构特征；人机工程学1. EBC110机床主机部分结构分析(1)刨台式系列机床床身纵横交叉T 型分体布局；(2)直线运动坐标的导轨采用贴塑滑动导轨与滚动导轨相结合的复合导轨，回转运动坐标采用铸铁、贴塑导轨；(3)主轴箱采用带导向装置的重锤平衡；(4)工作台采用双蜗轮蜗杆消隙机构消除回转间隙，提高工作台回转精度；图1.1外形轮廓及主要尺寸模块化设计，产品细分为三大类：带平旋盘型、无平旋盘型和带滑枕型，无平旋盘又细分为高转速型和高刚性型(1)高转速型：针对要求较高主轴转速的模具加工行业等用户(2)高刚性型：针对要求较高主轴刚性的石油泵阀体加工行业等用户高转速型：主轴轴承采用进口成组高转速角接触球轴承，并采用油气润滑，增加主轴转速；主轴轴承套、主轴箱内齿轮及轴承采用油冷机冷却，降低温升，减少热变形；主轴箱平衡采用单液压油缸平衡，钢丝绳连接，避免因平衡重锤晃动造成的异响，以及因此而产生的损失；高刚性型：主轴轴承采用进口双列圆柱滚子轴承与双向角接触推力球轴承的高刚性组合，并采用油气润滑，增加主轴转速；尾筒内的轴承增加数量，提高镗轴轴向刚性； 为了提高整机刚性，横纵床身将采用一体连接床身，并且为保证地基在一个平面。
工作台滑座根据工作台台面大小细分规格，以避免工作台因滑座太小，悬臂太大造成变形过大的现象发生；2. 总体方案及外观效果设计在这一过程中，外观设计人员通过对用户公司的企业文化以及产品客户的了解，为产品外形色彩风格定下了基调。
有关数控机床造型设计的研究摘要本文简述了机床、数控机床的概念，介绍机床造型设计的主要工业设计要求，较为详细的分析了现代数控机床构成元素，并且从形态、色彩、材质几个方面对数控机床的造型设计的构成元素进行提炼和比较。
关键词机床；造型设计的构成元素；工业设计中图分类号tg659 文献标识码a 文章编号1674-6708（2012）64-0039-02机床是制造机器的机器，所以又称为是“工具机”或者是“工作母机”。
但凡属精度要求较高和表面粗糙度要求较细的零件，一般都需在机床上用切削的方法进行最终加工。
在一般的机器制造中，机床所担负的加工工作量占机器总制造工作量的40%～60%，机床在国民经济现代化的建设中起着重大作用。
数控机床是数字控制机床的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。
数控机床不论是作为一种商品还是机器它的造型设计都是必不可少的，特别是在工业设计中更具探讨价值和现实意义。
1 数控机床和机床的定义数控机床是数字控制机床的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。
该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，从而使机床动作数控折弯机并加工零件。
机床是将金属或者复合金属的毛坯加工成机器零件的机器，机床包括木工机床、金属切削机床、锻压机械和特种加工机床等。
2 数控机床的造型设计数控机床的造型设计不单单是简易的工业工程设计和普通的艺术美术策划，它的造型设计注重美学艺术同机械工程的有机结合。
它在从重研讨机床设计相关的工程技术课题的基础上紧密结合造型设计的外表美。
需要设计者以数控机床设计为对象，在具备机械设计制造和造型设计构思两方面专业知识的基础上完成。
在设计过程中要讨论怎样使用造型设计原理，让机床的艺术性和科学性相统一；探讨怎样运用造型设计的原则和规则，解决特别情况下每一种产品的用途、结构、材质、工艺性、宜人性、市场运作同造型之间的复杂关系，再次期间创新地把这些必要因子恰当的表达到机床的造型、结构上，是产品具有极其重要的物质功能和附带的精神功能，在审美观念日益复杂的当代更大的符合人们的要求，从而满足精神文明、物质文明要求。
深圳机床外观设计在产品设计上，人们已经不仅仅满足于产品功能所带来的提升改善，而是对产品要求有系统化的改变与提升，这其中较为重要的一个要素就是产品的外观设计，这其中也不仅仅指视觉方面的，也会潜伏到心理层面去要求。
今天我们就一起聊一聊关于数控机床设备，激光切割设备等中大型产品在外观设计方面的话题。
广东地区在数控机床设备，激光切割设备方面也有着不少的制造生产厂家，深圳新丝路工业设计公司与其中几家生产厂家进行了项目合作，在这过程中，有些体会与大家一起探讨。
总体来讲，数控机床设备的外观设计，我们一般会从造型语言，人机设计，配色设计，材料应用，产品系列化，1、作为人机工程学，在数控机床设备，激光切割设备中需要更引起重视。
机床设备作为车间的主体，是厂房环境的最主要的组成形态，所以机床设备的设计要充分考虑工作厂房环境的要素考虑，要注重人机环境的关系。
那体现在外观设计，造型语言上就是要充分考虑人机要素，让操作者拥有安全可靠性的数据和感官体验。
同时，人机数据要考虑长时间的操作的疲劳缓解，避免产生厌倦感。
现如今，越来越多的人不仅仅满足于产品功能所带来的满足感，而是希望产品的外观能在视觉，甚至是感情方面引起共鸣。
2，数控机床设备，激光切割设备在外观设计风格，产品系列化，家族化方面。
因为企业发展原因，产品系列不少，但是外观设计语言差异很大，可以这样说，将自家的产品放到展厅，出现各自争鸣，自成一系的情况，缺少系列语言和企业风格。
3，我们聊一下数控机床设备的材料应用。
不同的材料，会涉及到不同工艺和加工难度，同时也会在环保方面产生影响。
4，就是关于外观设计中，对机床设备的色彩考虑。
色彩要与功能性统一，不同的功能区用不同的色彩区分，同时同一款产品色彩不易过多。
参考资料1.数控机床外观造型工业设计设计是一种艺术的造物活动，其本质是“按照美的规律为人造物”，这就决定了对设计的研究不能脱离审美的范畴。
虽然“美”不是设计的惟一属性和最终目的，但就设计成果而言，美的因素却成为考虑其优劣程度的标准之一。
对于机械造型美，最早可以追溯到19世纪。
英国著名的建筑师、工艺美术家威廉•莫里斯要求艺术能为大多数人服务，为整个社会服务。
1907 年，在莫里斯等人的影响下，德国一些工程师和工业设计师创办了“德意志艺术工业联盟”。
这个组织在大工业机器生产的基础上将艺术和劳动结合在一起，在提高机械产品的质量，特别是在改进产品外观造型上作出显著成效。
因此，德国的工业机械产品立即在国际市场上畅销，从而促进了世界各国对机械产品造型的重视。
我国以前对美在机械造型中的作用重视不够，出口的机械产品不太重视把美学运用到造型中去，因此，产品虽然在性能、坚固等方面达到国际水平，但仍不受欢迎而缺乏竞争能力。
此外，机械造型忽视和人体工程学的结合，明显与外市场的需求不相适应，从而失去竞争能力。
因此，优良的机械产品必须和美的创造结合，才能达到最大的社会效益和经济效益。
一、数控机床外观造型要素分解数控机床的整体造型是由外观件组成，数控机床外观件的造型体现了机床的整体造型风格。
以数控机床的造型对人视觉印象造成主要影响为依据，可将数控机床外观件分为外罩、门、观察窗、把手、数控系统、排屑装置、水箱、油箱、电控柜、标牌等外观部件。
每个外观部件作为数控机床整体造型的特征要素，其对整体造型的影响是各不相同的，一般的外观件只是研究机床门、把手和标牌等对机床外观造型影响较大的外观件。
数控机床整体造型与外观件造型、外观件与外观件造型之间的关系是有机的协调关系，整体造型通过外观件造型的有机统一来实现其造型的目的。
外观件的设计对数控机床整体外观质量以及机床使用的操作性有着重要的影响，因此外观件造型设计是数控机床造型设计的重点。
外罩：机床的外罩造型是影响整体造型风格的最重要因素。
外罩是数控机床主体上最主要的部件，其造型的视觉冲击力和表现力直接影响人们对机床的第一印象乃至最终评判。
现有机床的外罩造型从其正立面上大体可以概括为曲面造型、直面造型和斜面造型。
这三种特征的外罩造型给人的感觉各不相同。
以曲面、曲线为基调的外罩造型给人圆润、流畅、活泼、亲切的感觉。
以直面、直线为主的造型风格给人规整、均衡、庄重的感觉。
正立面以斜面为主的造型，其面与面之间的转折变化较为丰富，给人以有生气、活力、轻巧的感觉。
门：机床门位于机床主体部分的正面中央，是机床造型设计的重点之一。
机床门的造型要受到机床外罩正立面造型的约束，其外轮廓线要与机床外罩正立面的轮廓线相匹配。
现有的造型大致可以按造型感觉分为曲门、直门和折门三种，其造型的变化要随外罩造型的变化而变化。
观察窗：观察窗作为数控机床正立面的视觉中心，其造型对整体造型风格的表现起着画龙点睛的作用。
现有的数控机床的观察窗造型变化较多，但均要求与整体造型风格相协调。
方形观察窗带有小圆角，常与以直线、平面为主，边角较硬直的外罩造型相匹配，给人以规整、精确的感觉。
而带有大圆角的观察窗造型常与以曲面感觉为主的或面与面之间过渡较为圆滑的外罩造型相匹配。
现有数控机床的观察窗造型已不再以方形为主，尤其是国外的数控机床造型越来越多地采用曲线造型和一些不规矩形作为观察窗的外形，以满足机床造型风格多样化的需求。
把手：把手虽然在数控机床外观部件中体积较小，但其造型的视觉冲击力却不小。
把手的造型和安装的位置都要考虑人机工程学方面的因素，以方便操作者使用。
把手的造型主要由其截面形状和外形轮廓线决定。
现有机床的把手截面多以圆形为主，但方形截面把手也有少量的应用。
现有的把手外形轮廓线可归纳为直、曲、折三种，每种造型可分别与不同造型风格的机床造型搭配，但要考虑风格协调问题。
直把手多用于方正的机床造型；曲把手多用于曲面的造型，以体现整体形态的张力；而折把手多应用于面与面之间转折变化丰富的机床造型，形成整体风格的统一。
二、数控机床外观造型设计中的艺术美数控机床是多种技术的综合体，因而在设计过程中，仅仅局限于使其安全、快捷以及功能性的提高已经无法满足人们的需求。
设计师还应注重机床的外观质量，比如形态、色彩、质感和装饰等综合整体给予人们的审美形象。
要塑造美的形式很大程度上受到相对独立的审美法则的制约，机床造型设计同样也需要一些审美法则来加以指导，在数控机床造型设计中贯彻。
例如：对立与统一、比例与尺度等造型设计法则，有利于处理好机床局部部件造型与整体造型之间的关系，以获得风格统一、比例协调的机床造型。
宇宙间万物的形态无论有多复杂，都可以归纳为点、线、面、体四个基本要素。
不同造型要素的组合，在造型意义上可以产生不同的性格，既能产生和谐，又能产生动态的紧张。
数控机床外观艺术形式大体可分以下几种：1.方直的形态这类机床的形态多为直线加以小圆角过渡，整体造型较为方正。
直线给人以精致、严肃、统一有序并理性的感觉，符合加工中心高精度、高速度、高效率的特点。
这类机床造型的外罩、门多为方正的直线造型，可有倾斜变化。
观察窗多为直线形带小圆角。
把手多为直线造型，竖直或横向位于观察窗旁。
2.圆润的形态这类机床多以曲面造型为主，面与面之间采用大圆角平滑连接，给人的整体印象是造型圆润、统一、线条温婉流畅。
这类造型的外罩、门多为大弧度的曲面，曲面与直面间运用大倒角圆滑过渡，观察窗可采用方形带较大的圆角，也可运用曲线型等作些变化。
把手为了配合门的曲面，多设计曲把手，但较短小的把手也可以是直线型，竖直或横向安放于观察窗旁。
3.对比变化的形态这类机床给人的视觉冲击力较大，由此带来了很强的视觉效果。
机床的造型常常是由曲面和直面组合在一起，使得不同部位形成形体的对比，并且面与面之间有较多的起伏变化，给人感觉造型层次丰富。
这类机床门的轮廓常与外罩的正面轮廓不一致，而且观察窗的造型则有较多的变化，使得整体造型细部较多，耐人寻味。
4.简洁统一的形态这类机床外观简洁，采用大块的直面或曲面造型，面与面之间少有起伏变化，外罩可适当做些斜角或圆角的造型，以打破造型过于简洁而造成的沉闷感。
这类机床门和观察窗的造型与整体设计相协调，门、窗和把手的造型可增加一些细部结构，使得机床外观不会过于简单。
三、数控机床外观造型设计中的技术美数控机床外观造型设计的技术美主要体现在造型设计中，要考虑人机工程学方面的要求。
外观件的人性化设计是机床造型设计的重点，外观件人机性能的好坏将直接影响人们对机床整体性能的评价。
人对机床操作时经常接触的外观件是机床人机工程设计中所要把握的关键，这类部件主要有机床门、观察窗、把手等，以下将对这几类外观件的人机工程设计进行分析，总结出外观件造型设计中需要满足的相关要求。
1.机床门的人机工程设计机床门是机床整体造型的重要部件，而且与机床操作人员接触较多，其尺寸与结构是否合理对机床操作的易用性有着重要的影响。
机床门的设计除了要求其造型与机床外罩相配合，还需要考虑门的宽度。
门的宽度不但会对机床整体外观造成较大影响，而且还会关系到机床的使用性能。
因此，在门的造型设计中宽度是一个不可忽视的要素。
机床门的宽度主要受到工作台尺寸的限制，为了方便操作人员装卡零件的需要，门的宽度尺寸在一般情况下要求略大于工作台的宽度，即把工作台完全敞开。
由于不同型号机床的工作台尺寸差别较大，因此门的造型也需要作较大的变化，以满足操作人员的工作要求。
对于工作台较小的机床一般采用单开门的结构，而对于工作台较宽的机床则多选用双开门。
因为要把工作台完全敞开，如果采用单门结构，机床门的体积过大，推拉操作较吃力，不便于使用，所以在大型的加工中心等机床中双开门的结构较为常见。
另外，在机床门的造型设计中，门的高度尺寸也应适当考虑。
特别是在大型的加工中心的设计中，由于机床体量大，门的高度尺寸要比普通机床大些。
2.观察窗的人机工程设计观察窗的作用主要是操作者可通过它对加工工件和机床的运动进行观察。
这种观察和显示数据一起构成了机床对个人的重要反馈。
操作者对工件的观察在监视控制中是十分频繁的，观察的姿势受到观察窗的影响很大，因此观察窗的设计是机床人机工程设计中需要把握的要点。
观察窗的高度应按照人体的视高尺寸的50%位置来设计，以适应不同身高的人群。
3.把手的人机工程设计把手是操作人员操作机床常接触的部件，对机床操作的舒适性和操作人员工作效率的提高都有一定的影响。
把手的设计要考虑的因素较多，其直径与长度要与人手的尺寸相适应，使得抓握舒适，操作方便。
把手的长度在设计中也需要重视。
现有的数控机床的把手造型多采用长把手的设计，一方面是为了造型的需要，另一方面也可以适合不同身高的人群抓握。
但也有不少机床采用短把手，短把手的设计就要考虑把手长度对人手抓握的影响。
对于把手安装高度的确定，同样选取五十人体身高的50%位置来作为设计依据，以适合不同身高的人使用。
手的活动范围和肘的高度共同确定了最佳的手控制区，相关数据可以通过查阅人体测量的资料获得。
对于长把手来说，其安装的高度没有太多限制，只要把手抓握位置能包括最佳控制区，且安放位置美观即可；而对于短把手则要尽量安装在最佳控制区内，而且位置多设计在门中间偏下的位置，这样能尽量使手腕保持自然状态，手与小臂处于一条直线上，避免因手腕弯曲而引起肌肉静态施力。
从以上分析可以得出，机床中与操作者接触较多的部件是机床人机工程设计的重点。
这类部件不仅要求造型美观、结构简单，而且要把握“以人为本”的设计原则，让操作人员使用方便、舒适，工作效率大大提高。
参考资料2.机床产品外观设计的新动向在一般人眼中，机床的核心价值是其加工能力，外观设计只是机床行业模仿消费品制造行业的作风，在机床设计工作结束以前对设计方案进行的局部修饰。
然而，回顾工业设计的历史，机床其实是最早应用产品外观设计的行业之一，机床企业讲究产品外观的原因，除了对美的追求以外，更重要的是在市场形势出现变化时，提高自身产品在同类产品之间的竞争力。
最近两年，世界机床产品市场开始了新一轮以外观设计为主题的竞争，这种变化的出现和近年机床市场形势转变有莫大的关系。
突出内在价值中国是世界上最大的机床市场，国产机床质和量的提升对世界机床产业格局带来重大影响，当国产机床的性能、外观和国外产品日益接近，同时又具有较高性价比优势的情况下，国外高档机床开始争取将本身独有的内在价值，通过非传统的外观装饰向客户展示。
例如，日本的板材加工机床制造商天田（AMADA ）公司为了凸显与国产机床产品的技术差距，改换了一套更具科技色彩的外观语言。
利用外观突出产品内在价值的另一例子是马扎克（Mazak）公司的e系列复合加工机床，为了显示其独创的生产信息管理系统的存在，马扎克在e系列机床上装上如图3所示的生产信息管理塔（e- TOWER ），该塔的外观采用公众场所的信息柜台造型，以突出e系列机床的信息交互和管理的能力。
