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澳门新葡新京官方网站工业设计在机床中的应用

发布时间:2020-03-28 15:23编辑:机械设备浏览(155)

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    1. 机床的操纵面板机床的受众是人,是人在操作和使用机床来完成某种加工活动。对于数控机床来说,数控面板就是设计中的重点,其主要包括数控面板的面板布置,以及安装位置及其高度等。人的手部动作主要是以触摸和按压为主,因此,应该以人的指尖为考虑对象。由于现有机床生产制造厂家的操作箱以及数控系统都有固定的供应商,所以在总体设计时就应该考虑操作箱的类型以及面板,综合考虑人机因素,以及安装位置及其高度、最佳按键区和手的活动范围。人的手部动作主要是以出磨合按压为主。2.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以及操作。随着数控机床的规格和体积不断增大,门的尺寸以及重量都在不断的增加,使得人对门开启的操作问题越来越突出,例如秦川机床的YK73200型成形磨齿机,由于最大加工直径达到2000mm,使得门宽度和重量增加,推拉操作较吃力,不便于使用。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最大加工范围的尺寸。由于不同型号机床的最大加工范围差别较大,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。如何解决人在操作和使用过程中的诸多不便,在现有的基础上如何解决这些存在的问题,也是机床门设计的重点和难点。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。此次展览会沈阳机床门把手的设计很有特点,打破了传统机床把手的造型风格。此款把手设计中包含了人的认知规律以及把手对人的提示、导向作用,一看就是推拉方式。色彩搭配合理,做工精细,充分体现机床的现代感、科技感以及精密的含义。对于把手安装高度的确定,应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。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,工作效率大大提局。4.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信息反馈。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。(end)

    1.关键步骤

    人机关系主要在数控木工机床的人机联合操作过程中产生[9],该操作过程主要有五个关键步骤:工件搬运、找正、装卡、对刀和监控。这五个步骤中,操作者身体因素的影响尤为明显,下面针对数控木工机床使用过程中五个关键步骤进行分析:

    1)工件搬运是加工流程的起点,与搬运有关的因素主要是工件的位置和工件的重量。工件重量不同,搬取的方式也不同。对于较重的工件,常用的方式是吊装,所以机床设计应该避免封顶,机床门的上端也不能有便于吊装的横梁结构以免影响吊装工件。较轻的工件采用人工搬运。对于同样的工件,由于摆放位置不同,工件搬运的效率和难度也不尽相同。

    2)找正是零件能被正确加工的必须步骤,需要人工操作机床完成。找正过程包括对工件、量具和数控面板的操控。工件是找正的目标,操作者是找正的主体,是主控者。操作者操控数控面板,进而掌控工作台的运动方式,然后使用量具来度量并校正工件放置的位置及方向。

    3)装卡是指利用夹具将工件固定在工作台上的过程。装卡方式与工作台尺寸、工件大小和机床的类型有密不可分的联系。图2所示是工人装卡的过程。

    图2 装卡过程

    fig.2 fixation process

    澳门新葡新京官方网站,4)对刀是指使用数控面板和操控手柄来控制主轴运动从而读取对准工件的位置。这时操作者从处理加工工件转为监视工件生产和微调,图3所示是工人进行对刀的过程。

    图3 对刀过程

    fig.3 tool setting process

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