加工中心的人性化设计与应用

加工中心的人性化设计与应用

加工中心是典型的高科技机械加工设备,其发展代表了一个国家设计和制造业的水平。加工中心具有高精度、高速度、高效率和高自动化且能适应多品种小批量生产的显著特点,故其发展受到国内外企业界的高度重视。国外加工中心大量进入中国市场,对我国的机床行业冲击很大。作为生产和制造加工中心的中国企业,如何顶住国外的冲击,提高自身的竞争力,重要的是使国内外加工中在性能、质量、可靠性和外观造型上缩小与国外的差距。因此,在借鉴和研究外国先进技术、进一步改进和提高产品各项性能的同时,也要在外观造型设计、人机工程、色彩设计上进行深入的研究,使我国的加工中心制造业在操作方面更加宜人,在外观设计上能体现企业的特色,在色彩上给客户留下深刻的视觉印象,给操作者带来愉悦的心情。加工中心的人性化设计就是在人机工程原则的指导下探讨个人的行为、能力、本能极限和其他特性,来对加工中心进行设计,创造一种良好的人机互动关系,体现加工中心对人的需求的关注。而目前我国的部分数控加工中心设计中,没有很好的考虑人机工程问题,对于人机系统也缺乏必要的研究和实验。论文分析了人性化设计的概念,并将人性化设计的思想引入加工中心的设计中。通过对加工中心的结构与造型的分析,分析现有加工中心在人性化设计存在的问题,并提出加工中心造型设计的研究思路。本文重点是利用人机工程学系统的研究方法,运用人体模型技术,对与加工中心设计相关的人体尺寸进行了细致的分析和研究,包括操作者视距、视高、视角范围、肘部高度的设定,控制面板布局设计、按键设计,作业空间的分析研究。本文总结了加工中心显示-控制面板,加工中心防护罩、以及操作空间的设计方法。对所研究的加工中心进行全方位的可靠性研究,力争通过本研究使企业的人、机床、环境得到很好的协调,使企业所用数控机床的可靠性、加工能力及生产效率得到大幅度提高。论文通过对加工中心环境的分析,对影响作业的环境因素:照明、噪声、温度、等外部环境的因素,做了相关的范围的规定,使人在舒适操作机床的同时,达到最高的工作效率。本文将以山东华兴机械有限公司的SMC3205石材加工中心为代表,利用现代工业设计方法进行设计研究,为其提供科学、客观的设计依据:并利用计算机辅助设计方法,应用现代工业设计理论,对加工中心人性化设计出具体的设计方案,并对其建模、渲染制作出相应的效果图。本文通过理论研究、数据分析、实例设计,总结出加工中心设计特征和方法,并用3D Max和Rhino进行建模和渲染,绘制三维造型效果图,并对最佳方案进行设计,最后设计出符合人性化设计要求的加工中心。

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