数控机床造型规律研究

  谭浩   博士 湖南大学

工业设计作为创新设计和概念设计的核心技术，是振兴我国装备制造业、加强基础产业及支柱产业的关键共性技术之一，近几年国内以数控装备为龙头的制造业的大力发展更加迫切需要工业设计技术的推广和应用。本文介绍了数控机床造型的一般性规律，希望以此对装备制造行业的工业设计有所帮助。

 1. 造型主要控制面

数控机床造型本身是复杂的，通过对196个数控机床造型解进行分析和归纳发现，对于某一类型的数控机床而言，总有一个最能表达其造型风格和特征的控制面，即对于几乎所有的数控车床和磨床而言，其侧面轮廓是控制数控车（磨）床造型风格和特征的关键面。而对于加工中心而言，俯视或者正视轮廓是其主要控制面，如图1.

图1 数控机床造型特征控制面

在这样的情况下，数控机床整体造型（T）的形态描述（EX），可以具体表达为控制轮廓（S）、拉伸方向（d）、拉伸长度（l）的造型关系函数（f），即EX =f ( S，d，l )，其中控制轮廓是形态描述的关键。同时，这些参数也反映了机床尺寸。如果排除掉和造型无关的部分，机床造型受到3个点和两条线段的共同作用，如图2。并可简单表述为Sx={p1, p2, p3, lA, lB}。

2. 结构和人机关系对机床造型的影响

结构布局和人机尺度到造型的映射关系构成了数控机床造型设计的约束关系的主体。其中关于人机尺度对机床外观造型的约束，是造型的主要约束条件。通过人机分析，可以确定机床操作的视野区和操作区，如图4。 viagra preise deutschland

根据图4的结论，数控机床的造型可以按照图5的方式进行布局与设计。

数控机床防护钣金零件分块设计是一个将工业设计知识和结构工艺知识相结合的交叉设计课题。国内数控机床生产企业的机床结构设计、钣金工艺设计和造型设计的存在不同程度的脱节现象。其中，面向造型设计而言主要在于防护钣金零件分块设计上面。

3. 数控机床造型法则

就数控机床本身的造型而言，可以按照造型单元的处理和造型单元组合关系两个层面来进行设计。

造型单元本身的处理，针对数控机床和装备制造行业而言，主要是使造型更加稳重和更加轻巧，具体的方法如图6。