数控机床一般由控制介质、数控装置、伺服系统、测量反馈装置和机床主机构成,属于较复杂的加工设备,其整体的外廓形状也不规则。从人机工程学原理出发,防护罩既要能罩住机床的各部分装置,同时也不应过于复杂,以减少视觉疲劳并且易于维护。
为使设计在满足设计要求的情况下易于进行优化,本文采用了虚拟设计技术[5]。首先利用AUTOCAD软件绘制二维图,然后用SolidWorks软件进行三维造型,并进行装配干涉检验,*后由PhotoShop软件生成防护罩造型设计图。
基于人机工程学的设计内容
将人机工程学应用于设计过程应当包括两个方面:(1)应用是全过程的;(2)应用是全方位的。全过程、全方位地应用人机工程学进行防护罩的设计,使其外观造型结构不仅体现其功能的*性、使用的合理性,还考虑到舒适、安全、省力和高效等功能。
数控机床防护罩一般分前罩体、后罩体、中罩体、左罩体、右罩体、CRT操作站和可视性拉门等。将人机工程学全方位地应用到防护罩的设计中包括如下几个方面:总体造型结构设计;可视性拉门的设计;CRT操作站外观布置的设计;散热装置的设计及报警装置的设计。
防护罩总体结构设计
数控机床的防护罩的主要功能就是安全防护功能。总体结构包括前罩体、后罩体、中罩体、左罩体、右罩体。为保证防护罩安全可靠,防护罩的材料采用厚度为2mm,材质为Q235的钢材折弯制成。
目前,数控机床的整体造型多以直线为主,板间的过渡经常采用圆角或斜面,这体现了简洁、明快和干净的设计理念。由于这种数控机床属于小型机床,将左罩体、中罩体和右罩体合为一体制作,从而减少了接缝,提高其美观性、增加其舒适感且易于维护和管理。
CRT操作站外观布置设计
CRT操作站是由微处理器、CRT、键盘等组成。这部分装置的工作主要是通过人机交互来完成对数控机床的控制和对数控机床的运行状况进行监控。
对于操作人员来说,所进行的大部分工作都是在CRT操作站上完成的。所以CRT操作站外观布置是否合理将直接影响到人机系统的舒适性和安全性,因此研究和优化CRT操作站外观布置是很有必要的。
