基于人机工程学的数控车床人机界面的设计研究

发布时间：2017-05-10 17:03

  本文关键词：基于人机工程学的数控车床人机界面的设计研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：数控机床是当代装备制造业的核心设备,是衡量一个国家工业化水准的重要指标。与制造业强国相比,国产数控机床在性能已经没有明显的差距,但是对于人机界面的研究,却一直是我国机床产品设计中的薄弱环节。本课题以人机工程学原理为指导,从“人-机-环境”系统的角度出发,对数控机床的人机界面展开了深入的研究。论文首先阐述了研究的背景与意义,通过国内外数控机床人机界面设计的对比分析得出了课题的研究思路与方法。然后,以数控机床中应用最为普遍的数控车床的人机界面设计为例,着重从操作者的心理和生理两个需求层次出发,对人机系统中的“人”、“数控车床”和“操作环境”三个要素分别进行了研究,提出了数控车床人机界面设计的基本方法。最后,从数控车床的尺度、造型、色彩、等人机工程因素着手,运用三维设计软件给出了设计方案并结合车间现场的调研问卷对设计方案进行了设计评价。课题研究的主要目的在于使数控机床的人机界面设计与人体作业时的各项心理、生理特征相符合,在不影响数控机床各项技术指标的前提下给予操作者更多的情感关怀。
【关键词】：人机工程 人机系统 数控机床 人机界面
【学位授予单位】：西安工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TB18;TG519.1
【目录】：

• 摘要4-5
• abstract5-9
• 1 绪论9-19
• 1.1 课题的研究背景与意义9
• 1.1.1 课题的研究背景9
• 1.1.2 课题的研究意义9
• 1.2 人机工程学简介9-11
• 1.2.1 人机工程学的定义9-10
• 1.2.2 人机工程学研究的内容10
• 1.2.3 工业设计与人机工程学10-11
• 1.3 人机界面简介11-12
• 1.3.1 人机界面的定义11-12
• 1.3.2 数控车床的人机界面12
• 1.4 课题的研究现状12-16
• 1.4.1 国外研究现状12-14
• 1.4.2 国内研究现状14-15
• 1.4.3 最新行业动态15-16
• 1.5 课题的主要研究内容16
• 1.6 研究思路与方法16-17
• 1.6.1 研究思路16-17
• 1.6.2 研究方法17
• 1.7 小结17-19
• 2 数控机床的相关概念19-25
• 2.1 数控机床简介19-22
• 2.1.1 数控机床的定义19
• 2.1.2 数控机床的产生与发展19-20
• 2.1.3 数控机床的组成20-21
• 2.1.4 数控机床的分类21-22
• 2.1.5 数控机床的加工流程及工作原理22
• 2.2 数控机床与传统机床的区别22-23
• 2.2.1 传统机床简介22-23
• 2.2.2 传统机床的工作流程23
• 2.3 两种机床的对比23-24
• 2.4 小结24-25
• 3 人机系统中“人”的因素研究25-37
• 3.1 人对数控车床的心理需求分析25-26
• 3.2 人对数控车床的情感分析26-27
• 3.2.1 人的情感与车床造型的关系26-27
• 3.2.2 人的情感与数控车床色彩的关系27
• 3.3 人体生理特征分析27-31
• 3.3.1 人体尺寸参数测量27-29
• 3.3.2 人手的可操作范围29-30
• 3.3.3 人体测量尺寸的数据处理方法30-31
• 3.4 人的感觉分析31-33
• 3.4.1 人的视觉31-32
• 3.4.2 人的听觉32-33
• 3.4.3 人的触觉33
• 3.5 人体生理因素在数控车床人机界面设计中的研究33-36
• 3.5.1 人的易操作性33-35
• 3.5.2 人的易疲劳性35-36
• 3.5.3 人的安全性36
• 3.6 小结36-37
• 4 人机系统中“机”的因素研究37-51
• 4.1“机”在人机系统中的作用分析37-38
• 4.2 数控车床色彩的设计研究38
• 4.3 数控车床控制面板的设计研究38-46
• 4.3.1 常见控制面板的放置类型38-39
• 4.3.2.控制面板的尺寸与布局研究39-41
• 4.3.3 控制面板的硬件设计研究41-45
• 4.3.4.两种控制面板的设计对比45-46
• 4.4 数控车床工作台的设计研究46
• 4.5 数控车床防护门的设计研究46-48
• 4.6 数控车床观察窗的设计研究48
• 4.7 数控车床手柄的设计研究48-49
• 4.8 数控车床标识的设计研究49-50
• 4.9 数控车床字符的设计研究50
• 4.10 小结50-51
• 5 人机系统中“环境”的因素研究51-57
• 5.1 人机系统环境问题概述51-52
• 5.2 数控车间的照明环境设计52-53
• 5.3.数控车间的降噪设计53-54
• 5.4 数控车间的温度设计54
• 5.5 数控车间的废物处理54
• 5.6 小结54-57
• 6 设计实践57-73
• 6.1 设计调研57-61
• 6.1.1 现场采访57-58
• 6.1.2 参观数控机床展会58-59
• 6.1.3 问卷调查59-61
• 6.1.4 设计依据61
• 6.1.5 小结61
• 6.2 经典案例分析61-63
• 6.2.1 外观界面的分析62
• 6.2.2 控制面板的分析62-63
• 6.3 设计实践63-70
• 6.3.1 CNC350H型数控车床的原型分析63-64
• 6.3.2 控制面板的设计方案64-67
• 6.3.3 整机外观界面的设计方案67-69
• 6.3.4 工作环境的设计方案69-70
• 6.4 设计评价70-71
• 6.5 小结71-73
• 7 结论73-75
• 参考文献75-79
• 作者攻读学位期间发表论文清单79-80
• 致谢80

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 丁晓东;从人机工程角度谈机械产品的造型设计[J];机械研究与应用;2000年03期

  本文关键词：基于人机工程学的数控车床人机界面的设计研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：355161