【正文】 始尺寸。在使用把手的時候，操作者用手握住把手，前臂以肘關(guān)節(jié)為轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，從而推拉把手?？紤]視野余量最終確定寬度為155mm。 圖43 水平視野尺寸如圖43水平視野尺寸所示，當人離目標400mm時，；~；~。~30176。~18176。~3176。如圖42所示，顯示屏下限高為1537mm－ = ，~1537mm高度范圍內(nèi)，能夠讓操作者舒適的觀察顯示屏，考慮到心理修正量，最終將高度定為1390mm~1510mm，高120mm。圖42 垂直視野尺寸高度類設(shè)計使用平均性準則。高度設(shè)計：人立姿時的視野在視平線以下10176。人在觀察目標的時候，如果目標小于380mm會發(fā)生目眩，大于760mm時細節(jié)看不清，在560mm處最為適宜。 寬度設(shè)計：由圖41得知立姿時在580mm范圍內(nèi)操作者都能夠比較舒適的工作，因最終尺寸需要進行面板詳細設(shè)計后確定，故先將控制面板的寬保留為原始尺寸400mm。 基本人體尺寸 性別 項目男女5%50%95%5%50%95%身高158316781775148415701659上臂長289313338262284302前臂長216237258193213234眼高147415681664137114541541肘高954102410968999601023肩高128113671455119512711350手功能高216237258193213234肩寬344375403320351377最大肩寬398431469363397438手長170183196159171183手寬768289707682立姿雙手上舉高197121082245184519682089立姿雙手功能上舉高186920032138174118601976立姿雙手左右平展寬157916911802145715591659立姿雙臂功能平展寬137414831593124813441438立姿雙肘平展寬816875934756811869注：尺寸均為裸體測量結(jié)果，設(shè)計時應(yīng)根據(jù)各地區(qū)不同的著衣量進行修正 基本尺寸設(shè)計 控制面板控制面板是由操作者站立在其面前一定距離進行操作的。推滑板推鈕、搬動搬鈕開關(guān)則減25mm。考慮操作功能修正量時，應(yīng)以上肢前展長為依據(jù)，而上肢前展長是后背至中指尖點的距離，因而對操作不同功能的控制器應(yīng)作不同的修正。功能修正量隨產(chǎn)品不同而異，通常為正值，但有時也可能為負值。所有這些修正量總計為功能修正量。有關(guān)標準公布的人體數(shù)據(jù)是在裸體、不穿鞋的條件下測得的，而設(shè)計中所設(shè)涉及的人體尺度是在穿衣服、穿鞋甚至戴帽條件下的人體尺寸。④可調(diào)性準則。②合理選擇百分位和適用度準則。操作者操作機床時，身體站直與機床保持一定距離，右手操作面板，雙眼在顯示屏與工件之間來回關(guān)注；更換工件時，需要移動身體，手與肘持平并握住門把手推拉機床門。 基本操作姿勢操著者使用數(shù)控機床采用立姿工作體位，該體位具有以下特點：①可活動的空間較大；需經(jīng)常改變體位，立位比頻繁起坐消耗能量少；手的力量增大，即人體能輸出較大的操作力；減少作業(yè)空間，能夠較好的使用有一定高度的顯示器、控制器。觀察窗玻璃透明度偏低，增加了眼睛觀察工件的難度。面板按鍵磨損，有些按鍵上的符號不清晰，且按鍵使用時有點吃力。控制面板與機床平行，當操作者加工零件時，眼睛在面板與零件之間轉(zhuǎn)動角度過大，會加快眼睛疲勞速度。 原始模型建立使用UG ，UG是一款功能強大的三維畫圖軟件，能夠詳細的模擬出機床環(huán)境，用UG畫出的模型如圖3圖32所示：圖31 原機床UG模型圖32 原機床控制面板 機床人機工程方面的不足，結(jié)合圖31與圖32，發(fā)現(xiàn)其有以下不足之處：機床控制面板過高，大多數(shù)操作者操作時手臂上舉，這樣會加快操作者的疲勞程度。第三章 模型的建立 主要尺寸測定與分析對南京邁順數(shù)控機床用卷尺進行尺寸采集，測量誤差控制在5mm之內(nèi)，測量關(guān)鍵尺寸如下：控制面板：寬400mm,高405mm，中心高1525mm，分兩塊，上半部分高150mm,下半部分高250mm；顯示屏：高112mm，寬150mm，中心高1635mm；觀察窗：高575mm，寬450mm，中心高1245mm；門把手：直徑23mm，長450mm，中心高1195mm；：男性50百分位眼高為1568mm，肘高為1024mm；女性50百分位眼高為1454mm，肘高為960mm。生理上主要是基于人體尺寸的機床尺寸設(shè)計、人機界面設(shè)計，心理上的設(shè)計則使用色彩心理學進行機床的著色處理、整體造型設(shè)計，機床外部的操作環(huán)境設(shè)計則與生理、心理均有關(guān)聯(lián)。利用人機工程對數(shù)控機床進行設(shè)計，使得機床以適應(yīng)人為出發(fā)點，提高使用者操作舒適度，提高效率。 數(shù)控機床的人機工程學設(shè)計讓人適應(yīng)機器的時代已悄然而去，現(xiàn)在由于人機相互不夠協(xié)調(diào)而工作效率低下的問題越來越被人們所重視，如何提高人機效率成為了一項重要的課題。人機工程學是由多學科交叉形成的，應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，因此其研究方法也很多。人機環(huán)境系統(tǒng)的研究應(yīng)與組織、管理、文化和社會相適應(yīng)。實踐表明，系統(tǒng)的事故絕大多數(shù)是由人為失誤造成的，因此研究人為失誤的特征和規(guī)律，尋找導致人為失誤的各種因素，變得很重要。⑺研究系統(tǒng)的安全性和可靠性。作業(yè)是人機關(guān)系的主要表現(xiàn)形式，也是人機系統(tǒng)的工作過程，只有通過作業(yè)才能產(chǎn)生系統(tǒng)的成果。該研究的目的是為人創(chuàng)造安全、健康、舒適的作業(yè)環(huán)境，提高人的工作、生活質(zhì)量，保證人機環(huán)境系統(tǒng)的高效率。⑸研究工作環(huán)境及其改善。工作場所設(shè)計的合理性，對人的工作效率有著直接影響。保證人與機之間的信息交換迅速。顯示器研究包括視覺、聽覺、觸覺等各種類型顯示器的設(shè)計，同時還要研究顯示器的布置和組合問題，使其與人的感覺器官特性相適應(yīng)。在人機系統(tǒng)中，人與機相互作用的過程，就是利用人機界面聲的顯示器與控制器，實現(xiàn)人機信息交換的過程。系統(tǒng)設(shè)計的基本問題是人與機器之間的分工以及人與機器之間如何有效地進行信息交流等問題。⑵研究人機系統(tǒng)總體設(shè)計。其主要內(nèi)容可概括為以下幾個方面【4】：⑴研究人的生理與心理特征。 人機工程學研究內(nèi)容人機工程學的研究包括理論研究和應(yīng)用研究兩個方面，但學科研究的總趨勢側(cè)重于應(yīng)用。應(yīng)用的范圍越來越廣。從第二次世界大戰(zhàn)到20世紀60年代，人機工程進入了成長時期，這個時期開始了人機關(guān)系的研究，從使人適應(yīng)機器轉(zhuǎn)入到使機器適應(yīng)人的新階段，為人機學的誕生奠定了基礎(chǔ)【4】。人機工程真正興起的時間是一戰(zhàn)到二戰(zhàn)之間，這個時期開始了對工效的研究，而且還應(yīng)用了心理學的知識。當時進行了著名的鐵鏟實驗、時間研究實驗，還進行了動作研究、作業(yè)疲勞研究、工作站設(shè)計等。當時都是出于懵懂的需求，人機工程還沒有形成規(guī)范。 人機工程學發(fā)展史自從有人類文明開始，人類社會中就一直存在人機工程的影子。為了實現(xiàn)人機環(huán)境之間的最佳匹配，人機工程學把人的工作優(yōu)化問題作為追求的重要目標。根據(jù)機床的外觀部件的不同功能、對機床整體功能的影響程度，進行特殊的色彩處理，使得用戶能夠獲得心理安全感，并且能夠根據(jù)顏色迅速獲取機床表達的信息，提高人機系統(tǒng)的效率。為了讓用戶能夠舒適輕松的使用機床，在人體測量學、色彩心理學的基礎(chǔ)上對機床的操作面板、觀察窗、把手等部件進行造型及尺寸的改進，使得機床各外觀部件與機床整體造型相協(xié)調(diào)，機床整體造型與外部工作環(huán)境相協(xié)調(diào)。3．設(shè)計內(nèi)容：數(shù)控機床通過機床門、控制面板、觀察窗等外觀部件以及機床的著色效果給人以直觀的感受 ，能夠直接影響到用戶的生理心理狀況。在對機床造型進行改善設(shè)計時，根據(jù)數(shù)控機床的工作功能與操作特點，對其進行人機工程學的系統(tǒng)研究，分別從數(shù)控機床外觀造型人機分析、數(shù)控機床控制面板人機界面研究、機床色彩人性化設(shè)計研究、機床標牌人性化研究等方面進行研究，使機床設(shè)計在其功能性、操作性的基礎(chǔ)上加入人的因素，將人作為設(shè)計的主題，做到以人為本。國內(nèi)在研究較多的軟件UG 上所開發(fā)的人機模塊多是針對汽車行業(yè)的,專門針對機床產(chǎn)品的人機檢測的軟件模塊非常少見，而且某些研究方法還不夠完善，需要在人機研究方面給予更多的關(guān)注。該構(gòu)型為國際首創(chuàng)。湖南大學趙江洪教授所帶領(lǐng)的科研團隊開發(fā)了數(shù)控機床ICAID原型系統(tǒng), 該系統(tǒng)重點是針對網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的數(shù)控機床設(shè)計而開發(fā),在人機設(shè)計方面更為注重的是設(shè)計知識參考的提供和操作過程的研究,在人機檢測和視域設(shè)計方面的研究尚未涉及到【3】。機電一體化是在信息技術(shù)的迅速發(fā)展、向機械工業(yè)領(lǐng)域迅速滲透、機械電子技術(shù)深度結(jié)合的現(xiàn)代工業(yè)的基礎(chǔ)上，綜合運用各種先進技術(shù)，從系統(tǒng)理論出發(fā)，根據(jù)系統(tǒng)功能目標和優(yōu)化組織結(jié)構(gòu)目標，以智力、動力、結(jié)構(gòu)、運動和感知組成要素為基礎(chǔ)，對各組成要素及其間信息處理、能量變換進行研究，使得整個系統(tǒng)有機結(jié)合于綜合集成，并在有序信息流的控制下，形成物質(zhì)與能量的有規(guī)則運動，在高功能、高質(zhì)量、高性能等諸方面實現(xiàn)多種技術(shù)功能復合的最佳功能價值系統(tǒng)的工程技術(shù)。最早致力于數(shù)控機床布置研究的英國某小組已經(jīng)研究出了多個計算機輔助控制面板布置程序，如AUTOMAT、NULISP、CAPABLE等?，F(xiàn)在國際上計算機輔助人機工程設(shè)計領(lǐng)域的研究熱點主要在于人機工程設(shè)計軟件的開發(fā)方面。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀科學技術(shù)的高度發(fā)展已經(jīng)逐步滲透入機床設(shè)計領(lǐng)域, 現(xiàn)代機床設(shè)計全過程的計算機化程度也越來越高, 可以說機床設(shè)計已經(jīng)逐漸步入了計算機輔助設(shè)計階段, 而屬于機床設(shè)計一個重要組成部分的人機工程設(shè)計也應(yīng)當利用計算機輔助的手段獲得進一步的發(fā)展。通過這一系列的改進能夠使得機器具有“情感”，變得易學、易懂、易操作，拉近人與機器的距離，讓用戶在操作機床的時候能夠更加的舒適方便【2】。 課題意義通過運用人體測量學、色彩心理學的知識對數(shù)控機床各外觀部件的結(jié)構(gòu)、色彩效果進行分析改進，進而能夠讓用戶在操作的時候處于舒適、準確