数控机床造型设计分析

论文摘要

机械制造业是世界的主导产业,数控机床是支撑制造业的关键基础装备,是先进制造技术和制造信息集成的重要元素。机床从诞生之日起,其结构、功能及外观造型经历了一系列的演变,从产品族的角度来看,产品基因随时间进行遗传与变异,大量相同或相似的造型特征经遗传得到强调,经总结可得到数控机床产品族基因构成元素库。机床的演变经历了功能和物质技术方面的进化及外观造型的演化。通过分析对机床造型设计的发展将有一个简明脉络,可以为机床的造型设计提供理论上的参考和支持。同时机床宏观上的发展过程也从侧面反应了微观上产品族基因的遗传与变异所形成的造型特征的演化历程。数控机床的产品族基因是造型特征的最小知识粒度表达,引入构成元素的概念与数控机床的造型设计相结合,用构成元素对产品的造型特征进行属性表达,通过构成元素的提取、分析与总结来表达产品族基因的遗传与变异而得到的造型特征。通过收集美国哈斯公司、中国沈阳机床厂及德国DMG公司三个品牌的产品族产品,进行基于功能及物质技术元素基础上的美学元素及宜人性元素的提取与分析,分别总结各自的构成元素特点,通过对比,了解数控机床造型设计存在的各种风格特点及构成元素特点,并联系一些其他品牌的数控机床产品进行构成元素的总结,得到数控机床的产品族基因的构成元素库,为数控机床的产品设计提供一个背景资料和理论依据,对产品族产品的设计和开发具有重要意义。所得到的构成元素库在一定程度上涵盖了对人的认知意向的研究,表达了数控机床构成元素与人们情感、审美之间的关系。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题的研究背景
• 1.1.1 机床概述
• 1.1.2 工业设计中的产品族概述
• 1.2 国内外数控机床造型设计及产品族基因研究现状
• 1.2.1 国内外数控机床造型设计现状
• 1.2.2 产品族基因研究现状
• 1.3 课题研究的目的和意义
• 1.3.1 研究目的
• 1.3.2 研究意义
• 第2章 机床的演化初探
• 2.1 机床的诞生
• 2.2 机床功能及物质技术方面的演化
• 2.2.1 机床雏形的出现
• 2.2.2 机床的初发展
• 2.2.3 工业革命后机床的飞速发展阶段
• 2.3 机床的外观造型演化
• 2.3.1 机床流线型设计时期
• 2.3.2 现代主义风格时期
• 2.3.3 后现代主义风格时期
• 2.4 本章小结
• 第3章 产品族基因及数控机床构成元素概述
• 3.1 族群的概念
• 3.1.1 自然界中的遗传与变异
• 3.1.2 人类家族的概念
• 3.2 工业设计中产品族概述
• 3.2.1 工业设计概述
• 3.2.2 产品族概述
• 3.3 产品族基因
• 3.3.1 产品族基因表达
• 3.3.2 产品族基因的重组和变异
• 3.4 数控机床构成元素的概念
• 3.4.1 普遍意义上的构成元素概念
• 3.4.2 数控机床构成元素概述
• 3.4.3 产品族基因构成元素的提取方法
• 3.5 本章小结
• 第4章 数控机床构成元素提取与对比分析
• 4.1 美国哈斯数控机床产品族构成元素总析
• 4.1.1 哈斯产品族详图
• 4.1.2 产品家族中各系列产品构成元素提取分析
• 4.1.3 哈斯机床构成元素总结
• 4.2 沈阳机床厂VMC系列数控机床构成元素提取分析
• 4.2.1 VMC产品族进化分析
• 4.2.2 VMC产品族基因构成元素总结
• 4.3 DMG DMU系列构成元素提取分析
• 4.4 针对三个品牌产品族产品的构成元素对比分析
• 4.4.1 形态元素对比分析
• 4.4.2 色彩元素对比分析
• 4.4.3 宜人性元素对比分析
• 4.5 本章小结
• 第5章 数控机床构成元素库总结
• 5.1 数控机床形态元素总结
• 5.1.1 数控机床整体形态特点
• 5.1.2 数控机床形态构成形式
• 5.1.3 数控机床形态元素之线型总结
• 5.1.4 数控机床辅件线型分析总结
• 5.2 数控机床色彩元素总结
• 5.3 数控机床材质元素总结
• 5.3.1 数控机床材料选择
• 5.3.2 数控机床加工工艺
• 5.3.3 数控机床材质元素的特性
• 5.3.4 数控机床材质元素的感觉特性
• 5.4 数控机床中的宜人性元素总结
• 5.4.1 人机界面宜人性元素总结
• 5.4.2 宜人性元素之外观部件
• 5.5 本章小结
• 第6章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者简历