裝備工業(yè)的技術(shù)水平和現(xiàn)代化程度決定著整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的水平和現(xiàn)代化程度。數(shù)控技術(shù)及裝備是發(fā)展新興高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和尖端工業(yè)的使能技術(shù)和最基本的裝備。馬克思曾經(jīng)說過“各種經(jīng)濟(jì)時(shí)代的區(qū)別，不在于生產(chǎn)什么。而在于怎樣生產(chǎn)“用什么勞動(dòng)資料生產(chǎn)”。制造技術(shù)和裝備就是人類生產(chǎn)活動(dòng)的最基本的生產(chǎn)資料，而數(shù)控技術(shù)又是當(dāng)今先進(jìn)制造技術(shù)和裝備最核心的技術(shù)。當(dāng)今世界各國(guó)制造業(yè)廣泛采用數(shù)控技術(shù)，以提高制造能力和水平，提高對(duì)動(dòng)態(tài)多變市場(chǎng)的適應(yīng)能力和競(jìng)爭(zhēng)能力。此外世界上各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家還將數(shù)控技術(shù)及數(shù)控裝備列為國(guó)家的戰(zhàn)略物資，不僅采取重大措施來發(fā)展自己的數(shù)控技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)，而且在“高精尖”數(shù)控關(guān)鍵技術(shù)和裝備方面對(duì)我國(guó)實(shí)行封鎖和限制政策。總之，大力發(fā)展以數(shù)控技術(shù)為核心的先進(jìn)制造技術(shù)已成為世界各發(fā)達(dá)國(guó)家加速經(jīng)濟(jì)發(fā)展，提高綜合國(guó)力和國(guó)家地位的重要途徑。

1 數(shù)控機(jī)床人機(jī)界面的基本含義

    人機(jī)界面是人與機(jī)器進(jìn)行交互的操作方式，即用戶與視器互相傳遞信息的媒介，其中包括信息的輸入與輸出。應(yīng)結(jié)合心理學(xué)、人機(jī)工程學(xué)，計(jì)算機(jī)語言學(xué)，藝術(shù)設(shè)計(jì)，智能人機(jī)界面、社會(huì)學(xué)與人類學(xué)等多學(xué)科知識(shí)對(duì)人機(jī)界面設(shè)計(jì)進(jìn)行研究。其發(fā)展趨勢(shì)也向著更加人性化，高科技化的方向發(fā)展。

    人機(jī)界面設(shè)計(jì)可理解為廣義的人機(jī)界面設(shè)計(jì)和狹義的人機(jī)界面設(shè)計(jì)。狹義的人機(jī)界面是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的人機(jī)界面，又稱人機(jī)接口、用戶界面，它是計(jì)算機(jī)科學(xué)與心理學(xué)。圖形藝術(shù)，認(rèn)知科學(xué)和人機(jī)工程學(xué)的交叉研究領(lǐng)域，是人與計(jì)算機(jī)之間傳遞和交換信息的媒介，是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)向用戶提供的綜合操作環(huán)境。從廣義的人機(jī)界面角度來講，它主要是研究人與機(jī)關(guān)系的合理性。人機(jī)界面中的“人”是指作為工作主體的人，包括操作人員，決策人員等。人的生理特征，心理特征以及人的適應(yīng)能力都是重要的研兗方向。人機(jī)界面中的“機(jī)”是指人所控制的一切對(duì)象的總稱，包括人操作和使用的一切產(chǎn)品和工程系統(tǒng)。設(shè)計(jì)滿足人的要求、符合人的特點(diǎn)的“機(jī)”，是人機(jī)界面設(shè)計(jì)探討的重要問題。數(shù)控機(jī)床的人機(jī)界面可分為軟件人機(jī)界面和硬件人機(jī)界面。

2 關(guān)于數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)規(guī)范

    開放式數(shù)控系統(tǒng)有更好的通用性、柔性，適應(yīng)性，擴(kuò)展性，美國(guó)，歐共體和日本等國(guó)紛紛實(shí)施戰(zhàn)略發(fā)展計(jì)劃，并進(jìn)行開放式體系結(jié)構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)規(guī)范(omac、osaca、osec)的研究和制定，世界3個(gè)最大的經(jīng)濟(jì)體在短期內(nèi)進(jìn)行了幾乎相同的科學(xué)計(jì)劃和規(guī)范的制定，預(yù)示了數(shù)控技術(shù)的一個(gè)新的變革時(shí)期的來臨。我國(guó)在2000年也開始進(jìn)行中國(guó)的one數(shù)控系統(tǒng)的規(guī)范框架的研究和制定。

3 關(guān)干數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)

    數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)是制造業(yè)信息化發(fā)展的一種趨勢(shì)。數(shù)控技術(shù)誕生后的50年間的信息交換都是基于iso6983標(biāo)準(zhǔn)，即采用g，m代碼描述如何(how)加工，其本質(zhì)特征是面向加工過程，顯然，他已越來越不能滿足現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)高速發(fā)展的需要。為此，國(guó)際上正在研究和制定一種新的cnc系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)iso14649(step-nc)，其目的是提供一種不依賴于具體系統(tǒng)的中性機(jī)制，能夠描述產(chǎn)品整個(gè)生命周期內(nèi)的統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)制造過程，乃至各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)品信息的標(biāo)準(zhǔn)化。

    step-nc的出現(xiàn)可能是數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域的一次革命，對(duì)于數(shù)控技術(shù)的發(fā)展乃至整個(gè)制造業(yè)，將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。首先，step-nc提出一種嶄新的制造理念，傳統(tǒng)的制造理念中，nc加工程序都集中在單個(gè)計(jì)算機(jī)上。而在新標(biāo)準(zhǔn)下，nc程序可以分散在互聯(lián)網(wǎng)上，這正是數(shù)控技術(shù)開放式、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的方向.其次，step-nc數(shù)控系統(tǒng)還可大大減少加工圖紙(約75%)，加工程序編制時(shí)間(約35%)和加工時(shí)間(約50%)。

4 數(shù)控機(jī)床軟件界面設(shè)計(jì)原則

    軟件在數(shù)控機(jī)床中的作用非常重要，其用戶界面直接影響著數(shù)控機(jī)床的工作效率和效果。數(shù)控機(jī)床軟件界面的設(shè)計(jì)原則可歸納如下:

    4.1一致性原則

    軟件人機(jī)界面的一致性原則主要是指在不同的系統(tǒng)之間及應(yīng)用系統(tǒng)內(nèi)部具有相似的界面外觀、布局、人機(jī)交互方式及信息顯示格式等。一致性原則有助干用戶學(xué)習(xí)機(jī)床的操作，并減少使用時(shí)的出錯(cuò)率。

    4.2提供信息反饋

    信息反饋是指機(jī)床對(duì)用戶的操作所作的反應(yīng)，它可以表明用戶的操作是否為機(jī)床所接受、是否正確，以及操作的效果怎樣.反饋方式可以是文本、圖形和聲音等。

    4.3保持界面空間布局的合理性

    界面空間的布局應(yīng)簡(jiǎn)潔明了。設(shè)計(jì)師應(yīng)根據(jù)對(duì)現(xiàn)實(shí)操作物的理解設(shè)計(jì)出能給用戶帶來方便的界面。

    4.4合理利用顏色和圖形

    界面上使用顏色可以更好地進(jìn)行提示操作，還能緩解操作者的視覺疲勞。所用顏色一般不超過3-5種。

    4 .5選擇適合的字型和大小

    一個(gè)界面中，最好不要有太多的字型，更不宜選用字型太復(fù)雜或軟弱無力的字體，越簡(jiǎn)潔清晰則辨識(shí)性越佳。例如，字符高寬比可取2:1或1:1，以便清晰識(shí)別。

5 數(shù)控機(jī)床硬件界面設(shè)計(jì)原則

    由于數(shù)控機(jī)床應(yīng)用數(shù)字技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)機(jī)床的執(zhí)行運(yùn)動(dòng)順序和運(yùn)動(dòng)位移的直接控制.傳統(tǒng)機(jī)床的變速箱結(jié)構(gòu)被取消或部分取消了，因而機(jī)械結(jié)構(gòu)也大大簡(jiǎn)化了。數(shù)控機(jī)床的硬件人機(jī)界面的設(shè)計(jì)原則可歸納如下:

    (1)機(jī)床外觀色彩的設(shè)計(jì)原則。機(jī)床固定安置，工作氣氛平靜.因此色彩不宜過于刺激與興奮，也不宜過于沉悶，應(yīng)使操作者在工作時(shí)心情愉快。一般以純度低而明度高的顏色為宜，不宜大面積采用有刺激和興奮作用的色彩，但應(yīng)有適當(dāng)?shù)膶?duì)比效果，一般采用裝飾色帶，面板色及警惕色與主體形成對(duì)比。

    (2)機(jī)床外觀尺度與比例的設(shè)計(jì)原則。機(jī)床主要部件之間，以及它們與整個(gè)機(jī)床結(jié)構(gòu)之間的尺度與比例。對(duì)機(jī)床造型設(shè)計(jì)來說是至關(guān)重要的。例如，在確定機(jī)床的基本尺寸時(shí)，運(yùn)用了“黃金分割”的原則，機(jī)床的高度與長(zhǎng)度之比為0.1618，使機(jī)床的輪廓更緊湊、機(jī)床各部件的尺寸關(guān)系更協(xié)調(diào)，增加了機(jī)床造型的美感。機(jī)床是以水平線作為整體布局的基準(zhǔn)，各個(gè)部件之間均以水平線分割。水平線忌不整齊、無規(guī)則、無層次，要有嚴(yán)格的層次，要統(tǒng)一和協(xié)調(diào).為機(jī)床增加精密感、規(guī)則感和穩(wěn)定感。機(jī)床的垂直劃分線不多，在其襯托下使機(jī)床的水平劃分更加突出。垂直劃分線應(yīng)簡(jiǎn)明、規(guī)則、大方。此外，機(jī)床表面忌凹凸部位過多，以防積存油污灰塵，不易清理。

    (3)機(jī)床工作臺(tái)面和控制面板的布置原則。主工作臺(tái)面的高度應(yīng)根據(jù)操作要求，按立姿，坐姿，坐/立姿的操作要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。工作臺(tái)面上，像手輪和搖把類的手動(dòng)操縱器的設(shè)計(jì)，應(yīng)根據(jù)功能和使用方式的不同，進(jìn)行大小、形狀、類別及位置的設(shè)計(jì)?？刂泼姘迳系目刂瓢粹o和顯示儀表，應(yīng)按功能區(qū)進(jìn)行劃分，同時(shí)滿足顯示一控制相合性的要求，其位置高度和布置排列應(yīng)符合人機(jī)關(guān)系，使人方便操縱和觀察。