机床在检修前首先进行试机是非常重要的，同时也是修理人员检查机床最为重要的环节。在开始修理前首先要向修理人员询问整个修理流程，并要了解故障的表现；在对机床内部的各种元件都检修完成以后就可以针对具体的问题进行修理。如果操作人员不能对故障产生的过程进行说明，修理人员也要首先对机床进行调试。值得注意的是，仅是小部件出现故障，机床就会出现报警的提示，操作人员需要做好安全措施。在对机床实施了调试以后，就要充分观察，以此能够对机床的故障做出正确的判断，能够区分出故障的性质，并要将故障产生的原因和类型及时记录下来，以便修理时可以参考。
2按照检修的流程分析故障
在明确了故障产生的原因以后，就可以参考故障修理的流程图（见图1）进行分析和操作，下面的修理流程图能够为排除故障提供帮助和参考。在参考流程图进行修理时也要及时做好故障的检修记录。机床在购买回来以后，都有相应的维修指南，在维修指南上还配有电路图，这些参考指南能够为维修提供有效的帮助。在维修的手册上都标注了警报标识和警报术语。但是机床系统的报警设备一般都比较完备，因此修理人员可以在发生一次警报提示以后，根据警报信息进行修理。
3机床线路以及元件安装及设计
按照机床元件的控制和安装的要求和标准，对元件合理布局，并要保证布局的美观和完整，保证机床操作起来更加方便[2]。一般，机床线路的安装必须应用柔软的电线安装，并且在安装时要严格按照电工工艺操作，设备套线、电源按钮以及指示灯可以通过各个电力的接触点引出。机床设备上的其他接触点如果不能直接进行测量，则可以将其引到接线端子上检测。这样设计可以将机床上的每一个接触点都能够直接进行检测，省去了拆除元件的时间，并减少了电能的损耗。可以在安装底板上安装80个单向底盒，并将所有机床上的故障点连接到这些底盒里，在连接完成以后，做好记录。排查故障应用的导线可以应用夹子将导线的两端夹紧，不需使用螺丝刀处理导线，这样在检查故障时能够更加精准，并能有效节约能源。可以在测量时应用万用测量表进行检测，这样可以确保机床上的每一个接触点都能够被测量到。万用测量表可以测量设备上所有端点，并能使鳄鱼导线加紧的两个端点在排查故障时更加的便利。
4结束语
关键词：现代工业设计理念；产品设计；数控机床
一、机床设计的现状，以数控机床为例
随着电子信息技术的发展，世界机床业已进入了以数字化制造技术为核心的机电一体化时代，其中数控机床就是代表产品之一。数控机床是制造业的加工母机和国民经济的重要基础。它为国民经济各个部门提供装备和手段，具有无限放大的经济与社会效应。目前，欧、美、日等工业化国家已先后完成了数控机床产业化进程，而中国从20世纪80年代开始起步，仍处于发展阶段。
1.1对工业设计的重要性认识不足
工业设计是工业革命的产物，是科学技术和文化艺术多学科交叉的新兴学科，其核心任务是产品造型设计。对工业设计的重要性认识的不足，最直接的反映就是产品造型粗放，缺少设计感；色彩单调，缺乏时代性；使用界面混乱，缺乏人文关怀。中国的机床设计在生产和制造上完全不输给国外的企业，缺少的就是工业设计的意识。就市场而言，在功能、性能、质量、技术水平差不多的情况下，产品的造型，色彩，使用的界面的人性化设计就显得越来越重要，甚至直接决定产品的销售量。英国工业设计委员会1998-1999年度对英国企业的工业设计投入与市场收益作比较，该年度采用工业设计的企业，销售额平均增长43%；而未采用工业设计的企业，销售额平均仅增长15%，企业对设计的前期投资，平均在15个月内即口收回，有90%的(工业设计)项目都获得了商业上的成功。这表明：设计对于企业的意义不只是产品表面上的好看，好用，而是实实在在的商业利益。
1.2数控机床的工业设计缺少品牌意识
缺少品牌的意识，基本上是所有行业的通病，尤其是中小企业，由于大环境的原因，中小企业在品牌化的过程中存在着很多客观的原因，但不管情况怎么样，品牌化是一个必经之路。1992年，邓小平在南巡讲话中鼓励中国企业：“我们应该有自己的拳头产品，拥有中国自己的品牌；否则就要受人欺负”。数控机床生产企业也是一样，多数的企业还是缺乏这方面的意识。具体表现在：
1.2.1产品的工业设计缺乏企业策略性的考量
重视工业设计的多数企业把产品的工业设计只局限在单纯的造型设计上，而不是把设计纳入“设计-开发-生产制造、宣传销售-售后服务”这样一个系统当中。
1.2.2系列产品造型设计缺乏品牌连贯性
系列产品造型的品牌连贯性体现在两个方面：一个是指系列内产品。另一个指的是系列间的产品。他们构成系列间产品。品牌的连贯性要求在对产品进行造型设计时既要有共同的识别特征，同时，每个产品之间造型上又要有所差别。即要做到“和而不同”。
二、现代工业设计理念的引入与应用
2.1现代设计理念的引入
现代设计理念主要指绿色设计、人性化设计、产品语意的设计和产品的系统设计等。在设计上，这些主要设计理念与之相对应分别体现在：在环境方面，要体现对环境的关注；在人使用方面，要体现对人的关怀；在产品语意方面，要体现当地的文化特色；在品牌经营层面，要关注产品内在的品质，使得设计成为品牌营销的有效手段。
2.2现代设计理念的应用
现代设计理念在机床产品设计中的运用主要有以下几个方面。
2.2.1绿色设计
绿色设计源于人们对现代技术文化所引起的环境及生态的破坏的反思。对于工业设计来说，3R原则是绿色设计的核心。所谓的3R是指：Reduce、Recycle和Reuse。绿色设计要求考虑产品在生命周期内的每一个环节：从产品的创意构思到制造、运输，从产品被消费者使用到最后产品的回收。确保每一个环节对环境的影响最小。
对于机床产品来说，绿色设计最主要最常见的体现在一下两个方面：
1)可拆卸性设计
可拆卸性设计是一种使产品容易拆卸并能从材料回收和零件重新使用中获得最高利润的设计方法，是绿色产品设计的主要内容之一。例如，在机床设计中可以用螺纹联接来代替焊接和铆接等。螺纹联接不仅易于拆装而且联结可靠，即具有重复使用的特点。为了减少零件数量，还可使用螺钉集成结构来代替普通螺钉和垫片、防松垫圈等。可拆卸性设计原则：一是减少拆卸的工作量；二是易于拆卸、分离；三是多用标准件。
2)可回收性设计
可回收性设计也是绿色设计的主要内容之一，就是在产品设计初期时考虑其零件回收及再利用的可能性，即在其它新产品中可以利用使用过的或废弃产品中的零部件及材料。
2.2.2以人为本，注重人性化设计
人性化设计，就是要设计以人为本。他是针对功能主义设计思想的缺陷，提出设计不应该以机器的功能为出发点，而应该把人作为设计的出发点。以人对产品的使用为基础，使机器能够很好的为人服务。随着技术的发展，社会的进步，人们对产品的人性化要求也越来越高，尤其是一些关乎人们使用安全的设计—诸如机床产品的设计—在这个方面的要求更高。
以人为本，注重人性化有两个概念：一是符合人的尺度；二是要有很好的操作界面。符合人的尺度，要求在农机产品设计过程当中，可以运用人机工程学的所提供的数据，对操作的空间大小，操作台面的高低等等进行综合考量。比如设计数控机床的操作空间时，就要根据人在操作时动态关系来确定空间的大小合理与否。第二，良好的操作界面，可以使操作起来更加的方便、快捷、安全可靠。
2.2.3要兼顾文化特色
产品语意学告诉我们，产品不仅仅有他的物质功能之外，还体现了一定的文化特征。机床的造型设计犹如给新娘做嫁衣，新娘的嫁衣不仅可以使新娘子漂亮起来，而且最能体现民族特征和深厚的文化内涵。在追求机床的科学价值的同时追求艺术和文化价值，甚至将民族的个性特征融入其中。机床造型体现一个国家、一个行业的形象和设计水平。机床造型风格的形成受两方面因素的影响。一是与当时的科技水平有关，二是离不开当时的时尚风格。要想实现其科学价值与艺术文化价值的融合，文化元素的如何应用显得尤为重要。
2.2.4产品造型的品牌特性的维持
产品系统设计理论告诉我们，设计不再是一个单纯的造型活动，而应该把设计纳入到生产制造、宣传、使用到最后产品废弃回收这一大的循环过程当中，是品牌经营的一个手段。很多企业忽视了这一点。比如，很多市场上的农机产品，如果撕去上面的标签，你无法确定它是哪个厂商生产的，造型上缺少品牌的独特性，因此，在产品造型设计时要注意的问题是：产品的造型能否体现品牌的特性。要体现品牌的特性要注意两点：一点是要注重产品整体要素的统一。即是要求农机产品在形态、色彩、材料、细节方
面的选择要有利于企业形象的识别；第二点是系列产品品牌形象要保持统一。此外，这还是个长期的工程，需要我们持之以恒的努力。
三、结束语
过去的30年机床设计的发展取了一定的成绩，值得肯定。自从加入WTO以后，中国的农机企业将面临多方的压力，其中最主要的压力是来自国外的企业。新的环境，需要新的设计理念。著名科学家杨振宁指出：“21世纪将是工业设计的世纪，一个不重视工业设计的国家将是落伍者”。对于国家而言是这样，对于机床设计工业而言也是同样的道理。
参考文献：
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[2]何人可.工业设计史[M].北京：理工大学出版社，2000.
[3]丁玉兰.人机工程学[M].北京：理工大学出版社，1991.
[4]胡飞.设计符号与产品语意[M].北京：中国建筑工业出版社，1991.
[5]张同.产品系统设计[M].上海：上海人民美术出版社，2004.
1)本次设计中，机床采用一级变速，使主轴直接达到钻削速度。
2)选用深孔加工刀具加工，提高加工质量。
3)使用传送带输送工件，使加工时减少搬运工件的时间，并降低工人的劳动强度。
4)夹具采用一面两孔定位，螺旋及铰链综合夹紧机构手动夹紧。由于钻削力较小，不需要太大的夹紧力就能实现夹紧，因此采用手动夹紧也不会加大工人的劳动强度。
综上所述，本次设计的设计周期短，相对于一般钻床价格低，从而大大减少了在机床方面投入的资金。由于采用输送带传送工件，降低了工人的劳动强度，节省了加工时间，提高了生产效率。由此，齿轮泵生产的成本也降低了。
生产加工便捷化是一个需要不断的探索和改进课题，因此还有许多方面可以改进。
前言
随着现代机械工业的发展，机床的种类越来越繁多，机床的功能越来越多，为了适应当今机械生产中的特殊要求，专用机床的应用越来越广泛。之所以选择泵体盖钻孔专机设计作为我的设计题目，是因为我发现以前的钻床虽然功能不少，但是有很多不足之处，比如对工件大批量生产不能满足，而且生产效率不高，对一些有特殊要求的工件也不能进行批量生产。基于这个前提，我选择了钻削类的专机设计，主要是针对泵体盖6-φ2孔的钻削进行加工。通过本次设计，可以生产出一种钻床满足泵体盖6-φ2孔的钻削标准化批量生产，这种钻床既可以满足特殊的加工要求又节省了时间、减少了劳动力。本毕业设计的目的是设计出一种钻削类的专用机床，让它只对泵体盖6-φ2孔一类工件进行钻削加工。本机床结构简单、集中化程度高、针对性强、工作效率高、能够适应在生产批量大的生产中的要求。它既提高了生产效率，又简化了操作程序，而且减轻了工人的劳动强度。
机床、基础理论研究、检测等方面都有了较大的进展。目前，孔加工技术已较为成熟。
同时随着我国科学和技术的不断发展，机械产品不断更新换代，其品种型号越来越多，质量要求越来越高，更新换代周期也越来越短。因而多品种、中小批量生产已日益成为机械制造业的主要生产类型。
机床夹具是保证产品质量，提高劳动生产率等生产技术准备工作中的重要组成部分，其结构形式必须与其生产类型相适应[2]。
当然在钻床中夹具的设计也是至关重要的，由于夹具设计过程的随机因素较多，目前仍有许多企业沿用传统的设计方法来完成，即由经验丰富的工艺人员人工设计(或借助二维CAD设计)。很显然，这种设计方法在很大程度土受夹具设计者的经验和知识水平的限制，且设计周期长，设计效率低，劳动强度大，已不适应现代制造技术。因此，开发出实用的计算机辅助夹具设计系统是解决这一间题的重要方法和手段。计算机辅助设计可以分为概念设计、技术设计和详细设计三个阶段。概念设计是计算机辅助夹具设计中最关键的一个环节,它影响着后续的技术设计和详细设计,是决定夹具方案优劣的重要阶段。由于钻铣削加工切削用量及切削力较大，加工时易产生振动，因此设计钻铣床夹具时应注意：夹紧力要足够且反行程自锁；夹具的安装要准确可靠，即安装及加工时要正确使用定向键、对刀装置；夹具体要有足够的刚度和稳定性，结构要合理
在批量生产泵体盖时，多采用流水线式操作，即按工序分配给不同生产车间来生产。泵体盖孔加工专机及夹具设计，就是为加工泵体盖6-φ2孔这一工序而设计的专用机床及夹具。由于泵体盖6-φ2为均匀分布，因此需要综合应用孔的加工及机床夹具等方面的知识。
本次设计主要包括两大部分。
第一部分为泵体盖6-φ2孔钻削专机的设计，其中包括机床的基本尺寸的选择、电机的选择、传动系统的设计和钻头的选择。
首先，机床的基本尺寸主要参考常用机床的外形尺寸，并根据6-φ2孔加工的需要来确定。其次，泵体盖材料为铝合金。因此可根据铝合金的切削性能，及钻削铝合金时的切削用量和钻削速度来估算出钻削力、钻削扭矩和钻削功率来，并根据钻削功率选择电动机。然后，根据所选电机的同步转速和切削速度来确定传动比，并用齿轮传动系统来实现。由于本次设计的机床只为加工6-φ2孔而设计，因此不需变速，一级传动就能实现。最后，根据回油孔的特点，并考虑经济性来选择合适的多孔加工刀具。
第二部分为专用夹具的设计，其中包括定位方式的选择、定位误差的计算、夹紧方式的确定、夹紧力的确定及夹紧机构的的选择、导引装置的确定、夹具体的设计和夹具体在机床上的定位方式。
根据六点定位原理、泵体盖外形的特点及常用定位元件的种类，来确定夹具体的定位方式。由于零件在加工时，总会产生误差，因此应考虑工件的定位误差。进行定位误差的计算，以保证定位误差在零件加工误差允许的范围之内。若不合适，则应选择更合适的定位方式，以确保零件的加工精度。为了使零件在被加工时保持位置不变，应对零件在被加工时所需的加紧力进行估算。在此基础上，综合考虑零件的定位方式和加工方式，来设计适合的夹紧机构。为保证加工精度，选择合适的对刀导引装置，保证工件相对于刀具处于正确的位置。综合以上各方面的设计和各个装置的相对位置关系，可以设计出夹具体的结构。并且还要确定夹具体在机床上的定位方法和定位精度。这样就完成了夹具的设计。
由于此次设计是根据实际生产加工中的需要来进行设计的，因此还从经济性方面分析了此次设计的可行性。另外，分析了此次设计相对于一般生产加工情况的优点、此次设计的不足，和可能改进的方法。
1泵体盖6-φ2孔加工专机的设计
1.1钻床的总体设计
钻床可用于加工简单零件上的孔，也可用于加工外型复杂、没有对称回转轴线工件上的单个或一系列圆柱孔，如盖板、箱体、机架等零件上的各种用途的孔。钻床一般用于完成加工尺寸较小、精度要求不太高的孔。通常，钻头旋转为主运动，钻头轴向移动为进给运动[3]。
钻床可分为台式钻床、立式钻床、摇臂钻床、铣钻床、深孔钻床、平端面中心孔钻床和卧式钻床。
在本次设计中，待加工孔为多孔且均匀分布，因此在选择机床上有些困难。通常多孔钻床具有特殊设计的主轴，卧式布局。一般为工件旋转，用特制的钻头钻削孔，可完成孔工件钻、扩、铰、套料等加工。但由于多孔钻床的特殊性，其比较昂贵，对于非专业化深孔加工的厂家，成本过高，因此不能选用这种形式。所以，应由其他钻床改造成多孔钻床，这样可节省开支，并且易于中、小型企业接受。综合各种机床的结构特点和工作方式，决定选用卧式钻床的结构布置。卧式钻床的结构特点是主轴旋转中心固定，移动工件使加工点对准主轴中心。主轴箱安装在立柱上，主轴水平布置。立柱有圆柱、方柱，这里选择圆柱作为主轴。主轴可机动进给。
由于本次设计为钻孔专机，只用于加工多孔的工序，简单的传动系统就能满足，不需要变速，因此采用一级齿轮传动即可，这样可以直接达到钻削所需要的速度。
泵体盖材料为铝合金，根据其切削性能及各类多孔钻的尺寸参数，在相比较下选择合适的刀具。从而确定进给量来计算出切削参数，即加工时所需的钻削力、钻削率和钻削转矩。通过这些数据，可选择出适合的电动机作为动力源。同时，根据这些切削参数设计计算出传动系统的参数。
1.2钻床刀具的选择
在多孔加工中，使用钻头、内排屑深孔钻虽然具有很多优点，但由于需要专用的机床（或改装的普通车床）以及一套辅助设备，投资较大，多孔加工受到一定的条件限制。麻花钻具有投资少、见效快、无需特殊多孔加工装备等优点，是一般多孔加工中行之有效的加工方法。
在本次设计中，则采用直柄麻花钻来完成切削任务。其主要的尺寸参数可在表1-1中查询。
表1-1麻花钻主要的尺寸参数
Tab.1-1Twistdrillmainsizeparameter
d=125
=160
=200
=250
=315
h8=80
=100
=150
=200
=250
2.0××
2.5××
3.0××
3.5×××
4.0××××
4.5××××
注：×——表示有规格；——麻花钻全长；——麻花钻工作部分长度；
d——麻花钻的直径。
此次多孔加工的孔6-φ2孔，工作部分长度满足此长度即可，因此可选＝160的直柄麻花钻。麻花钻材料的选择，参见表1-2。
表1-2麻花钻的性能级别[4]
Tab.1-2Twistdrillperformancerank
项目普通型能级麻花钻高性能级麻花钻
材料工作部分用W6Mo5Gr4V2或同等性能的其他牌号普通高速钢（代号HHS）制造工作部分用W2Mo9Gr4VCo8或同等性能的其他牌号高性能高速钢（代号HHS－E）制造
硬度工作部分硬度780～900HV工作部分硬度820～950HV
制造
工艺一般为轧制或铣制一般为全磨制
应用
设备一般用于普通机床一般用于数控机床、自动线
其他高性能级的麻花钻比普通性能级麻花钻在表面粗糙度、切血人对工作部分轴向斜跳动、钻芯对称直径、沟槽分度误差、直柄直径公差、锥柄圆锥公差、钻芯对工作部分轴线的对称度、两刃带宽度差等方面都要求更高
根据本次加工情况及技术要求，选择普通型能级的麻花钻即可。
目录
前言••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••4
1泵体盖6-φ2孔加工专机的设计•••••••••••••••••••6
1.1钻床的总体设计•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••6
1.2钻床刀具的选择•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••6
1.3钻床传动系统的设计••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••7
1.3.1切削参数的确定••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••7
1.3.2电动机的选择••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••9
1.3.3齿轮传动设计及计算••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••9
1.3.4轴的设计及强度校核•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••13
1.4本章小结•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••19
2专用夹具设计•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••20
2.1工件的加工工艺性分析••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••20
2.2定位元件的选择与设计•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••20
2.2.1定位元件的选择•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••20
2.2.2定位误差的分析•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••20
2.2.3定位误差的计算•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••23
2.3泵体盖在夹具中的夹紧•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••25
2.3.1夹紧装置的组成•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••26
2.3.2夹紧力的确定•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••26
2.3.3夹紧机构的选择及设计•••••••••••••••••••••••••••••••••••••29
2.4导向元件的设计•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••31
2.4.1钻模板的类型与选择•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••32
2.4.2钻套的选择与设计•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••32
2.5夹具体的设计•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••37
2.6夹具在机床上的定位•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••38
2.7本章小结••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••40
3技术经济性分析••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••41
4结论••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••41
致谢•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••43
文献参考•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••44
每天我们都生活在五彩缤纷的环境中，积累了很多视觉的经验，这些经验都不是孤立在脑海中存在的，它还会与其他的经验相互影响，如味觉经验、触觉经验、生活经历等等。例如，橙色使人联想到火焰，让人感觉到温暖;又可以联想到金色的秋天，给我们带来丰收的喜悦。绿色让我们想起绿叶，给我们欣欣向荣的感觉。每一种颜色都有自己的特点，所以当我们看到某种色彩时就会产生不同的情绪。正如美国视觉艺术心理学家卡洛琳•布鲁墨所说:“色彩唤起各种情绪，表达感情，甚至影响我们正常的生理感受。”进而言之，色彩能够给人带来不同的情绪，表达不同的情感，不同情绪对人的行为起到不同的作用。因此，设计师在进行机床的色彩设计时，可以以此为基本依据，通过合理的色彩设计令使用者产生良好的情感体验，从而提高工作效率。
2机床造型设计中色彩情感化要素分析
机床有很多分类，每种机床都有其不同的造型和功能。色彩设计也需从具体的产品出发考虑“人———机———环境”三者相结合。也就是说，设计机床产品的色彩时，要考虑其使用场所、使用对象及机床本身的因素。
2．1考虑人与机床产品使用的环境因素
机床的使用环境因素主要有:放置环境色彩状况、使用环境卫生状况、照明状况、噪音等等。一般来说，机床是置于厂房中的，白墙搭配浅绿色地板、浅蓝色或浅灰色地板构成了目前厂房内部空间的最基本色彩。可以说这是一个色调偏冷的色彩环境，人在这样的色彩环境中比较容易安静下来。但这样的色彩设计，忽略了环境温度问题。如果厂房环境温度高，那么应该选择冷色调的蓝色或者浅色系，使人在心理上觉得凉爽;相反如果环境温度低，则选择用暖色系，让人使用的时候感觉到温暖。同时，也要考虑厂房内的卫生状况。如果生产过程中，容易造成环境脏，那么应该考虑用耐脏的深色系列;如果环境干净，那么可以选用比较浅的颜色。
环境照明产生的效果也是需要考虑的问题。在厂房作业中会使用到自然光和人工光。使用人工光就要考虑其光线产生的视觉效果会不会影响人的心理。白炽灯偏黄的光线会给人产生温暖的心理效果，而荧光灯的光线因为比较接近自然，给人带来的心理差异较小。不同的色光会对产品产生细微的变化，如白色的物体在白炽灯的光线下会显得偏黄。因此设计机床的色彩时也需考虑到照明环境的协调统一，这样才能更好地发挥色彩的情感化功能。噪音，也是环境因素之一。但这个因素经常被设计者所忽略。当人长期在一个充满噪声的环境，生理方面会导致头晕、耳聋、记忆力减退、神经衰落、易疲劳等等;心理方面会使人产生烦躁、易怒、激动等消极的情绪，从而导致反应迟钝，工作效率低，甚至会造成事故。除了在厂房内采用吸音，隔音等措施降低噪音外，在机床的色彩设计方面可以运用使人安静的蓝色系列色彩，或者可以缓解人的紧张心理的绿色系列色彩。
2．2考虑人与机床产品的因素
机床有很多部分组成，不同的部分承载不同功能，其色彩设计要根据其形态和功能进行设计，以达到形态、功能和情感的统一。可用不同的色调对机床的不同功能进行区分，如底座、立柱等可以采用明度低的深色，而主体色可以选择用明度高的浅色系，使机床在整体视觉上具有稳定感。目前的机床产品大都用深蓝色或者深灰色作为底座的色彩，在情感上使人感到稳定可靠，而且比较耐脏。机床的工作台和操作界面是色彩设计中非常重要的部分，它关系到机床的美观性，也直接影响着操作者的心理。工作台是操作者长时间观看的，操作台的色彩应该选择使人感觉到舒适的颜色，避免视觉疲劳。操作界面的不同功能部分应用不同的颜色加以区分，以便在操作的过程中快速识别，避免操作错误。一些特别的区域或按键必须按照统一的安全规则来进行色彩设计，如红色表示危险，禁止;绿色表示安全;黄色表示警示，注意安全，不能随意更改。总的来说，操作界面的色彩设计应该在区分不同功能部分的同时，兼顾色彩统一，是操作者在视觉上不觉得混乱，保持心情愉快，提高工作效率。
2．3考虑操作者对色彩的喜好因素
以使用对象为中心进行色彩设计。就使用对象人来说，由于其民族、生活的地域、职业、性别、所受的教育程度等因素的不同，对色彩的喜好也是不一样的。即使同一个人在不同时期所喜欢的颜色也不一样。但对于大型机械———机床来说，它并不能够随便改变颜色以随时应付不同的操作者的喜好状况和心理状况。建立共性美，是首先要面对的问题。因此进行色彩设计时，设计师必须对该机床所销售地区的操作者的整体情况进行调查了解，分析使用人群对色彩的心理反应，才能把握好色彩的情感设计。
3结语
五轴数控铣床方案设计
1总体方案设计
笔者所研究的五轴数控铣床,是一种针对模具加工的高速、高效率机床,并可以选配五轴功能,可使工件在一次装夹下,完成五面的加工。为了实现高性能动态特性,其基本结构考虑为工作台固定,横梁-滑座-主轴箱移动分别实现三坐标进给,具有三坐标自动定位和三坐标联动机能。固定工作台可以换成双摆工作台,实现五轴联动。主要技术指标如表2所示。
2具体方案设计
2.1第1种方案
第1种方案将该五轴数控铣床设计为龙门式,具体工作形式可以描述为:龙门架则沿床身作纵向(x方向)运动,滑枕沿着龙门架作横向(y方向)移动,主轴箱沿着滑枕作z方向的移动。工件固定在平转台上,平转台固定在立转台上。平转台绕z轴作转动,立转台又同时绕x轴转动。这样就实现了两个坐标轴的转动,如图2所示。
2.2第2种方案
该方案为立式五轴数控铣床,其底座固定,滑枕沿着底座作x方向移动,立柱在滑枕上作y方向移动,主轴箱沿着立柱作z方向移动,这样就实现了三轴联动。工件固定在平转台上,平转台又固定在立转台上。平转台绕z轴转动,立转台又同时绕x轴转动,这样就实现了两个坐标轴的转动。当给该数控铣床输入程序时就会实现五轴联动。五轴分别为3个平动轴和2个转动轴,如图3所示。
该立式五轴与龙门式五轴的运动方案基本相同,不同的是布局上有区别。龙门式数控铣床的主轴箱沿着滑枕作z方向移动,而该立式五轴数控铣床的主轴箱则沿着立柱进行z方向移动。
2.3第3种方案
该方案也是立式五轴数控铣床,床身固定在地面上,滑枕在床身上沿着y轴方向移动,支座在床身上沿着z轴方向移动,同时工作台在支座上沿着x轴方向移动,这样就实现了三轴联动。平转台固定在工作台上绕着z轴方向作回转运动,刀具固定在立转台上,立转台在滑枕上绕着y轴作回转运动,如图4所示。
基于ADAMS运动仿真
1对3种设计方案的运动仿真
应用SolidWorks三维绘图软件对每种设计方案中的数控铣床进行建模,然后导入到ADAMS软件中。在ADAMS软件中把模型加入约束、驱动并对运动方式进行编程仿真,模拟出五轴数控机床的运转情况,可以在虚拟的条件下看到机床的物理形态和动态运转情况,达到可视化目的。
在设计该机床运动轨迹时,ADAMS软件虽然可以实现五轴联动,但是五轴联动后的运动轨迹并不直观,因此决定采用三轴联动。
第1种方案中先设置床身与横梁处的Motion3、横梁与滑枕处的Motion2、滑枕与滑板处的Motion4,然后设定仿真时间为9,共为500步,结果形成的轨迹为一螺旋线。图5、图6所示为第1种设计方案的三维模型和刀具轨迹。
第2种方案中先设置床身与滑枕处的Motion1、滑板1与滑枕处的Motion2、滑板1与滑板2处的Motion3,然后设定仿真时间为9,共为500步,结果形成的轨迹为一螺旋线。图7、图8所示为第2种方案的三维模型和刀具轨迹。第3种方案中先设置底座与滑枕处的Motion1、底座与滑板处的Motion3、支撑台与滑板处的Motion4,然后设定仿真时间为9,共为500步。该方案与前两个方案的不同之处在于不是由刀具直接形成螺旋线,而是工件在工作台上作圆周运动,刀具作直线运动,由这两种运动形成螺旋线。图9、图10所示为第3种方案的三维模型和合成轨迹。
2结果分析
2.1第1种方案
该布局形式为龙门架移动式,其主轴可以在龙门架的横向与垂直溜板上运动,而龙门架则沿床身作纵向运动。如图6所示方案1中的刀具运行轨迹为螺旋线,该方案采用x,y轴的对称布局形式,提高了机床的热稳定性及加工精度。这种布局适用于加工较重的工件,可以减小铣床的结构尺寸和质量。该龙门铣床的优点是:
1)占地面积小。工作台移动式龙门铣床,整机长度必须两倍于纵向行程长度,而第1种方案设计的龙门铣床的整机长度只需纵向行程加上龙门架侧面宽度即可;
2)动态响应好。该移动式龙门铣床采用的是固定工作台,一般与床身整体铸出,龙门框架纵向运动的驱动力矩等值不变,不会因工件的承载重量的改变而变化,从而保证了加工精度和机床的响应性能。
2.2第2种方案
该机床为立式数控铣床,采用工作台转动,且主轴沿垂直溜板上、下运动。由滑枕和滑板实现x,y两个坐标的移动,主轴沿立柱上下实现z坐标移动。如图8所示的方案2中的刀具运行轨迹,主要优点在于z轴导轨的承重是固定不变的,有利于提高z轴的定位精度和精度的稳定性;但是由于本铣床的z轴承载较重,不利于提高z轴的快速性。
2.3第3种方案
该机床为立式数控铣床,工作台沿z坐标上、下移动,主轴头为转动式。图10所示为方案3的合成轨迹,该方案由工作台和滑枕实现了x,y坐标的移动。其主要优点是适用于加工质量较小的工件,缺点是机床的结构不太稳定,导致加工精度受到影响。
综上所述,根据表2给出的技术要求可知,龙门式五轴数控铣床工作行程要求较大,承重要求较高,因此第3种方案不符合设计要求。从机床布局的结构来看,龙门式的布局更为合理,而第2种方案设计的立式五轴数控铣床的热稳定性及刚性都不如第1种方案设计的龙门式五轴数控铣床。
结论
1)将可视优化设计与概念设计相结合,提出了数控机床概念设计流程,并应用于某五轴数控铣床的方案设计。
1方案设计制定
这次我们设计的是锡柴缸盖加工线的第1台机床，该机床是粗铣缸盖顶面机床。缸盖毛坯上料，底面三点定位，顶面夹紧，铣削主轴既有纵向移动，又有横向移动，机床要求除了必须达到产品精度、铣削的各项参数外，机床环保也成为一项重要的验收指标。为此我们设计的环保方案设计就包括了全封闭防护、油雾分离装置、上排装置和上供装置。设计、制造、安装完成后，又经过多次现场的试验和修改，完全达到了机床的各项环保要求。机床总体方案设计简图见图1。
2机床全封闭防护及油雾分离装置
众所周知，机床行业一般都是加工中心进行全封闭防护，因为同一规格的加工中心的结构、主轴运动(均在X、Y平面内)方式完全一样，根据加工中心的这种通用性可以对机床进行很好的封闭防护设计。而组合机床则不同，针对不同的产品、不同的工序，每台机床的加工内容、主轴结构和切削运动方式各不相同，都是专用设计，而且在此之前国内机床也没有可以借鉴的封闭防护结构，这就为本次设计增加了不小的难度。本台组合机床的铣削主轴为卧式主轴，切削形式既有纵向移动，行程450mm，又有横向移动，行程1450mm。主轴运动属于一种较为复杂的、具有典型意义的形式，封闭防护设计的难点就在于对机床的运动部分(即主轴的两个切削方向)进行全封闭防护(其他部分如顶面、侧面等非运动部分使用常规的防护板固定在合适的支架上封闭就可以，这里不做介绍)，最终我们设计完成的封闭防护方案设计总图见图2。
2.1铣头纵向运动的防护设计
铣削主轴做纵向运动时的防护方案设计如图2所示，主轴防护罩安装在铣削主轴的滑座上，和主轴相连接固定的部分根据铣削主轴外形而设计，它和主轴同步做纵向运动，长度要满足总行程450mm，在机床中间的防护板上加工有和主轴防护罩轮廓同样形状的方洞，与主轴防护罩四周间隙为5mm，同时四周安装有软密封橡胶板，这样既可以满足主轴做纵向运动，又可以有效防止切削液从间隙处外溢。
2.2铣头横向运动的防护设计
铣削主轴做横向移动的防护要求为:要完全封闭，要满足铣头横向移动行程1450mm，运行速度在500～8000mm/min之间，运行可靠。因此设计的总体方案设计为:如图2所示，左、右内防拉板收缩、拉开行程满足1450mm;拉板上部支撑在上支撑导轨上，为主支撑，下端支撑在移动工作台的导轨上，为辅助支撑，由于结构限制上下两导轨不在一个立面上，故拉板上下形状成一定角度;拉板两边由左、右内外支架固定，在主轴滑座下的高度垫两侧安装有左、右内支架，可随铣头做横向移动，为移动端，在移动工作台滑座的两侧安装有左、右外支架，为固定端，左右滑板的两侧就分别安装在固定端和移动端的支架上，安装调整完毕就可以满足铣头横向移动时的封闭防护。在这个铣头横向运动内防的的研制过程中，我们有几点总结:(1)内防拉板的高度要尽可能低，高度越高，运行越不可靠，就需要更为复杂的防护结构设计和空间，为此，我们后来将铣削电动机重新设计安装在铣头后面，不在封闭防护区域。即便如此，本次设计的拉板可运行高度也已达到1790mm(图2)。经试验，本防护结构运行高度在2000mm以内可以可靠实现。(2)内防拉板上面竖直部分和下面倾斜部分之间的角度不易太小，夹角越接近180°即越没有夹角，越容易实现，本次最终成品后的角度为120°(图2);连接左右拉板各层之间的铰链条应各为2套，分别安装在拉板上面的竖直部分和下面的倾斜部分后。(3)要满足机床铣头可靠的运行及速度，封闭防护拉板必须有可靠的支撑、导向和限位。用于安装封闭防护拉板固定端的支架如果安装在地面或者外防护支撑上，如果没有上支撑导轨，或者对拉板不限位，都会导致封闭防护的拉板错位、损坏。经过重设计、改进、分析试验得出，应先将移动工作台的导轨作为基准面，左、右内外支架(固定端)需安装在移动工作台滑座上，这样支架与拉板的结合面对导轨基准面的垂直度等精度要求会得到可靠保证;内防拉板上端在上支撑导轨上通过滚轮运行，以减小摩擦力，上支撑导轨为主支撑导轨，是有精度、热处理要求的矩形钢板，其两侧安装在左右外支架(固定端)上，两侧面滚轮限位，如图3a(为图2中Ⅰ处的局部放大图)所示，这个上支撑导轨在左右外支架上带有可调机构，可左右上下微调，用于保证其于基准导轨之间的平行度以及内防拉板安装完成后的垂直度要求，调整测试各项指标合格后，螺钉拧紧，可以使用;内防拉板下端在基准导轨上通过滚轮运行，一侧面滚轮限位，为辅助支撑，如图3b(为图2中Ⅱ处局部放大图)所示。以上就完成了对铣头运动部分的全部封闭防护的设计。现场设计制作完成后的内防图片如图4所示。
2.3油雾分离装置
油雾分离装置根据最终机床形成的封闭空间大小选择符合参数的装置安装在机床封闭防护的顶部，将铣削加工产生的含尘或有害物质的气体分离，分离出来的油雾可按照机床废油处理，过滤后达到排放标准的干净空气可以直接回流到工作区域。
3上排、上供装置及管路
以往组合机床的冷却排屑一般是地沟排屑或者是开放式排屑，这样经常就会看到加工现场机床或冷却水箱附近到处是冷却液，车间污染严重。该机床的冷却和排屑采用空中架管，集中处理的方式，如图5所示。冷却液通过用户车间的空中管路输送到各台机床，每台机床如果有压力和精度等特殊需要，需设计上供装置，即将冷却液进行二次加压及过滤，按需要的冷却流量、压力及精度提供给各台机床。本台机床要求具有冷却、冲屑功能，冷却液压力0.5MPa，过滤精度50～80μm，同时还需具有冲洗夹具的定位面功能，冲洗的冷却液压力0.5MPa，过滤精度30μm。为此我们设计的方案设计为:将用户主管路的冷却液接入本机床的冷却主管路，因该冷却液满足本机床的冷却、冲屑的流量及精度要求，可以直接走管进入机床内部所需部位;但冷却主管路的冷却液达不到冲洗夹具定位面的精度要求，需设计上供装置。该上供装置包括有外部先导式电磁阀、自清洗过滤器、球阀及压力传感器等，当冷却液经过上供装置后达到了机床所需的冷却精度，再经机床走管提供给夹具定位面。当加工完后的切屑和冷却液进入排屑器输送到上排装置中，上排装置具有断屑功能，将切屑及冷却液通过高压泵抽到用户车间的空中管路中，重力回液进入车间过滤机组中进行统一的过滤处理。
4结语
关键词：机床床身；变形；ANSYS
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.07.034
0 绪论
机床床身的变形严重影响机床加工精度，为此国内外学者针对床身引起的机床精度损失开展了相应的研究工作。李艳[1]以牛头式电火花加工机床为研究对象进行了仿真分析，Z轴施加配重，而且有利于减小机床的变形；李初晔[2]利用有限元对数控龙门铣床的承载变形进行了分析；吕亚楠[3]针对并联机床的静刚度进行了仿真分析；朱祥[4]利用有限元软件建立了大型落地式镗铣床TKS6916整机模型。田杨等[5]应用有限元-边界元耦合的方法建立了重型数控机床-基础系统的承载变形模型，并将光纤技术引入到承载变形检测中。
由于机床床身的复杂性，单纯的进行仿真分析必然浪费大量的计算资源，本文将床身考虑成超静定梁，建立了理论模型，通过仿真分析验证了理论模型的正确性，从而可应用该模型进行床身变形分析，为机床设计提供了简单、可行的计算方法。
1 理论模型
机床床身与混凝土基础通过地脚螺栓固接，因此可视机床床身为如图1所示的超静定梁，本文通过分段独立的积分法求得梁结构的挠度方程。
由材料力学知识可知梁的挠曲线近似微分方程有：
对于段：通过一次积分得到转角方程：
通过再一次积分得到挠曲线方程：
段：通过一次积分得到转角方程：
通过再一次积分得到挠曲线方程：
利用如下位移边界条件、力边界条件和连续条件解得积分常数、（）
，…，，
2 床身变形仿真分析
通过CAD软件与CAE软件的无缝对接，本文应用大型CAD软件UG建立机床三维模型，导入ANSYS中进行床身变形仿真计算，在施加约束过程中，论文选择直接对底部滑座施加载荷，免去机床横梁与立柱的有限元计算，通过多次尝试选择网格大小为0.2m的网格划分网格，将机床自重的一半施加到滑座上，从而完成床身的有限元分析，得到的有限元仿真云图如图2所示。
3 结论
论文将机床床身简化成超静定梁，应用工程力学知识推导了梁结构的变形方程，通过CAD与CAE软件无缝接口技术，对床身部分进行了有限元的仿真分析。通过仿真分析，验证了床身变形理论模型的正确性，为机床的设计提供了一种直观的计算方法，解决了依靠分析软件进行的复杂仿真问题。
参考文献：
[1]李艳，杨大勇，刘建勇.基于有限元分析的电火花加工机床变形研究[J].航天制造技术，2012（06）：38-41.
[2]李初晔，王海涛，冯长征，马岩.高速数控龙门铣床有限元分析高速数控龙门铣床有限元分析[J].制造技术与机床，2013（02）：75-79.
[3]窝情，王立平，关立文.一种冗余并联机床静刚度有限元分析与优化设计[J].机械设计与制造，2008（02）：1-3.
[4]朱祥，寸花英，李坤，刘意，闫伟.大型落地式镗铣床TKS6916整机有限元分析[J].机床与液压，2013（01）：124-127.
[5]田杨，蔡力钢，刘志峰，王全铁，宁越，张柯.重型龙门数控机床-基础系统承载变形[J].北京工业大学学报，2016（01）：9-16.
关键字：计算机；TRIZ理论；平面设计
TRIZ理论不单是一种创新理论，也是一种独特的思维模式，为创新计算机平面设计作品提供最活跃的元素。对于上述问题，尝试融入TRIZ理念对清代床榻雕花在计算机平面设计中的创新设计方法展开研究。本文选取清代床榻雕花为对象，对其进行提取、重构等操作，深入分析清代床榻雕花图案存在的特征及其文化内涵，以期为类似研究提供重要的参考。
一、TRIZ理论与创意思维的关联
（一）概述TRIZ理论
TRIZ作为苏联G.S.Altshuller提出来用于解决发明创造相关问题的理论，在对世界上250多万件专利进行分析基础上，归纳出技术发展应遵循一定的规律及解决不同类型工程之间矛盾的新理论，其体系包含发明创造问题情境与描述方式；理想化以及理想设计等[1-2]。与传统创新方式相比，TRIZ理论能够揭示创造发明过程中出现的内在规律及原理，重点分析系统之中出现的矛盾，并非不逃避矛盾，旨在有效解决矛盾，从而获取最终的理想解。TRIZ理论并非使用折中或妥协的对策，其根据技术演化规律对设计及开发过程展开研究，并非是一种随机行为。分析实践情况发现，利用TRIZ理论有助于加快人们进行创造发明的进程，也能得到质量较高的新产品。TRIZ理论有助于用户系统分析问题的情境，快速掌握问题的本质或矛盾，可以进一步明确问题探索方向，打破传统的思维定式，采用新视角深入分析问题，根据技术进化规律对其未来发展情况予以预测，有利于开发具有竞争力的新产品。
（二）TRIZ理论与创意思维的结合
TRIZ创新理论就是通过科学发现理论及其方法对于问题开展理性的分析及解决，其蕴含着人们创新需要遵守的共性原理，也是TRIZ理论最早、最核心的内容，且简单易学[3]。创意思维就是大脑对客观事物本质属性计算机平面设计中TRIZ理论的应用文|蒙兰兰及其内在联系进行抽象概况的潜能。思维方法作为人们根据思维活动实现目标用到的工具及手段，根据其范围划分成一般、具体、各学科特有的一种思维方式。创意思维作为一种系统的思考模式，其可以物化的心理活动及表现形式，成为实现创意设计的灵魂和行为导航。传统创意思维方法提到的反散思维就是大脑所显示多维扩散的思维模式，经一个思维起点提出与之相关的设想，找出多个途径有效解决问题的思维方式，这种思维不拘泥于传统做法，具有更多的创造可能[4]。转换思维则是通过联系及发展的眼光，由不同方面、视角观察物体，转变新视角，防止采用不同思维定式，进而获得对物体的全面认识及理想的解决方案。聚合思维是指根据已有表象升华得到逻辑结论，降广阔思路聚集成相应的焦点，被称为有范围、有方向的一种收敛性思维模式。
二、TRIZ理论下平面设计创意思维分析
采用TRIZ理论，有利于激发传统,创意思维内的发散、聚合及转换思维，从而产生满足计算机平面设计的创意思维方法，这一过程通过理性准则引导人们的感性思维，寻找计算机平面设计本质的思维原点，采用多功能原理对发散思维进行激发。德国哲学家黑格尔指出：“创造性思维要具有丰富的想象”。计算机平面设计中发散思维被称为创造性思维之首。依据TRIZ理论中的多功能原则，运用一个物体拥有不同的功能这个原则促使发散性思维产生。即：一个主题包含多种不同的解释，一个物品用处多样化，这就是多功能原则的表现。处于任意时间或环境下，如果物体具有多用性，能促使其拥有良好的协作及增值效应。TRIZ理论中的组合原理就是把空间或时间层面相同的物体或者实现类似操作的物体进行组合。对设计元素进行结构重组，把新色彩或材料等引入旧物体内，这也是组合原理一种重要的手段，进一步激发聚合思维。蒙兰兰（1982.11.29-），女，壮族，广西来宾，本科，讲师，研究方向：平面设计。摘要：针对计算机平面设计在创新方面的不足之处，下文在阐述TRIZ理论及其与创意思维相关性基础上，对其在计算机平面设计创意思维的表现进行分析。在此基础上，以清代床榻雕花图案为依据，利用TRIZ理论对清代床榻雕花图案进行提取、重构等处理，把图案用于平面设计内，成为一种行之有效的实践方式。这种设计能够为我国传统文化在计算机平面设计中的应用提供新思路与方法，促使传统图案与平面设计相融合，为我国传统文化精神内涵有更好的解读。关键字：计算机；TRIZ理论；平面设计例如：对完整的形象进行拆分处理，变成单一视觉元素并将其分布在画面内，借助相同或相近手法实施加工处理，促使其主体反复出现并设计相应的秩序，恰当调整其规格或者色彩肌理等，确保获取具有意境及视觉冲击力的设计效果。例2：创作宣扬我国民间传统文化的平面作品。选定具有典故且耳熟能详形容文化的词汇“百花齐放”作为主题，选取花朵图案作为设计元素，对其主体大小、方向或位置进行秩序重组。对同一种本体元素开展“加工”，挑选比较典型的视觉元素碎花布，对其色彩、肌理实施相应的调整。采用盛开花朵这个造型及传统印花布纹样，代表我国民间传统文化大放异彩，最终的效果图也形象饱满，具有明确的意义。
三、TRIZ理论在计算机平面设计中的应用实例
（一）清代床榻雕花
我国明清时期制造出来的家具作为重要的艺术瑰宝，与明代家具的清新雅致不同，清代床榻雕花重视在图案方面下功夫，绚丽、复杂的图案也是清代家具的主要特点。床榻家居发展至清代，这个时期的雕花图案风格、表现手法等与这个时期的历史环境等因素存在密切的关联。清代家具前期沿袭明代时期的朴实、简洁等特点，在后期的产设计风格有显著的变化。清代后期在床榻装饰纹样设计中下足功夫，表现为雕花图案非常复杂，展现出多元化的特点。而把我国传统图案用于床榻不同部件，展现出统治人员炫耀财富以及广大人民对美好生活的憧憬。除使用传统装饰纹样之外，由于受到西方科学艺术的影响，床榻雕花图案也会选用西洋图案为装饰，构成中西合璧的文化装饰风格。清代床榻雕花图案主要特点为丰富多样、形态变化万千等，由题材方面分析，主要划分如下：龙、鹿、凤等动物纹案；葫芦纹、缠枝纹等植物纹；云纹、如意纹等几何文字纹；这些丰富多彩的雕花图案共同组成清代床榻雕花图案的“形”。这里的“形”表示床榻雕花图案的外部轮廓，也是广大人民所创作事物的外在形式。清代床榻雕花图案相关元素不仅拥有良好的审美外形，也有独特的象征内涵，进而表达相应的寓意。如：蝙蝠纹内的“蝠”与“福”同音，代表着福气、幸福，这种纹案与其他图案完美组合，构成独特的寓意。蝙蝠纹与云纹交织起来，寓意为“福从天降”。这也充分说明，清代床榻雕花不单拥有绚丽的外观，也充分利用有象征意义的图案丰富其内涵。装饰图案通过形表达意，雕花图案多种多样，均代表着吉祥。床榻上的装饰图案，能够日日警醒着人们，也寄托着百姓的美好祝福及愿望，显示出理性与感性、人与自然之间的和谐统一。
（二）TRIZ理论在计算机平面设计中的应用
TRIZ是俄语的缩写形式，在苏联著名的科学家阿奇舒勒及研究团队对世界上多数专利及科学知识深入研究、分析基础上，提出接近发明创造问题一种设计方法。经过长时间的发展，TRIZ理论也是有效解决发明创造问题的有效武器。目前，这个理论体系发展得比较成熟，总结多项发明创造原理。由计算机平面设计层面展开研究，经过深入分析TRIZ理论，总结其可用在计算机平面设计中的发明原理，并归结五大类，其分类如表1所示。通过分析上述类别可知，每一个类别原则上均能相互组合，进而组成不同的设计方案。此外，不同类别的原理支持单个或多个进行组合，获取不同的表达形式。
（三）床榻雕花提取及特征
清代的床榻雕花图案题材比较复杂，且体系庞大，对图案进行提取时，主要选取图案题材作为类别，例如：几何文字纹中对寿字、十字纹进行提取；植物花纹类别内提取灵芝纹等；禽瑞兽类提取鹿纹、象纹等。在此基础上，通过直接提取法对上述雕花图案予以总结及特征分析，获得相应的床榻雕花图案。提取清代床榻雕花图案相关元素后，通过深入分析发现，清代床榻外观大多属于四方形有柱有顶结构，且展现出对称、重叠、分割、辐射等方法，组成相应的有序性。与此同时，依照形式美法则，在对比操、对称中展现均衡，在重复环节随之发生渐变。而所使用的禽瑞兽类、浮雕人事景物雕花栩栩如生，清代床榻雕花所用纹饰部分是人们通过真人真事改编，再通过夸大手法流传而来的故事，有些则是人们发挥自身想象塑造出的神话故事。
（四）重构清代床榻雕花图案
对清代床榻雕花图案进行提取操作，使用上文提及的18条TRIZ发明创造原理进一步演绎图案，确保其构成线条清晰、节奏明快的基本图案，演绎结果如表2所示。由于不同类型展示的结构有所差异，设计不同的图案会给受众带来不同的心理感受。对清代床榻雕花图案实施重构处理，应立足于图案自身，在此基础上，运用TRIZ原理在计算机平面设计中的应用，促使上述提取元素通过TRIZ发明理论进行重构，获得与此相关的图案设计元素。
四、TRIZ理论下计算机平面设计实现
（一）设计步骤
通过TRIZ理论对清代床榻雕花图案进行一系列处理后，获得相应的图案设计元素，并把上述元素用于计算机平面设计中。那些外形简单、意蕴深厚的图案，不单满足现代人的审美要求，也保留着我国传统文化图案的魅力，从而为更多的现代人接受。通过上述分析，制定与之相应的设计流程，将提取而来的元素与计算机平面设计作品进行结合。实施步骤如下：通过整理、归纳清代床榻相关资料，找到清代床榻雕花重要元素；利用TRIZ理论对清代床榻雕花图案进行重构；设计、评估后再次回归至实施步骤，开展设计与评估，直至获取满意的设计结构，设计流程如图1。
（二）设计实现
遵循TRIZ理论对清代床榻雕花展开创新设计，将其用于计算机平面设计内。设计中选取清代床榻雕花图案作为出发点，结合TRIZ有关理论，自形、意这两个方面依次设计相应的方案，这种做法不单可以延续雕花图案外形，对于我国传统文化精神内涵有着深入的解读，顺利实现传统文化和平面设计间的完美融合。方案1：这个方案采用TRIZ理论复制等方式，把图案设计元素以平面化形式附加至有关的衍生品内，例如：抱枕、明信片等。依托不同中介物展现清代床榻雕花元素中的“形”，利用计算机平面设计方法显示在大众面前，进而得到对其外星的延续形式。方案2：这个方案旨在诠释清代床榻雕花图案蕴含的文化元素。利用TRIZ理论进行合并、嵌套等处理，以“禄、寿、祥”这个主题进行设计。这组设计将床榻雕花图案中“鹿”、“兽”、“象”表达的寓意，其内在用到相应的招贴设计中，代表着人们所向往的美好寓意，如：长寿、吉祥等。从构图方面分析，开展动静、虚实、繁简之间的比较，分别挑选鹿、兽、象作为主体，结合灵芝纹、十字纹等进一步装饰，确保上述装饰图案文化内涵及其寓意融到计算机平面设计中，有利于深入解读中国传统文化的独特内涵，也对其赋予新的表现形式，从而获取具有节奏感、秩序感的图案。
五、结束语
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