工控摘要：數控機床的HMI設計好壞將直接影響其工作效率和操作舒適性。那么，設計在數控機床HMI設計應遵循什么原則呢？

數控機床的人機界面可分為軟件和硬件HMI。而設計滿足人的要求、符合人的特點的“機”，是人機界面設計探討的重要問題。而軟件在數控機床中的作用非常重要，其用戶界面直接影響著數控機床的工作效率和效果。

數控機床軟件HMI設計原則

1）一致性原則

軟件人機界面的一致性原則主要是指在不同的系統之間及應用系統內部具有相似的界面外觀、布局、人機交互方式及信息顯示格式等。一致性原則有助于用戶學習機床的操作，并減少使用時的出錯率。

（2）保持界面空間布局的合理性

界面空間的布局應簡潔明了。設計師應根據對現實操作物的理解設計出能給用戶帶來方便的界面。例如數控鉆床CNC5000V200控制系統軟件的圖形界面中，有三個功能獨立的過程（PROCESS）：OPERATE，PROGRAM，CONTROL。每個過程分別服務于系統的操作者，程序員和監控者（SUPERVISOR）。每一個過程都有自己的菜單行，在菜單行下的菜單是下拉菜單，具有自己的子菜單。子菜單可以被選擇，以進行下一步的操作。

（3）合理利用顏色和圖形

界面上使用顏色可以更好地進行提示操作，還能緩解操作者的視覺疲勞。所用顏色一般不超過3～5種。例如在數控鉆床CNC5000V200控制系統軟件的圖形界面中，高光表示被激活的過程（PROCESS），被激活的過程具有自己的色彩，并顯示為屏幕的前景，OPERATE對應綠色，PROGRAM對應深藍色，CONTROL對應淺藍色。圖形具有直觀、形象、信息量大等優點，在界面中使用圖形可增強操作的可理解性及易學易用性。

（4）提供信息反饋

信息反饋是指機床對用戶的操作所作的反應，它可以表明用戶的操作是否為機床所接受、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。

5）選擇適合的字型和大小

一個界面中，最好不要有太多的字型，更不宜選用字型太復雜或軟弱無力的字體，越簡潔清晰則辨識性越佳。例如，字符高寬比可取2∶1或1∶1，以便清晰識別。

數控機床硬件HMI設計原則

（1）機床外觀色彩的設計原則

機床固定安置，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，應使操作者在工作時心情愉快。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，但應有適當的對比效果，一般采用裝飾色帶、面板色及警惕色與主體形成對比。

（2）機床外觀尺度與比例的設計原則機床主要部件之間，以及它們與整個機床結構之間的尺度與比例，對機床造型設計來說是至關重要的。

（3）機床工作臺面和控制面板的布置原則主工作臺面的高度應根據操作要求，按立姿，坐姿，坐/立姿的操作要求進行設計。工作臺面上，像手輪和搖把類的手動操縱器的設計，應根據功能和使用方式的不同，進行大小、形狀、類別及位置的設計。控制面板上的控制按鈕和顯示儀表，應按功能區進行劃分，同時滿足顯示-控制相合性的要求，其位置高度和布置排列應符合人機關系，使人方便操縱和觀察。智能化、多功能化、高可靠性、高速度、高精度化已成為數控機床的發展方向，而良好的人機界面操作簡單、有效，且具有引導功能，使用戶感覺愉快、增強興趣，從而提高使用效率，遵循上面的原則希望能提高您設計中的效率和舒適性！