裝備工業(yè)的技術(shù)水平和現(xiàn)代化程度決定著整個國民經(jīng)濟的水平和現(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)濟時代的區(qū)別，不在于生產(chǎn)什么。而在于怎樣生產(chǎn)“用什么勞動資料生產(chǎn)”。制造技術(shù)和裝備就是人類生產(chǎn)活動的最基本的生產(chǎn)資料，而數(shù)控技術(shù)又是當今先進制造技術(shù)和裝備最核心的技術(shù)。當今世界各國制造業(yè)廣泛采用數(shù)控技術(shù)，以提高制造能力和水平，提高對動態(tài)多變市場的適應(yīng)能力和競爭能力。此外世界上各工業(yè)發(fā)達國家還將數(shù)控技術(shù)及數(shù)控裝備列為國家的戰(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)和裝備方面對我國實行封鎖和限制政策。總之，大力發(fā)展以數(shù)控技術(shù)為核心的先進制造技術(shù)已成為世界各發(fā)達國家加速經(jīng)濟發(fā)展，提高綜合國力和國家地位的重要途徑。

1 數(shù)控機床人機界面的基本含義

    人機界面是人與機器進行交互的操作方式，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、人機工程學，計算機語言學，藝術(shù)設(shè)計，智能人機界面、社會學與人類學等多學科知識對人機界面設(shè)計進行研究。其發(fā)展趨勢也向著更加人性化，高科技化的方向發(fā)展。

    人機界面設(shè)計可理解為廣義的人機界面設(shè)計和狹義的人機界面設(shè)計。狹義的人機界面是計算機系統(tǒng)中的人機界面，又稱人機接口、用戶界面，它是計算機科學與心理學。圖形藝術(shù)，認知科學和人機工程學的交叉研究領(lǐng)域，是人與計算機之間傳遞和交換信息的媒介，是計算機系統(tǒng)向用戶提供的綜合操作環(huán)境。從廣義的人機界面角度來講，它主要是研究人與機關(guān)系的合理性。人機界面中的“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。人機界面中的“機”是指人所控制的一切對象的總稱，包括人操作和使用的一切產(chǎn)品和工程系統(tǒng)。設(shè)計滿足人的要求、符合人的特點的“機”，是人機界面設(shè)計探討的重要問題。數(shù)控機床的人機界面可分為軟件人機界面和硬件人機界面。

2 關(guān)于數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計開發(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，擴展性，美國，歐共體和日本等國紛紛實施戰(zhàn)略發(fā)展計劃，并進行開放式體系結(jié)構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)規(guī)范(omac、osaca、osec)的研究和制定，世界3個最大的經(jīng)濟體在短期內(nèi)進行了幾乎相同的科學計劃和規(guī)范的制定，預示了數(shù)控技術(shù)的一個新的變革時期的來臨。我國在2000年也開始進行中國的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)控標準

    數(shù)控標準是制造業(yè)信息化發(fā)展的一種趨勢。數(shù)控技術(shù)誕生后的50年間的信息交換都是基于iso6983標準，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，國際上正在研究和制定一種新的cnc系統(tǒng)標準iso14649(step-nc)，其目的是提供一種不依賴于具體系統(tǒng)的中性機制，能夠描述產(chǎn)品整個生命周期內(nèi)的統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型，從而實現(xiàn)整個制造過程，乃至各個工業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)品信息的標準化。

    step-nc的出現(xiàn)可能是數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域的一次革命，對于數(shù)控技術(shù)的發(fā)展乃至整個制造業(yè)，將產(chǎn)生深遠的影響。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計算機上。而在新標準下，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%)，加工程序編制時間(約35%)和加工時間(約50%)。

4 數(shù)控機床軟件界面設(shè)計原則

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

    4.1一致性原則

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

    4.2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(yīng)，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。

    4.3保持界面空間布局的合理性

    界面空間的布局應(yīng)簡潔明了。設(shè)計師應(yīng)根據(jù)對現(xiàn)實操作物的理解設(shè)計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。

5 數(shù)控機床硬件界面設(shè)計原則

    由于數(shù)控機床應(yīng)用數(shù)字技術(shù)實現(xiàn)了對機床的執(zhí)行運動順序和運動位移的直接控制.傳統(tǒng)機床的變速箱結(jié)構(gòu)被取消或部分取消了，因而機械結(jié)構(gòu)也大大簡化了。數(shù)控機床的硬件人機界面的設(shè)計原則可歸納如下:

    (1)機床外觀色彩的設(shè)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(yīng)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(yīng)有適當?shù)膶Ρ刃Ч话悴捎醚b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(shè)計原則。機床主要部件之間，以及它們與整個機床結(jié)構(gòu)之間的尺度與比例。對機床造型設(shè)計來說是至關(guān)重要的。例如，在確定機床的基本尺寸時，運用了“黃金分割”的原則，機床的高度與長度之比為0.1618，使機床的輪廓更緊湊、機床各部件的尺寸關(guān)系更協(xié)調(diào)，增加了機床造型的美感。機床是以水平線作為整體布局的基準，各個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，要有嚴格的層次，要統(tǒng)一和協(xié)調(diào).為機床增加精密感、規(guī)則感和穩(wěn)定感。機床的垂直劃分線不多，在其襯托下使機床的水平劃分更加突出。垂直劃分線應(yīng)簡明、規(guī)則、大方。此外，機床表面忌凹凸部位過多，以防積存油污灰塵，不易清理。

    (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(yīng)根據(jù)操作要求，按立姿，坐姿，坐/立姿的操作要求進行設(shè)計。工作臺面上，像手輪和搖把類的手動操縱器的設(shè)計，應(yīng)根據(jù)功能和使用方式的不同，進行大小、形狀、類別及位置的設(shè)計。控制面板上的控制按鈕和顯示儀表，應(yīng)按功能區(qū)進行劃分，同時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)符合人機關(guān)系，使人方便操縱和觀察。