现代机床造型设计论文范文第1篇
【关键词】开关量 输入 输出 PLC
由于数控机床中有大量的开关量信号需要处理,所以数控机床内部开关量信号的处理是相当重要的。当开关量信号数量较多时,可采用可编程控制器PLC来集中处理各种开关量信号。由PLC根据从 CNC 或现场(例如操作面板)输入的离散开关量信息,在内部进行逻辑运算处理,并完成输出控制功能。
1数控机床控制面板系统设计方案
1.1 机床操作面板按键设置
机床操作面板主要由操作模式开关、主轴转速倍率调整旋钮、进给速度调节旋钮、各种辅助功能选择开关、手轮、各种指示灯等组成。现有的设计大多将手动操作面板的输入/输出作为开关量I/O的一部分,统一由一台内置的或外置的可编程控制器(PLC)进行控制。各按钮、旋钮、开关的位置结构由机床厂家自行设计制作,因此各机床厂家生产的机床操作面板各不相同。在此以FANUC公司提供的标准操作面板配CK6140数控车床为例,其按键如表一所示。
1.2 部分操作按钮的功能和操作方法
(1)自动运行方式(MEM):用存储在CNC内存中的零件程序连续运行机床,加工零件。在自动运行状态下,按下操作面板上各种机床功能开关(扳动功能开关的同时,其对应的功能灯将点亮),可使该功能起作用。这些功能开关包括:
①单程序段(Single Block):在自动运行方式(MEM)下,启动“单程序段”功能,则按下程序循环启动按钮,执行完一段指令后程序暂停,机床处于进给保持状态;继续按下程序循环启动按钮,执行下一段程序后又停止。用这种功能可以检查程序。
②选择跳段(Block Delete):在自动运行方式(MEM)下,当“选择跳段”功能起作用时,当程序执行中到带有“/”语句时,则跳过这个语句不执行。
③选择停止(Option Stop):在自动运行方式(MEM)下,当“选择停止”功能起作用时,当程序执行到“M01”指令,程序暂停,机床处于进给保持状态。
④试运行(Dry Run):不装夹工件只检查刀具的运动。通过操作面板上的旋钮,控制刀具运动的速度。用于检验程序。
⑤机床闭锁状态:即机床坐标轴处于停止状态,而只有轴的位置显示在变。可以将机床闭锁功能与试运行功能同时使用,用于快速检测程序。
(2)编辑方式(Edit):选择编程功能和编辑方式,可以输入及编辑加工程序。
(3)手动数据输入方式(MDI):该方式可用于自动加工,也可以用于数据(如参数、刀偏量、坐标系等)的输入。
(4)返回参考点方式(REF):参考点是确定坐标位置的一个基准点,有时将参考点设置为换刀点。测量系统使用相对位置编码器的机床通电后应进行返回参考点。用操作面板上的开关或按钮将刀具移动到参考点位置即手动回参考点;用程序指令将刀具移动到参考点位置即自动返回参考点。
2 机床操作面板地址与连接器的引脚分配
2.1 输入信号
输入信号主要为操作面板的按钮信号、机床各种位置检测信号和来自CNC的信号,在此选择部分信号如下面各表所示。
2.2 开关量输入接口引脚定义
2.3 输也出信号
3 控制面板与数控系统的接口
控制面板与数控系统的接口如图1所示。
4 PLC 的选择与连接
4.1 选择要求
根据生产工艺要求,分析被控对象的复杂程度,进行I/O点数和I/O点的类型(数字量、模拟量等)统计,列出清单。适当进行内存容量的估计,确定适当的留有余量而不浪费资源的机型(小、中、大型机器)。并且结合市场情况,考察PLC生产厂家的产品及其售后服务、技术支持、网络通信等综合情况,选定价格性能比较好的PLC机型。在选择 PLC 时主要考虑以下因素:
(1)功能范围。根据系统控制要求选择所需PLC模块的种类和数量,以及系统所需的I/O点数,并画出I/O连接草图。
(2)存储器容量。根据系统大小不同,选择用户存储器容量不同的PLC选择方法主要凭经验估算,其估算法有下列两种:
①PLC内存容量(指令条数)约等于I/O总点数的10～15倍;
②指令条数=6×(I/O)+2×(Tm +Cn),式中,Tm为定时器总数,C n为计数器总数。有时可在其基础上增加20%的裕量。
(3)处理时间。PLC从处理一个输入信号到产生一个输出信号所需的时间称为处理时间。
4.2 机型选择
(1)主机机型选择
不同 CNC 的PLC,其程序容量、处理速度、功能指令以及非易失性存储区地址不同,考虑到通用性与扩展性,在此选择三菱 FX2N 通用模块,型号为FX2N-80MRD-001。
(2)开关量输入模块的选择
由于数控机床控制面板均为开关量,开关量输入模块将外部过程的开关量信号转换成可编程控制器CPU 模块所需的信号电平,并传送到系统总线上。其模块种类,按电压分主要有直流24V和交流220V两种,我们选择24V直流电压;按保护形式分有隔离和不隔离的两种,为保证系统可靠工作,我们选择光电隔离形式;按点数分有8点、16点、32点三种,考虑到数控机床的控制需要约为输入80点,在此选择FX2N-48ER。
(3)开关量输出模块的选择
开关量输出模块就是将CPU模块处理过的内部数字量信号转换成外部过程所需的信号,并驱动外部过程的执行机构、显示灯等负载。开关量输出模块的种类也很多,与输人模块一样,有各种电压等级、各种保护形式、各种点数。除此之外,开关量输出模块还有不同的输出方式(如晶体管输出、继电器输出等)和不同的输出功率。选择开关量输出模块时,有些内容与选择开关量输入模块相同,如选择电压等级、模块密度、备用点设计等。除此之外,根据开关量输出模块的情况还应注意输出方式、输出功率等内容。数控机床的控制需要约为输出50点,在此选择FX2N-32ER。
4.3 开关量输入和输出的连接
(1)通过I/O Link 输出的输入/输出信号。如机床操作面板的信号示意图所示。
(2)通过印刷电路板的信号转接信号。该信号用于操作面板侧信号的转接而设计的,如机床操作面板的信号示意图所示,信号名称为TR1 ～ TR8,该信号仅仅用于把通用开关信号(通过CA65插座)连接到强电柜侧的信号转接用。例如:将一开关信号连接到CM68的TR3上,由于CA65插头的TR3与该点相连,该信号就通过CM65连接到强电柜中了。
5 PLC外部电路设计
5.1 设计要求
PLC控制系统的电气设计包括:原理图、元器件清单、电柜布置图、接线图与互连图。电气设计时特别要注意以下几点:
(1)PLC输出接口的类型,是继电器输出还是光电隔离输出等。
(2)PLC输出接口的驱动能力,一般继电器输出为2A,光隔输出为500mA。
(3)模拟量接口的类型和极性要求,一般有电流型输出(-29mA～+20mA)和电压型输出(-10V～+10V)两种可选。
(4)采用多直流电源时的共地要求。
(5)输出端接不同负载类型时的保护电路。执行电器若为感性负载,需接保护电路,电源为直流可加续流二极管,电源为交流可加阻容吸收电路。
(6)若电网电压波动较大或附近有大的电磁干扰源,应在电源与PLC间加设隔离变压器、稳压电源或电源滤波器。
(7)注意PLC的散热条件,当PLC的环境温度大于55℃时,要用风扇强制冷。
5.2 抗干扰措施
(1)电源的合理处理,抑制电网引入的干扰
对于电源引入的电网干扰可以安装一台带屏蔽层的变比为1:1的隔离变压器,以减少设备与地之间的干扰,还可以在电源输入端串接LC滤波电路。
(2)安装与布线
PLC应远离强干扰源,在柜内PLC应远离动力线(二者之间距离应大于200mm)。与PLC装在同一个柜子内的电感性负载,如功率较大的继电器、接触器的线圈,应并联RC消弧电路。
PLC的输入与输出最好分开走线,屏蔽层应一端或两端接地,接地电阻应小于屏蔽层电阻的1/10。
(3)I/O端的接线
输入接线一般不要太长。但如果环境干扰较小,电压降不大时,输入接线可适当长些。
输入/输出线不能用同一根电缆,输入/输出线要分开。
尽可能采用常开触点形式连接到输入端,使编制的梯形图与继电器原理图一致,便于阅读。
采用继电器输出时,所承受的电感性负载的大小,会影响到继电器的使用寿命,因此,使用电感性负载时应合理选择,或加隔离继电器。
PLC的输出负载可能产生干扰,因此要采取措施加以控制,如直流输出的续流管保护,交流输出的阻容吸收电路,晶体管及双向晶闸管输出的旁路电阻保护。
(4)正确选择接地点,完善接地系统
良好的接地是保证PLC可靠工作的重要条件,可以避免偶然发生的电压冲击危害。接地的目的通常有两个,其一为了安全,其二是为了抑制干扰。完善的接地系统是PLC控制系统抗电磁干扰的重要措施之一。
PLC控制系统的地线包括系统地、屏蔽地、交流地和保护地等。接地系统混乱对PLC系统的干扰主要是各个接地点电位分布不均,不同接地点间存在地电位差,引起地环路电流,影响系统正常工作。此外,屏蔽层、接地线和大地有可能构成闭合环路,在变化磁场的作用下,屏蔽层内又会出现感应电流,通过屏蔽层与芯线之间的耦合,干扰信号回路。若系统地与其它接地处理混乱,所产生的地环流就可能在地线上产生不等电位分布,影响PLC内逻辑电路和模拟电路的正常工作。PLC工作的逻辑电压干扰容限较低,逻辑地电位的分布干扰容易影响PLC的逻辑运算和数据存贮,造成数据混乱、程序跑飞或死机。模拟地电位的分布将导致测量精度下降,引起对信号测控的严重失真和误动作。
PLC控制器为了与所控的各个设备同电位而接地,叫系统接地。接地电阻值不得大于4Ω,一般需将PLC设备系统地和控制柜内开关电源负端接在一起,作为控制系统地。
6 结论
数控机床生产厂家根据自己机床的工艺特点,购买数控系统,经过二次开发,形成工艺性能和操作互不相同的数控机床产品。二次开发的工作量绝大部分在于开关量I/O的设计,而其中又有60%以上的工作是根据工艺性能与操作设计手动操作面板。事实上,手动操作面板的输入/输出仅仅是控制信号开关量I/O,对其驱动能力的要求很低,是一类特殊的数控机床开关量I/O。如果将手动操作面板的输入/输出与数控机床其它开关量I/O不加以区别,会大大增加数控系统二次开发的工作量,数控机床手动操作面板无法标准化和模块化,其经济性也会受到很大影响。
参考文献
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现代机床造型设计论文范文第2篇
【摘要】介绍一种利用C8051F020单片机为控制核心的机床数控系统设计方案。叙述了机床改造方案及系统的组成原理，并给出了系统的硬件及软件设计框图。普通机床经数控改造后，其加工精度和生产率有较大的提高，而且成本低。这是提高机床企业数控化的一条切实可行的途径。
【关键词】C8051F020单片机；普通机床；数控系统
The Development of the Machine Tool NC System Based on C8051F020 MCU
Han guiming
（Institute of Information Technology，Guilin University of electronic technology）
Key words：C8051F020 MCU；general-purpose machine tool；NC system
引言
数控机床作为一种高精度的自动化机床，综合应用了电子、计算机、自动控制和机床制造等领域的先进技术，在我国工业生产中起着极其重要的作用，它很好地解决了现代机械制造中加工对象精密、结构复杂、品种多、批量小等问题。且产品加工质量稳定，生产效率大幅度提高。考虑到我国国情，价格昂贵的中、高精度的全功能数控机床难以被广大生产企业所接受，价格相对低廉的经济型数控系统得到了迅速地发展。经济型数控系统采用了适合于现场实时控制和数据采集的单片机作为控制器，以控制灵活、可靠性高的步进电机进行驱动。与传统的中、高精度全功能数控系统相比，经济型数控系统具有结构简单、工作性能稳定、性能价格比较高等特点。对于高端的数控机床所要控制的设备和精度要求非常高，它就要用到DSP芯片完成所需要的控制，这样的数控系统是非常昂贵的，这种对于中底端产品来说是完全不能承受的；因此研制适合对于中底端数控系统是非常有市场前景的。本文给出了基于C8051F020单片机的机床数控系统的具体软、硬件方案。
1.机床数控系统简介
中底档数控系统应能控制主轴转速、实现其正反转；控制工作台实现纵向、横向和垂直方向的进给运动（车床刀架能实现纵向和横向的进给运动并自动转位换刀；加工螺纹时应保证主轴转1转，刀架移动1个被加工螺纹的导程）；控制冷却和润滑；通过键盘输入加工程序，由显示器显示加工状态等。因此中底档数控系统主要的组成部分为以下两个部分：
（1）机械部分 主传动系统不变；进给传动系统采用滚珠丝杠螺母副代替原有普通丝杠螺母副（车床应拆掉进给箱、溜板箱、小拖板和刀架，加装电动刀架；主轴加装光电编码器供加工螺纹用）。
（2）数控部分 采用C8051F020单片机组成控制系统，由变频器来调节主机的转动速度，由功率步进电机经一级齿轮减速后驱动X、Y、Z三轴（亦可用联轴器将步进电机与丝杠直接联结起来，以减小径向尺寸）。
2.数控系统硬件设计
2.1 C8051F020简介
C8051F020器件是完全集成的混合信号系统级MCU芯片，具有64个数字I/O引脚。它的主要特性有以下几点（由于篇幅原因只列出部分）：
（1）高速、流水线结构的8051，兼容的CIP-51，内核（可达25MIPS）。
（2）真正12位100 ksps的8通道ADC，带PGA和模拟多路开关。
（3）真正8位500 ksps的ADC，带PGA和8通道模拟多路开关。
（4）两个12位DAC，具有可编程数据更新方式。
（5）64K字节可在系统编程的FLASH存储器。
（6）5个通用的16位定时器。
（7）具有5个捕捉/比较模块的可编程计数器/定时器阵列。
（8）片内看门狗定时器、VDD监视器和温度传感器。
（9）具有片内VDD监视器、看门狗定时器和时钟振荡器的C8051F020/1/2/3是真正能独立工作的片上系统。
C8051F020/1/2/3单片机所有模拟和数字外设均可由用户固件使能/禁止和配置。FLASH存储器还具有在系统重新编程能力，可用于非易失性数据存储，并允许现场更新c8051f020MCU固件。片内JTAG调试电路允许使用安装在最终应用系统上的产品MCU进行非侵入式（不占用片内资源）、全速、在系统调试。该调试系统支持观察和修改存储器和寄存器，支持断点、观察点、单步及运行和停机命令。在使用JTAG调试时，所有的模拟和数字外设都可全功能运行。
统合以上陈述选用C8051F020单片机作为本系统的主控芯片。
2.2 机床数控系统硬件结构与组成
本机床数控系统的硬件结构框图如较图1所示。在硬件系统中为了节省C8051F020单片机为数不多的IO口，键盘与键盘指示灯采用周立功公司的zlg8279芯片，它与C8051F020单片机只需要4个引脚就可以完成64个按键与64颗指示灯的控制。本系统中用zlg8279芯片来管理64个按键与按键相对于的指示灯。在控制经x，y，z方向上的步进电机使用的是高速光耦，对于主轴，刀位与x，y，z轴的状态反馈用的是低速光耦，这样做的目的是既能满足高速脉冲传输要求也在很大程序上节省系统制作成本。在这里变频器控制的电压为线性的，所以要用到线性光耦。为了方面工友们的使用我们经过多次考虑还是决定使用320*240这类比较大的LCM来完成所有界面的显示。
3.机床数控软件设计
本机床数控系统主要是通过C8051F020单片机对步进电机进行控制和变频控制器，使机床移动部件（工作台、床鞍、升降台、刀架等）沿X、Y、Z三个坐标方向移动，实现刀具与工件的相对运动，完成零件的加工。本系统软件框图如图2所示。系统软件由初始化模块、键盘处理模块、LED显示模块、输入数据处理模块、输出控制模块等组成其中步进电机控制程序由软件实现脉冲分配，现以三相六拍步进电机为例说明步进电机的控制方法：当电机三相绕组按A-AB-B-BC-C-CA-A的顺序通电时，步进电机正转；若按A-AC-C-BC-B-AB
-A的顺序通电，则步进电机反转。脉冲分配采用查表法，表格固化于flash中。系统程序编制通过定时器定时中断产生周期性脉冲序列，不使用软件定时，不占用CPU。
结论
在我国，大批机床的数控改造与升级势在必行，同时这也是许多企事业不容忽略的课题。本方案是在比较了众多采用89C51单片机的方案后得出最佳的方案，特点是控制精度高比老式的数控机床精度提高了10%，生产效率提高了45%。同时，在满足要求的情况下成本控制已经最低。本方案已被国内某机床股份有限公司所采纳，产品经过一年多的市场试验，客户反应非常良好，这说明这是一个可行的方案。希望本文能起到抛砖引玉的作用。
参考文献
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作者简介：韩桂明（1980—），男，广西蒙山人，研究生，桂林电子科技大学信息科技学院讲师，主要研究方向：模式识别、信息与信号处理、控制系统应用。
现代机床造型设计论文范文第3篇
摘 要：日用陶瓷是指在日常生活中具有实用功能的陶瓷制品的总和。日用陶瓷是日常生活中人们接触最多，也是最熟悉的陶瓷制品，如餐具、茶具、咖啡具、酒具、饭具等。在陶瓷发展史中，陶瓷从具备原始的实用价值到现在，同时兼具实用功能和精神审美功能，这不仅是时间和空间的跨越，更是陶瓷艺术发展日益精进的表现。本文以日用陶瓷基本属性为切入点，辩证分析日用陶瓷审美与实用之间的关系。
关键词：日用陶瓷；审美；实用
1 引言
日用陶瓷在我国具有悠久的历史，也是陶瓷产品中最为人们熟悉的品种之一，自宋代钧、汝、官、哥、定等五大名窑的产品闻名于世，陶瓷作为商品开始远销海外。明清两代，是我国瓷业发展的历史鼎盛时期，以江西景德镇瓷器为代表，以其精美多样的产品、精湛的技艺，饮誉海内外。
2 日用陶瓷实用功能分析
实用性是日用陶瓷不同于其他艺术陶瓷种类的特征，是现代日用陶瓷设计的首要根据和先决条件。在日用陶瓷的设计上，如不考虑实用，将失去设计的意义。日用陶瓷设计，首先要明确是干什么用的，怎样使用，给什么人用，要与使用对象、生活环境、生活方式、使用要求和习惯爱好联系起来，创造人们需要的物质产品。日用陶瓷在具备合理的有意义的实用功能的同时，还要紧密联系使用对象所处的环境，或者说直接作用于在此环境中的人。人们希望一件日用陶瓷产品使用起来方便合理，这正是人们对日用陶瓷最基础的要求，也是人们形成审美观念的基础。日用陶瓷是否具有较强的实用功能取决于日用陶瓷产品与人之间关系规律的准确性。
更具体地讲，日用陶瓷的实用功能具体表现为在设计时充分考虑人的因素，合理地将人体工程学应用于设计、制作中，使陶瓷产品的功能设计与形态设计趋向更加合理化。日用陶瓷实用功能的完美呈现，应取决于以下两方面的因素：一是现代日用陶瓷设计，应充分运用层出不穷的新材料，研究、体现新材料特性，开发新产品；二是使日用陶瓷产品设计适应现代机械化大生产的工艺要求，将充分利用日益进步的科学技术视作生产更具实用功能的日用陶瓷的基本动力，努力将日用陶瓷产品造型向简洁、合理、实用方向发展，强调产品设计之间的理性精神、严格的数据联系。
要将日用陶瓷的实用功能发挥到极致，就要将科学技术、材料这些元素整合起来，使之有机地成为日用陶瓷的活的灵魂。
3 日用陶瓷审美分析
日用陶瓷的功能主要是实用，在日常生活中发挥它的使用价值成为日用陶瓷最基本的价值内涵。可以说日用陶瓷的产生是源于实用功能的，但日用陶瓷制品具有色彩鲜艳、造型美观、易洗刷等优点为人们所瞩目，在实现使用价值的同时也给人美的欣赏，即审美价值。现代日用陶瓷设计除了注意实用性之外，应在外观上体现现代设计文化与现代陶瓷文化相结合的特色。这要求设计者不仅要具备全面的现代化设计理念，同时，还应该从多层面了解社会，掌握审美动向，了解消费者的精神追求。在继承传统的基础上将其它艺术表现形式融入日用瓷设计中，迎合当代人的审美情趣。这种审美功能在色彩装饰、质感形态方面为人们的精神生活带来了情趣。
在色彩装饰方面的审美效应。目前，日用陶瓷的主要装饰方法是采用贴花纸，绝大多数是釉上贴花纸，有少部分青花产品采用釉下贴花纸。近几年，贴花纸技术有了很大的发展，引进了电子分色仪、照像制版设备、丝网印刷设备，提高了贴花纸印制的水平，最高套色可达十种以上，印刷最细可达110线/英寸以上，基本上甩掉了平印的方法。同时，也引进了多色转移印花机、自动划线机等国外先进的印花机构，为彩绘装饰自动化打下了基础。色彩从精神层面以及文化角度上被当作人们心灵和感情的投射，成功的色彩选择应把色彩的审美性与产品的实用性等各种因素紧密结合起来，取得高度统一的效果。可以说，造型美观、装饰漂亮的高档日用陶瓷器皿不仅具有实用性，更具艺术观赏性，成为点亮日常生活的艺术品。
在质感形态方面的审美效应。美学家克莱夫·贝尔在他的著作《艺术》中指出：“一种艺术品的根本性质是有意味的形式。”日用陶瓷产品设计是艺术和技术的有机结合，要解决的本质问题就是将产品与人的关系形式化，这种形式除了要满足消费者的实用需求外，仍要满足其审美的需求。因此也是一种有意味的形式，不能脱离审美的范畴。这种审美效应会通过点、线、面、肌理、材质和外观等基本构成元素反映出来。日用陶瓷具有“白如玉、明如镜、薄如纸、声如磬”的特点，在质感形态方面都能给人以美的享受。
4 正确处理日用陶瓷审美与实用关系的对策
陶瓷作为技术和艺术，一直伴随着人类文明的进步，不断地发展。它从一个侧面反映了人类文明进步的程度和面貌。在人类文明发展的进程中，陶瓷是一种比较特殊的文化形态，具有物质和文化双重特征。日用陶瓷首先是为实际生活需要而造物的产品，同时又是按着审美规律寻求美感的艺术创造。但在不同的历史时期，日用陶瓷审美与实用的关系不同，大体有以下两种。
4.1 日用陶瓷实用功能和审美功能相互促进
日用陶瓷是在人们对日常生活的需求下产生的。现代日用陶瓷产品设计结合当前高科技、新技术、新工艺、新材料，向生产自动化、系统化、标准化的方向迈进，提高产品质量。这一方面更多地体现日用陶瓷实用性能，是对日用陶瓷实用性的进一步完善；另一方面体现现代的审美意识。因为美的形式是在不断变化的，具有时代性。车尔尼雪夫斯基指出：“每一代的美，都是而且也应是为那一代而存在，它毫不破坏和谐、毫不违反那一代的美的要求”。这充分说明日用陶瓷实用功能与审美功能是相互促进的。
现代日用陶瓷设计，合理采用先进科学技术，使产品在结构功能上具有奇特新颖性、意外性、便利性和趣味性，提高了产品的竞争能力。目的还是在于实用，只为提高生活质量的现代陶瓷工艺家们对泥有了全新的理解，认为现代陶艺是以泥作为陶艺的材质载体，是表现现代人的思想、个性、情感、心理意识和审美价值的有效载体，可以使之再现现代社会中人的内心世界，为人们提供精神食粮。那么日用陶瓷也是在不断的蜕变中，既实现了它原本的实用功能，也赋予了它的审美功能。
4.2 日用陶瓷实用功能和审美功能相互统一
日用陶瓷实用功能和审美功能的相互统一是随着社会生产力的发展，物质生活水平的提高，人们在劳作之余，还要满足感观上的需求的结果。在满足使用功能的前提下创造了各种各样的美观大方的日用陶瓷新造型。同时，又把自己的所见所闻用画刻、雕、塑的方式表现在日用陶瓷器皿上，日用陶瓷艺术因之诞生了。随着物质财富的不断丰富，日用陶瓷也不断发展出现了种类繁多各具特色的陶瓷新品种。可以说，没有日用陶瓷的生产和发展，就没有光辉灿烂的陶瓷艺术。
当日用陶瓷实用功能实现时，人们就表现出了更深层次的需求即审美需求，人们就必然追求其产品的美感了。所以日用陶瓷在发展的同时，它的审美功能也得到同步发展。任何产品实际上都包含了两个方面内容，即物质性和精神性。物质性功能强调的是制品的实用功能即陶瓷制品在日常生活中的实用意义，而精神功能则是通过制品优美的外形、精湛的工艺、悦目的色彩所传达的审美效应。
当前，日用陶瓷装饰内容趋向多元化，装饰方法也不断变化，由最初的刻、印术发展到釉下、釉上的彩绘装饰，装饰内容则由神秘转向愈来愈贴近生活的装饰风格，也由简单到繁琐。现代社会，生活内容更丰富，人们对美的要求也是千变万化，设计者更要把握人们的审美心理，设计出具有现代气息，迎合各种各样的审美要求的新产品。陶瓷装饰的动机、目的，就是为了追求陶瓷造型的外表形象之美，这在陶瓷文化生产发展的历史上，比比皆是。比如日用陶瓷中的青花装饰恰好是陶瓷装饰历史发展到一定历史阶段的产物，它是陶瓷釉下彩装饰的杰出代表。这不仅表现在它的实用价值上，而且也表现在它的审美价值上。
人类社会在不断的发展，日用陶瓷实用功能和审美功能两者相互统一，都不可能永远停留在一个水平上。作为商品生产的日用陶瓷，其产品必须首先经受使用对象的检验，只有能同时更好地满足使用对象实用和审美两方面需求的日用陶瓷，才能在当前激烈的市场竞争中不被淘汰。
5 结语
日用陶瓷是以某一功能效用为基础，把社会、科学技术、生产工艺、艺术、心理、生理、经济等因素综合起来，满足人们物质、精神需要的陶瓷产品。简而言之，日用陶瓷除了实用功能外，还应赋予产品个性情感的表达和时代文化内涵的表达，即有更多的美学意义，符合时代审美标准。因此，陶瓷设计者只有在充分挖掘出材质特性和日用陶瓷美学的基础上，才能诠释设计理念。随着大众消费水平的提高和大众审美能力的提高，日用陶瓷在实用与审美相互统一、相互促进的道路上才能越走越远。
现代机床造型设计论文范文第4篇
关键词：机械设计；现代化；设计
前言
在机械设计领域中，传统的机械设计与现代化设计并存，而传统机械设计注重的是积累设计经验，重视用户体验；现代机械设计则更加重视采用科学化的设计方法和手段，重视设计的精确度。在机械设计实践过程中，两者之间都有各自的优缺点，但是其相互融合互补，推动着机械设计技术的不断进步。
1常用的传统机械设计与现代机械设计方法
1.1常用的传统机械设计方法
1.1.1理论设计
理论设计是在长期的机械设计实践中对相关经验进行总结产生的理论及将相关数据作为依据对机械进行设计。例如，弯曲强度计算模型，将轮齿视作是等强度的悬臂梁，并假设仅存在一对齿轮呈现啮合状态，全部荷载均集中于齿顶，设计人员设计时只对周向力的作用进行考虑。
1.1.2经验设计
通过对某类机械零件设计及其使用状况对相关经验进行归纳总结。在机械设计中，根据此类经验采用类比设计。经验设计典型结构形状的零件设计中应用较多，如箱体结构、轴结构等。
1.1.3模型实验设计
对于具有巨大尺寸和复杂结构的重要零件，尤其是重型机械的相关零件，通常采用模型实验设计。该设计方式，是按照一定比例制作缩小的零件模型，对零件模型实施性能测试，各项设计指标进行检验。基于测试结果和相关结论科学改进初步设计。
1.2常用的现代机械设计方法
1.2.1可靠性设计
在进行现代机械设计中，零部件可靠性设计特指一定时间和条件范围内所完成功能的能力，可以把设计变量作为随机分布变量，结合产品可靠性要求，借助概率统计方法计算出零部件与元器件结构参数。同时概率理论认为独立化安全系数并无意义，必须联系相关性和可靠性，以满足机械设计要求。
1.2.2优化设计
在进行现代机械设计中，优化设计特指在符合设计限制条件的情况下，计算满足最优效果的设计参数解，在计算机软件强大功能的支持下，确定零部件实际参数和尺寸，满足机械设计中强度和刚度的要求，降低机械设计的盲目性，获得最优的设计结果。
1.2.3 CAD辅助设计
在传统人工化设计模式不断发展过程中，现代机械设计应用计算机CAD绘图功能取替手工绘图，融合设计人员的经验和智慧，通过高速运转功能进行自动化作业，近似计算被精确计算取代，缓慢的手工绘图被高速的计算机绘图取代，在融合中使设计理论和结果不断完善。
2现代机械设计的优劣分析
现代机械设计已经获得广泛的支持和应用，从时代角度上看，现代机械设计方法从运用、操作、实验以及分析中，均是在真实数据基础上建立，设计开放性极高，可以从各个专业角度上进行筛选和探查。现代机械设计的优势在于设计方法便捷性，应用大量的设计软件与设计设备，缩短设计时间，在短时间内获取机械产品模型，并加以更新和优化，不断完善机械产品功能，最终投入使用。而现代机械设计的劣势是由于设计方法简单化，对设计人员的入职门槛设置较低，只要有些许经验或是理论就可以从事机械设计工作，增加市场伪劣产品数量，误导消费，不利于机械和制造市场的可持续稳定发展。
3现代化机械设计特点
第一，进行机械产品设计，首先要考虑整个产品的生命过程，以及各阶段设计的功能性和细节问题，有利于及时发现问题避免故障发生。
第二，现代化机械设计不能只考虑产品的静态属性，还要考虑实行过程中产生的动态属性，以及产品和外部环境的信息、物质和能量的交换。
第三，现代化机械设计必须有先进的设计理论、模型方法和进取的工作态度，充分发挥设计者构思能力，开发出创新性的产品。
第四，计算机的产生是科学发展进步的标志，已经应用到我们生活当中，因此现代化机械设计也逐步进入计算机化设计，现在机械设计的每个环节基本上都利用计算机的协助来完成，而现代化的机械设计系统都要依靠计算机的辅助来实现。
第五，数字化和智能化是现代机械设计的核心。利用数字化技术对整个设计过程进行科学管理，能保证资源的准确运用、优化流程、提高设计效率、确保设计的精准。随着数字化设计的广泛应用，智能化随之兴起，机械设计由于智能化的融合变成的模糊化，设计人员只需在设计构思理念上花费精力即可，但是设计人员对传统的机械设计要有丰富的经验和超强的设计能力，不断考虑传统设计方式与现代化科技相结合，构成一套科学的智能化体系，从而大幅度减少设计者们的工作量，提高设计效率，效果更精准更完美。
第六，机械设计需要绿色化与发展。社会经济建设快速发展，环境不断恶化难以恢复，资源不断减少难以再生，因此现代化机械设计过程中要考虑保护环境和节约资源，减少生产中带来的污染和浪费。现代化机械设计要从设计的开始阶段就灌输设计者们绿色化设计思想，并把绿色化延伸到整个产品生命周期中去，减少资源浪费和降低环境污染，考虑废弃物的回收再利用。随着市场的多元化需求，机械设计不但绿色化设计还要根上市场变化向多元化设计方向发展。
第七，现代化机械设计系统化及科技力量。从整个系统来看，科学技术和现代化设计，能把原有的机械性能和制造技术更新升级，提升到崭新的高水平阶段，形成完善的整体设计系统，给企业带来更大的经济效益。随着科学技术的日益发展，市场的人才竞争也越来越激烈，现代化机械设计技术不断发展，就要不断的培养高科技人才、挖掘高科技人才，来更新设计技术为企业注入力量。
4现代机械设计方法的发展趋势
4.1精密化
当今社会经济发展速度非常快，伴随着广大群众物质生活能力的提升，人们的认知也在变化，比如人们更加关注产品品质，更加注重精细化。一些电子产品以及航空用品等的设计都需要高度精确。因此，精密化必将成为行业发展的一大趋势，有助于我们提升产品的品质。
4.2智能化
随着时代的发展，机械设计领域也将会迎来新的春天。尤其是近年来，网络技术的普及使得机械设计领域有了突飞猛进的发展。智能化必将成为今后很长一段时间内的主要发展方向，它更加适应时代潮流，是大势所趋。
4.3绿色化
经济的发展使得人们的思想意识也开始在无形之中发生变化，比如人们更加关注生态健康，注重环境保护。近年来，国家大力发展环保事业，推广绿色生产，这同样适用于我们的机械设计领域。具体来讲，在设计的过程中融入环保理念，能够帮助我们降低制造过程中对生态造成的污染。绿色环保的设计更加符合社会发展趋势。
结束语
综上所述，现代化的机械设计就是高精度、高效率、智能化和绿色化的设计，是知识和学科的融合过程。随着计算机智能化、数字化不断发展，现代化机械设计将更加的完善与成熟，从而提高产品的质量，保证市场需求，推动各个行业的持续高速发展。
参考文献：
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现代机床造型设计论文范文第5篇
关键字：生态设计 现代景观设计 以人为本 自然 资源
现代景观设计的含义 景观设计学（LandscapeArchitecture）（我国现称风景园林学）是一门关于如何安排土地及土地上的物体和空间来为人创造安全、高效、健康和舒适的环境的科学和艺术。它是人类社会发展到一定阶段的产物，也是历史悠久的造园活动发展的必然结果。同时景观也是人类的世界观、价值观、伦理道德的反映，是人类的爱和恨，欲望与梦想在大地上的投影，而景观设计是人们实现梦想的途径。
现代意义上的景观规划设计，因工业化对自然和人类身心的双重破坏而兴起，以协调人与自然的相互关系为己任。与以往的造园相比，最根本区别在于，现代景观规划设计的主要创作对象是人类的家，即整体人类生态系统；其服务对象是人类和其他物种；强调人类发展和资源及环境的可持续性。
现代景观规划设计包括视觉景观形象、环境生态绿化、大宗行为心理三个方面的内容：
1、视觉景观形象是大家所熟悉的主要从人类视觉感受要求出发，根据美学规律、利用空间实体景观研究如何创造赏心悦目的环境形象。
2、环境生态绿化是随着现代环境意识运动的发展而深入景观规划设计的内容。主要是从人类的生态感受要求出发，根据自然界生物学原理，利用阳光、气候、动植物、土壤、水体等自然和人工材料，研究如何创造令人舒服的良好的物理环境。
3、大众行为心理是随着人口增长、现代文化交流以及社会科学的发展而注入景观环境设计的现代内容。主要是人类的心理精神感受需求出发，根据人类在环境中的行为心理乃至精神活动的规律，利用心理文化的引导，研究如何创造使人赏心悦目、浮想联翩、积极上进的精神环境。
视觉景观形象、环境生态绿化、大众行为心理三元素对于人们景观环境感受所起的作用是相辅相成的、密不可分的。通过以视觉为主的感受通道借助于物化的景观环境形态，在人们的行为心理上引起反应，即所谓：鸟语花香、心旷神怡、触景生情、心驰神往。这也就是中国古典园林中的三境一体——物境、情境、意境的综合作用。
生态设计的含义“设计”是有意识地塑造物质、能量和过程，来满足预想的需要或欲望，设计是通过物质能流及土地使用来联系自然与文化的纽带。参照西蒙·范·迪·瑞恩和斯图亚特·考恩的定义：任何与生态过程相协调，尽量使其对环境的破坏影响达到最小的设计形式都称为生态设计，这种协调意味着设计尊重物种多样性，减少对资源的剥夺，保持营养和水循环，维持植物生境和动物栖息地的质量，以有助于改善人居环境及生态系统的健康。
生态设计反映了人类的一个新的梦想，它伴随着工业化的进程和后工业时代的到来而日益清晰，从社会主义运动先驱欧文的新和谐工业村，到霍华德的田园城市和20世纪70～80年代兴起的生态城市以及可持续城市。这个梦想就是自然与文化、设计的环境与生命的环境，美的形式与生态功能的真正全面地融合，它要让公园不再是孤立的城市中的特定用地，而是让其消融，进入千家万户；它要让自然参与设计；让自然过程伴依每一个人的日常生活；让人们重新感知、体验和关怀自然过程和自然的设计
生态设计不是某个职业或学科所特有的，它是一种与自然相作用和相协调的方式，其范围非常之广，包括建筑师对其设计及材料选择的考虑；水利工程师对洪水控制途径的重新认识；工业产品设计者对有害物的节制使用；工业流程设计者对节能和减少废弃物的考虑。生态设计为我们提供一个统一的框架，帮助我们重新审视对景观、城市、建筑的设计以及人们的日常生活方式和行为。简单地说，生态设计是对自然过程的有效适应及结合，它需要对设计途径给环境带来的冲击进行全面的衡量。对于每一个设计，我们需要问：它是有利于改善或恢复生命世界还是破坏生命世界，它是保护相关的生态结构和过程呢？还是有害于它们？
景观设计与生态景观的生态性并不是新鲜的概念。无沦在怎样的环境中建造，景观都与自然发生密切的联系，这就必然涉及到景观与人类与自然的关系问题，只是因为今天的环境问题更为突出，更受到关注，所以生态似乎成为最时髦的话题之一。如果我们把景观设计理解为是一个对任何有关于人类使用户外空间及土地问题的分析、提出解决问题的方法以及监理这一解决方法的实施过程，而景观设计师的职责就是帮助人类使人、建筑物、社区、城市以及人类的生活同地球和谐相处。那么，景观设计从本质上说就应该是对土地和户外空间的生态设计，生态原理是景观设计学的核心。从更深层的意义上说，景观设计是人类生态系统的设计。是一种最大限度的借助于自然力的最少设计，一种基于自然系统自我有机更新能力的再生设计，即改变现有的线性物流和能流的输入和排放模式，而在源、消费中心和汇之间建立一个循环流程。其所创造的景观是一种可持续的景观。
席卷全球的生态主义浪潮促使人们站在科学的视角上重新审视景观行业，景观设计师们也开始将自己的使命与整个地球生态系统联系起来。现在，在景观行业发达的一些国家，生态主义的设计早已不是停留在沦文和图纸上的空谈，也不再是少数设计师的实验，生态主义已经成为景观设计师内在的和本质的考虑。尊重自然发展过程，倡导能源与物质的循环利用和场地的自我维持，发展可持续的处理技术等思想贯穿于景观设计、建造和管理的始终。在设计中对生态的追求已经与对功能和形式的追求同等重要，有时甚至超越了后两者，占据了首要位置。
生态学思想的引入，使景观设计的思想和方法发生了重大转变，也大大影响甚至改变了景观的形象。景观设计不再停留在花园设计的狭小天地，它开始介入更为广泛的环境设计领域。对场地生态发展过程的尊重、对物质能源的循环利用、对场地自我维持和可持续处理技术的倡导，体现了浓厚的生态理念。
现实中存在的的问题及解决途径谈到生态设计人们往往进入一个误区，只要一提起它，人们就会想到绿化：大片大片的绿地、树木。仅此而已，别的想什么生态系统观了，全面的价值观，人与自然的和谐谈得很少。设计方在介绍自己的作品以及我们在评图中也往往只看重绿化率，其他相关的生态设计思想很少关注！这就导致了在我国的当今城市景观设计中我们见得最多的是大片大片的城市广场绿地，千篇一律。也没有考虑到各地的土壤、气候条件。
从大连开始在中国大地上就挂起了一股“大草坪”风。现行的从国外引进草中的草地，既不耐踏只能看，失去了在其上边进行活动的功能，又消耗大量的浇灌用水。尤其是干旱少雨和水资源紧缺的地区问题更严重。而且草地的生态效应很少甚至是负面的。近几年出现的这个热那个热，我们可以发现一个普遍特征，那就是种植的都是单一品种，强调的都是景观效果。为此，专家指出，要防止盲目跟风、重走弯路，首先要在观念上走出误区。植物的作用具有多功能性，不仅可以美化环境，还有造氧、遮阳、除尘、降噪以及吸收废气、保持水土、增加湿度等功效。各地在制定绿化方案时，除了要因地制宜，选择适合本地气候、土壤环境的树种，提高造林成活率外，还应该根据各地不同情况，有针对性地突出某一方面的功能。比如，南京素有“火炉”之称，绿化时就应有针对性地选择遮阳效果好的阔叶树种，而不是赶时髦大种草坪。同时，南京还是有名的化工城市，化工污染严重，这就应该多种吸收有害气体能力较强的绿化品种如夹竹桃、银桦树等。同时还应多种吸附灰尘能力强的树种。
重人工造林绿化，轻天然植被保护，这也是当前造林绿化中的一个普遍现象。在我国绿化造林中，我们常看到有些地方嫌天然生长的林子不好看或者树种经济价值不高，毁掉后种上人工林，专家们认为，从生态保护角度看，这样做完全是舍本逐末。例如，我们在公路绿化时，常常是每隔十多米种一棵树，看起来整整齐齐的。而在英国，他们的做法与我们有很大差别。那里的公路两边混合生长着各种植物，不讲究整齐划一，完全是一副自然生长的状态，透出一种浓浓的野趣。
在绿化管护方面，我们的日常做法中也存在着一些需要更新的观念误区。我们常看到勤劳的园林管理人员在认真地打扫落叶，清除杂草，其实，这完全是多此一举。落叶看起来是无用的废物，掉在地上还影响美观，实际不然。生态环境专家认为，落叶对环境有多种益处，它覆盖在泥土上，晴天可以减少灰尘扬起，雨天可以防止水土流失，还可为一些昆虫提供庇护场所甚至可成为蚯蚓等的食物，落叶腐烂后还可成为树木等的肥料。冬天，金黄色的各种形状的落叶还成为一种景观。国外专家早就提出过“勿扫落叶”的呼吁，如今这一做法已成惯例，他们只打扫掉落在人们常行走的硬质路面上的落叶。不提倡清除杂草也是同样的道理。有人认为树下的杂草有碍观瞻，把它们拔得光光的。殊不知这样一来，泥土裸露在外弊端更多，晴天容易起灰，雨天容易产生泥浆。人们常说西方发达国家环境干净，一个月不用擦皮鞋，其中的奥秘在哪里呢？去过国外的人会注意到这样一个细节，那就是国外城市任何地方都看不到裸露在外的泥土，各种各样的草把每一小块土地都覆盖得严严实实的，不起眼的小草起到了大树起不到的作用。还有一个需要更新的观念就是如何看待践踏草坪。在我们国家不少城市草坪旁都竖有“禁止践踏草坪”的告示，不能踩踏草坪似乎成了一种常识和社会公德。这一点，国外的做法与我们完全相反，他们认为草坪就是给人踩踏的，人们在草坪上活动、休闲，可以放松心情，还能通过与大自然的接触，激发起一种热爱大自然的感情。专家们认为，观念差距的背后是技术上的差距，国内的草坪品种和管护水平与国外有较大的差距，造成我们的草坪不耐踩踏，这方面急待提高
景观规划中应遵循的生态设计原则越来越多的景观设计师在设计中遵循生态的原则，这些原则表现形式是多方面的，但具体到每个设计，可能只体现了一个或几个方面。通常，只要一个设计或多或少地应用于这些原则，都有可能被称作“生态设计”。
一、以人为本体现博爱
环境设计的最终目的是应用社会、经济、艺术、科技、政治等综合手段，来满足人在城市环境中的存在与发展需求。它使城市环境充分容纳人们的各种活动，而更重要的是使处于该环境中的人感受到人类的高度气质，在美好而愉快的生活中鼓励人们的博爱和进取精神。人是城市空间的主体，任何空间环境设计都应以人的需求为出发点，体现出对人的关怀，根据婴幼儿、青少年、成年人、老年人、残疾人的行为心理特点创造出满足其各自需要的空间，如运动场地、交往空间、无障碍通道等。时代在进步，人们的生活方式与行为方式也在随着发生变化，城市景观设计应适应变化的需求。
西蒙兹自称是尝试着把所看到的精彩的景观规则设计作品提炼为基本的规则理论。如中国的天坛、圆明园；日本的龙安寺：法国的香榭丽舍大道等。作者以精炼而富有诗情画意的文笔描绘了人们置身其中的体验。结论是“人们规划的不是场所，不是空间，也不是物体；人们规划的是体验——首先是确定的用途或体验，其次才是随形式和质量的有意识的设计，以实现希望达到的效果。场所、空间或物体都根据最终目的来设计，以最好的服务并表达功能，最好的产生所欲规划的体验。”这里所说的人们，是指景观设计的主体服务对象。规划的是他们在景观中所欲得到的体验，而不是外来者如旅游者，设计师和开发商的体验。但这一点很容易被忽略。设计师和开发商会将自己认为“好“的景观体验放在设计中强加给景观真正的使用者。例如，在历史文化名城保护中所强调的生活真实性就是指当地人而言的。
在景观规则设计中，设计师对主体服务对象-使用者-的充分理解是很必要的。西蒙兹认为，在景观规划设计中，人首先具有动物性，通常保留着自然的本能并受其驱使。要合理规划，就必须了解并适应这些本能，同时，人又有动物所不具备的特质，他们渴望美和秩序，这在动物中是独一无二的。人在依赖于自然的同时，还可以认识自然的规律，改造自然，所以，理解人类自身，理解特定景观服务对象的多重需求和体验要求，是景观规划设计的基础。
人是可以被规划、被设计的么？答案显然是否定的。但人是可以被认识的，所以，不同的人在不同的景观中的体验是可以预测的，什么样的体验是受欢迎的也是可以知道的。人的体验是可以被规划的。如果设计师所设计的景观使人们在其中所得到的体验正是他们想要的，那么就可以说，这是一个成功的设计。
二、尊重自然显露自然
自然环境是人类赖以生存和发展的基础，其地形地貌、河流湖泊、绿化植被等要素构成城市的宝贵景观资源，尊重并强化城市的自然景观特征，使人工环境与自然环境和谐共处，有助于城市特色的创造。古代人们利用风水学说在城址选择，房屋建造，使人与自然达成“天人合一”的境界方面为我们提供了极好的参考榜样。今天在钢筋混凝土大楼林立的都市中积极组织和引入自然景观要素，不仅对达成城市生态平衡，维持城市的持续发展具有重要意义，同时以其自然的柔性特征“软化”城市的硬体空间，为城市景观注入生气与活力
现代城市居民离自然越来越远，自然元素和自然过程日趋隐形，远山的天际线、脚下的地平线和水平线，都快成为抽象的名词了。儿童只知水从铁管里流出，又从水槽或抽水马桶里消失，不知从何处来又流往何处；在全空调的办公室中工作的人们，就连呼吸一下带有自然温度和湿度的空气都是一件难得的事，更不用说他对脚下的土地的土壤类型、植被类型和植物种类有所了解。
如同自然过程在传统设计中从大众眼中消失一样，城市生活的支持系统也往往被遮隐。污水处理厂、垃圾填埋场、发电厂及变电站都被作为丑陋的对象而有意识地加以掩藏。自然景观及过程以及城市生活支持系统结构与过程的消隐，使人们无从关心环境的现状和未来，也就谈不上对于环境生态的关心而节制日常的行为。因此，要让人人参与设计、关怀环境，必须重新显露自然过程，让城市居民重新感到雨后溪流的暴涨、地表径流汇于池塘；通过枝叶的摇动，感到自然风的存在；从花开花落，看到四季的变化；从自然的叶枯叶荣，看到自然的腐烂和降解过程。
显露自然作为生态设计的一个重要原理和生态美学原理，在现代景观设计中越来越得到重视。景观设计师不单设计景观的形式和功能，他们还可以给自然现象加上着重号，突显其特征引导人们的视野和运动，设计人们的体验。在这里，雨水的导流、收集和再利用的过程，通过城市雨水生态设计可以成为城市的一种独特景观。在这里，设计挖地三尺，把脚下土层和基岩变化作为景观设计的对象，以唤起大城市居民对摩天大楼与水泥铺装下的自然的意识。在自然景观中的水和火不再被当作灾害，而是一种维持景观和生物多样性所必需的生态过程
自然生态系统生生不息，不知疲倦，为维持人类生存和满足其需要提供各种条件和过程，这就是所谓的生态系统的服务。自然提供给人类的服务是全方位的。让自然做功这一设计原理强调人与自然过程的共生和合作关系，通过与生命所遵循的过程和格局的合作，我们可以显著减少设计的生态影响。
三、保护资源、节约资源
设计中要尽可能使用再生原料制成的材料，尽可能将场地上的材料循环使用，最大限度地发挥材料的潜力，减少生产、加工、运输材料而消耗的能源，减少施工中的废弃物，并且保留当地的文化特点。德国海尔布隆市砖瓦厂公园，充分利用了原有的砖瓦厂的废弃材料，砾石作为道路的基层或挡土墙的材料，或成为增加土壤中渗水性的添加剂，石材可以砌成挡土墙，旧铁路的铁轨作为路缘，所有这些废旧物在利用中都获得了新的表现，从而也保留了上百年的砖厂的生态的和视觉的特点。
充分利用场地上原有的建筑和设施，赋予新的使用功能。德国国际建筑展埃姆舍公园中众多的原有工业设施被改造成了展览馆、音乐厅、画廊、博物馆、办公、运动健身与娱乐建筑，得到了很好的利用。公园中还设置了一个完整的230km长的自行车游览系统，在这条系统中可以最充分地了解、欣赏区域的文化和工业景观，利用该系统进行游览，可以有效地减少对机动车的使用，从而减少环境污染。
高效率地用水，减少水资源消耗是生态原则的重要体现。一些景观设计项目，能够通过雨水利用，解决大部分的景观用水，有的甚至能够完全自给自足，从而实现对城市洁净水资源的零消耗。在这些设计中，回收的雨水不仅用于水景的营造、绿地的灌溉，还用作周边建筑的内部清洁。拉茨设计的德国杜伊斯堡北风景公园中最大限度地保留了原钢铁厂的历史信息，原工厂的旧排水渠改造成水景公园，利用新建的风力设施带动净水系统，特收集的雨水输送到各个花园，用来灌溉。柏林波茨坦广场的水景为都市带来了浓厚的自然气息，形成充满活力的适合各种人需要的城市开放空间，这些水都来自于雨水的收集。地块内的建筑都设置了专门的系统，收集约5万平方米的屋顶和场地上接纳的雨水，用于建筑内部卫生洁具的冲洗、室外植物的浇灌及补充室外水面的用水。水的流动、水生植物的生长都与水质的净化相关联，景观被理性地融合于生态的原则之中。
尽管从外在表象来看，大多数的景观或多或少地体现了绿色，但绿色的不一定是生态的，要花费大量人力物力和财力才能形成和保持效果的景观，并不是生态意义上的“绿色”的。设计中应该多运用乡土的植物，尊重场地上的自然再生植被。自然有它的演变和更新的规律，从生态的角度看，自然群落比人工群落更健康，更有生命力。一些设计师认识到这一点，他们在设计中或者充分利用基址上原有的自然植被，或者建立一个框架，为自然再生过程提供条件，这也是发挥自然系统能动性的一种体现。
参考文献
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现代机床造型设计论文范文第6篇
【 摘要】在西方的艺术史上，艺术和设计从来都是紧密相连，密不可分的。任何时期在艺术领域的巨大变革和思想浪潮都会极大地影响并且渗透到设计领域中，自19世纪末至20世纪初，立体主义是艺术领域中最有影响的艺术运动之一，对其后的现代主义建筑设计影响深远。近年来，随着科技的进步和国际间设计理念的交融，建筑表皮的设计方法打破了以往单纯的造型表现和美学追求的框架，而是更多地关注人文主义和环境，并通过寻求技术与艺术的融合，为建筑表皮的创新设计提供源泉。建筑表皮设计在这股信息化的浪潮中觉醒过来，成为建筑师们表达建筑形象最常用的表现手段，建筑表皮逐渐占据着日趋重要的地位。
【关键词】现代艺术、表皮、平面构成、建筑设计
现代艺术价值的具体表现
1 . 追求纯粹。现代艺术追求规觉产品的纯粹性，在创作中只考虑形式要素，忽略其他因素.如历史.宗教、文学与内容的介入。
2 . 引形式之上。重视形式不是现代艺术的特有习性.古典艺术也非常讲究形式感.但古典艺术的形式服从内容表现。或者说，形式隐蔽在形象的后边，哪现代艺术是为形式而形式.赋予形式以独立价值和功能。
立体主义开创了现代艺术的新时代
1.自19世纪末至20世纪初.西方文化出现了一场深刻的变革.特征是反权贵、反传统。这次文化的变革席卷了文化的方方面面，包括思想方法、表现形式和表现手段.它完全的改坐了视觉艺术的内容和形式，而立体主义是当时最有影响的艺术运动之一。
2.平面构成是将两个以上的不同或相同形态的构成元素在二元平面上按照力学原理和视觉效果进行编排和组合，以理性和逻辑推理来创造形象的排列的方法。平面构成以其特有的视觉形态和构成形式组成严谨但又不乏节奏感的画面，营造一种理性、秩序与抽象的视觉美感。本章试图从平面构成的独特角度对建筑表皮进行深入分析，挖掘平面构成中各要素及其构成方式，以及其引发的心理体验。
平面构成的几种表现形式
1.点式构成
在几何学上，点是只有位置而不具有方向与大小的面积，是造型艺术中最小的构成单位。点一般被认为最小的并且是圆形的，但实际上点的形式是多种多样的，有圆形、方形、三角形、梯形、不规则形等，自然界中的任何形态缩小到一定程度都能产生不同形态的点。点是视觉的中心，而且就大小而言，越小的点作为点的感觉越强烈从建筑表皮的视觉表现形式出发，\"点\"作为其构成元素时，并不存在绝对意义的大小和形状，\"点\"在建筑立面表达中是一种具有空间位置的视觉单位。当它们与周围其他造型要素共同比较而具有凝聚视觉的作用时，就可以看作是\"点\"形式的具体化运用。例如世博会期间入驻上海的prada旗舰店，建筑表皮是采用圆点镂空的白色烤漆钢板，一个个的点进行有序的排列在建筑立面上，产生面化感觉，让整个建筑立面出现了视线的焦点，剔除了原有的乏味感。它的外表没有凹凸、没有强烈的体积感和光影效果，有的只是平
滑的表皮。建筑的外墙面由带有众多圆孔的墙板匀质构成，散发出来的神秘光斑，强烈地吸引着人们的视线。这样的设计让人强烈地体会到了一种超脱世俗的简洁与纯净之美。
2.线式构成
线是点移动的轨迹，游离于点和形之间，具有位置、长度、宽度、方向、形状和性格等属性。线形千变万化，是平面构成不可或缺的设计元素。在建筑表皮的构成设计中，凡是细而长的形都可以视作线。
（1）直线
直线有长短和粗细之分：长线具有挺拔和延伸感；短线具有力度和稳定的感觉；粗线让人感觉粗厚笨重；细线让人感觉尖锐纤长。当线具有一定的长度时，由于人的视线会随着线延伸的方向一直连续，让人产生线比原本的长度要长很多的感觉。水平的横线组会增加横向尺度，具有平衡感，垂直的直线组会夸大竖向的尺度，增强崇高感。在建筑中也是这样，在建筑中采用长而细的线条，能增加建筑的宏伟挺拔的感觉；采用短而粗的线条，能增加建筑稳定感，可以降低因建筑体量太宽和高度不足引起的比例失衡感。建筑师在设计中为了让建筑看起了更挺拔，往往会在外立面加上竖向的线式构成形式，例如拉托维斯酒店，从建筑的底部往上看，人的视线会顺着线无限地延伸，仿佛这个建筑已经冲入云端一样。
（2）曲线
曲线具有优雅、柔软、丰满、浑润和舒展之感的女性化特征。采用曲线构成的建筑表皮，可以增强建筑亲和、趣味的感觉。例如由Ron Arad事务所设计的比利时的Mediacit购物中心，该项目的正立面是采用的钢质曲线架构进行造型设计，编排起伏的曲线形成波浪状，屋顶部分则采用红色的铝板和ETFE材料作覆面，给人自由奔放和浑厚优雅的感觉。
3.面式构成
面是是由很多点和线精密排列而形成的，是点和线不断移动的结果，具有一定的长度和宽度。面的可塑性很强，可以表现出丰富的内容和情感，所以在平面构成设计中应用广泛。面与线之间关系密切，一般来说，面塑造的特征是由组成它的线决定的。面的构成方式可以分为实面构成和虚面构成两种，它们对视觉效果的作用和影响非常强烈，各具特色和情感特征。
4.对比
对比就是通过对照比较，借彼此之间的烘托陪衬来突显各自的特点和差异。在建筑表皮的设计中运用对比的手法可以起到个性突出、鲜明强烈的形象感。但是在运用对比手法的时候，设计师一定要把握住对比的程度，如果对比过于强烈，就会显得支离破碎杂乱无章。作为建筑表皮时，对比元素可以是虚实对比、色彩对比、材质对比等。
5.肌理
肌理是不同物体、材料根据其自身的构造以及表面的组织形式和排列方式的不同，呈现出软硬、粗细、光泽、规律等不同物质属性和质感纹理的差异。例如由日本著名建筑师隈研吾设计的蒂凡尼旗舰店，这个改造项目很好的展现了蒂凡尼一直最为精湛的钻石切割工艺，完美地体现了玻璃材质的肌理表达。这座珠宝旗舰店由292块特制的玻璃面板组合而成，每块面板的位置和角度都经过精心安排，让阳光透入面板，再折射出来，无论白天还是黑夜，宛如一颗经过精确切割的璀璨钻石闪耀着迷人的光彩。
发展趋势
近年来，建筑表皮受到越来越多的关注，以赫尔佐格和德梅隆为代表的表皮设计大师创作的一系列作品，在社会上和建筑业获得了广泛的赞誉，平面构成元素在表皮设计中的应用也更为普遍，中外建筑师和理论家也对这一现象进行了深入细致的研究，并取得了许多具有影响力的成果。然而，我们也必须注意到，在中国的建筑设计及理论研究领域，表皮设计更像是一种时尚的潮流，汹涌而至又悄然而去。建筑作为社会文化信息的载体，传递着所属时代的观念，社会及其文化观念上的更新会导致建筑观念及形象的更新。
科技对创断的支撑
表皮的独立为建筑师的创作添加了更多元的选择，也方便了建筑中科学技术的应用。在建筑表皮设计中结合了丰富多样的构造方式和科技的创新能够作用于提升建筑内部环境以及节约能源。要注重科学技术对设计创新的影响，将国外领先的建造手法、材料等成果引入國内，并为我国的建筑表皮设计积累经验。并基于探索建立表达本土民族文化的新工艺，寻求完美融合我国国情的设计手法。
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