从视觉生理变化看机床形态与色彩的演变

陈 为

（江苏城市职业学院，江苏南京 210036）

从工业设计角度看，影响机床形态与色彩演变的因素较多，其中人们审美观的变化是很重要的一个因素。

人们审美观的变化，作为一种意识和观念，既受到自身的生理规律的支配，也受到自身的心理变化的影响［1］。当然，还受到科学技术、社会状态和其他造型艺术的影响。

从人们审美观的视觉生理变化来探讨和分析机床形态与色彩的演变，对指导机床造型设计具有积极的现实意义。

1 视觉生理变化规律

机床形态与色彩属于工业设计范畴，因此总属于视觉范畴，是通过人的视觉器官而起作用，引起多种生理反应。

由人体生理学知道，人的视觉特性具有刺激、感受、兴奋、疲劳、失调和寻求新的平衡生理机能。这种失调与平衡在形的视觉、色的视觉过程中都有类似的现象。当产品的形态、色彩长期处于某种形式状态下，人们就会对它产生陈旧、单调、乏味的感觉，生理上就会开始失调，感觉不“快”。因此，总要求用新的形、色来补充，以取得生理上的平衡。这种视觉生理变化规律表现为:失调—平衡—新的失调—新的平衡［1］。

2 视觉生理变化引起机床形态的演变

作为工业设计中的形，其基本要素为线、面。线与面的曲和直以及构成的形体的方与圆（即曲），就是在交替地变化着（不是重复）。

随着工业化革命的开始，发明了机床;计算机的迅速发展和广泛应用，又使机床发生了根本的变革，由传统的机械化发展到现代的自动化，进而发展到当今的由数控技术发展起来的数控机床。机床性能的逐步完善，带来了机床功能和结构的变化，功能和结构的变化，加之人们生理感受的变化，带来了机床形态的变化［2］。

最初的机床是由一个电动机来驱动或分组由几个电动机驱动，并由一根天轴把运动传给若干台机床，即所谓的“天轴传动”，完全是外露式的皮带传动。在同一台机床上所有的零件集合在一起，单纯满足功能要求，总体分布凌乱、粗糙、丑陋，无暇顾及外观、色彩和人机关系，安全性能也差。

随着机床的变速机构由皮带传动发展为齿轮传动，整个机构集于床头箱内，机床的造型发生了根本的变化。20世纪30年代前后，流线型在世界上风靡一时，与空气动力学无关的机床上也广泛应用。直到40年代前后，开始提倡包络法的设计原则，即外形跟着内部结构走，以曲线、曲面及大圆角过渡为基调。这种造型给人以圆润、流畅、活泼、亲切的感觉，为人们所喜爱。图1为用包络法设计的机床外形。由于包络法设计出的机床外表面曲线、曲面过多，时间久了给人以臃肿、笨拙的视觉效果，因此，20世纪50年代机床多采用以直线为主的方形或方形小圆角过渡的造型风格，受到人们的青睐。图2为20世纪50年代车床的造型。20世纪60至70年代，机床的主体造型风格，增加了平面和直线要素，给人以挺拔、浑厚、规整、庄重的感觉。从平面构成中线的性格来讲，垂直线刚强、单纯、直接;水平线平衡、安定、永恒。机床造型采用“水平线+垂直线”，与机床运动部件的基本方向一致，从而加强了机床的动势，达到方整、稳定、简洁的视觉效果，符合时代的潮流。图3为20世纪60至70年代车床的造型。20世纪80年代，广泛使用数控机床，其造型在方正之中又逐渐增加了梯形（也是一种平面）。这是由于过分追求方直而使机床的外形严肃有余而活泼不足，使人产生单调、贫乏的视觉效果。20世纪90年代，机床的造型增加了斜面，线与线、面与面之间用小圆角过渡，给人以有生气、活力、轻巧之感。图4为20世纪90年代的数控车床造型。进入21世纪，由于科学技术的发展，新材料、新结构、新工艺的出现，机床外形朝着简洁、明快、协调、统一、整体感强的方向发展。图5为21世纪初的数控铣床造型。这一造型一直沿用至今。

3 视觉生理变化引起机床色彩的演变

同样，机床色彩设计中的色也是如此。人若长时间地观看某种色彩，视网膜上对这种色的感光色素的视锥细胞会处在长时间的兴奋之中，从而会产生疲劳，失去平衡。因此，为了恢复视觉的生理平衡，眼睛产生谋求获得与它相对应的色彩补充的欲望，以取得平衡，永远使人感到新鲜［3］。

20世纪80年代之前，机床的色彩很单调，以单色为主，浅蓝色、草绿色占据大多数。图6为车床的色彩［4］，图 7 为万能铣床色彩［4］，图8 为镗床色彩［4］。

20世纪90年代以后，机床的色彩以双色和多色（一般不超过3色）为主，给人以新鲜、统一中有变化的感觉。双色一般多采用黑白混合而产生的不同明度色调——灰色，见图 9［5］或灰色 + 深红色，见图 10［6］。多色，一般在灰色基础上，增添亮丽的色带，或绿、或黄等，见图 11［7］和图 12［7］。

4 结语

自然界的一切事物都处在不断地转换、运动和变化之中，任何事物都有其来龙去脉，都呈现出其固有的客观发展规律。

从机床的形态和色彩演变可以看出，视觉生理对产品的形与色感到满意后，会出现“看腻”的现象，逐渐失去了平衡，产生要求新的内容补充以取得平衡的欲望。但新的平衡要具有新的内容，而不是旧平衡内容的简单重复。

所以，形与色要素构成了生理上新的平衡形式与内容，而不是以前平衡状态下形式与内容的再次模拟和简单重复，它应具备更新的形式和更丰富的内涵。外形的繁简、线型的曲直、色彩的变化都遵循着螺旋式的发展而变化。

［1］许喜华．工业造型设计［M］．杭州:浙江大学出版社，1986．

［2］陈为，梁晓鸣．加工中心造型设计探讨［J］．组合机床与自动化加工技术，1995（6）:1－6．

［3］陈为．农业机械造型时代性的研究［D］．镇江:江苏大学，1991:43－58．

［4］佚名．典型机床图片［EB/OL］．http://www．docin．com/p －24952774．html

［5］佚名．Suc5033 图片［EB/OL］．http://www．lip．com．cn/uploads/allimg/090924/1148000．jpg

［6］佚名．Lx－151 图片［EB/OL］．http://www．starragheckert．com/sh/images/stories/maschinen/lx151．jpg

［7］沈阳机床集团．数控机床图片．2010CCMT展会特刊