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大专数控毕业设计论文
毕业论文（设计）题 目：典型零件的数控加工姓 学 入 指 学 时 导 教名： 号： 间： 师：李晓文 1 2011 年 9 月 赵伟阁老师 2014 年 12 月 28 日目录摘要及关键词............
....................................................................................................... 2 一、数控机床的简介：................................................................................................... 3 1 数控系统的发展趋势............................................................................................ 3 1.2 数控系统的组成................................................................................................ 4 二、数控机床的应用....................................................................................................... 4 2.1 数控加工的概念................................................................................................ 4 2.2 数控机床的特点................................................................................................ 4 2.3 数控车床编程中的坐标系................................................................................ 5 2.3.1 机床坐标系............................................................................................. 5 2.3.2 参考点..................................................................................................... 5 2.3.3 工件坐标系............................................................................................. 5 2.4 切削用量三要素................................................................................................ 5 2.5.1 精度要求高的零件................................................................................. 7 2.5.2 表面粗糙度好的回转体......................................................................... 7 三、设计图及数控程序................................................................................................... 7 3．1 分析零件图样............................................................................................... 7 3.2 加工工艺.......................................................................................................... 8 3.3 数值计算.......................................................................................................... 8 3.4 零件加工刀具卡............................................................................................ 10 3.5 零件加工工序卡............................................................................................ 11 3.6 零件加工程序单............................................................................................ 12 3.7 仿真加工出的零件截图................................................................................ 16 结 语........................................................................................................................... 17 致 谢........................................................................................................................... 17 参考文献......................................................................................................................... 171摘要及关键词【内容摘要】 近几年来， 机械加工业大量采用数控机床取代传统的普通机床进行机 械加工，普通机械逐渐被数控机械所代替。数控机床综合了微电子、计算机、信息 处理、自动检测、自动控制、电机与拖动，电子和电力、精密测量、气液压及现代 机械制造技术等多种先进技术的机电一体化产品， 是数控机床的心脏。 具有高精度， 高效率， 柔性自动化等特点决定了今后发展数控机床是我国机械制造业技术改造的 必由之路，是工厂自动化的基础。数控机床在各个机械制造企业已成为大、中型企 业的主要技术装备。 机床数控系统， 即计算机数字控制(cnc)系统是在传统的硬件数控(nc)的基础上发展 起来的。它主要由硬件和软件两大部分组成。通过系统控制软件与硬件的配合，完 成对进给坐标控制、主轴控制、刀具控制、辅助功能控制等。cnc 系统利用计算机 来实现零件程序编辑、坐标系偏移、刀具补偿、插补运算、公英制变换、图形显示 和固定循环等。使数控机床按照操作设计要求，加工出需要的零件。【关键词】 机械加工 制造自动化 计算机数字控制2一、数控机床的简介：数控机床是数字控制机床（Computer numerical control machine tools）的简称， 是一种装有程序控制系统的自动化机床。 该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码 或其他符号指令规定的程序， 并将其译码， 从而使机床动作数控折弯机并加工零件。 1.1 数控系统的发展趋势 从目前世界上数控技术及其装备发展的趋势来看， 数控系统正在向电气化、 电子化、 高速化、精密化等方面高速发展，其主要研究热点有以下几个方面： 1.1 性能发展方面 1.1.1 高精高速高效化速度 效率、质量是先进制造技术关键的性能指标，是先进制造技术的主体。若采用高速 cpu 芯片、risc 芯片、多 cpu 控制系统、高分辨率检测元件、交流数字伺服系统、 配套电主轴、直线电机等技术可极大地提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生 产周期和提高市场竞争能力。在今后的几年，超精密数控机床正在向精密化、高速 化、智能化和纳米化发展，汇合而成的新一代数控机床。 1.1.2 柔性化 数控系统采用新一代模块化设计，功能覆盖面更宽，可靠性更强，可满足不同用户 的需求。同一群控系统能根据不同生产流程，自动进行信息流动态调整，发挥群控 系统的功能。 1.1.3 多轴化 多轴联动加工， 零件在一台数控机床上一次装夹后， 可进行自动换刀、 旋转主轴头、 旋转工作台等操作，完成多工序、多表面的复合加工，不仅光洁度高，而且效率也 大幅度提高。 1.1.4 软硬件开放化 用户可根据自己的需要， 对数控系统软件进行二次开发， 用户的使用范围不再受生 产商的制约。 1.1.5 实时智能化 在数控技术领域，实时智能控制的研究和应用正沿着：自适应控制、模糊控制、神 经网络控制、专家控制、学习控制、前馈控制等方面发展。如编程专家系统故障诊 断专家系统，当系统出了故障时，诊断、维修等实现智能化。31.2 数控系统的组成 数控系统是数控机床的核心是由系统程序、输入输出设备、通信设备、数控装置、 可编程控制器、伺服驱动装置和测量装置等组成。数控装置是数控系统的核心，数 控装置有两种类型：一是完全由硬件逻辑电路的专用硬件组成的数控装置即 nc 装 置；二是由计算机硬件和软件组成的计算机数控装置即 cnc 装置。由于计算机技 术的不断发展，尤其是微处理器和微型计算机应用于数控装置后，现在 nc 装置已 逐步被 cnc 装置所取代。 数控系统的硬件除了一般计算机具有的 cpu、eprom、ram 接口外，还具有数控位 置控制器、手动数据输入(mda)接口、视频显示(crt 或 lcd)接口和 plc 接口等。所以 cnc 装置是一种专用计算机。目前 cnc 系统大都采用体积小，成本低，功能强的微 处理机。系统主要由微机及其相应的 i／o 设备、外部设备、机床控制及其 i／o 通 道组成。 数控系统的软件分为管理软件和控制软件两种。管理软件用来管理零件程序的输 入、输出、刀具位置、系统参数、零件程序显示、机床状态及报警，故障诊断等。 控制软件由译码、插补运算、刀具补偿、速度控制、位置控制等软件组成。 系统程序存于计算机内存储器。 所有的数控功能基本上都依靠该程序来实现。 硬件 是软件活动的物理基础。而软件则是整个系统的灵魂，整个 cnc 装置的活动均依 靠系统软件来指挥。二、数控机床的应用2.1 数控加工的概念 数控加工，就是泛指在数控机床上进行零件加工的工艺过程。数控机床是一种 用计算机来控制的机床，用来控制机床的计算机，不管是专用计算机、还是通 用计算机都统称为数控系统。数控机床的运动和辅助动作均受控于数控系统发 出的指令。而数控系统的指令是由 程序员根据工件的材质、加工要求、机床 的特性和系统所规定的指令格式(数控语言或符号)编制的。 数控系统根据程序 指令向伺服装置和其它功能部件发出运行或终断信息来控制机床的各种运动。 当零件的加工程序结束时，机床便会自动停止。任何一种数控机床，在其数控 系统中若没有输入程序指令，数控机床就不能工作。 机床的受控动作大致包括机床的起动、停止；主轴的启停、旋转方向和转速 的变换；进给运动的方向、速度、方式；刀具的选择、长度和半径的补偿；刀具 的更换，冷却液的开起、关闭等。2.2 数控机床的特点 (1)具有高度柔性4在保证工件表面精度，主要取决于加工程序，它与普通机床不同，不必制造、 更换许多工具、夹具，不需要经常调整机床。因此，数控机床适用于零件频繁更换 的场合。也就是适合单件、小批生产及新产品的开发，缩短了生产准备周期，节省 了大量工艺设备的费用。 (2)加工精度高 数控机床的加工精度，一般可达到 0.005～0.1mm，数控机床是 2.3 数控车床编程中的坐标系 2.3.1 机床坐标系 以机床原点为坐标系原点建立起来的Ｘ、Ｚ轴直角坐标系，成为机床坐标系。 车床的机床原点为主轴旋转中心与卡盘后端面之交点。 机床坐标系是制造和调整机 床的基础，也是设置工件坐标系的基础，一般不允许随意变动。 2.3.2 参考点 参考点是机床上的一个固定点。 该点是刀具退离到一个固定不便的极限点。 ， 、 其位置由机械挡块或行程开关确定。 以参考点为原点， 坐标方向与机床坐标方向相 同建立的坐标系叫做参考坐标系。 2.3.3 工件坐标系 数控编程时应该首先确定工件坐标系和工件原点。零件在设计中有设计基础， 在加工过程中有工艺基准， 同时应尽量将工艺基准和设计基准统一， 该基准点通常 成为工件原点， 以工件原点为坐标原点建立起来的Ｘ、 Ｚ轴直角坐标系为工件坐标 系。 在车床上工件原点可以选择在工件的左或右端面上， 即工件坐标系是将单靠坐 标系通过对刀平移得到的。2.4 切削用量三要素 切切削用量是指切削速度v c 、进给量f （或进给速度v f ）、背吃刀量a p 三5者的总称，也称 为切削用量三要素。 它是调整刀具与工件间相对运动速度和相对位置所需的工艺参 数。它们的定义如 下： （一）切削速度v c 切削刃上选定点相对于工件的主运动的瞬时速度。计算公式如下 v c=( π d w n )/) 式中v c ――切削速度(m/s) ； dw ――工件待加工表面直径（ mm ）； n ――工件转速（ r/s ）。 在计算时应以最大的切削速度为准，如车削时以待加工表面直径的数值进行计算， 因为此处速度 最高，刀具磨损最快。 （二）进给量f 工件或刀具每转一周时，刀具与工件在进给运动方向上的相对位移量。 进给速度v f 是指切削刃上选定点相对工件进给运动的瞬时速度。 v f=fn （ 1-2 ） 式中v f ――进给速度（ mm/s ）； n ――主轴转速（ r/s ）； f ――进给量（ mm ）。（三）背吃刀量a p6通过切削刃基点并垂直于工作平面的方向上测量的吃刀量。 根据此定义， 如在纵向 车外圆时，其背吃刀量可按下式计算： a p = （ d w ― d m ） /2 （ 1-3 ） 式中d w ――工件待加工表面直径（ mm ）； 5 dm ――工件已加工表面直径（ mm ）。 2.5 数控车床的种类加工范围、型号 2.5.1 精度要求高的零件 由于数控车床的刚性好，制造和对刀 2.5.2 表面粗糙度好的回转体 数控车床能加工出表面粗糙度小的三、设计图及数控程序3．1 分析零件图样零件图如附图 1 所示： 零件分析 （1）毛坯尺寸为φ 25mmX100mm。 （2）为了确保尺寸精度和形位公差的要求，采用精加工 G70。 （3）根据图样要求，使用 3 把刀加工：切外圆用 95°合金左偏刀（T0100）， 60°合金螺蚊车刀（T0200）和 3mm 切断刀（T0300）。7刀号T0100T0200T0300形 状类 型 材 料粗车外圆刀 YT5切断刀，刀宽3mm 螺 蚊 车 刀 YT15 YT153.2加工工艺 （1）装夹毛坯件：用三爪卡盘夹住毛坯外圆，长度为 30mm。用外圆粗车循环G71 粗车φ 25 和外圆倒角 C2。 （2）用精加工循环 G70 精车外圆和外圆倒角 C2，保证达到精度要求和表面形 位公差的要求。 （3）用复合螺蚊切削循环 G76 切削方法加工图右边的螺蚊。 （4）用端面车削循环 G94 粗车切槽，保证用端面粗车循环 G72 的退刀位置。 （5）用端面粗车循环 G72 加工图左边剩下的位置。 （6）切断工件时分 2 刀切断。 （7）用试切对刀的方法对刀。 （8）编写程序。 （9）检查程序，切削加工。 （10）加工完毕，测量检查各部位尺寸，交验。 3.3坐标点数值计算 A 0 0 B 8 0 C 12 -2 D 12 -12 E 22 -19 F 22 -22 G 16 -28 H 16 -32 I 22 -38 J 16 -41 K 10 -43 L 10 -49X Z893.4 零件加工刀具卡 产 品 名称 零 件 名 称 刀 具 号 T01 T02 T03 TU1-1 件 图号 刀 刀具名称 片 形 半径 式 95°左偏刀 60°螺蚊车刀 3mm 切断刀 (mm) 零 序 编号 刀 尖 备注 1062 程 O工 步号 1 2 3103.5零件加工工序卡 阳春广播 电视大学 程序编号 夹具名称 三爪卡盘 刀具 使用设备 GSK980TD 数控车床 主轴 转速 (r/min) 300 300 300 300 300 300 进给 速度 (mm/r) 80 80 50 80 80 80 产品名称或代号 零件名称 零件图号 TU1-1 车间 数控实训基地 背吃 刀量 (mm) 2 2 0．3 自动 自动 自动 自动 自动 自动 备注单位名称 工序号工步工步内容刀具号规格 (mm)1 2 3 4 5 6车削φ 12 车削φ 22 精车削φ 12 和φ 22 车削螺蚊φ 12 切φ 16 的槽 车削φ 22 至φ 16 的槽 精车φ 22 至φ 16 的槽 切φ 10 的槽 车削φ 22 至φ 10 的槽 精车φ 22 至φ 10 的槽 切断工件T01 T01 T01 T02 T03 T03φ 15X15 φ 15X15 φ 15X15 φ 15X15 φ 15X15 φ 15X157 8 9T03 T03 T03φ 15X15 φ 15X15 φ 15X15300 300 30050 80 80自动 自动 自动10 11T03 T03φ 15X15 φ 15X15300 30050 80自动 自动113.6零件加工程序单 程 产 品 O1062 名 称 件 名 称 零 件 图号 零 T U1―1序 编号 程 序 段 号 N 0010 N 0020 N 0030 N 0040 N 0050 N 0060 N 0070 N 0080 N 0090 N 0100 N 0110 N程序段注释M03 S300 T0101正转主轴， 95°左偏刀 换 快速设置起刀点 快速定位，接近工件 每次进刀量 2mm，退刀 0.5mm 外形轮廓粗车加工， Z X、G0 X50 Z50X27 Z2G71 U2 R0.5G71 P60 Q110 U0.3 W0.1 F50方向余量各为 0.3、0.1 外形轮廓精加工程序G0 X8G01 X8 Z0 F80X12 Z-2X15 Z-12X22 Z-19X22 Z-53 G70 P90 Q110 精 车 G71 程 序 段 P90120120 N 0130 N 0140 N 0150 N 0160 N 0170 N 0180 N 0190 N 0200 N 0210 N 0220 N 0230 N 0240 N 0250 N 0260 N 0270 N G0 X50 Z50Q110 外形轮廓 接近起刀点 换螺蚊车刀 快速定位，接近工件 复合螺蚊切削循环T0202G0 X14 Z2G76 P R0.05G76 X9.73 Z-10 R0 P F1.75 接近起刀点 换回切断刀 3mm 快速定位，接近工件 切槽 快速定位，接近工件 切槽 每次进刀量 1.5mm,退刀 0.5mm 外形轮廓粗车加工，X 方 G72 P260 Q280 U0.1 W0.2 F50 向余量 0.1 外形轮廓精加工程序G0 X50 Z50T0303G0 X25 Z-32G94 X16 Z-32 F80G0 X25 Z-31G94 X16 Z-31 F80G72 W1.5 R0.5G0 Z-25G01 X22 Z-25 F80 X16 Z-31130280 N 0290 N 0300 N 0310 N 0320 N 0330 N 0340 N 0350 N 0360 N 0370 N 0380 N 0390 N 0400 N 0410 N 0420 N 0430 N 精车 G72 程序段 P260 G70 P260 Q280 Q280 外形轮廓 每次进刀量 1.5mm,退刀 0.5mm 外形轮廓粗车加工，X 方 G72 P320 Q350 U0.1 W0.2 F50 向余量 0.1 外形轮廓精加工程序G72 W1.5 R0.5G0 Z-38G01 X22 Z-38 F80X16 Z-32X16 Z-31 精车 G72 程序段 P320 G70 P320 Q350 Q350 外形轮廓 快速定位，接近工件 切槽 切槽 快速定位，接近工件 切槽 切槽 每次进刀量 1.5mm,退刀 0.5mm G72 P450 Q490 U0.1 W0.3 F5014G0 X25 Z-53G94 X18 Z-53 F80G94 X10 Z-53 F80G0 X25 Z-52G94 X18 Z-52 F80X10 Z-52G72 W1.5 R0.5外形轮廓粗车加工，X 方0440 N 0450 N 0460 N 0470 N 0480 N 0490 N 0500 N 0510 N 0520 N 0530 N 0540 N 0550 N
Z50 G0 X25 G01 X0 Z-52 G0 X8 Z-52 G01 X5 Z-52 F80 G70 P450 Q490 G01 X10 Z-52 G02 X10 Z-47 R3 G0 Z-41向余量 0.1 外形轮廓精加工程序G01 X22 Z-41 G03 X16 Z-44 R3精车 G72 程序段 P450 Q490 外形轮廓 切槽切断工件 X 方向远离工件 返回起刀点 程序结束153.7仿真加工出的零件截图16结语本次课题贯穿本专业所学到的理论知识与实践操作技能， 从分析设计到计算、 加工。致谢时光匆匆如流水，转眼便是大学毕业时节参考文献张超英 《数控编程技术》 北京 中央广播电视大学出版社 2008 齐宏 《机械制造基础》 中央电大公学院 孙兰凤 《机械制图》 北京 中央广播电视大学出版社 2006 黄丽芬 《数控车床编程与操作-GSK980-TD》 北京 中国劳动社会保障出版社 2007 徐宏海 《数控加工工艺》 北京 中央广播电视大学出版社 200817附图一18
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平面设计中立体空间的创造与表现摘要:通过如何创造平面设计立体空间的探讨,在利用传统的平面设计手段,应用新技术、新材料、新媒介两个方面,阐述了平面设计突破传统的二维空间,向“立体、互动”等多维化空间发展的新方向。关键词:平面设计;立体空间;创造平面设计,译自英文“Graphic Design”。最早使用这个词的是美国人德维金斯。真正使“平面设计”成为设计界通用的术语,是在第二次世界大战之后,特别是20世纪70年代以后[1]。中国自20世纪30年代起,先后使用了实用美术、美术设计、工艺美术、装潢设计、商业美术设计、艺术设计等等表达同一内涵的不同名称。在20世纪80年代这一术语才逐渐由港台传入内地,并在1996年“平面设计在中国”设计大赛后得到普遍认同。平面设计是指以平面媒介为载体,透过图形、字体、色彩来表达作品的内容与意念;以信息传达为目的,在二维的空间内对视觉对象的位置、比例、相互关系的筹划,通过印刷、喷绘手段形成完整的平面视觉媒体,是向大众传播信息的一种造型设计活动。随着社会不断的发展与进步、信息化社会的到来,数字技术、传播媒介的高速发展给平面设计带来了巨大的影响:作为现代视觉语言核心部分的平面设计越来越难以单一的承载这些技术发展带来的冲击,随之而来的是突破传统的二维空间,向“立体、互动”等多维化空间的发展。这已是一种趋势和必然的发展方向。1　平面设计多维转向的技术条件计算机技术、网络信息技术、多媒体技术冲击着传统的传达方式,给平面设计的传播带来一场数字化的革命,而硬件与软件技术的发展、网络的普及,则为平面设计注入了新的生机与活力。信息资源共享、图文互动等特点为设计师可以通过电脑、网络对各种信息的收集、编辑,进行图文的高速传送提供了技术上的支持。各种专业软件的更新换代,如:Photoshop,CorelDraw,AI等图像处理软件,为设计师提供了前所未有的方便和快捷,这种技术的支持一方面对平面设计师产生了深远的影响:各种专业软件使得设计制作更为规范、简单、易于操作,从而将设计师从繁忙的手工操作中解放出来;设计表现更加丰富,各种新的,传统手工操作很难达到的效果因电脑软件技术的支持而变得不再遥不可及,设计师的创意思维得到极大的提升,资源共享、设计交流更加方便、迅速[2]。另一方面,技术的革新,也带来了传播方式的改变:人机互动的网络媒体传播,使得设计可以模糊固有的心理空间;数字影视的应用可以使虚拟变为现实;光媒介的应用使得平面设计的传播领域突破二维空间、三维空间的限制等等。所有的这些都为平面设计超平面、多元化地向更为纵深的现代科技领域寻求发展提供了支持[3]。2　“立体”空间的创造2.1　运用传统设计的手段平面设计是由图形、色彩、文字3个部分组成,它可分为基本要素:点、线、面、体;构成要素:大小、形状、色彩、肌理、方向、位置、空间、重心等;实用元素:设计的内容、目的、功能等。通过各要素的合理组织,为受众传递特定的信息。1)利用点、线、面创造平面设计中的“立体空间”。作为平面设计的基本要素:点、线、面,通过在构成要素中的变化,往往能创造出具有运动的节奏感和空间感,导致立体空间的产生[4]。点,一个平面意义上的点放在一张白纸的正中,它给人的感觉是稳定和平静,如果往下移动,那么它就会产生下落的感觉;大小不同的两个点排列在白纸上会产生近大远小的视觉心理,带来立体的视觉空间。此外,点的群化也可使人产生线或面的视觉印象,由此构成进深的空间感和立体感。在点的群化效果中,点的大小变化,点的形状、疏密和点的聚集秩序的不同,都可导致不同的视觉深度。线,是点的延伸,在视觉上具有方向性。线的不同排列和表现形式,如长短、粗细、疏密、方向、肌理、形状可构成不同的视觉效果,提高画面层次感,创造示意空间的深度。如公路上的斑马线、交叉的电线、水管线,会给人们视觉上产生无限交叉延伸空间感。在平面作品中,线往往具有增强画面空间和导向的作用,使画面更具层次感,引导我们的视线到达目的地,从而创造出各种视觉上的层次感,继而产生视觉上的立体空间。面,是线移动的轨迹。在平面设计中,面的透视、叠加、位置、色彩变化、大小对比、面与点、线的对比等诸多要素的应用,同样可以带来视觉上立体感。如白纸(可以看作是一个面)上的一个小黑点,黑与白、小与大的对比,会使黑点呈现向前靠近,白纸呈现无限向后延伸的空白空间,使人们产生立体的视觉空间联想。利用点、线、面这些基本的视觉的要素,通过不同构成要素的组合与创造,可以使平面设计突破原有的二维空间,在视觉上产生立体的新景象。2)利用黑白关系和矛盾空间创造平面设计的“立体空间”。平面设计中黑(正形、实形)与白(负形、虚形)的对比,会产生前后及远近的视觉空间层次。如在白纸上的文字,文字可以看作是一个实形,白纸为虚形,通过与所占的纸面比例的不同,会产生黑白、大小、虚实的对比,使人很自然地在心理上产生前后的层次感。所以对平面设计中图、文加以艺术表现和对比,形成形与色的对立与协调、冲突与融合的视觉拓展,就会使画面视觉效果更加“立体化”。利用黑白关系创造立体空间,我们可以借鉴中国的水墨画,水墨画就十分重视通过黑与白、虚与实的对比来营造平面上的空间。“知黑守白”、“计白当黑”都是水墨画创造空间的方式。一幅山水画,黑的是山,白的是云、是水、是雾,虚中有实,实中有虚,虚实结合,通过黑与白、虚与实、疏与密的对比引起我们无尽的空间的想象。无论是在日常生中,还是在视觉设计中,由于错觉所造成矛盾空间都是普遍存在的。在平面设计的结构关系中,人们对相同形态或色彩不同的观察角度、感知方式以及过往的视觉经验都会对人们的视知觉构成误导,产生不同程度的矛盾空间现象。矛盾空间,是指在现实空间里不可能存在的,而在假设的空间里存在的空间。是人为在平面中制造出来的错视现象。矛盾空间的视点是矛盾的,多变的,它可以从多个视角进行观看,但结合起来却无法成立,互相矛盾,使人产生不合理的错觉空间效果。平面设计恰恰可以利用这种视错觉将本为二维的平面空间创造成三维的立体空间,通过形态虚实的共存互换、平面与立体的空间转化、物象的变像等写实性交错语言的创造,在平面上创造立体的视觉空间,增强视觉冲击力。3)通过大小、疏密、虚实、肌理等关系的对比创造平面“立体空间”要在平面设计中创造“立体”的视觉空间,其中形象的大小、疏密、虚实、肌理等元素的对比关系也是重要的手段之一。我们可以利用大小对比表现空间感,运用排列、远近、方向、组合的不同,产生近大(实)远小(虚)的效果来创造立体空间;利用疏密对比创造空间,在平面画面上表现“疏”的部分会带来视觉空间的向后延伸,表现“密”的部分则会向前,由此产生立体感;利用虚实的对比创造空间,运用显与隐、强与弱、生与轻、厚与薄等设计手段,形成视觉形态对视觉不同强度的刺激,产生造型关系的层次、运动、空间以及立体感;利用肌理创造空间,肌理又称质感,由于物体的材料不同,表面的排列、组织、构造各不相同,因而产生粗糙感、光滑感、软硬感等不同的心理感受而产生立体的空间。4)利用色彩创造平面设计的“立体空间”。色彩是视觉传达中最活跃的因素,也是平面设计中的灵魂,色彩的识别性、象征性、传达力都可以影响到设计最终传达的效果。不同的色彩会带来不同的情感与心理空间的表现,给人们带来一连串生理上的、心理上的、情感上的、行为上的互动反应,因而在色彩面积的大小对比、色彩的冷暖、色彩的叠加、堆积,色彩的搭配、色调的对比与调和等方面有意识的配置,都会给人们带来前后、虚实的空间层次感,从而使平面设计产生“立体化”的感觉[5]。2.2　利用新材料及新技术随着技法、材料、工具的变化,技术的创新无时不刻的对平面设计产生着深远的影响。从造纸术、印刷术的诞生到摄影、电影、电视的发明,再到电脑网络的出现,现代平面设计的领域和表现方式也伴随着这些传播技术的发展与创新而得到不断地扩大。1)运用新材料、新工艺创造平面设计的"立体空间"。现代的材料、材质多种多样,各种纹理的纸、布、金属、木、塑料、玻璃等异彩纷呈。平面设计师利用各种新材料、新工艺通过特殊的手段在平面的基础上敲打、冲压、刻刮、打洞、压印、镀金、镀银等,改变其表面性质来创造出各种不平的立体效果,使得设计超越了传统的平面、二维的范畴,它可以是任何材料的,其形式也是介于平面与立体之间。同时,由于材料的多样性决定了工艺的复杂多变,金属镂空、激光雕刻、电脑喷砂等这些突破传统工艺模式的技术运用在平面设计中,特殊的表现手段使得平面在空间范畴有了更多的选择,从传统的“不可能”而成为“可能”。如激光雕刻,代替了传统的人工雕刻,通过设定好的雕刻路径,电脑会像人脑一样按照所设定的路径进行雕刻,雕刻的材料不仅可以是木、石,甚至于金属、塑料、玻璃等[6]。技术的发展也在影响着设计理念的改变,比如标志设计。在新技术没有得到应用前,标志设计一般有着明确的要求:不能设计的过于复杂、颜色控制在2~3色之间,要考虑复制的方便等[7]。而随着电脑技术与印刷技术的发展,现代的标志设计早已突破了原有的模式,多层次的色彩、立体的形象、光与影的结合无不是对传统设计理念的挑战,正是因为有了技术的支持,立体的标志成为了现实。所以,新材料、材质与新工艺的结合运用,使得以视觉为中心的平面设计,表现的范围与方式越来越广,也为平面设计从二维转向三维提供了无限的可能。2)新技术与新媒介的结合创造平面设计的“立体空间”。当平面设计与科学交叉时,平面视觉内容就顿时显得丰富且新颖。通过视觉心理和光学的作用,平面设计的表现形式变得丰富起来。这种丰富不但体现在设计内容的多样化,更是光学应用在平面设计上对人产生的各种造型空间和视觉心理结果,视觉传达的形式由传统的二维平面扩充到了三维、四维的光艺术空间;造型材料也由传统的材料(如,纸、布等)转化为光、电子等信息材料上。利用“光”这一新的传播媒介,开启了平面设计创作的新“空间”。光艺术亦称“光效应艺术”或“视觉艺术”,是一种利用光学的感觉来加强画面效果的抽象艺术。利用光作为平面设计传播的载体,其目的是要通过各种不同的材质、造型、纹样和色彩,在光源的作用下利用受众的视觉变化来造成一种错觉现象。应用光艺术设计的作品往往具有强烈的视觉冲击力,再辅以多媒体互动方式的传播,就使得作品产生了千变万化的效果。人们在接受光艺术的同时,就会产生各种不同的色彩心理空间。色彩是光的一种表现形式,光波长范围约在红光的0.77微米到紫光的0.39微米之间,在这个范围内,不同波长的光可以引起人眼不同的颜色感觉,因此不同的光源便有不同的颜色;而受光体则根据对光的吸收和反射能力呈现出千差万别的颜色。如我们常见的霓虹灯广告,就是通过电流的作用使光产生明暗、发射、渐变等诸多空间效果。在平面设计中应用这种光的效果,会使人产生大小层次、颜色各异的视觉空间的变化,从而构成平面视觉中的“立体空间”。
近几年随着多媒体技术的发展,除去利用光艺术进行平面设计以外,又出现了交互式的虚拟实境的表现方式,见图1,这种新的技术在虚拟与现实之间的时间上把握的分秒不差,利用错觉使人们的感官产生强烈的刺激与情感上的共鸣,从而产生了4维空间的效应。这种新的技术已经开始在艺术领域得到应用,不久的将来也必然为平面设计所用,这也是今后发展的新方向[8]。
3　结语各种先进的技术、设计设备,新的传播媒介和表现手段,为平面设计师提供了更为广阔的、可以自由发挥的想象空间,也促使着平面设计向着多元化、多维空间的延伸。平面设计在设计形式、创意方法、表现手段、传播方式、设计价值等多方面,正发生着深刻的变化。以往贯穿于平面设计中的法则逐渐被打破,即而带来的是全新的平面设计理念。参考文献:[1]　王受之.世界平面设计史[M].广州:中国青年出版社,2002.[2]　门小勇.平面设计史[M].长沙:湖南大学出版社,2004.[3]　白雪竹,李颜妮.互动艺术创新思维[M].北京:中国轻工业出版社,2007.[4]　江滨,梁新建.平面构成[M].南宁:广西美术出版社,2004.[5]　尹定邦.图形与意义[M].长沙:湖南科学技术出版社,2003.[6]　陈楠.平面设计与材料应用[M].南昌:江西美术出版社,2005.[7]　李巍,吕曦,毛德玲.标志设计[M].重庆:西南师范大学出版社,2001.[8]　范劲松,羊健.产品虚拟展示环境设计技术[J].包装工程,2004,25(3):89.
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