电磨笔人性化设计研究

一、电磨笔产品现状分析

（一）概念

电磨笔是一种小型、手持式电动工具，通常用于金属、石材、木材等多材质的小型物件的精密磨削、雕刻、打磨、切割和抛光等工作，因具有高转速、灵活、能实现精密控制的特点，成为细致加工和修整的理想选择。电磨笔通常由电动机驱动，附有各种刀具和附件，可适用于不同的加工任务。这种工具使得用户可以在狭小的区域进行精准灵活加工。电磨笔通常设计为手持式，以便于控制和操作，在工业、手工艺、雕刻、修复和家庭维修等多个领域都有应用。从金属加工到木工制作，从艺术创作到家庭DIY，电磨笔都能发挥作用。总体而言，电磨笔在现代工艺和制造中扮演着重要的角色，为用户提供了灵活且高效的工具。

（二）设计分析

电磨笔作为电动工具的一种，在现代工业和手工艺领域广泛应用。市场上有多样的产品，涵盖不同功率、转速和附件配置，以满足各种工艺需求。技术上，电磨笔呈现智能化和数字化趋势，提供更高效的自动化加工和精密控制功能。应用领域方面，电磨笔在金属加工、木工、雕刻、抛光等多个领域都发挥着关键作用，用户通常根据具体需求和项目要求来挑选适当的型号。随着可持续性和环保性发展要求的提出，制造商逐渐改进材料选择和工艺，电磨笔更符合环保标准。总体而言，电磨笔在工业制造和创意手工艺中都占据重要地位，未来有望继续演进以满足不断变化的市场需求。安全性是设计中的首要考虑因素，确保雕刻过程中飞溅物不对用户造成伤害至关重要，采用有效的防护罩或其他安全设计是降低飞溅风险的关键步骤。

另外，雕刻精度是用户关注的核心问题。电磨笔的雕刻精度取决于多个因素，包括设备质量、刀具选择、操作者技能等。高质量的电磨笔通常配有精密的马达和控制系统，可提供更精细的雕刻。同时，使用适当的刀具和操作技巧也是影响精度的重要因素。

此外，人性化设计要关注用户体验。在选择和布置按钮、调节旋钮等方面，应考虑用户的习惯和手部舒适度，确保设备易于操作且符合人体工程学原理。可调节性和多功能性是人性化设计中的关键特点。用户可能在不同的项目中需要不同的工作角度或雕刻深度，因此，应设计可调节的雕刻转速以适应不同需求，增强设备的灵活性和实用性。最后，易清洁和易维护性也是需要考虑的因素。设计上应简化清洁过程，确保用户可以轻松维护设备，这有助于延长设备的寿命，减少维修成本，并提高用户的满意度。

二、电磨笔问题分析

（一）碎屑飞溅问题

首先，在使用电磨笔进行切割、磨削或打磨时，材料会产生碎屑、颗粒或火花，这些颗粒、碎屑等可能会在高速旋转下飞溅出来，污染或伤害周围环境。其次，不同的材料有不同的硬度、质地和结构，有些材料会更容易产生飞溅，特别是一些金属、石材或硬质塑料等。错误选择切割、磨削或打磨附件可能会增加飞溅的风险。某些附件可能不适用于特定材料或操作，导致飞溅问题。最后，由于雕刻电磨笔的刀具通常很锋利，雕刻时飞屑容易溅入眼中，甚至伤害皮肤。

（二）人机操作问题

电磨笔是一种常用于精密加工和修整工作的工具，人机操作的正确性直接影响到工作效果和安全性。比如，操作者不熟悉电磨笔的各种控制按钮和开关，可能导致操作失误；使用不正确的工作压力可能导致刀具快速磨损、工件表面损坏或工作不稳定；电磨笔的重量分布不合理可能导致操作者感觉不平衡，增加疲劳感。就功能而言，电动工具不应盲目追求复杂设计，而是应该控制在适当范围内，同时更易于操作使用。

（三）造型设计问题

首先，有的电磨笔握持部分设计过于复杂不符合人体工程学原理，用户长时间使用会感到不适；其次，外观设计缺乏独特性和创新性，现有产品造型分割雷同，难以在竞争激烈的市场中脱颖而出，产品辨识度较低；再次，外观与功能设计不匹配导致用户对产品性能的期望和实际使用中的感受不相符。因此，在电磨笔的造型设计过程中，需要仔细考虑用户的需求和使用场景，确保设计既实用又符合审美标准，以提高产品的整体质感和市场竞争力。

（四）材料工艺问题

一方面，有的电磨笔选用的材料的强度和耐磨性较差，导致产品在长时间使用中的稳定性和耐久性不佳，产品易损坏且生命周期较短。另一方面，制造工艺过于复杂导致生产成本上升，从而使产品在市场上的竞争力下降。然而，过分简化的工艺也可能影响产品的质感和品质。在解决电磨笔材料工艺问题时，设计方案需要平衡性能、成本，确保产品在市场上具备竞争力且满足用户的期望。

（五）辅助功能问题

首先，电磨笔的辅助配件问题重点是其质量和耐用性。低质量的辅助配件容易磨损或损坏，影响产品整体性能的发挥。其次，其辅助配件的设计与实际需求不匹配，用户可能需要更多附件以适应不同工艺，如果辅助配件的设计不够灵活，可能无法满足用户的多样化需求。再次，附件的更换和安装是否方便也是一个重要因素。如果更换附件需要烦琐的步骤或专业技能，可能降低用户的使用便捷性，影响产品的用户友好性。最后，制造商在解决电磨笔辅助配件问题时，应关注产品的全方位性能，包括配件的耐用性、多样性和使用的便捷性，以提高整体产品质量和用户满意度。

三、关于电磨笔人性化设计的建议

（一）防飞溅设计

电磨笔主体需要具备良好的密封性能，防止水分渗透到电机和其他关键部件，确保电磨笔能长期使用。设计带有透明防护罩的雕刻电磨笔，以覆盖工作头部和切削区域。这种罩子能够减少碎屑、液体或粉尘溅射，保护用户免受可能的飞溅伤害。防护罩内部设计喷水口，可以连接水管，以满足雕刻一般石材、玉石、玛瑙、翡翠等材料工作需求。防护罩采用透明的防水材料，用户能够清晰地看到雕刻过程，同时有效阻止水花溅出。防护罩与电磨笔主体的连接部分采用密封设计，防止水流渗透到电磨笔内部。充电底座也要具备防水功能，确保充电时不会受到水的

影响。

（二）造型人性化设计

手柄设计应符合人手的活动习惯，以确保用户握持时的舒适度和稳定性，具体可以通过曲线和凹凸设计提供更好的操作手感。同时，需要注意产品重量的平衡，确保雕刻电磨笔的重量在合理范围内，防止长时间使用导致用户手部不适或疲劳。手柄部分应采用防滑设计，以增加握持力和稳定性。另外，也应考虑用户的多样性需求，提供可调节的参数设置，如转速、力度等，以适应不同材料和雕刻需求。并且，应该考虑在电磨笔上设计储存附件的空间，方便用户随时更换刀头等配件。最后，还应选用耐用且易清洁的材料，以延长电磨笔的使用寿命。这些设计考虑有助于提高用户体验，使防飞溅雕刻电磨笔更加易用和实用。

（三）系列化设计

该设计应当由收纳盒、防护罩、更换刀头、无线充电底座组成。采用快速更换机制，提供简便而安全的刀头更换机制，如采用快速锁定系统连接，从而减少用户更换刀头的操作时间。电磨笔的配件和附件设计应该多样化，以满足不同工作需求。常见的配件包括砂轮、磨头、切割片等，它们的形状和材质应根据具体工作任务进行设计。另外，应配备卡扣防尘罩有效阻挡飞屑保护眼睛皮肤安全。防护罩设计可适应不同刀头的尺寸和形状，确保在雕刻过程中覆盖到足够的区域。也可使用透明材料制作防护罩，以便用户可以清晰地看到雕刻区域，同时保证安全。并且需要确保系列中的附件和配件可以通用，提高用户使用的便捷性。无线充电底座应设计有明确的对齐导向，确保用户能够轻松将电磨笔正确放置在充电底座上。

四、电磨笔人性化设计的研究意义

（一）提高使用安全性

通过设计防飞溅的功能，可以显著减少工作中的潜在危险，提升用户的使用安全性，同时也有利于防止环境污染。

（二）优化人机交互体验

研究雕刻电磨笔设计在某些特定的雕刻任务可能需要更高的精度，所以对于雕刻电磨笔来说，调速和力度是关键的参数。设计一个直观的调速控制和力度感知调节系统，能够使用户根据需要进行细致的调整。将产品的各种特征隐藏在人性化的设计中，降低操作的复杂程度，能够以简单和谐的方式提供省力舒适的使用体验。握柄选用防滑材料设计，通过凹凸纹理设计增强产品和手部接触面的摩擦力，有利于提高产品握持的稳定性。

（三）提升产品视觉形象

合理美观的产品造型设计能够使用户在使用时感到心情愉悦、操作轻松，有利于减轻用户使用疲劳，提高操作的准确性。电磨笔的主体外壳采用铝合金、镁合金等材料制成，金属合金材料的外壳具有更好的耐性，能给用户一种坚固高品质的心理反馈。结合持握部分壳体与非支撑部分壳体的塑胶塑料材质可以减轻产品重量、改善手感，并在使用感官方面更显灵活。其他壳体部件表面镀金属涂层，有利于改善耐磨性、抗腐蚀性和导热性能。产品的视觉形象提升有助于提高用户满意度、市场竞争力与品牌价值。

（四）降低操作难度与使用门槛

输水系统设计提供了冷却刀具的功能，有效解决了刀具因摩擦而升温的问题，有助于延长刀具的寿命，降低更换成本，给用户提供了安全易用的操作体验。透明防护罩设计使用户能够清晰地观察工作过程，从而增加精准度，提升操作的可视性。多刀头设计扩展了雕刻电磨笔的功能，可以适用于不同的雕刻需求，提供更广泛的应用选择。同时，多刀头设计使用户能够更灵活地调整雕刻风格和效果，增加创作的多样性。补光灯设计可以辅助照明，更好地照亮细节，有利于细节加工。人性化辅助功能设计有效降低了产品的操作难度与使用门槛，产品设计友好性增强，应用领域也得到拓展。

五、结语

电磨笔作为手持电动雕刻工具应用领域广泛，市场对于产品的需求强烈。设计时要在现有产品的基础上改良优化，从人性化设计角度出发，结合人机工程学原理和用户需求。文章设计思路的提出旨在优化电磨笔的外观、握持、重量分布、按钮、开关位置、充电和防飞溅功能，从而提高产品的易用性、舒适性和安全性。通过合理的握持设计、良好的重量分布和按钮布局，用户可以更加轻松地操作电磨笔，减轻手部疲劳感。这些综合的设计考虑将有助于用户在使用电磨笔时获得更好的体验，在确保安全性和耐用性的同时提高工作

效率。

（常州大学怀德学院）

基金项目：2022年江苏高校“青蓝工程”资助项目；常州大学怀德学院教育教学研究题“艺术设计专业实践类课程质量建设提升路径与模式创新研究”（2022HDJY13）。

作者简介：商晓东（1987—），男，山东淄博人，硕士研究生，副教授，研究方向为产品人性化设计、文化衍生产品设计。

责任编辑   李知展