数控机床造型直接影响到人在操作机床时的生理和心理反应，因此造型设计的人机系统研究十分必要。人机系统以人、机、环境为研究对象，从整体外观到局部部件分析造型与人的行为属性、人与车间环境、机床与车间环境间的相互制约及匹配关系。本文的研究目的就是使数控机床造型很好地满足人机关系，提高数控机床的造型品质和人性化程度，让机床更好地为人服务，给人带来更多的功能便利。另外，通过人机系统研究，探索我国机床产品的设计，从而有效地促进我国机床产业在国际市场上的竞争力。本文基于系统论、优化论及控制论等基础理论，在人机工程学原则的指导下，讨论分析不同人在操作数控机床时的不同作业环境、作业姿势中的人的生理特征参数、动作习惯、劳动负荷能力以及疲劳机理，探讨数控机床的人机系统设计思路，依照人机工程学有关理论，构思数控机床造型设计研究；在本文的核心部分，将人机工程学理论与马斯洛的需要层次理论相结合，研究在机床操作中人的不同层次需求，建立比较全面的研究模型，然后分析国内外出色的机床造型设计案例，归纳总结，根据人机理论，具体地将机床系统模型中的操作者、机床造型、环境以及人机界面进行系统的分析，再论述如何将其应用于数控机床的设计中。通过建立数控机床造型的意象尺度约束模型，对机床造型意象进行量化分析，最后以北京第一机床厂的ZH5120C机床为例，探讨研究机床人性化设计的思路。