目前数控机床已取代了传统机床成为装备制造业的主流产品，虽然它减轻了劳动强度，提高了生产效率，但工艺控制和人机交互更为复杂。为了让用户更舒适、高效、安全的使用，对数控机床用户界面的可用性进行研究具有重要的现实意义。本文以数控车床作为主要研究对象，围绕数控车床的可用性评估与设计，从理论和方法、实地测试和评估、设计改进等方面对可用性评估方法、影响因素、评价体系等方面进行了研究。通过对可用性的相关理论和方法进行系统的分析归纳，确定了数控机床的可用性属性和要素；提取了适用于数控机床的可用性评估指标和方法；并在对数控机床的可用性影响因素进行梳理和完善后，构建了数控机床的可用性影响因素模型，为可用性测试和评估奠定基础。采用观察法、绩效度量法和行为分析法对数控车床的整个操作流程和控制面板的操作任务进行可用性测试，结合用户满意度调研，收集所需的绩效数据，为可用性评估提供依据。采用统计学方法和Captiv L7000动作行为分析平台对测试数据进行分析整理，根据定量数据的分析结果，对三类典型数控车床和两种控制面板进行了可用性评价，结合定性数据和用户满意度问卷的分析结果，总结出操作过程中出现的可用性问题；并根据总的分析结果构建出数控车床的可用性评估指标体系，为可用性评估提供方法。针对测试中发现的按键功能分区较差、软件界面布局不合理等可用性问题，结合人机工程和设计心理学理论，归纳总结出数控车床人机界面的可用性设计原则；并通过设计实例，对数控车床的控制面板和软件界面进行改良设计。