銅制工藝品的設(shè)計與制造

張廷杰

摘要：隨著社會的不斷發(fā)展和先進(jìn)技術(shù)的提高，在當(dāng)今的制造業(yè)的各個企業(yè)中，不僅僅只是需要生產(chǎn)出質(zhì)量合格的零件，還可以用來加工一下合金類、木雕類工藝品。本次課題就是利用CAD/CAM技術(shù)、數(shù)控加工技術(shù)制作一套銅制茶具。

1.引言

工藝品即手工藝的產(chǎn)品，是對一組價值藝術(shù)品的總稱。它來源于生活，卻又創(chuàng)造了高于生活的價值。工藝品是通過手工或機(jī)器將原料或半成品加工而成的產(chǎn)品，它體現(xiàn)了人類的創(chuàng)造性和藝術(shù)性，同時它是人民智慧的結(jié)晶、人類的無價之寶。工藝品從所用材料可分為玉石類、木制類、合金類、琉璃類、青銅類、陶瓷類、錫類、銅類、仿玉類、水琉璃類。常見的工藝品加工方法有擠壓法、軋制法、機(jī)械加工、熱融加工、激光加工、車削加工。

本次設(shè)計就是運用三維設(shè)計軟件設(shè)計套銅制茶具工藝品的效果圖，使用Cimatro軟件自動生成程序，然后進(jìn)行模擬仿真，然后結(jié)合現(xiàn)有實際生產(chǎn)設(shè)備和加工工藝對軟件生成的加工程序進(jìn)行修改，在機(jī)床上進(jìn)行調(diào)試，利用數(shù)控機(jī)床加工出一件銅制工藝品。

2設(shè)計過程

2.1所用機(jī)床

根據(jù)此次銅制工藝品制造實際，我們選用的數(shù)控機(jī)床是云南機(jī)床廠的VMC850C，見圖1-1所示。工作臺有效尺寸：1000×510mm;三軸行程：X軸850mm，Y軸550mm，Z軸540mm;主軸刀柄：BT40;主軸最高轉(zhuǎn)速：8000rpm，在高轉(zhuǎn)速時，主軸采用恒溫油冷卻控制措施。

2.2軟件介紹

此次工藝品制造使用了cimtron軟件，設(shè)計一套銅制工藝品效果圖，設(shè)計之后通過軟件自動生成程序，然后進(jìn)行模擬仿真，然后再進(jìn)行修改，在機(jī)床上進(jìn)行調(diào)試，數(shù)控加工出設(shè)計的茶具。

2.3夾具

茶具幾乎沒有用數(shù)控加工做出來的，本次課題的難點在于加工困難，不好裝夾，在做茶壺的時候用到了分度頭，在銑削茶杯底部的凸圓時候，用膠水來把杯子固定在木板上。

2.3刀具的選擇

刀具的選擇是數(shù)控加工工藝中的重要內(nèi)容，它不僅影響數(shù)控機(jī)床的加工效率，而且直接影響加工質(zhì)量。刀具選擇總的原則是：安裝調(diào)整方便，剛性好，耐用度和精度高。在滿足加工要求的前提下，盡量選擇較短的刀柄，以提高刀具加工的剛性。本次課題過程中用到了盤銑刀、球頭銑刀、圓鼻刀、端面銑刀以及鉆頭;外圓車刀以及切斷刀。

本次課題工件材料為鋁合金6061，布氏硬度HB大約為90，其機(jī)械加工性能也好，不需要專門的刀具，本次課題用到了高速鋼刀具、硬質(zhì)合金刀具以及涂層刀具[6]。

3.加工工藝卡

工藝卡片以工序為單位，詳細(xì)說明產(chǎn)品（或零、部件）在某一工藝階段中的工序號、工序名稱、工序內(nèi)容、工藝參數(shù)、操作要求以及采用的設(shè)備和工藝裝備等。工藝卡片是用來指導(dǎo)工人加工的，一般簡易的工藝卡片中需編制簡易的工藝流程、工序名稱、工裝等。指導(dǎo)生產(chǎn)的主要技術(shù)文件：起生產(chǎn)的指導(dǎo)作用。本課題就是數(shù)控加工銅制茶具，所以工業(yè)卡片是不可少的。

小結(jié)

經(jīng)過此次工藝品設(shè)計制作，讓我從開始的仿真圖設(shè)計、工藝卡片制作和工藝編程在到最后的成品制作，讓我能更進(jìn)一步的掌握以前所學(xué)的知識，更加了解數(shù)控編程在工廠和實際應(yīng)用中的地位。在這段工藝品設(shè)計和加工的時間中，讓我對數(shù)控機(jī)床加工零件的分析編程仿真等有了一個更加全面的認(rèn)識。

在設(shè)計過程中出現(xiàn)一些以前沒有想過的問題，也是給我一個解決問題的機(jī)會，我想在今后的教學(xué)工作中還會有很多類似的情況會發(fā)生，讓我學(xué)會了如何的解答問題。在解決問題的過程中怎么樣去與他人融洽的接觸，與人相處。

（作者單位：云南文山州工商信息管理學(xué)校）