銅制工藝品的設計與制造

張廷杰

摘要：隨著社會的不斷發展和先進技術的提高，在當今的制造業的各個企業中，不僅僅只是需要生產出質量合格的零件，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、數控加工技術制作一套銅制茶具。

1.引言

工藝品即手工藝的產品，是對一組價值藝術品的總稱。它來源于生活，卻又創造了高于生活的價值。工藝品是通過手工或機器將原料或半成品加工而成的產品，它體現了人類的創造性和藝術性，同時它是人民智慧的結晶、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、機械加工、熱融加工、激光加工、車削加工。

本次設計就是運用三維設計軟件設計套銅制茶具工藝品的效果圖，使用Cimatro軟件自動生成程序，然后進行模擬仿真，然后結合現有實際生產設備和加工工藝對軟件生成的加工程序進行修改，在機床上進行調試，利用數控機床加工出一件銅制工藝品。

2設計過程

2.1所用機床

根據此次銅制工藝品制造實際，我們選用的數控機床是云南機床廠的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;主軸最高轉速：8000rpm，在高轉速時，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，設計一套銅制工藝品效果圖，設計之后通過軟件自動生成程序，然后進行模擬仿真，然后再進行修改，在機床上進行調試，數控加工出設計的茶具。

2.3夾具

茶具幾乎沒有用數控加工做出來的，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

刀具的選擇是數控加工工藝中的重要內容，它不僅影響數控機床的加工效率，而且直接影響加工質量。刀具選擇總的原則是：安裝調整方便，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，詳細說明產品（或零、部件）在某一工藝階段中的工序號、工序名稱、工序內容、工藝參數、操作要求以及采用的設備和工藝裝備等。工藝卡片是用來指導工人加工的，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。指導生產的主要技術文件：起生產的指導作用。本課題就是數控加工銅制茶具，所以工業卡片是不可少的。

小結

經過此次工藝品設計制作，讓我從開始的仿真圖設計、工藝卡片制作和工藝編程在到最后的成品制作，讓我能更進一步的掌握以前所學的知識，更加了解數控編程在工廠和實際應用中的地位。在這段工藝品設計和加工的時間中，讓我對數控機床加工零件的分析編程仿真等有了一個更加全面的認識。

在設計過程中出現一些以前沒有想過的問題，也是給我一個解決問題的機會，我想在今后的教學工作中還會有很多類似的情況會發生，讓我學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校）