铜制工艺品的设计与制造

张廷杰

摘要：随着社会的不断发展和先进技术的提高，在当今的制造业的各个企业中，不仅仅只是需要生产出质量合格的零件，还可以用来加工一下合金类、木雕类工艺品。本次课题就是利用CAD/CAM技术、数控加工技术制作一套铜制茶具。

1.引言

工艺品即手工艺的产品，是对一组价值艺术品的总称。它来源于生活，却又创造了高于生活的价值。工艺品是通过手工或机器将原料或半成品加工而成的产品，它体现了人类的创造性和艺术性，同时它是人民智慧的结晶、人类的无价之宝。工艺品从所用材料可分为玉石类、木制类、合金类、琉璃类、青铜类、陶瓷类、锡类、铜类、仿玉类、水琉璃类。常见的工艺品加工方法有挤压法、轧制法、机械加工、热融加工、激光加工、车削加工。

本次设计就是运用三维设计软件设计套铜制茶具工艺品的效果图，使用Cimatro软件自动生成程序，然后进行模拟仿真，然后结合现有实际生产设备和加工工艺对软件生成的加工程序进行修改，在机床上进行调试，利用数控机床加工出一件铜制工艺品。

2设计过程

2.1所用机床

根据此次铜制工艺品制造实际，我们选用的数控机床是云南机床厂的VMC850C，见图1-1所示。工作台有效尺寸：1000×510mm;三轴行程：X轴850mm，Y轴550mm，Z轴540mm;主轴刀柄：BT40;主轴最高转速：8000rpm，在高转速时，主轴采用恒温油冷却控制措施。

2.2软件介绍

此次工艺品制造使用了cimtron软件，设计一套铜制工艺品效果图，设计之后通过软件自动生成程序，然后进行模拟仿真，然后再进行修改，在机床上进行调试，数控加工出设计的茶具。

2.3夹具

茶具几乎没有用数控加工做出来的，本次课题的难点在于加工困难，不好装夹，在做茶壶的时候用到了分度头，在铣削茶杯底部的凸圆时候，用胶水来把杯子固定在木板上。

2.3刀具的选择

刀具的选择是数控加工工艺中的重要内容，它不仅影响数控机床的加工效率，而且直接影响加工质量。刀具选择总的原则是：安装调整方便，刚性好，耐用度和精度高。在满足加工要求的前提下，尽量选择较短的刀柄，以提高刀具加工的刚性。本次课题过程中用到了盘铣刀、球头铣刀、圆鼻刀、端面铣刀以及钻头;外圆车刀以及切断刀。

本次课题工件材料为铝合金6061，布氏硬度HB大约为90，其机械加工性能也好，不需要专门的刀具，本次课题用到了高速钢刀具、硬质合金刀具以及涂层刀具[6]。

3.加工工艺卡

工艺卡片以工序为单位，详细说明产品（或零、部件）在某一工艺阶段中的工序号、工序名称、工序内容、工艺参数、操作要求以及采用的设备和工艺装备等。工艺卡片是用来指导工人加工的，一般简易的工艺卡片中需编制简易的工艺流程、工序名称、工装等。指导生产的主要技术文件：起生产的指导作用。本课题就是数控加工铜制茶具，所以工业卡片是不可少的。

小结

经过此次工艺品设计制作，让我从开始的仿真图设计、工艺卡片制作和工艺编程在到最后的成品制作，让我能更进一步的掌握以前所学的知识，更加了解数控编程在工厂和实际应用中的地位。在这段工艺品设计和加工的时间中，让我对数控机床加工零件的分析编程仿真等有了一个更加全面的认识。

在设计过程中出现一些以前没有想过的问题，也是给我一个解决问题的机会，我想在今后的教学工作中还会有很多类似的情况会发生，让我學会了如何的解答问题。在解决问题的过程中怎么样去与他人融洽的接触，与人相处。

（作者单位：云南文山州工商信息管理学校）