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紅酒杯工藝設(shè)計(jì)及加工教學(xué)課題研究
資源天下 2013/12/1 18:30:08
摘要：紅酒杯的設(shè)計(jì)和加工，首先要按照紅酒杯的設(shè)計(jì)理念制定出一套合理的設(shè)計(jì)方案，而且設(shè)計(jì)的紅酒杯要符合實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、精美的原則。紅酒杯的外形部分采用AutoCAD和UG NX4.0這兩款軟件，前面的軟件是用于畫二維工程圖，后面的軟件是用于畫出實(shí)體建模。在按照要求制作紅酒杯的同時(shí)，也進(jìn)一步的熟悉這兩款軟件的各個(gè)功能。其次，紅酒杯的加工應(yīng)該在數(shù)控車床上完成。加工前應(yīng)將制定詳細(xì)的加工程序和加工工藝流程表。由于工件的形狀不是很復(fù)雜，所以編程也較簡(jiǎn)單，故采用手工編程進(jìn)行加工。紅酒杯的實(shí)際加工作為檢驗(yàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案的有效途徑，在最后還需根據(jù)加工情況修改和完善產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方案，最終生產(chǎn)出符合要求的紅酒杯產(chǎn)品。
關(guān)鍵詞：紅酒杯；手工編程；工藝規(guī)程；數(shù)控車削
引 言：
進(jìn)入21世紀(jì)，制造業(yè)已成為推進(jìn)社會(huì)生產(chǎn)力的重要力量，數(shù)控技術(shù)作為現(xiàn)代制造的先進(jìn)方式，已得到了廣泛的普及。作為數(shù)控專業(yè)的畢業(yè)生，必須達(dá)到熟練掌握常用數(shù)控機(jī)床的操作，了解不同產(chǎn)品的加工工藝并制造出合理的加工方案，還應(yīng)具有產(chǎn)品設(shè)計(jì)和利用工具軟件造型等技能。因此，本次這個(gè)課題就是通過設(shè)計(jì)及加工一款紅酒杯的產(chǎn)品，加深對(duì)數(shù)控加工的認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)造型的能力。這個(gè)課題包括論文撰寫和產(chǎn)品數(shù)控加工兩部分，產(chǎn)品的數(shù)控加工將是重點(diǎn)。因?yàn)榧t酒杯零件屬于薄壁、細(xì)長(zhǎng)的懸伸件，自身結(jié)構(gòu)剛性和承受切削、加緊能力差，加工過程中容易產(chǎn)生多種變形。所以必須先解決如何采取適當(dāng)?shù)拇胧p小和補(bǔ)償變形，保證加工精度的問題。在本項(xiàng)目中，通過紅酒杯工藝品配合件的加工，培養(yǎng)我們制定薄壁類零件的加工工藝能力和設(shè)計(jì)、并制造薄壁類零件專用家具的能力。產(chǎn)品的理論設(shè)計(jì)將結(jié)合實(shí)際加工，根據(jù)加工情況將修改和完善產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方案，最終生產(chǎn)出符合要求的紅酒杯產(chǎn)品。
一、紅酒杯的設(shè)計(jì)
1、 結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)
不同造型、弧度的紅酒杯對(duì)于酒液的香氣與口感所造成的差異和影響很大。一個(gè)好的高腳杯，一般有210ml~225ml的容量。紅酒杯的退要求足夠高，腳盤要平，背身也不能太短，若杯腿不夠高，人們的手會(huì)抓住杯身，會(huì)加熱杯中的酒，改變酒的原始口味；若杯腳盤不夠大和平整，酒不能平穩(wěn)的放在桌子上；若紅酒杯的上半身過矮，會(huì)影響到盛酒的量，相位表現(xiàn)不充分。普通的紅酒杯杯，杯體高184±5mm，杯子上身高140±2mm，杯大肚直徑30±2mm，杯口直徑52±2mm,杯口壁厚4±0.1mm，杯腿高86±3mm，杯腿粗10±m(xù)m，杯腳盤直徑75±5mm。
2、 材質(zhì)的選擇
紅酒杯的材質(zhì)應(yīng)該選擇玻璃或水晶，杯身要輕薄且無色透明，方便人們判別酒的顏色和色澤。高檔的紅酒杯當(dāng)然是用水晶玻璃打造的精品，這樣的紅酒杯透明度相當(dāng)高，折射率也很小。不過，除水晶之外，也有更便宜的玻璃質(zhì)地的紅酒杯。
水晶杯和玻璃杯帶來的香氣與口感會(huì)有細(xì)微的差別，其原因主要是兩者的表面粗糙度不同而造成的。通過顯微鏡可以觀察的到，水晶表面的凹凸要比玻璃的好。水晶根據(jù)他的原料分為兩種：第一種是鉛人造水晶，主要是白水晶玻璃，含24%及較大的比重，但容易折斷、易磨花，且含鉛水晶中鉛會(huì)析出并溶于酒或酸性飲料中，長(zhǎng)期使用會(huì)引起鉛蓄積而導(dǎo)致中毒，有損健康。第二種是無鉛人造水晶，就是以其他元素（如鉀）代替原本生產(chǎn)過程中所使用的鉛加入玻璃中，它既包含了有鉛人造水晶的優(yōu)點(diǎn)，又極富彈性、特別晶瑩剔透，使得透明度極好，呈現(xiàn)出晶瑩剔透的質(zhì)感。因?yàn)椴缓秀U，所以更環(huán)保，更健康，是目前市場(chǎng)上水晶玻璃的主流。此外，金屬及陶瓷質(zhì)地的紅酒杯也廣受人們的追捧。純錫、純鋁及黃銅鍍金等制成的紅酒杯則常作為工藝品和禮品被人們青睞。
本課題將采用45號(hào)鋼進(jìn)行設(shè)計(jì)加工。
3、設(shè)計(jì)圖樣
紅酒杯實(shí)體圖1-1
紅酒杯設(shè)計(jì)圖1-2
二、紅酒杯的工藝設(shè)計(jì)
1、裝配圖技術(shù)要求分析
（1） 紅酒杯工藝品三件組裝后輪廓結(jié)合處無間隙，并且光滑鏈接過渡。要保證該精度，加工中采用了三件配合同時(shí)加工紅酒杯的外輪廓，另外，各零件加工中還必須保證其端面與軸線的垂直度。
（2） 三件組裝后的總長(zhǎng)尺寸精度要求不高，所以可分別保證件1、件2、件3、的尺寸精度就好。
2、紅酒杯的工藝分析與編制
（1） 紅酒杯工藝品杯體的工藝分析與編制
1） 紅酒杯工藝品的杯體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及技術(shù)要求
紅酒杯工藝品杯體屬于典型的薄壁細(xì)長(zhǎng)軸類零件，外型左端有兩個(gè)橢圓相切，右端與長(zhǎng)76mm的細(xì)長(zhǎng)軸相切。內(nèi)孔同樣有兩個(gè)橢圓相切而成，并且為內(nèi)凹形狀，內(nèi)外底部為橢圓，無退刀孔。螺紋與軸心線的同軸度φ0.02mm，曲面光滑過渡，不能有振紋，（未完，下一頁）
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