浅谈数控加工技术在“黄泥鼓”制作中的应用

黄世集

【摘要】“黄泥鼓”是长鼓的一种，因演奏时鼓面涂以黄泥而得名，主要流行于广西壮族自治区金秀瑶族自治县、广东省连南瑶族自治县等地。黄泥鼓的传统制作方法都是手工制作，不仅生产效率低，鼓的形制粗简，而且，也不利于金秀县瑶族工艺品经济效益的开发。随着科技的不断发展，数控机床逐步向高速化、高精度、集成化、多轴化方向发展，这为黄泥鼓的加工自动化提供了设备基础。本文主要分析了黄泥鼓与数控技术的特点，并探讨了数控加工技术在黄泥鼓制作中的应用。

【关键词】黄泥鼓 数控加工技术 技术应用

【中图分类号】TG659 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）02-0232-01

一、“黄泥鼓”的形制结构

（一）黄泥鼓的特点

黄泥鼓，古称铳鼓，瑶语称“尼王瓮”，属于长鼓的一种，传说黄泥鼓是为了悼念瑶族先祖盘王而制作的。因黄泥鼓演奏前用湿润的黄泥涂抹鼓皮调音而得名，主要流传于大瑶山的广西金秀县六巷乡和罗香乡坳瑶聚居区，是居住在大瑶山上瑶族人民喜爱的民间乐器。这种鼓的特别之处，是要用大瑶山特有的黄泥浆来糊鼓面，才能对鼓进行准确定音。用黄泥浆糊过的鼓面，由于鼓面湿润，增加了厚度，敲打起来发出“空央、空央”的双连鸣音，鼓声宏亮、动听，可以传到数里之外。黄泥鼓采用木质软韧而轻便的泡桐树木镂空两头制成，鼓身用整段苦楝树、桐树原木挖制而成，两端蒙以山羊皮或牛皮，皮面固定在两个圆形铁圈上，盖于两端鼓口上，用铁钩系绳相对绷紧。黄泥鼓是瑶族文化的神圣象征，瑶族历来就有“瑶不离鼓”之说，凡逢年过节、师公活动、喜庆丰收、祭祀祈祷或丧葬斋事等场合，瑶族人民都要演奏黄泥鼓。黄泥鼓既是歌舞的伴奏乐器，又是舞蹈的道具。如今，以黄泥鼓为主题的旅游工艺品，淋漓尽致地展现了金秀瑶族的民俗文化，对金秀瑶族的文化传承与传播，起到了积极的推动作用。

（二）黄泥鼓的形制

黄泥鼓分为“大”（低音鼓）、“小”（高音鼓）两种形制，坳瑶称“母鼓”和“公鼓”，其鼓形和尺寸各不相同，从器型上看似两个相对称的喇叭，鼓身素色或彩绘龙凤图案。母鼓饱满，公鼓修长。母鼓腰部粗短，母鼓，全长100厘米，鼓身两端似桶，中间细腰较短，形如两个倒接的宽口径脚杯对接，鼓腰直径11厘米，两端口径均为22厘米，两个皮圈直径26厘米、鼓身壁厚2厘米。公鼓，腔体中腰细长，似两个倒接的细长喇叭，全长170厘米，鼓身中间细小、两端粗大，形如两个倒接的喇叭，鼓腰直径6厘米、两端口径均为23厘米，两个皮圈直径26厘米、鼓身壁厚1厘米。母鼓鼓腔以整段泡桐木挖空制成，公鼓为整段酸枣木挖空制成。腔体两端蒙以山羊皮或黄牛皮，并用铁钩系绦勾联组络，绦间插入竹条，用以纽转绳索产生不同的松紧度，从而调节皮面的音高和音量。

二、数控加工技术在“黄泥鼓”制作中的应用

（一）黄泥鼓数控加工的优势分析

随着广西壮族自治区旅游及工艺品开发力度不断提高，黄泥鼓也逐渐走出了金秀瑶族自治县，在弘扬传统文化方面，发挥着重要的作用。但是，传统的黄泥鼓一直都采用手工制作，鼓腔不刷油漆，不绘制彩图。整体制作效率比较低，工艺比较粗糙，而且制作精度、质量比较低，美观度也不足，不利于黄泥鼓的批量生产和市场推广。

采用数控加工技术生产黄泥鼓，可以大幅提高加工精度，减少人工操作，提高加工效率，缩短模具制造周期。其优势具体如下：一是生产加工灵活，加工质量稳定。黄泥鼓的形制和结构比较复杂，精度要求高，使用的材料硬度高，制造周期短。通过采用数控加工技术，可以通过编辑软件来对相关数据信息进行输入、存储及处理等，有效传承黄泥鼓民族传统工艺，大大提高黄泥鼓的生产灵活性及生产质量与效率。二是能完成对复杂零部件的批量加工制作。普通机床无法对比较复杂的零部件进行加工，但是，通过改变数控有关技术工艺参数，就可以完成加工，因此，比较便于实现换批加工与研发新产品。另外，和传统的切削工艺相比，其加工速度更是提升了数十倍。数控加工技术可以保证加工出来的大型产品的误差控制在0.01mm 左右，这是传统加工技术所不能比拟的，从而能提高黄泥鼓的生产效率，减少人工操作，缩短模具制造周期，提升黄泥鼓的市场竞争力。

（二）数控加工技术在黄泥鼓制作中的应用

1.黄泥鼓的设计。利用CAXA实体设计软件，在智能图素菜单下，点击旋转，其他默认，进入到编辑二维截面状态，制作出黄泥鼓的造型，然后利用裁剪、圆弧过渡进行编辑修改。完成后点击完成造型。

2.黄泥鼓的加工工艺分析。因黄泥鼓其圆弧曲线比较多，因此选用数控车床进行加工。依据数控车床编程原则，进行如下工作：首先是分析图样，确定工件的装夹方式及程序原点。其次，确定数控加工刀具及加工路线。常规情况下选择由粗到细、先大后小的加工顺序及刀具数量。

3.编写加工程序。利用计算机专用软件（CAD/CAM）编制数控加工程序的过程，称为自动编程。caxa数控车软件是优秀的CAD/CAM 国产软件，它能够实现自动编程。其具体过程如下：一是绘图。将零件车削加工图形绘制在caxa数控车的绘图区中，注意绘图时将坐标系原点选在零件的右端面中心处。二是粗车轮廓。在caxa主菜单中单击“数控车”窗口，随后在下拉菜单中选择“轮廓粗车”，设置粗车参数表。设置完各参数后，单击“确定”，按提示拾取加工表面轮廓，零件毛坯轮廓，输入进退刀点，生成刀具轨迹。三是精车轮廓。在caxa数控车主菜单中单击“数控车”，并选择“轮廓精车”，设置参数表，按系统提示拾取加工表面轮廓，输入进退到点，生成刀具轨迹。四是生成加工程序。单击“数控车”主菜单，并选择“代码生成”，弹出“选择后置文件”对话框，确定文件位置，按粗加工、精加工过程，依次拾取刀具轨迹。

4.黄泥鼓的机床加工。首先通过上海宇龙数控仿真软件进行加工。数控车床是采用广州数控系统，车床型号是GSK980TD，对自动生成的程序做部分更改，在记事本中打开“黄泥鼓. cut”文件 ， 删除包含“G50”的指令字段，然后保存。使用刀具偏置设置坐标系，利用试切法对刀，完成后导入程序，就可以进行加工了。数控仿真软件程序验证通过后，就可以在真实机床上去加工了。通过上述设计、编程、加工后，就完成了黄泥鼓零件的加工全过程。

参考文献：

[1]胡澎. 瑶山盛绘：金秀瑶族旅游工艺品开发研究[J]. 艺术百家，2012，S1：144-146.

[2]陈支越. 坳瑶黄泥鼓舞的社会变迁关系探析[J]. 首都体育学院学报，2013，05：401-406.