一种尺八或箫的数字化制作方法与流程

1.本发明属于乐器制作技术领域，具体涉及一种尺八或箫的数字化制作方法。


背景技术：

2.尺八为古代中国传统乐器，竹制，外切口，五音孔(前四后一)，属边棱振动气鸣吹管乐器，其音色既苍凉辽阔，又能表现出空灵、恬静的意境。唐时由吕才(山东高唐人氏)根据十二音律研制定型长短十二枚，取其中一尺八寸管命名，宋时在国内逐渐失传，在日本保留发展至今。
3.尺八的内径曲线大部分是吹口端内径最大，渐渐缩小至一孔下方1cm左右，再突然放大，即具有x型内径曲线。尺八的该内径曲线是通过上百年形成的一个内径规律，关系尺八的音准、音色与共鸣程度，是尺八音色灵魂所在。由于天然的竹材厚度有限，能够纯磨出来这个内径曲线的厚壁竹材非常少，日本人通过上百年的试验，发展了尺八内径补土工艺，该工艺是将补土的材料砥石粉、大漆、水三者按一定的比例混合调成粘稠的糊状，刮涂或刷涂在竹管内壁，然后手工磨出内径曲线。虽然关于该制作方法的相关资料较多，但因制作材料千里挑一，制作打磨工期长，内径曲线难塑造等原因，尺八制作技术一直掌握在少数人手中。箫与尺八同宗同源，在外形及结构上相似，其制作也是长期根据竹材进行手工加工，受竹材与手艺人的影响较大，没有标准化的加工方法。
4.近十多年来出现了模具压制产品，实现了尺八的工业化生产，但开模费用较高，无法进行个性化制作。箫制作也出现了名贵木材钻孔的方式加工，但内径不能精细化。还有一些3d打印技术，但只能进行塑料材质的加工，该材质与传统的比如手工竹木材质相比，缺少竹纤维的音响效果，共振效果差，成品音色不好，还存在耐用性差、易开裂、高温易变形、制作过程耗时长、打印成功率低等诸多缺陷。总体来说，现有的尺八和箫的加工方法，与铜管乐的生产差距较大，仍存在选材困难、内径曲线加工难度大、难以进行个性化设计、制作成本高昂、产品质量不稳定等问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于针对现有技术中存在的上述问题，提供一种尺八或箫的数字化制作方法，所述制作方法集选材灵活、内径曲线精细化、制作过程标准化、产品个性化、制作成本低廉等诸多优点于一体，可实现尺八或箫的质量稳定化、批量化生产。
6.为实现本发明的上述目的，本发明采用以下技术方案：
7.本发明提供一种尺八或箫的数字化制作方法，包括如下步骤：
8.s1、主体结构部分制作：
9.(s11)设计导出模型数据：向3d软件中导入尺八或箫完整管体的内径曲线、音孔位置以及音孔大小的数据，生成沿着所述完整管体的纵截面分割而成的两个半管体的stl格式模型文件，记为stl格式模型文件a1和stl格式模型文件a2；
10.(s12)设计导出雕刻刀路数据：将stl格式模型文件a1和stl格式模型文件a2导入
雕刻软件，生成与所述stl格式模型文件a1和stl格式模型文件a2分别匹配的nc格式刀路文件，记为nc格式刀路文件b1和nc格式刀路文件b2；
11.(s13)数字化雕刻：将nc格式刀路文件b1和nc格式刀路文件b2导入cnc雕刻机；取待加工条形材料，将所述材料沿纵截面分割成为两个半半毛坯体，经表面砂光处理后，固定于cnc雕刻机上，分别按照nc格式刀路文件b1和nc格式刀路文件b2的雕刻路径进行雕刻，得到雕刻成型的两个半管体，经反复上漆、打磨后胶合在一起，得到成型的尺八或箫管体，即具有了尺八或箫的腔体和外形毛坯；
12.s2、表面刻饰部分制作：
13.(s21)设计导出模型数据：向3d软件中导入尺八或箫的外观设计图案，生成stl格式模型文件a3；
14.(s22)设计导出雕刻刀路数据：将stl格式模型文件a3导入雕刻软件，生成与所述stl格式模型文件a3匹配的nc格式刀路文件b3；
15.(s23)数字化雕刻：将nc格式刀路文件b3导入cnc雕刻机，然后将成型的尺八或箫管体固定于cnc雕刻机上进行雕刻，得到尺八或箫半成品；
16.s3、精细化后处理：
17.取尺八或箫半成品，经再次打磨、调音、表面防开裂处理和装饰，即得尺八或箫成品。
18.优选的，步骤(s13)中，所述待加工管材的材质为竹、木、石、金属、亚克力中的任意一种，进一步优选为竹。
19.优选的，步骤(s13)中，所述反复上漆、打磨的具体方法为：先在半管体内部刷大漆，待干透后用400-2000目砂纸打磨，再重复所述刷大漆、打磨的操作3-4遍直至表面光滑。
20.优选的，步骤s3中，所述打磨为手工打磨吹口及音孔。
21.优选的，步骤s3中，所述调音的具体方法为：借助调音软件，通过打磨或填补尺八或箫的音孔上沿或下沿的方式调节音准。
22.优选的，步骤s3中，所述表面防开裂处理为表面打蜡或上漆。
23.优选的，所述打蜡的具体方法为：采用纯天然蜂蜡在尺八或箫的外表均匀擦涂，然后用热风枪烤化使腊液渗入。
24.本发明的有益效果为：
25.1、主体结构部分制作阶段，1)通过将待加工条形材料先沿纵截面分割成为两个半毛坯体后分开加工，然后再胶合在一起的方法，以及将所述方法与数字化加工技术相结合，进而提供了一种有别于现有技术的新的x型内径曲线加工方法，可实现x型内径曲线精细化制作，解决了现阶段困扰尺八和箫的内径曲线加工难题；2)可以进行音孔的按需设计，增加一些半音孔、低音孔、膜孔，实现制作的个性化，比如6孔、7孔、8孔、10孔的尺八，6孔、8孔的箫等；3)可用于加工的管材的材质种类较多，可以从竹、木、石、金属、亚克力中灵活选择，可制备得到共振效果、成品音色以及耐用性俱佳的产品。
26.2、表面刻饰部分制作阶段，可进行外形的浮雕设计，从而实现尺八或箫的个性化定制，以适应不同人群的爱好，避免千篇一律，使其既可以被作为艺术品随时把玩，又可随时进行演奏，做到器不离手。
附图说明
27.图1：半管体1结构示意图；
28.图2：半管体2结构示意图；
29.图3：完整管体结构示意图；
30.其中：1-一孔；2-二孔；3-三孔；4-四孔；5-五孔。
具体实施方式
31.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
32.以下实施例中运用的软件：中望公司3d one设计软件，北京精雕公司jdpaint 5.5、artform3.5，上海维宏科技有限公司的ncstudio软件。分别用于造型的设计、雕刻刀路的设计以及数字化雕刻制作。
33.实施例1
34.本实施例提供一种1尺八寸d管尺八的数字化制作方法，包括如下步骤：
35.1、参考常规尺八制作图纸与尺八内径曲线图，制定内径曲线、音孔位置与大小制作数据如下：
36.表1尺八内径曲线
37.位置/mm066113153.6189220249271319.5359388.3直径/mm2020.52019.61918.61817.61716.516半径/mm1010.25109.89.59.398.88.58.258位置/mm411.4431.5448452465478.7492505518.3532546直径/mm15.61514.414.51515.51616.61717.618.2半径/mm7.87.57.27.257.57.7588.38.58.89.1
38.表2尺八的音孔位置及大小
[0039][0040]
将以上数据导入3d one软件中，生成沿着尺八或箫完整管体(见图3)的纵截面分割而成的带五孔的半管体1(见图1)和带一孔、二孔、三孔、四孔的半管体2(见图2)的stl格式模型文件，记为stl格式模型文件a1和stl格式模型文件a2；
[0041]
2、将stl格式模型文件a1和stl格式模型文件a2导入精雕软件artform3.5，生成与stl格式模型文件a1和stl格式模型文件a2分别匹配的，用于雕刻的nc格式刀路文件b1和nc格式刀路文件b2；
[0042]
3、将nc格式刀路文件b1和nc格式刀路文件b2导入cnc雕刻机；取待加工竹木条，将
其沿纵截面分割成为两个半毛坯体，经表面砂光处理后，依次固定于cnc雕刻机上，分别按照nc格式刀路文件b1和nc格式刀路文件b2的雕刻路径进行雕刻，得到雕刻成型的两个半管体，先在半管体内部刷大漆，待干透后用400-2000目砂纸打磨，再重复刷大漆、打磨的操作3-4遍直至表面光滑后，将两个半管体胶合在一起，得到成型的尺八或箫管体；
[0043]
4、向3done软件中导入尺八的外观设计图案，加上个性化的龙、凤、山水、人物、文字等浮雕，生成stl格式模型文件a3；
[0044]
5、将stl格式模型文件a3导入精雕软件artform3.5中对生成的外形进行刀路设计，要使用旋转轴雕刻将x轴更改为a轴，分别生成用于粗雕与精雕的两个nc格式刀路文件b3
粗
和b3
精
；
[0045]
6、将成型的尺八或箫管体固定于cnc雕刻机上，将nc格式刀路文件b3
粗
和b3
精
导入cnc雕刻机，设计坐标点，首先进行粗雕，然后换刀进行精雕，得到尺八或箫半成品；
[0046]
7、适当打磨手工打磨吹口及音孔，使光滑、发音流畅；
[0047]
8、运用调音app调音，打开手机安装的调音软件，运用观音的方法对筒音与1-5孔分别进行调音，具体数据为筒音293.7hz、587.3hz，一孔为349.2hz、698.5hz，二孔为392hz、784hz，三孔为440hz、880hz，三四孔打开为523.3hz、1046hz，五孔为587.3hz。调整方法为一八度音低时用400目砂纸卷成柱打磨音孔上沿，二八度音低时用400目砂纸卷成柱打磨音孔下沿。音高时用大漆和砥粉对上沿与下沿进行填补(因为数据加工，基本不需要大的调音)；
[0048]
9、采用纯天然蜂蜡在乐器外表擦涂，然后用热风枪进行烤化，使腊液渗入竹木内部，防止开裂；内径进行打磨并擦大漆使光亮如镜；到激光雕刻机上进行刻字，然后缠线美化，得成品。
[0049]
实施例2
[0050]
本实施例提供一种e调箫的数字化制作方法，与实施例1的不同仅在于步骤1为：参考常规e调箫制作图纸与内径曲线图，制定内径曲线、音孔位置与大小制作数据如下：
[0051]
表3箫的内径曲线
[0052][0053]
表4箫的音孔位置及大小
[0054][0055]
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵
盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。