Flip Machining บน DMS CNC Router: 5 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:06

หลังจากคิดถึงศักยภาพของการตัดเฉือนแบบ 3 แกนแล้ว ฉันตัดสินใจสร้างภาพวาดนูนสามมิติจากไม้อัดลามิเนต ชิ้นนี้จะสามารถดูได้จากด้านใดด้านหนึ่ง และแม้ว่าทั้งสองฝ่ายจะมีความเกี่ยวข้องกัน แต่ก็ไม่จำเป็นต้องจัดตำแหน่ง

ในคำแนะนำนี้ ฉันจะพูดถึงแนวคิดและรายละเอียดกระบวนการทีละขั้นตอน

ฉันลองเล่นโดยใช้แนวคิดเกี่ยวกับรูปภาพต่างๆ ก่อนตัดสินใจใช้พื้นหลังตามพื้นผิวของบรอกโคลี Romanesco ด้วยรูปแบบแฟร็กทัลที่ประสานกันและปรับขนาดได้ พื้นผิวนี้จะสร้างพื้นหลังที่น่าสนใจสำหรับทั้งสองด้านของภาพวาดอย่างแน่นอน จากจุดนั้น ฉันเริ่มดูภาพสเก็ตช์ที่เด็กๆ สร้างขึ้นเป็นภาพต้นฉบับ เนื่องจากโครงการ CNC นี้เบี่ยงเบนไปจากบรรทัดฐาน ไม่ได้มีจุดมุ่งหมายเพื่อให้ใช้งานได้จริง และจะไม่มีการผลิตจำนวนมาก ผมจึงอยากรู้ว่ามันจะพัฒนาไปอย่างไรหากขั้นตอนแรกๆ ของผมเป็นแบบจับจด เป็นธรรมชาติ และเป็นธรรมชาติ ในการตั้งค่าซึ่งกระบวนการมักจะถูกกำหนดโดยผลลัพธ์ที่กำหนดไว้ล่วงหน้า จะเกิดอะไรขึ้นหากไม่มีเป้าหมายสุดท้ายที่เจาะจง ด้วยเหตุนี้ ฉันจึงตัดสินใจผลักดันความเป็นไปได้ของท่าทางสัมผัสที่เกี่ยวข้องกับเครื่อง

ในโรงเรียนสอนศิลปะ ฉันเคยชินกับการสร้างภาพนู้ดด้วยท่าทาง 30 วินาทีถึง 60 วินาที และบางครั้งก็มีสิ่งที่น่าประหลาดใจเกิดขึ้นจากกระบวนการนั้น แนวคิดคือการผลิตเป็นจำนวนมาก จากนั้นจึงจัดเรียงภาพวาดจำนวนมากเพื่อค้นหาสิ่งที่กระทบกับบางสิ่งจริงๆ ซึ่งเป็นเส้นที่สื่อถึงการเคลื่อนไหวอย่างง่ายดาย การสะบัดข้อมือที่ชาร์จร่างที่ค่อมด้วยอารมณ์ ฉันเริ่มวาดภาพโดยใช้เมาส์บนคอมพิวเตอร์ โดยอ้างอิงถึง Romanesco เล็กน้อย แต่ส่วนใหญ่ใช้การขีดข่วนอย่างรวดเร็วและยุ่งเหยิงเป็นเวลาสองสามวินาทีแล้วหยุด ฉันสร้างภาพวาดอย่างน้อยยี่สิบภาพ และเลือกสองภาพสำหรับด้านหน้าและด้านหลังของโครงการ CNC ของฉัน

ขั้นตอนที่ 1: การสร้างแบบจำลอง ArtCAM

เมื่อฉันเลือกพื้นหลัง Romanesco และภาพวาดสองภาพแล้ว ฉันเปิด ArtCAM และสร้างโมเดลใหม่ที่ 48" x 24" x 6" เพื่อความโล่งใจด้านหน้า ฉันใช้ผักเป็นพื้นผิว แล้วใช้ spline สองรางเพื่อ บิดแรงบรรเทาให้เป็นรูป "พรมบิน" ที่บิดเบี้ยว การทำงานอย่างลึกซึ้งด้วยวิธีนี้เป็นวิธีที่ดีในการใช้ประโยชน์จากความสามารถของ CNC ฉันแน่ใจว่าความโล่งใจนี้มีเพียง 42" x 18" (ไม่ต้องกังวลกับ z มากเกินไป จุดนี้) เพื่อที่ฉันจะได้มีขอบ 3 "บนวัสดุของฉันทุกด้านเมื่อฉันไปกลึงชิ้นส่วนของฉัน นี่จะทำให้ฉันมีพื้นผิวที่จะส่วนที่เหลือหลังจากเสร็จสิ้นการพลิก จากนั้นฉันก็แปลงภาพวาดแรกของฉันเป็นภาพโล่งใจโดยที่บริเวณที่มืดกว่าจะลดลงในขณะที่บริเวณที่สว่างกว่าจะโผล่ออกมา ฉันกลับไปกลับมาระหว่าง ArtCAM และ Gimp เพื่อหมุนการไล่ระดับสี จนกระทั่งความโล่งใจมีเส้นที่ยกขึ้นหลากหลายรูปแบบ จากนั้นฉันก็ทำตามขั้นตอนเดียวกันนี้เพื่อบรรเทาด้านหลัง โดยชดเชยให้ต่ำกว่าส่วนนูนด้านหน้า 0.75" และตรวจสอบให้แน่ใจว่าพื้นที่ที่ "ยกขึ้น" ชี้ลง กล่าวคือ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าแบบจำลองของฉันจะไม่บางกว่า 0.75"

เมื่อฉันพอใจกับรูปลักษณ์ของทั้งสองด้านแล้ว ฉันใช้ฟังก์ชันมาตราส่วนเพื่อให้แน่ใจว่าความแตกต่างระหว่างค่า z สูงสุดและต่ำสุดสำหรับทั้งด้านหน้าและด้านหลังเท่ากับ 5 ฉันตั้งค่าศูนย์ของฉันไว้ที่มุมล่างซ้ายของโมเดล และ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าส่วนหน้าของฉันขยาย z = 6 ถึง z = 1 จากนั้น (หลังจากคัดลอกและบันทึกการบรรเทาหลังเป็นเลเยอร์ในกรณีที่ฉันทำผิดพลาด) ฉันสะท้อนด้านหลังตามแกนที่ฉันจะใช้พลิกส่วน ในนี้ กรณีฉันจะพลิกส่วนในลักษณะเดียวกับที่คุณพลิกหน้าหนังสือจากขวาไปซ้ายข้ามแกน y จากนั้นฉันกลับค่า z ของฉันสำหรับด้านหลังและตั้งค่าจาก z = 5.75 เป็น z = 0.75 ฉันต้องใช้เวลาพอสมควรในการแยกแยะสิ่งนี้ในใจ - เพื่อให้แน่ใจว่าฉันจะไม่ใส่เครื่องที่ด้านหน้าของฉันโดยไม่ได้ตั้งใจ - แต่มันช่วยให้ทำงานกับตัวเลขง่าย ๆ ได้จริง ๆ จากนั้นฉันก็บันทึกโมเดลนี้

ขั้นตอนที่ 2: Toolpathing

ฉันตัดสินใจใช้ดอกกัด 1" ที่มี stepdown 0.5" และ stepover 0.325" สำหรับทั้งสองด้านเป็นทางเดินเครื่องมือหยาบแบบขนาน ซึ่งจะขจัดวัสดุจำนวนมากได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากดอกกัดที่ฉันวางแผนไว้ การใช้งานมีความลึกเพียง 4.5 นิ้ว ฉันแน่ใจว่าได้หยุดเส้นทางเครื่องมือของฉันที่ระดับ az ที่ 1.8" (โปรดจำไว้ว่าศูนย์ของฉันอยู่ที่ด้านล่างของโมเดล) ในการจบงานหยาบ ฉันใช้ดอกกัดบอล 1" กับ stepover เดียวกันและ stepdown 0.2" - เครื่องมือนี้ยาวเกิน 7" ฉันใช้ดอกเอ็นมิลแบบเดียวกันสำหรับเส้นทางการตกแต่งทั้งสองเส้นทาง โดยก้าวเกิน 0.1 นิ้วในแต่ละครั้ง

เพื่อสร้างตารางส่วนของฉัน ฉันสร้างเส้นทางเครื่องมือที่จะเข้าไป 0.125" ในกระดานสปอยเลอร์ เส้นทางนี้จะติดตามโครงร่างของเนื้อหาบนกระดานและอนุญาตให้ฉันตั้งค่าศูนย์ของฉัน จากนั้น หลังจากตั้งค่าเนื้อหาของฉันลง ฉันจะใช้ เส้นทางเครื่องมืออื่นเพื่อยกกำลังสองจากบนลงล่าง ฉันเปลี่ยนจาก z = 6 เป็น z = 4 ในขั้นตอนที่ 0.5" ด้วยวิธีนี้ทุกอย่างจะจัดตำแหน่งอย่างถูกต้องเมื่อฉันพลิกส่วนของฉัน หลังจากจำลองเส้นทางเครื่องมือของฉันแล้ว ฉันประมวลผลภายหลังและตรวจสอบโค้ดเพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีปัญหาใดๆ

ขั้นตอนที่ 3: การตั้งค่าเครื่องและการตัดเฉือนด้านหน้า

ฉันถ่ายภาพเส้นทางเครื่องมือของฉันใน ArtCAM และเก็บชุดบันทึกย่อโดยละเอียดเพื่อให้แน่ใจว่าฉันรู้ว่าไฟล์. PIM หกหลักใดที่ตรงกับเส้นทางเครื่องมือใด จากนั้นฉันก็ตัดบอร์ดสปอยเลอร์ขนาด 5' x 4' ออกจากไม้อัดแล้วหนีบเข้ากับตาราง DMS CNC จากนั้น หลังจากดำเนินการแบบแห้ง ฉันตั้งค่าออฟเซ็ต TCP และถ่ายภาพพิกัดของเครื่อง นี่เป็นส่วนสำคัญของกระบวนการ! จากนั้นฉันก็รันเส้นทางเครื่องมือแรกของฉัน - โครงร่างลงในบอร์ดสปอยเลอร์ จากนั้นฉันก็วางวัสดุของฉันและใช้บล็อกเพื่อขันเข้ากับบอร์ดสปอยเลอร์ นี่เป็นระบบที่ดีเพราะฉันไม่ต้องกังวลว่าสปินเดิลจะชนกับระบบจับยึด ย้อนเวลากลับไปอีกครั้ง วัสดุของฉันทำจากไม้อัดเบิร์ชเคลือบ 8 แผ่น 2' x 4' x 0.75 ฉันทำการติดกาวเป็นสามส่วนเพื่อให้แน่ใจว่าฉันมีเวลาเพียงพอสำหรับแต่ละขั้นตอน-- ฉันทำสองซีกแล้วทากาวเข้าด้วยกันซึ่งเป็นเรื่องยากที่จะทำในระดับนี้

กลับไปที่เครื่อง CNC ฉันยกกำลังสองวัสดุแล้วเริ่มวิ่ง ฉันวิ่งผ่านหยาบครั้งแรกที่อัตราป้อนประมาณ 80% ซึ่งค่อนข้างดุดัน แต่ก็ได้ผล ใช้เวลาประมาณ 2.5 ชั่วโมง ด่านสุดท้ายใช้เวลาประมาณ 1 ชั่วโมง จากนั้นฉันก็เปิดประตูอย่างกระตือรือร้นและดูดขี้เลื่อยออกทั้งหมด (ซึ่งยากที่จะเห็นความคืบหน้าในขณะที่ฉันไปเพราะฝุ่นทั้งหมด - ดูภาพด้านบน!)

ทุกอย่างเป็นไปอย่างราบรื่น! มีข้อบกพร่องเล็กน้อย แต่โดยทั่วไปแล้ว วัสดุและความละเอียดทำงานได้ดีทีเดียว

ขั้นตอนที่ 4: พลิกชิ้นส่วนและกลึงด้านหลัง

นี่เป็นส่วนที่น่ากลัว - ทุกอย่างจะจัดตำแหน่งอย่างถูกต้องหรือฉันจะกลึงที่ด้านหน้าของฉันหรือไม่?

ฉันได้ปิดเครื่องในช่วงสุดสัปดาห์ ดังนั้นเมื่อฉันกลับมา ฉันจึงถอดชิ้นส่วนของฉัน ทำความสะอาดแผงสปอยเลอร์ และพลิกวัสดุกลับด้าน ฉันจัดตำแหน่งให้ตรงกับเส้นทางเครื่องมือในบอร์ดสปอยเลอร์และใช้บล็อกเดียวกันเพื่อขันให้เข้าที่ จากนั้น ฉันใช้การป้อนข้อมูลด้วยตนเองเพื่อนำหัวแกนหมุนไปยังพิกัด x และ y ของเครื่องที่ตรงกับจุดศูนย์ของฉัน ฉันตั้งค่าออฟเซ็ต x และ y TCP ของฉันจากที่นั่น จากนั้น ฉันย้าย x และ y และแตะเครื่องมือลงไปที่บอร์ดสปอยเลอร์ และตั้งค่าออฟเซ็ต z TCP ของฉัน

ฉันวิ่งหยาบและการเก็บผิวละเอียดด้วยความเร็วใกล้เคียงกันเมื่อเทียบกับด้านหน้า ฉันพบว่ามันยากที่จะเห็นสิ่งที่เกิดขึ้นอีกครั้งเพราะขี้เลื่อย แต่เมื่อเวลาผ่านไป ฉันก็มั่นใจมากขึ้นว่าทุกอย่างเป็นไปตามแผน เมื่อทำทุกอย่างเสร็จแล้ว ฉันก็ดูดฝุ่นออกไปแล้วเผยให้เห็นด้านหลัง!

ขั้นตอนที่ 5: ตัดไหล่และทำความสะอาดส่วนต่างๆ

ฉันตัดไหล่ข้างหนึ่งบนโต๊ะเลื่อยในร้านไม้ หลังจากที่รู้ว่าตอนนี้ฉันไม่มีพื้นผิวที่จะติดกับรั้วแล้ว ฉันจึงใช้เครื่องเลื่อยสายพานสำหรับอีกสามด้าน จากนั้นฉันก็ขัดขอบและทำความสะอาดส่วนที่เป่าออกของรูปร่างด้วยเครื่องมือเดรเมล

ผลงานชิ้นนี้กลายเป็นภูมิทัศน์ที่ไม่คาดคิดและมีเส้นรอบวง ซึ่งดูเหมือนค่อนข้างไกลจากแรงกระตุ้นเริ่มต้นในการสร้างผลงาน ชิ้นนี้เป็นตัวเลือกที่ดีสำหรับการวาดภาพ แม้ว่าฉันจะชอบวิธีที่พื้นผิวถูกเน้นด้วยแผ่นไม้อัดไม้อัด นอกจากนี้ยังจะสร้างแม่พิมพ์ที่น่าสนใจสำหรับการบรรเทาทุกข์ขนาดใหญ่ ในขณะที่ฉันอาศัยอยู่ที่ท่าเรือ 9 ยังคงดำเนินต่อไป ฉันตั้งตารอที่จะได้เห็นว่ากระบวนการนี้เป็นจุดเริ่มต้นสำหรับการทำงานในอนาคตอย่างไร