Flip Machining pada DMS CNC Router: 5 Langkah (dengan Gambar)
Flip Machining pada DMS CNC Router: 5 Langkah (dengan Gambar)
Anonim
Flip Machining pada DMS CNC Router
Flip Machining pada DMS CNC Router
Flip Machining pada DMS CNC Router
Flip Machining pada DMS CNC Router
Flip Machining pada DMS CNC Router
Flip Machining pada DMS CNC Router

Setelah memikirkan potensi pemesinan balik 3-sumbu, saya memutuskan untuk membuat lukisan relief tiga dimensi dari kayu lapis laminasi. Bagian ini akan dapat dilihat dari kedua sisi, dan meskipun kedua sisi akan terkait satu sama lain, mereka tidak harus sejajar.

Dalam Instructable ini, saya akan membahas konsep saya dan merinci proses langkah demi langkah saya.

Saya bermain-main dengan beberapa konsep gambar yang berbeda sebelum memutuskan untuk menggunakan latar belakang berdasarkan tekstur brokoli Romanesco. Dengan pola fraktal yang saling terkait dan terukur, tekstur ini tentu akan menciptakan latar belakang yang menarik untuk kedua sisi lukisan. Sejak saat itu, saya mulai melihat sketsa yang dibuat oleh anak-anak sebagai sumber gambar. Karena proyek CNC ini menyimpang jauh dari norma--tidak dimaksudkan untuk berfungsi dan tidak akan diproduksi secara massal--saya ingin tahu bagaimana hal itu akan berkembang jika langkah awal saya serampangan, spontan, dan intuitif. Dalam pengaturan di mana proses biasanya ditentukan oleh hasil yang telah ditentukan, apa yang akan terjadi tanpa tujuan akhir yang spesifik? Untuk itu, saya memutuskan untuk mendorong kemungkinan gerakan yang berkaitan dengan mesin.

Di sekolah seni saya telah terbiasa membuat gambar gerak tubuh telanjang selama 30 detik hingga 60 detik, dan terkadang hal-hal yang sangat mengejutkan terjadi dari proses itu. Idenya adalah untuk memproduksi dalam jumlah besar, dan kemudian memilah-milah tumpukan gambar untuk menemukan gambar yang benar-benar tepat pada sesuatu--garis yang menunjukkan gerakan, jentikan pergelangan tangan yang membuat sosok yang membungkuk dengan emosi. Saya mulai mencoret-coret dengan mouse saya di komputer, dengan ringan merujuk pada Romanesco tetapi sebagian besar bekerja dengan coretan yang cepat dan berantakan selama beberapa detik dan kemudian berhenti. Saya menghasilkan setidaknya dua puluh gambar, dan memilih dua untuk bagian depan dan belakang proyek CNC saya.

Langkah 1: Pembuatan Model ArtCAM

Generasi Model ArtCAM
Generasi Model ArtCAM
Generasi Model ArtCAM
Generasi Model ArtCAM
Generasi Model ArtCAM
Generasi Model ArtCAM
Generasi Model ArtCAM
Generasi Model ArtCAM

Setelah saya memilih latar belakang Romanesco dan dua gambar, saya membuka ArtCAM dan membuat model baru pada 48" x 24" x 6". Untuk relief depan, saya menggunakan sayuran sebagai tekstur dan kemudian menggunakan spline dua rel untuk putar relief dalam bentuk "karpet terbang" bengkok. Bekerja dengan kedalaman dengan cara ini adalah cara yang baik untuk memanfaatkan kemampuan CNC. Saya memastikan bahwa relief ini hanya berukuran 42" x 18" (tidak terlalu mengkhawatirkan z di titik ini) sehingga saya akan memiliki batas 3" di semua sisi material saya ketika saya mengerjakan bagian saya. Ini akan memberi saya permukaan untuk mengistirahatkan bagian setelah menyelesaikan flip. Saya kemudian mengubah gambar pertama saya menjadi relief di mana area yang lebih gelap akan surut sementara area yang lebih terang akan muncul ke depan. Saya bolak-balik antara ArtCAM dan Gimp untuk memutar gradien, sampai relief memiliki variasi garis terangkat yang bagus. Saya kemudian melakukan proses yang sama untuk relief belakang, mengimbanginya dengan 0,75" di bawah relief depan dan memastikan area yang "ditinggikan" mengarah ke bawah--dengan kata lain, memastikan bahwa model saya tidak akan pernah lebih tipis dari 0,75".

Setelah saya puas dengan tampilan kedua sisi, saya menggunakan fungsi skala untuk memastikan bahwa perbedaan antara nilai z tertinggi dan terendah untuk depan dan belakang adalah 5 . Saya menetapkan nol ke sudut kiri bawah model, dan memastikan relief depan saya membentang z = 6 hingga z = 1. Kemudian (setelah menyalin dan menyimpan relief belakang sebagai lapisan jika saya membuat kesalahan) saya mencerminkan bagian belakang sepanjang sumbu yang akan saya gunakan flip bagian. kasus, saya akan membalik bagian dengan cara yang sama Anda akan membalik halaman buku, dari kanan ke kiri melintasi sumbu y. Saya kemudian membalikkan nilai z saya untuk bagian belakang, dan mengaturnya dari z = 5,75 ke z = 0,75. Butuh beberapa waktu untuk memilah-milah ini dalam pikiran saya--untuk memastikan bahwa saya tidak akan secara tidak sengaja memasukkan mesin ke sisi depan saya--tapi itu benar-benar membantu untuk bekerja dengan angka-angka sederhana. Saya kemudian menyimpan model ini.

Langkah 2: Toolpathing

Jalur alat
Jalur alat
Jalur alat
Jalur alat

Saya memutuskan untuk menggunakan end mill 1" dengan stepdown 0,5" dan stepover 0,325" untuk kedua sisi sebagai jalur pahat roughing paralel. Ini akan menghilangkan banyak material dengan cepat dan efisien. Namun, karena end mill yang saya rencanakan akan penggunaan hanya 4,5" secara mendalam, saya memastikan untuk menghentikan jalur pahat saya pada level az 1,8" (ingat nol saya ada di bagian bawah model). Untuk menyelesaikan lintasan seadanya, saya menggunakan ball end mill 1" dengan stepover yang sama dan stepdown 0,2"--alat ini memiliki panjang lebih dari 7". Saya menggunakan ball end mill yang sama untuk kedua jalur finishing, melangkah lebih dari 0,1" setiap kali.

Untuk menyesuaikan bagian saya, saya membuat jalur alat yang akan masuk 0,125" ke papan spoiler. Jalur ini akan melacak garis besar material ke papan dan memungkinkan saya untuk mengatur nol saya. Kemudian, setelah mengatur material saya, saya akan menggunakan toolpath lain untuk mengkuadratkan bagian atas ke bawah. Saya beralih dari z = 6 ke z = 4 dengan stepdown 0,5". Dengan begitu semuanya akan sejajar dengan benar ketika saya membalik bagian saya. Setelah mensimulasikan jalur alat saya, saya memrosesnya dan meninjau kode untuk memastikan tidak ada masalah.

Langkah 3: Menyiapkan Mesin dan Memesin Sisi Depan

Menyiapkan Mesin dan Pemesinan Sisi Depan
Menyiapkan Mesin dan Pemesinan Sisi Depan
Menyiapkan Mesin dan Pemesinan Sisi Depan
Menyiapkan Mesin dan Pemesinan Sisi Depan
Menyiapkan Mesin dan Pemesinan Sisi Depan
Menyiapkan Mesin dan Pemesinan Sisi Depan

Saya mengambil gambar jalur alat saya di ArtCAM dan menyimpan serangkaian catatan terperinci untuk memastikan bahwa saya tahu file. PIM enam digit mana yang sesuai dengan jalur alat mana. Saya kemudian memotong papan spoiler 5 'x 4' dari kayu lapis dan menjepitnya ke meja DMS CNC. Kemudian, setelah melakukan beberapa proses kering, saya mengatur offset TCP saya dan mengambil gambar koordinat mesin. Ini adalah bagian penting dari proses! Saya kemudian menjalankan toolpath pertama saya--garis besar ke papan spoiler. Kemudian saya meletakkan bahan saya dan menggunakan balok untuk memasangnya ke papan spoiler. Ini adalah sistem yang bagus karena saya tidak perlu khawatir spindel saya bertabrakan dengan sistem penjepit. Kembali ke masa lalu, bahan saya terbuat dari 8 lembar kayu lapis birch laminasi, 2' x 4' x 0,75 . Saya melakukan lem dalam tiga bagian untuk memastikan saya memiliki cukup waktu untuk setiap langkah-- Saya melakukan dua bagian dan kemudian merekatkannya bersama-sama. Ini menantang untuk dilakukan pada skala semacam ini.

Kembali ke mesin CNC. Saya mengkuadratkan materi, dan kemudian lari dimulai. Saya menjalankan roughing pass pertama dengan kecepatan umpan sekitar 80%, yang agresif tetapi berhasil. Ini memakan waktu sekitar 2,5 jam. Lulus akhir memakan waktu sekitar 1 jam, dan kemudian saya dengan bersemangat membuka pintu dan menyedot debu semua serbuk gergaji (sulit untuk melihat kemajuan saat saya pergi karena semua debu - lihat gambar di atas!).

Semuanya berjalan lancar! Ada beberapa ledakan tetapi secara umum materi dan resolusi bekerja dengan cukup baik.

Langkah 4: Membalik Bagian dan Mengerjakan Sisi Belakang

Membalik Bagian dan Mengerjakan Sisi Belakang
Membalik Bagian dan Mengerjakan Sisi Belakang
Membalik Bagian dan Mengerjakan Sisi Belakang
Membalik Bagian dan Mengerjakan Sisi Belakang
Membalik Bagian dan Mengerjakan Sisi Belakang
Membalik Bagian dan Mengerjakan Sisi Belakang

Ini adalah bagian yang menakutkan - apakah semuanya akan sejajar dengan benar atau akankah saya masuk ke sisi depan saya?

Saya telah mematikan mesin selama akhir pekan, jadi ketika saya kembali, saya melepas bagian saya, membersihkan papan spoiler, dan membalik bahannya. Saya menyelaraskannya dengan jalur pahat di papan spoiler dan menggunakan balok yang sama untuk memasangnya pada tempatnya. Kemudian, saya menggunakan Input Data Manual untuk membawa kepala spindel ke koordinat x dan y mesin yang sesuai dengan titik nol saya. Saya mengatur offset TCP x dan y saya dari sana. Kemudian, saya memindahkan x dan y dan menyentuhkan alat ke papan spoiler, dan mengatur offset TCP z saya.

Saya menjalankan lintasan roughing dan finishing pada kecepatan yang sama dibandingkan dengan sisi depan. Saya merasa sulit untuk melihat apa yang terjadi, sekali lagi karena serbuk gergaji, tetapi seiring berjalannya waktu saya menjadi lebih yakin bahwa semuanya berjalan sesuai rencana. Setelah semuanya selesai, saya menyedot debu dan memperlihatkan sisi belakangnya!

Langkah 5: Memotong Bahu dan Membersihkan Bagian

Memotong Bahu dan Membersihkan Bagian
Memotong Bahu dan Membersihkan Bagian

Saya memotong satu bahu pada gergaji meja di toko kayu. Setelah menyadari bahwa saya sekarang tidak benar-benar memiliki permukaan untuk ditempatkan di pagar, saya menggunakan gergaji pita untuk tiga sisi lainnya. Saya kemudian mengampelas tepi saya dan membersihkan bagian kontur yang pecah dengan alat dremel.

Karya itu ternyata menjadi lanskap tak terduga yang penuh kontur yang tampaknya cukup jauh dari dorongan awal untuk menciptakan karya tersebut. Karya ini adalah kandidat yang baik untuk melukis, meskipun saya suka cara topografi disorot oleh veneer kayu lapis. Itu juga akan menjadi cetakan yang menarik untuk relief skala besar. Saat residensi saya di Pier 9 berlanjut, saya menantikan untuk melihat bagaimana proses ini memberikan batu loncatan untuk pekerjaan di masa depan.