Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

来自Fab Academy的信,第1部分

作为我们报道3D打印,激光切割,CNC路由和其他形式的桌面制作的一部分 - 与MAKE的新“你的桌面工厂”问题相吻合 - 我们很高兴欢迎客座贡献者Shawn Wallace。 Shawn是罗德岛普罗维登斯社区艺术空间AS220的成员。从那时起,他每周都会进入全球分布式学习协作,称为Fab Academy。在一系列“来自Fab学院的信件”中,他将与您分享该团体的最新动态。欢迎Shawn和Fab Academy的所有成员! - 加雷斯

制作压合式施工套件

由肖恩华莱士

自2009年10月以来,少数几个小组学生参加了一个名为Fab Academy的教育实验。 Fab Academy是一种远程学习协作,它建立在Fab Lab网络的基础设施之上。西班牙,冰岛,肯尼亚,阿姆斯特丹,印度和罗德岛的实验室通过视频会议参加了周三早上的讲座。课程集中为两周主题,每个课程结束时将有一个项目,并在年底提交一个更雄心勃勃的年度项目。 Make:Online的这一系列文章将遵循课程中的两周课程,并重点介绍Fab学院试点年份正在开发的工作,工具和技术。

所有Fab Labs都配备了激光切割机,用于切割高达四分之一英寸左右的非金属片材,以及用于切割标牌,柔性电路和天线的粘合膜的乙烯基切割机。第一个Fab Academy部分专注于计算机控制切割技术。有关特定品牌,配件和软件的背景信息,请查看位于比特和原子中心站点的经常更新的Fab Lab工具库存。

第一项任务的目标 - 制作压合式构造套件 - 是为了获得设置,材料和为工具创建文件的工作流程的感觉。压合结构是一种在没有粘合剂或紧固件的情况下制造物品的方法;零件设计成通过摩擦紧紧地保持在一起,但不能太紧,以至于它们不能用坚硬的拖船拉开。应用范围从平板式家具,如Elliot Clapp的滑动灯罩(下图)到Larry Sass的人体预制新奥尔良房屋。

在压配合结构中,紧固件与工件是一体的。这可能是一个巨大的胜利,因为常规硬件紧固件可以非常快速地增加数量和成本。对于材料,纸板和桦木胶合板是旧的备用。丙烯酸通常太脆(除非它不是)。 Delrin是一种极好的,坚固的和柔韧的塑料,但它很滑。 Makeda Stephenson改变了激光切割机的频率,对所有切口进行穿孔,并在她的Delrin结构组中产生小齿,如下所示。

纸也是一种很好的材料:

在千分之一英寸范围内,压配合结构需要相当精确的切割。虽然激光切割机是一种非常精确的工具,但根据材料,光学元件的状态和排气质量的不同,您仍会发现切口的可测量变化(即材料去除的宽度)。您还会发现像胶合板这样现成的板材通常会在一件一件地左右变化+/- .005英寸左右。

因为您不可避免地需要调整压合设计以匹配手头的材料和设备,所以应该创建您的设计,以便可以参数化地改变槽和槽口的宽度。对于压配凹口的边缘进行倒角(即以45度角切割)也是重要的。如果没有合适的倒角,您可能无法将这些部件滑动到一起以获得有效的连接。

一些样品接头(顺时针):带楔形的低剖面滑块,带楔形的齐平,带夹子的推入式,简单的槽口和槽

Fab Lab网络的原则之一是设计师应该能够超越任何特定的工具,特别是专有工具。在Providence Fab Lab,我们将所有开源软件用于我们的基础实验室基础设施(尽管人们可以随意使用他们想要的任何工具)。我们使用由Brandon Edens编写的Common Unix Printing System(CUPS)的定制开源驱动程序打印到激光和乙烯切割机。该软件使我们能够避开大多数激光店中常见的专有Epilog / Corel Draw工作流程。 Fab Lab中的几乎所有内容都可以在Inkscape和QCad中创建,或者使用cad.py Python脚本编写简单的程序。

Inkscape是一个很棒的开源矢量绘图程序。在设计激光切割机时,会切割细红线切割和黑/灰值。注意倒角......

功能齐全的CAD程序(如QCad)使零件参数化变得相对容易,但也可以使用Inkscape使用克隆工具进行参数化设计。首先,按照以下步骤确定压合缺口的基本尺寸:

  1. 使用卡尺测量激光切割机产生的切口。 (你有激光切割机,不是吗?)切割正方形,然后测量孔的内部尺寸和部件的外部尺寸。减去并除以2:这是该材料的切口。
  2. 测量材料的厚度,最好用卡尺测量。
  3. 使用这些测量值来获得最佳猜测
  4. 将凹口复制几次并以0.001英寸的增量括起(即,在w-.002“,w-.001”,w + .001“,w + .002”等处制作一些)。
  5. 切割并测试合身度

获得良好尺寸后,在Inkscape中使用基本凹槽形状创建模板图层。在设计中添加凹槽时,使用“编辑” - >“克隆”选项创建凹槽的链接副本。当面对修改新材料宽度的图纸时,请更新模板图层中缺口的尺寸,并在整个文档中查看这些更改的更新。

以下是该课程的最后一些工作示例:

巴塞罗那Fab实验室的Benito Juarez设计的精美柔性旋转接头。

来自巴塞罗那Victor Freundt和冰岛GísliMatthíasSigmarsson的新闻模特。

在Jonathan Ward的MTM A-Z铣床(由Noah Bedford演示,左)和压力机夹紧辊(来自Fluxamacutter DIY乙烯基切割机(右))中的压配线性轴承。

在我的下一篇文章中,我们将讨论电子设计和生产,Fab Lab方式。

来自MAKE杂志:

MAKE第21卷是桌面制造问题,包含使用便宜的计算机控制制造设备制作三维零件的方法文章。包括添加剂(RepRap,CandyFab)和减法(Lumenlab Micro CNC)系统。在这个问题上:制作雪茄盒吉他的指令,以低于800美元建造自己的CNC,使用无绳电钻运行迷你电动自行车,制作魔术照片立方体,以及更多。如果您是订阅者,您可能已经掌握了问题,并且可以访问Digital Edition。否则,您可以在Maker Shed中选择MAKE 21,或者在您附近的报摊上找到它!

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