Flip-bewerking op de DMS CNC-router - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:17

Nadat ik had nagedacht over het potentieel van 3-assige flip-bewerkingen, besloot ik een driedimensionaal reliëfschilderij te maken van gelamineerd multiplex. Dit stuk zou van beide kanten kunnen worden bekeken, en hoewel de twee kanten aan elkaar gerelateerd zouden zijn, zouden ze niet noodzakelijk op één lijn liggen.

In deze Instructable zal ik mijn concept bespreken en mijn stapsgewijze proces gedetailleerd beschrijven.

Ik speelde met een paar verschillende beeldconcepten voordat ik besloot een achtergrond te gebruiken op basis van de textuur van de Romanesco-broccoli. Met zijn in elkaar grijpende, schaalbare fractale patroon, zou deze textuur zeker een interessante achtergrond creëren voor beide zijden van het schilderij. Vanaf dat moment begon ik te kijken naar schetsen die door kinderen waren gemaakt als bronafbeeldingen. Omdat dit CNC-project ver afwijkt van de norm - het is niet bedoeld om functioneel te zijn en het zal niet in massaproductie worden geproduceerd - was ik benieuwd hoe het zou evolueren als mijn eerste stappen lukraak, spontaan en intuïtief waren. Wat zou er gebeuren zonder een specifiek einddoel in een setting waarin het proces meestal wordt bepaald door vooraf bepaalde uitkomsten? Daartoe besloot ik de mogelijkheden van het gebaar in relatie tot de machine te vergroten.

Op de kunstacademie was ik eraan gewend geraakt om gebarentekeningen van 30 seconden tot 60 seconden te maken van de naakte figuur, en soms kwamen er echt verrassende dingen uit dat proces. Het idee was om in bulk te produceren en vervolgens de stapels tekeningen te doorzoeken om de tekeningen te vinden die echt iets raken - een moeiteloze lijn die beweging communiceert, een polsbeweging die een voorovergebogen figuur met emotie laadt. Ik begon met mijn muis op de computer te krabbelen, lichtjes verwijzend naar de Romanesco, maar meestal werkte ik een paar seconden met snelle, rommelige krabbels en stopte toen. Ik maakte minstens twintig tekeningen en selecteerde er twee voor de voor- en achterkant van mijn CNC-project.

Stap 1: ArtCAM-modelgeneratie

Nadat ik mijn Romanesco-achtergrond en twee tekeningen had geselecteerd, opende ik ArtCAM en maakte een nieuw model van 48" x 24" x 6". draai het reliëf in een gedraaide, "vliegend tapijt"-vorm. Op deze manier met diepte werken is een goede manier om te profiteren van de CNC-mogelijkheden. Ik heb ervoor gezorgd dat dit reliëf slechts 42 "x 18" was (geen zorgen te veel over z bij dit punt) zodat ik een rand van 3 "aan alle kanten van mijn materiaal zou hebben toen ik mijn onderdeel ging bewerken. Dit zou me een oppervlak geven om het onderdeel op te laten rusten na het voltooien van de flip. Vervolgens heb ik mijn eerste tekening omgezet in een reliëf waarin de donkere gebieden zouden wijken en de lichtere gebieden naar voren zouden komen. Ik ging heen en weer tussen ArtCAM en Gimp om het verloop in te stellen, totdat het reliëf een mooie verscheidenheid aan verhoogde lijnen had. Ik heb toen hetzelfde proces doorlopen voor het reliëf aan de achterkant, waarbij ik het met 0,75 "onder het reliëf aan de voorkant compenseerde en ervoor zorgde dat de "verhoogde" gebieden naar beneden wezen - met andere woorden, ervoor zorgend dat mijn model nooit dunner zou zijn dan 0,75 ".

Toen ik eenmaal tevreden was met het uiterlijk van beide kanten, gebruikte ik de schaalfunctie om ervoor te zorgen dat het verschil tussen de hoogste en laagste z-waarden voor zowel de voor- als achterkant 5 . Ik stelde mijn nul in op de linkerbenedenhoek van het model, en zorgde ervoor dat mijn voorreliëf z = 6 tot z = 1 overspande. Vervolgens (na het kopiëren en opslaan van het achterreliëf als een laag voor het geval ik een fout maakte) spiegelde ik de achterkant langs de as die ik zou gebruiken om het onderdeel om te draaien. In dit geval zou ik het deel op dezelfde manier omdraaien als een pagina van een boek, van rechts naar links over de y-as. Vervolgens heb ik mijn z-waarden voor de achterkant omgekeerd en ingesteld van z = 5,75 tot z = 0,75. Het kostte wat tijd om dit in mijn hoofd te verwerken - om ervoor te zorgen dat ik niet per ongeluk in mijn voorkant zou machinaal bewerken - maar het hielp echt om met eenvoudige cijfers te werken. Ik heb dit model toen opgeslagen.

Stap 2: Toolpathing

Ik besloot om een 1" vingerfrees te gebruiken met een stepdown van 0.5" en een stepover van 0.325" voor beide zijden als parallel voorbewerkpad. Dit zou veel materiaal snel en efficiënt verwijderen. Echter, omdat de vingerfrees die ik van plan was te het gebruik was slechts 4,5 "in diepte, ik zorgde ervoor dat mijn gereedschapspad stopte op een az-niveau van 1,8" (onthoud dat mijn nul onderaan het model staat). Om de voorbewerking te voltooien, gebruikte ik een 1" kogelfrees met de dezelfde stepover en een stepdown van 0.2"--dit gereedschap was meer dan 7" lang. Ik gebruikte dezelfde kogelfrees voor beide afwerkingspaden, waarbij ik elke keer meer dan 0,1 "stapte.

Om mijn deel recht te zetten, heb ik een gereedschapspad gemaakt dat 0,125 "in een spoilerbord zou gaan. Dit pad zou de omtrek van het materiaal op het bord volgen en me in staat stellen mijn nul in te stellen. Daarna, nadat ik mijn materiaal had neergelegd, zou ik gebruik maken van een ander gereedschapspad om de bovenkant naar de onderkant vierkant te maken. Ik ging van z = 6 naar z = 4 in stappen van 0,5 ". Op die manier zou alles goed worden uitgelijnd als ik mijn deel omdraaide. Nadat ik mijn toolpaths had gesimuleerd, heb ik ze nabewerkt en de code bekeken om er zeker van te zijn dat er geen problemen waren.

Stap 3: De machine instellen en de voorkant bewerken

Ik nam een foto van mijn toolpaths in ArtCAM en hield een gedetailleerde set aantekeningen bij om ervoor te zorgen dat ik wist welk zescijferig. PIM-bestand overeenkwam met welk toolpath. Ik sneed toen een 5 'x 4' spoilerbord uit multiplex en klemde het op de DMS CNC-tafel. Daarna, na wat droge runs te hebben gedaan, stelde ik mijn TCP-offsets in en nam een foto van de machinecoördinaten. Dit was een essentieel onderdeel van het proces! Ik heb toen mijn eerste gereedschapspad uitgevoerd - de omtrek in het spoilerbord. Daarna legde ik mijn materiaal neer en gebruikte blokken om het in het spoilerbord te schroeven. Dit was een mooi systeem omdat ik me geen zorgen hoefde te maken dat mijn spindel in botsing kwam met een klemsysteem. Om even terug te gaan in de tijd, mijn materiaal was gemaakt van 8 vellen gelamineerd berkenmultiplex, 2 'x 4' x 0.75 . Ik deed het lijmen in drie delen om ervoor te zorgen dat ik genoeg tijd had voor elke stap-- Ik heb de twee helften gedaan en ze vervolgens aan elkaar gelijmd. Dit was een uitdaging om op deze schaal te doen.

Terug naar de CNC-machine. Ik maakte het materiaal in het kwadraat en toen begon de run. Ik voerde de eerste voorbewerkingsgang uit met een voedingssnelheid van ongeveer 80%, wat agressief was, maar het werkte. Dit duurde ongeveer 2,5 uur. De afwerking duurde ongeveer 1 uur, en toen opende ik gretig de deuren en stofzuigde ik al het zaagsel weg (het was moeilijk om vooruitgang te zien vanwege al het stof - zie foto hierboven!).

Alles ging van een leien dakje! Er waren een paar blow-outs, maar over het algemeen werkten het materiaal en de resolutie redelijk goed.

Stap 4: Het onderdeel omdraaien en de achterkant aanpassen

Dit was het enge deel - zou alles goed worden uitgelijnd of zou ik in mijn voorkant machinaal bewerken?

Ik had de machine dit weekend uitgeschakeld, dus toen ik terugkwam, verwijderde ik mijn onderdeel, ruimde het spoilerbord op en draaide het materiaal om. Ik heb het uitgelijnd met het gereedschapspad in het spoilerbord en dezelfde blokken gebruikt om het op zijn plaats te schroeven. Vervolgens heb ik handmatige gegevensinvoer gebruikt om de spilkop naar de x- en y-coördinaten van de machine te brengen die overeenkwamen met mijn nulpunt. Ik heb mijn x- en y-TCP-offsets vanaf daar ingesteld. Vervolgens verplaatste ik x en y en raakte het gereedschap aan op het spoilerbord en stelde mijn z TCP-offsets in.

Ik heb de voorbewerkings- en afwerkingspassen met vergelijkbare snelheden uitgevoerd als aan de voorkant. Ik vond het moeilijk om te zien wat er gebeurde, opnieuw vanwege het zaagsel, maar naarmate de tijd verstreek, kreeg ik er meer vertrouwen in dat alles volgens plan werkte. Toen alles klaar was, heb ik het stof weggezogen en de achterkant onthuld!

Stap 5: De schouders afsnijden en het onderdeel opruimen

Ik sneed een schouder af op de tafelzaag in de houtwinkel. Nadat ik me realiseerde dat ik nu niet echt een oppervlak had om tegen het hek te plaatsen, gebruikte ik de lintzaag voor de andere drie zijden. Vervolgens heb ik mijn randen geschuurd en de uitgeblazen delen van de contour schoongemaakt met een dremel-gereedschap.

Het stuk bleek een onverwacht, met contouren doorzeefd landschap dat ver verwijderd leek van de aanvankelijke aanzet om het werk te creëren. Dit stuk is een goede kandidaat om te schilderen, hoewel ik hou van de manier waarop de topografie wordt benadrukt door het multiplexfineer. Het zou ook een interessante mal zijn voor reliëfs op grotere schaal. Terwijl mijn residentie op Pier 9 voortduurt, kijk ik ernaar uit om te zien hoe dit proces een springplank biedt voor toekomstig werk.