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袁丞宗

製圖員

2022/01/28

實務應用_AUTOCAD和雷射切割_門牌製作(三)_整體流程
【前言】
最近接到一個來自女友的朋友的委託,幫他親戚最近要開得民宿製作房間的「門牌」,他們想要用黑壓克力當背板、白壓克力當字,這個案例非常適合使用AUTOCAD和雷射切割機來製作!簡單的說就是設計好後拿去雷切,把字黏在背板上即可!
本篇從頭說明這個委託如何進行
前兩篇連結:
關鍵指令:文字分解
補充指令:單軸縮放
【學習目標】
1.了解AUTOCAD搭配雷射切割機可以製作的實務案例
2.了解接案設計
【基礎知識】
使用AUTOCAD進行設計只是一小部分,最重要的是先了解客戶的需求,這類型的委託中,客戶很少會直接給一個很具體的東西,或直接給檔案請你照者做,第一步需要先了解客戶客戶到底要甚麼,接者才是開始設計並和客戶確定哪一個是他要的,最後才是開始製作
【操作教學】
細節見簡報,簡報連結:
1.了解需求
比如要做多大的門牌、風格、材質、字體、切幾組、預算和交期等等
注意,不是客戶提出甚麼都要全盤接受,最好不要讓客戶無限制的自由發想
比如材質的部分,我就無法雕刻和切割金屬,所以材質我提供木百貨的連結讓客戶選擇
這個委託中,客戶需要在每一組預算100元內的價格中,製作14組不同文字黑底白字的門牌,大小為寬140mm、長110mm,板厚度3mm,材質使用壓克力、文字做凸面
2.繪製圖面給客戶確定
從客戶提供的14組裡面先選一組繪製,如果客戶沒甚麼想法,就先畫幾種不同的讓他去挑選
,這個過程可能會反覆的修改,比如發生我第二篇的事情。
3.收取訂金或費用
了解客戶的需求之後,就可以報價並請客戶支付訂金,這次因金額不多,所以直接請客戶先付款
4.訂製材料
計算需要的板材大小和數量,最好多訂一點以備不時之需(比如做錯)
這裡我訂製7片200*300*3T單面霧黑壓克力和2片200*300*3T白色壓克力
5.繪製其他圖面
把所有組的都繪製完成,並完成修飾,再給客戶做最後確認,最後進行送入雷切機的檔案排版。
另外要考慮到自己黏貼的精準度,黑底背板要進行雕刻,刻出要黏貼的位置,這樣黏的時候才會準
6.加工製作
把檔案丟入雷射切割機製作,文字切完後黏貼上去,注意,專業的壓克力招牌廠商應該會使用專用的壓克力黏著劑(比如氯仿),但我只做這次,所以我是使用糕狀3秒膠進行黏貼
7.出貨
最後包裝出貨就完成啦!
有任何問題都歡迎留言詢問喔!
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袁丞宗

製圖員

2021/10/27

第十二篇_雷切應用_雷切補充
【前言】
前11篇都是和AUTOCAD在雷切機上有關的內容,而和雷切有關的內容就到這篇為止,這篇要來補充之前沒有提過的技巧
【學習目標】
了解AUTOCAD使用在雷切機上的一些技巧
【基本知識】
當你使用AUTOCAD繪圖給人看時,只要人看得懂就好,但給機器看時,是要機器看得懂才行,所以有一些地方和一般的繪圖不同,要進行一些處理才讓機器能更好更快的依照我們的需求進行加工
【正式教學】
技巧1:使用功能”接合J”的功能
如簡報所示,此功能可以讓多個單獨的線段,成為一整個聚合線。
比如畫一個矩形,先用直線功能畫兩條線後我再去在畫一個圓形,最後再把矩形畫完,這時丟如雷切中,機器很有可能會完全照你繪製的順序去切割!
所以它會先把矩形切兩條線,切圓,最後再把矩形切好。
如果繪製更複雜的圖案,雷切機的切割順序可能會非常亂,造成時間的浪費與製造更多加工不穩定性(機器噴雷射和結束的瞬間雷射會比較不穩定)。
所以如果我們把上述案例,把矩形給接合成一個聚合線,雷切機就一定會乖乖把矩形切完,才會去進行下一個動作。這樣可以節省更多時間
技巧2:使用功能”刪除重複的物件(Overkill)”
一般我們使用AUTOCAD繪圖時,很容易不小心把同一條線重複畫,這時如果把檔案丟入雷切機時,雷切機會老老實實的照你會製的線條去切幾次,會造成時間的浪費與更大的板材加工誤差。
為此出圖前最好先檢查,但是檢查這個是一件麻煩的事情,所以可以使用這個功能來完成
技巧3:使用圖塊或群組功能
在我們進行圖檔的移動或複製時,可能會不小心沒有選到全部的線段,造成圖檔中的元素錯位,會很麻煩,這時把整個零件進行圖塊或群組,會更好進行拖曳、模擬與修改。
如果需要解除圖塊,要使用功能”爆炸X”,解除群組則需要使用解除群組
【常見問題】
Q.把線段都選起來,重複用了幾次功能”接合J”但都無法完成
此時很有可能是接合的線段有問題,比如線段重疊、線段未接觸、線段的端點有多個分叉等等,要檢查看看,如果檢查不出個所以然,建議直接將無法接合的那一段重新繪製。
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袁丞宗

製圖員

2021/10/27

第十一篇_雷切應用_盒子製作(二)
【前言】
接者介紹上篇未介紹的拼接+螺絲或平榫+螺絲和曲面
【學習目標】
1. 了解如何使用AUTOCAD和雷切機製作盒子
2. 了解雷切機所製作的盒子有哪些型式
【基本知識】
雷切機製作的盒子在製作上,因為有卡榫的結構所以都很注重所謂的公差,如果公差差異太大,會組合不起來或是組裝太鬆,太鬆的話通常可以上膠或是用螺絲去組合
由於雷切機加工的板材多半具有一定彈性,只要在板材上切一些讓板材能彎曲的圖案,就能彎曲板材,彎曲的板材仍然需要再使用卡榫去固定住曲面
本篇會教學如何製作螺絲組合和可彎曲的曲面的製作,一樣使用到上篇的直線、矩形、偏移、修剪即可完成!
【正式教學】
*圖片說明主要放在簡報中,這裡只用文字說明重點
範例檔案1(螺絲組合):https://reurl.cc/r1Yo2y
範例檔案2(可彎曲曲面):https://reurl.cc/WXOy7x
1. 螺絲組合
需要使用螺絲組合的構造大都使用鬆配合,比如板厚為3mm,那可以切一個3.2mm厚度的方孔,注意使用螺絲組合,需要先取選擇適當的螺絲並去查詢螺絲的尺寸,我如果使用3mm的板材,通常會使用M3或M4的螺絲和對應的羅母。
2. 可彎曲曲面
只要在板材上切出許多並排且斷續的直線,就能在該區域造成可彎曲的效果,使造型上可以更加多變,不過不同板材如壓克力、各種不同的木板,可彎曲的柔軟度和極限都不相同,需要花時間測試。
缺點是這種構造會花費很多的時間在切割上面,提高製造的成本
【問題】
Q1.如果製作出來的卡榫組裝不上去該怎麼辦?
基本上如果已經做出來了,唯一的辦法是進行後處理,用銼刀或砂紙進行研磨
Q2.如果製作出來的卡榫太鬆該怎麼辦?
基本上如果已經做出來了,如果不打算黏死的話,可以試試看塗膠水或白膠等等,在卡榫尺寸較小的地方,膠水乾掉後會增加一點點厚度,如果厚度差異比較大,可以使用貼紙膠帶的方式去增厚。
以上兩個問題,最好去修改檔案,最簡單的方式是使用偏移功能O,直接偏移0.05mm左右即可(太鬆就往面積會變大的方向,太緊反之),並確認一下板材有無板厚不均的現象(比方同一片板材有2mm和2.2mm的厚度差,通常出現在壓克力)
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袁丞宗

製圖員

2021/10/25

第十篇_雷切應用_盒子製作(一)
【前言】
這篇開始新的單元:用雷切機作盒子
這是一個很常見的應用,幾乎只要作到立體的物件都需要使用製作盒子的技法,而且很多人會用雷切機製作各種不同的盒子
這單元的重點在於使用各種不同的榫的結構來製作盒子,當然這些榫不只能拿來做盒子而已
【學習目標】
1. 了解如何使用雷切機製作盒子
2. 了解雷切機所製作的盒子有哪些型式
【基本知識】
雷切機因為只能加工平板的物件,故需要透過一些接合的方式去製作出盒子
因為雷切所能加工的板後通常較薄,與加工方向的局限,較難做出其他木工的技法,如木釘、鳩尾榫等等,我整理幾種比較常見的幾種結合方式:
1. 十字榫
2. 拼接
3. 平榫
4. 拼接+螺絲或平榫+螺絲
5. 曲面
本篇先教學1、2、3,3和4留到下一篇進行教學
【正式教學】
*圖片說明主要放在簡報中,這裡只用文字說明重點
6. 十字榫
十字結合主要是因組合方式像是十字而得名,簡單的說就是畫兩個凹槽,讓兩片有凹槽的板子就行垂直組合。
如果使用十字結合還製作盒子,好處是組裝方便,壞處是這個方法因為十字凹槽要切在兩端,會使得靠近外側的肉厚較薄,容易損壞,故此法較適合製作盒子的蓋子。
十字榫之前的範例中已經出現過了!有發現嗎?
1. 拼接
拼接是製作盒子時很常使用的組合方式,再組合的板子邊緣畫出可以互相配合的鋸齒型卡榫,就能組裝,依照設定的公差,可以是卡緊或是事後再用膠水黏住這兩種方式。拼接可以做出邊緣很漂亮的盒子。
2. 平榫
這裡的平榫和拼接很像,只是不在邊緣,在板子內側挖一個方孔讓另一塊板子的突緣插入即可,插入後可以凸出來或是不凸出來都可以。也可以在突緣上作設計,卡入後可以不會掉出來。
【問題】
Q1:有沒有甚麼製作盒子用的偷吃步方法
還真的有,可以用下方的網址,是一套開源Python的網頁,只要給出條件就做出各種不同的盒子,只是他轉出來的檔案是SVG檔,據我所知AUTOCAD應該無法直接讀取,可以上網找SVG轉檔DWG的網頁再丟入AUTOCAD來試試
下面這個連結是自造者界知名的Youtuber,剛好他介紹這個網頁被我看到,分享給大家
雷切盒子製作網站的說明影片:https://www.youtube.com/watch?v=rnzng2t6j7o
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袁丞宗

製圖員

2021/10/24

第八篇_雷切應用_發電機製作_行星式齒輪增減速機
第八篇_雷切應用_發電機製作_行星式齒輪增減速機
【前言】
這次要來說明行星式齒輪增減速機,再裝上前篇的增減速機,就成為一個有大增減速比的機構,最後裝上馬達,用手去帶動機器即可發電。
雖然用單用多階的增速機就能完成發電機用的增速比,不過我大學時期作這個作品的時候並非完全是要拿來發電,主要是看行星齒輪機構的運轉過程,當時是要做給南方創客的開幕作品,現在則是躺在虎科機械設計系的實驗室中。
【學習目標】
1. 認識行星式齒輪機構
2. 了解用AUTOCAD的內齒輪繪製方法
【行星式齒輪減速機基本知識】
行星式齒輪機構是為了實現大減速比、結構紮實、輸入和輸出軸再同一軸線上等特殊目的的齒輪機構。常常會用在風力發電機和一些減速機構上
行星齒輪機由三部分的齒輪構成,分別為:
1. 太陽齒輪:最中間的齒輪,就像太陽一樣被行星齒輪圍繞
2. 行星齒輪:外圈的齒輪,通常是三顆,就像行星一樣圍繞太陽旋轉
3. 內齒輪:最外圍的齒輪,齒朝內
在這三種齒輪中,行星齒輪一定會搭配一組支架,連結3顆或複數顆行星齒輪
這三種各有一軸,互相纏繞旋轉,各有一組固定、輸入和輸出,有六種排列組合,所以就有六種可能,本範例以內齒輪固定為例,有最大的增減速比,還有太陽齒輪固定和行星齒輪固定(自轉不公轉),其中行星齒輪固定的方式會讓輸出和輸入的旋轉方向相反,能運用於汽車的倒檔系統中。
行星齒輪機構的齒數有以下特殊的條件限制
1. 內齒輪齒數=太陽齒輪齒數+2*行星齒輪齒數
2. (太陽齒輪齒數+行星齒輪齒數)/行星齒輪數量=整數
內齒輪較容易和行星齒輪發生干涉,基本上,齒數越多,越不容易干涉,建議將行星齒輪設計>36齒
行星齒輪機構的減速比可用下列公式求得
以太陽齒輪為輸入軸,行星齒輪的支架為出力軸為例,是減速使用
=(內齒數/太陽齒輪齒數)+1
本範例為增速,故使用行星齒輪為輸入軸,太陽齒輪為出力軸,有5倍的增速
【正式教學】
*此篇為練習範例,僅提供範本,見簡報和影片
本次範例設計為:
太陽齒輪24齒
行星齒輪36齒
內齒輪96齒
增減速比為(96/24)+1=5
教學內容包含內齒輪繪製和排列齒輪
*上篇提到到增減速比疊加的部分移到下篇進行補充
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袁丞宗

製圖員

2021/10/21

第七篇_雷切應用_發電機製作_增/減速機設計
【前言】
【學習目標】
1. 學習增/減速機的基本知識
2. 學習如何使用AUTOCAD設計增/減速機
【增減速機的基本知識】
增減速機,其實是增速機和減速機的簡稱,增速機就是我們轉一圈,輸出會轉很多圈,減速機我們轉一圈,輸出在幾分之一圈。
一般減速機比較常出現,但以發電機來說,我們需要讓馬達有高轉速才會有發電量,不然久久才轉一圈,是能發多少電呢?
單純以機構來看,減速機和增速機,只要把輸出和輸入端對調,增速機就變減速機,減速機就變增速機
齒輪直徑比會決定增減速的比例,如果輸入和輸出的齒輪節圓直徑比為2:1,那代表輸入端的齒輪轉1圈,輸出會轉2圈,所以會放大2倍,反之則是變成1/2倍。
如果再同一個平面上,不管用幾個齒輪去傳動,增減速比都由第一顆和最後一顆決定,和過程的齒輪沒有任何影響,只有旋轉方向會有差,比如有3顆齒輪,直徑比為1:3:5,代表第一顆轉1圈,二顆轉1/3圈,那第3顆轉1/3*3/5=1/5圈,跟拿掉第2顆齒輪,1:5的直徑比去算是一樣的。
如果要把增減速比疊加,要在”同一個軸”上堆疊第二顆齒輪,才能讓增減速比相乘起來。 下篇會有更詳細的圖文說明
【正式教學】
*此篇為練習範例,僅提供範本,見簡報
決定增/減速比
1. 繪製對應齒輪(方法見上一篇教學文)
2. 繪製齒輪間距
3. 繪製外框
4. 繪製軸與把手
5. 排版並匯出DXF檔案進入雷雕機軟體給雷雕機雷切
【設計注意事項】
本範例中,齒輪安裝的外框,有個厚度要安裝齒輪,這個厚度必須要比齒輪大一點,才能讓齒輪轉動順暢,但通常設計上這個厚度是和齒輪一樣的,如果用機械設計的說法來說,就是齒輪厚度要負公差,外框安裝齒輪的厚度要正公差,而在實際安裝上,可以夾紙片或墊片讓寬度大一點點
【其他應用問題】
Q1.增減速比有上限嗎?
減速機沒有上限,你轉999999才轉一圈的減速機一定也可以做動,但增速機就不同了,增速機的上限取決於機構間的摩擦,如果摩擦力被放大之後,讓動力轉不動或是讓機構轉動會造成破壞,那就是上限了,如果摩擦越小,齒輪、軸承之間的運轉越順暢,精度越高,理論上可以放大的倍數就越高,一般來說放大個幾十倍應該都不成問題。
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不知如何開始學習嗎? 先進行技能挑戰吧~
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