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2025 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2025-01-13 06:56
Nachdem ich über das Potenzial der 3-Achs-Flip-Bearbeitung nachgedacht hatte, beschloss ich, ein dreidimensionales Reliefgemälde aus laminiertem Sperrholz zu konstruieren. Dieses Stück wäre von beiden Seiten sichtbar, und obwohl die beiden Seiten miteinander verwandt wären, würden sie nicht unbedingt übereinstimmen.
In diesem Instructable werde ich mein Konzept besprechen und meinen Schritt-für-Schritt-Prozess detailliert beschreiben.
Ich habe mit ein paar verschiedenen Bildkonzepten herumgespielt, bevor ich mich für einen Hintergrund entschieden habe, der auf der Textur des Romanesco-Brokkolis basiert. Mit ihrem ineinandergreifenden, skalierbaren Fraktalmuster würde diese Textur sicherlich einen interessanten Hintergrund für beide Seiten des Gemäldes schaffen. Von diesem Punkt an begann ich, von Kindern erstellte Skizzen als Quellbild zu betrachten. Da dieses CNC-Projekt weit von der Norm abweicht – es soll nicht funktional sein und es wird keine Massenproduktion sein – war ich gespannt, wie es sich entwickeln würde, wenn meine ersten Schritte zufällig, spontan und intuitiv wären. Was würde in einem Umfeld, in dem der Prozess normalerweise von vorgegebenen Ergebnissen bestimmt wird, ohne ein bestimmtes Endziel passieren? Zu diesem Zweck habe ich beschlossen, die Möglichkeiten der Geste in Bezug auf die Maschine zu erweitern.
In der Kunstschule hatte ich mich daran gewöhnt, 30- bis 60-sekündige Gestenzeichnungen der nackten Figur zu erstellen, und manchmal passierten dabei wirklich überraschende Dinge. Die Idee war, in großen Mengen zu produzieren und dann die Stapel von Zeichnungen zu sortieren, um diejenigen zu finden, die wirklich auf etwas treffen – eine mühelose Linie, die Bewegung kommuniziert, eine Handbewegung, die eine krumme Figur mit Emotionen auflädt. Ich fing an, mit meiner Maus am Computer zu kritzeln, bezog sich leicht auf den Romanesco, arbeitete aber meistens einige Sekunden lang mit schnellen, unordentlichen Kritzeleien und hörte dann auf. Ich habe mindestens zwanzig Zeichnungen erstellt und zwei für die Vorder- und Rückseite meines CNC-Projekts ausgewählt.
Schritt 1: ArtCAM-Modellgenerierung
Nachdem ich meinen Romanesco-Hintergrund und zwei Zeichnungen ausgewählt hatte, öffnete ich ArtCAM und erstellte ein neues Modell mit den Maßen 48" x 24" x 6". Für das vordere Relief habe ich das Gemüse als Textur verwendet und dann einen Zwei-Schienen-Spline verwendet Ziehen Sie das Relief in einer verdrehten, "fliegenden Teppich"-Form fest. Auf diese Weise mit Tiefe zu arbeiten ist eine gute Möglichkeit, die CNC-Fähigkeiten zu nutzen. Ich habe sichergestellt, dass dieses Relief nur 42" x 18" groß ist (keine großen Sorgen um z at an diesem Punkt), damit ich auf allen Seiten meines Materials einen 3-Zoll-Rand habe, als ich mein Teil bearbeiten wollte. Dies würde mir eine Oberfläche geben, auf der das Teil nach Abschluss des Flips ruhen kann. Meine erste Zeichnung wandelte ich dann in ein Relief um, bei dem die dunkleren Bereiche zurücktraten, während die helleren Bereiche hervortraten. Ich ging zwischen ArtCAM und Gimp hin und her, um den Farbverlauf einzustellen, bis das Relief eine schöne Vielfalt an erhabenen Linien hatte. Ich habe dann den gleichen Vorgang für das hintere Relief durchgeführt, es um 0,75 "unter dem vorderen Relief versetzt und sichergestellt, dass die "erhabenen" Bereiche nach unten zeigten - mit anderen Worten, um sicherzustellen, dass mein Modell niemals dünner als 0,75" sein würde.
Nachdem ich mit dem Aussehen beider Seiten zufrieden war, habe ich die Skalierungsfunktion verwendet, um sicherzustellen, dass der Unterschied zwischen dem höchsten und niedrigsten Z-Wert für Vorder- und Rückseite 5 Zoll beträgt. Ich setze meine Null auf die untere linke Ecke des Modells und Stellen Sie sicher, dass mein vorderes Relief z = 6 bis z = 1 umfasst Fall würde ich das Teil auf die gleiche Weise umblättern, wie Sie die Seite eines Buches umblättern, von rechts nach links über die y-Achse. Ich habe dann meine z-Werte für die Rückseite invertiert und sie von z = 5,75 auf z. gesetzt = 0,75 Es hat einige Zeit gedauert, dies in meinem Kopf zu sortieren - um sicherzustellen, dass ich nicht versehentlich in meine Vorderseite maschinell -, aber es hat wirklich geholfen, mit einfachen Zahlen zu arbeiten. Ich habe dann dieses Modell gespeichert.
Schritt 2: Werkzeugweg
Ich entschied mich, einen 1" Schaftfräser mit einer Untersetzung von 0,5" und einer Zustellung von 0,325" für beide Seiten als parallelen Schrupp-Werkzeugweg zu verwenden. Dies würde viel Material schnell und effizient abtragen. Da der Schaftfräser jedoch geplant war Die Verwendung war nur 4,5" tief, ich stellte sicher, dass ich meinen Werkzeugweg auf einer z-Ebene von 1,8" stoppte (denken Sie daran, dass sich meine Null am unteren Rand des Modells befindet). Um den Schruppdurchgang zu beenden, habe ich einen 1"-Kugelfräser mit der gleiches Stepover und ein Stepdown von 0,2" - dieses Werkzeug war über 7" lang. Ich habe den gleichen Kugelschaftfräser für beide Schlichtwege verwendet, wobei ich jedes Mal über 0,1" schritt.
Um mein Teil zu quadrieren, habe ich einen Werkzeugweg erstellt, der 0,125" in ein Spoilerboard hineinragt. Dieser Pfad würde den Umriss des Materials auf das Board verfolgen und es mir ermöglichen, meinen Nullpunkt einzustellen. Dann, nachdem ich mein Material abgesetzt habe, würde ich verwenden ein weiterer Werkzeugweg, um von oben nach unten zu quadrieren. Ich ging von z = 6 auf z = 4 in Abstufungen von 0,5". Auf diese Weise würde alles richtig ausgerichtet sein, wenn ich mein Teil umdrehte. Nachdem ich meine Werkzeugwege simuliert hatte, habe ich sie nachbearbeitet und den Code überprüft, um sicherzustellen, dass es keine Probleme gab.
Schritt 3: Einrichten der Maschine und Bearbeiten der Vorderseite
Ich habe in ArtCAM ein Bild von meinen Werkzeugwegen gemacht und mir detaillierte Notizen gemacht, um sicherzustellen, dass ich wusste, welche sechsstellige. PIM-Datei welchem Werkzeugweg entsprach. Ich schneide dann ein 5' x 4' Spoilerbrett aus Sperrholz und klemmte es an den DMS CNC-Tisch. Dann, nachdem ich einige Probeläufe gemacht hatte, stellte ich meine TCP-Offsets ein und machte ein Bild der Maschinenkoordinaten. Dies war ein wesentlicher Teil des Prozesses! Ich habe dann meinen ersten Werkzeugweg gefahren - den Umriss in das Spoilerbrett. Dann legte ich mein Material ab und benutzte Blöcke, um es in das Spoilerbrett zu schrauben. Das war ein schönes System, weil ich mir keine Sorgen machen musste, dass meine Spindel mit einem Spannsystem kollidiert. Für eine Sekunde in der Zeit zurückgehen, mein Material bestand aus 8 Platten laminiertem Birkensperrholz, 2' x 4' x 0.75 . Ich habe das Kleben in drei Teilen gemacht, um sicherzustellen, dass ich für jeden Schritt genügend Zeit hatte-- Ich habe die beiden Hälften gemacht und dann zusammengeklebt, das war in dieser Größenordnung eine Herausforderung.
Zurück zur CNC-Maschine. Ich quadrierte das Material, und dann begann der Lauf. Ich habe den ersten Schruppdurchgang mit einem Vorschub von etwa 80 % gefahren, was aggressiv war, aber es funktionierte. Dies dauerte etwa 2,5 Stunden. Der Durchlauf dauerte ungefähr 1 Stunde, und dann öffnete ich eifrig die Türen und saugte das gesamte Sägemehl ab (es war schwer, den Fortschritt zu sehen, weil ich so viel Staub hatte - siehe Bild oben!).
Alles lief schwimmend! Es gab ein paar Blowouts, aber im Allgemeinen funktionierten das Material und die Auflösung recht gut.
Schritt 4: Umdrehen des Teils und Bearbeiten der Rückseite
Dies war der beängstigende Teil - würde alles richtig ausgerichtet sein oder würde ich in meine Vorderseite fräsen?
Ich hatte die Maschine über das Wochenende heruntergefahren, also entfernte ich, als ich zurückkam, mein Teil, säuberte das Spoilerbrett und drehte das Material um. Ich habe es mit dem Werkzeugweg in der Spoilerplatte ausgerichtet und die gleichen Blöcke verwendet, um es zu verschrauben. Dann habe ich die manuelle Dateneingabe verwendet, um den Spindelkopf auf die X- und Y-Koordinaten der Maschine zu bringen, die meinem Nullpunkt entsprachen. Von dort aus habe ich meine x- und y-TCP-Offsets eingestellt. Dann bewegte ich x und y und berührte das Werkzeug auf der Spoilerplatine und stellte meine z-TCP-Offsets ein.
Ich habe die Schrupp- und Schlichtdurchgänge mit ähnlichen Geschwindigkeiten wie auf der Vorderseite ausgeführt. Wegen des Sägemehls fiel es mir schwer, zu sehen, was passierte, aber mit der Zeit wurde ich sicherer, dass alles nach Plan funktionierte. Als alles fertig war, habe ich den Staub abgesaugt und die Rückseite freigelegt!
Schritt 5: Abschneiden der Schultern und Aufräumen des Teils
An der Tischkreissäge in der Holzwerkstatt habe ich eine Schulter abgeschnitten. Nachdem ich erkannt hatte, dass ich jetzt nicht wirklich eine Fläche zum Anschlagen des Zauns hatte, benutzte ich die Bandsäge für die anderen drei Seiten. Ich habe dann meine Kanten geschliffen und die ausgeblasenen Teile der Kontur mit einem Dremel-Werkzeug gereinigt.
Das Stück entpuppte sich als unerwartete, konturdurchsetzte Landschaft, die weit vom ursprünglichen Impuls zur Entstehung des Werkes entfernt schien. Dieses Stück ist ein guter Kandidat für die Malerei, obwohl ich die Art und Weise mag, wie die Topographie durch das Sperrholzfurnier hervorgehoben wird. Es wäre auch eine interessante Form für großformatige Reliefs. Während meine Residenz am Pier 9 andauert, freue ich mich darauf zu sehen, wie dieser Prozess ein Sprungbrett für die zukünftige Arbeit darstellt.