00's Adventure

作业3:激光切割 [FabNotes007]

第三周的作业:

设计并制作一套参数化「乐高」组件 (a parametric press-fit construction kit)

Press-fit 意思是可以重复组装和拆卸的接头(类似乐高)。这个作业的目的,是让我们理解怎样通过设计制造一套组件,来生成很多不同的东西。

要做乐高嘛,自然就想到七巧板了。于是用 Antimony 来画图。

熟悉 Antimony

Antimony 是个强大的 “node-based” 参数化 CAD 工具。它把每个形状当做具有多个可调参数的对象,由外部输入参数控制形状生成,也可以输出计算结果作为另一个对象的输入。如果你用过 OSX 下的动画原型工具 Quartz composer 或者 Origami,很快就可以上手 Antimony 啦。

安装好程序之后,找到作者 Matt Keeter 录制的 基本教程。跟着教程练习做了个螺丝刀把手:

Antimony 生成 .stl文件很方便。Matt Keeter 还写了一个 stl 文件预览工具:fstl,预览效果如丝般顺滑啊强烈推荐!

小吐槽:用 MacBook 的 trackpad,无法自由旋转 antimony 里的预览视图,必需接个鼠标(按住右键拖动旋转)。

设计

为了做这周的作业才知道七巧板英文名叫 Tangram。一开始有点不知道从何着手,先去网上搜一搜:

发现自己连小学的几何公式都快忘了。。。

在 antimony 新建文件,创建 「2D」 矩形。

我们要在七巧板的每一个组件都切出 press-fit 的接口,以便可以互相拼接。这时候就需要用到 「Difference」命令,从完整的形状减去预留的接口。

看起来是酱紫的:

不同位置和尺寸的接口,需要通过「Translate」和「Rotate」命令来指定。

我们将接口的尺寸设为一个输出对象,就可以保证多个接口的尺寸完全一样。不过随着对象越来越多,在 antimony 里面拖线也是挺痛苦的 - -

这里可以下载我的 Tangram antimony 源文件 ,以及用于切割的 pdf 文件。

切割

周末从广州滚到深圳,第一次来到 szoil 实验室。怀着鸡冻的心情,先练习用激光切割机画了个群主雕:

Fabmodules 确实很好用。首先从电脑中选择设计文件,读取之后选择机器类型,以及要切割的材料。下一步是设置关键的参数,有几个烦人的参数需要在开切前测试一下。

我先试了 speed 4% ,power 90%,仍然没有切穿实验室买的瓦楞纸板。

于是获得经验值:切割又厚又硬的材料(比如厚纸板)时,机器的 「power」需要接近 100%,「speed」需要低于 2%。

另外一个更烦人的参数是 x,y 坐标位置,因为它会随着 dpi 变化。数学渣如我只好每次切之前先用废纸板来测试位置。

切了几次,终于像模像样了:

不过还是没有完全切穿,掰起来挺费力:

Tangram press-fit kit

切完纸板,再试试用亚克力做个 3D 小黄人~

部件图之前已经画好,继续按部就班:

  1. 上传 svg 文件到 fabmodules

  2. 选择「cut acrylic」, 设置 units/in 为 50, power 90, speed 0.8, 并且测试坐标位置

  3. 用「calculate」命令生成 cutting path

  4. 在机器内放好亚克力板, 然后发送已经生成的 path 到切割机

  5. 按下切割机上的 「start/stop」按钮,开始切割

整个过程用时 18 分钟。

问题:切割机还是没有成功切穿一些小的部件,或者把环形边缘直接烧坏了,囧。

不过时间不多,把部件一块块敲出来:

最后一步,就是用胶水把每一片贴起来…… Multi-layer minion 就弄好了:

感觉简直可以用来哄妹子!

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