Jeg ble jentepappa for snart 15 år siden. Som alle gode jentepappaer, så begynte jeg å snekre dukkestue. Jeg hadde heller ikke den gangen trua på å gjøre ting halvveis, så jeg startet selvfølgelig med å konstruere møbler fra bunnen av – av eik.

Først, så handlet jeg boka “Making Miniature Furniture” av John Davenport, som jeg mistenker er pensjonert møbelsnekker. Møblene var konstruert med usynlige dove tail joints, håndlagede messingbeslag og innfelling av ymse tresorter, hvilket var noe bortenfor skillsettet til en nybakt jentepappa. Jeg var så en svipp innom “Making Tudor Dolls’ Houses” av Derek Rowbottom før jeg fant en bok, som hadde konstruksjonstegninger det faktisk var mulig å følge for noen med mindre enn 30 års erfaring som møbelsnekker og begrenset budsjett for miniatyrverktøy.

Jeg endte opp med “Make Your Own Doll’s House Furniture” av Maurice Harper. Sist jeg hadde den oppe, så hadde jeg også vært en tur innom Nilsson trelast for å handle meg en bit eik, samt en tur innom Østerlies fargehandel, for å handle shellakk og møbelvoks.

Nå. 15 år – og ett møbel senere, så er dukkestua fremdeles ikke påbegynt, men yngstejenta har tatt opp tråden. Hun har fått med seg at hun er datter av norges ukronede mester i prokrastrinering, så det har ikke stått på tidligere påminnelser, men jeg har vært litt for flink til å engasjere meg i ymse andre prosjekter, så samvittigheten er ikke den beste.

Men nå !

Nå er prosjekthorisonten åpen. Ihvertfall nesten. Har noe greier, som skal ferdigstilles til uka, men det er håndterbart.

Til høyre for meg, så har jeg nå en stack med finér. Blant annet rosewood og ymse andre eksotiske treslag, beregnet for gitarhalser. Til venstre for meg, så har jeg en liten 7-tommers CNC. Bak meg står en flatbedscanner. NU JÄVLAR, NU KÖR VI!

Trinn 1 – Scanning.

Puristene sverger til tynne filer, sandpapir, og til nød 1/12-skala elektroverktøy. Jeg er mer – pragmatiker. Vi lever tross alt i 2016. Datamaskinen er oppfunnet og vi har ikke uendelig med tid, slik som pensjonerte møbelsnekkere har.

Vi starter med en “George I Chair”, som ser rimelig overkommelig ut. Tegninger av denne fores inn i den digitale toolkjeden via en flatbed-scanner.

Vi har nå en bitmap, som må renskes opp litt før vi kan gå til neste trinn. Photoshop er fin å bruke til slikt.

book

Trinn 2 – Vektorisering.

Planen er å ende opp med en toolpath for fresen, så den bitmappen må vektoriseres. Etter en runde med ymse “la oss vektorisere bitmappen din”-sites og en hønngammal versjon av Illustrator, så endte jeg opp med dette. Clöse enough for et forsøk på å importere inn i Fusion 360.

Illustrator

Trinn 3. Touch-up og import i Fusion.

Vi har nå en vektorisert representasjon av den samme stolen, men det er litt huller her og der, samt at den er litt rufsete. Ved å importere SVG-fila inn i en fusion sketch, så kan vi veldig enkelt reparere hull, samt ekstrudere resultatet til en solid modell.

sketch

Trinn 4. Solid.

Dimensjoner er kjekt å tenke på allerede nå. Ta et par målepunkter i modellen og i orginaltegningen. Skyvlær er din venn i meat space og model/sketch er din venn i model space. Nå skalerer vi bare tegningen, slik at den er dimensjonsnøyaktig, høyreklikker på flatene som representerer objektet og velger “extrude” – til riktig tykkelse.

render

Trinn 5. CAM.

Nå er vi klar for å generere toolpath. Hopp til CAM-view i fusion. Her definerer vi et nytt setup, som inneholder informasjon om akser/koordinatsystem og emne. Under setup, så definerer vi en ny jobb. Her kan CNC-entusiasten boltre seg i en avsindig mengde prosessvarianter, men jeg valgte “3D Adaptive Clearing”.  Her må vi definere ymse parametre, som spindelhastighet, geometri på fresebit, ymse rater og geometrier.

Er man usikker på om man har gjort ting riktig, så kan toolpathen simuleres i Fusion.

simulering

Trinn 6. Post prosessering.

Når vi er fornøyd med CAM-oppsettet, så kan vi generere g-code for CNC-maskina. I dette tilfelle, så er det en noe modifisert Zen-CNC, kontrollert av en liten Arduino med GRBL. GRBL er ikke en predefinert CAM-profil i Fusion, men det finnes heldigvis nedlastbare profiler, som man kan importere. Man navngir jobben og velger fil/mappe. Pga oppløsningen på modellen og det faktum at jeg har valgt en absurd tynn endmill (0.8mm), så har vi nå en relativt småvoksen fil med G-code.

gcode

Trinn 7. G-code sender.

G-Code er en veldefinert standard for CNC-maskiner. P.g.a. noe begrenset kapasitet på arduinoen og oppsettet mitt, så må jeg streame gcode over til fresen via USB. Dette kan gjøres med en hvilken som helst gcodesender, men jeg har valgt å bruke GrblPanel, som jeg håper har blitt mer stabil enn sist jeg testet den.

grblpanel

Trinn 8. Fresing

Resten av kvelden skal jeg bruke til å be til et større sett av ymse avguder. Det er for seint å frese i dag, siden jeg da vil terge på meg fruen, jentene og katta p.g.a. det infernalske støynivået. Vi får nappe i startknappen i morra, og så ser vi hvor det bærer. I fall det ramler ut noe, som vagt minner om en stolrygg, så er det overhengende fare for at det kan bli live-fresing på Maker Faire. Hvis ikke, så vil dere bli møtt av statiske modeller, en vegg av unnskyldninger, fremført på chewbacca defense-maner.

I teorien, så kan jeg nå frese ut så mange “George I” stolrygger, som jeg bare ønsker, men i praksis, så har det vist seg at det er nå det blir spennende. Motoriserte hjemmesnekrede maskiner har en tendens til å oppføre seg penere i CAD-systemet enn i meat space. Fresebits vil knekke og det vil bannes – intenst.

Oppdatering:

Her er resultatet etter første fresing. Jeg hadde opprinnelig laget “ører” i designet, slik at delen ikke skulle løsne fra emnet, men disse ble av en eller annen grunn ikke med. De fineste detaljene, på stolryggen, kom heller ikke med, da sporene var smalere enn diameteren på fresen. Jeg måtte derfor stoppe fresinga 0,3mm fra bunnen av emnet, så det ble litt rufsete i nedkant. Jeg hadde valgt Sapelli (Entandrophragma cylindricum), men jeg tror kanskje dette er litt for mykt. Vi får teste rosewood neste gang. Fresen, var en flat endmill, 0,8mm i diameter. Etter montering og pussing, så kommer flere lag med shellakk, etterfulgt av voksing.

CNC