CAD

Home/CAD

August 2016

NU JÄVLAR, NU KÖR VI!

By |August 23rd, 2016|Books and Magazines, CAD, CNC, Girl Power|

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

 

June 2016

Nye nisjeprodukter !

By |June 16th, 2016|CAD, Shapeways|

Knipsekasser.

Har du vært så uheldig at du har gått hen og impulshandlet en svindyr Ray knipsekasse, selv om det mangler deler i fronten ? Litt bekymret for at fruen skal bli sinna fordi halve feriepengebudsjettet gikk med til noe som ikke engang kan brukes ?

Frykt ikke ! Nok en gang kommer TimeExpander til unnsetning. Samtlige plastdeler er modellert og lastet opp på Shapeways. Man kan her handle den ene enkeltdelen man trenger, eller ett sett med en av hver type del. Enkeltdeler finner du her.

Vær obs på at den svarte plasten er matt. Man kan kjøpe en polert, hvit plast, men denne må isåfall spraylakkeres med akryl for å få riktig finish.

Siden vi naturlig ikke har hatt tilgang til orginale CAD-tegninger eller støpeformer, så er hver enkelt del målt og modellert fra bunnen av.

Flipperspill.

Litt redd for ramper ? Liker du derfor å skyte mot senter på Attack From Mars ? Har braketten for 3-targetbanken brukket ? Er Marco “out of stock” ?

Frykt ikke ! Vi har modellert delen, og Pop Bumper har hatt den i drift en god stund på vår egen AFM i kjelleren på Work-Work.

 

April 2013

Nixieland

By |April 20th, 2013|3D Printing, CAD, Concrete Clock|

Det jeg _egentlig_ hadde på agendaen, da jeg var i Makerbot-kjøpemodus for en god stund siden, var jo å printe sokler til IN-1 nixies. Den noe brutalist-/retrofuturisk-inspirerte betongklokka hadde ikke sokler, og så ut som et lite helvete inni. Sokler til disse rørene var unobtainium.

Jeg er en sånn type person som går inn i et annet rom for å gjøre / hente noe, for så å stoppe opp og se meg forvirret omkring når jeg er fremme. Da botten ankom, så var det jo så mye annet å printe at dette helt gikk i glemmeboka.

D.v.s. helt til i går kveld.

Tidligere har jeg benyttet psychodyre pinnesokler fra Mill-Max, men nå har jeg istedet laget et printbart design som baserer seg på Molex crimp-terminaler (08-50-0106 eller 08-50-0108). STL-filene ligger ute på Thingiverse, så det er bare å laste ned for de som vil integrere disse i klokka si.

 

November 2012

Spot the repro !

By |November 21st, 2012|3D Printing, CAD, Pajazzo, Shapeways|

Husker du de gamle knipsekassene ?

I do.

De kronespillene med best feel var definitivt Ray-kassene som var utplassert av Norges Røde Kors. De finnes fremdeles. De er relativt ettertraktede, og du må regne med å bruke en del penger hvis du skal realisere guttedrømmen om en slik på veggen i kjellerstua. Enkelte av dem kan dessverre mangle deler som er komplett umulig å oppdrive – uansett lommebok.

Dette er heldigvis en type problemstilling som snart er like aktuell som papiraviser. Med en 3D-printer stående på tørketrommelen inne på vaskerommet, så kan du lage det meste. Prosessen er rimelig enkel, men kan være tidkrevende hvis man ønsker et nøyaktig resultat. Man måler først en orginaldel. Deretter lager man en modell som representerer delen i et CAD-program (som eksempelvis Autodesk 123D) . Med den verktøykjeden jeg har i dag (jobber med saken…), så må modellen korrigeres for enkelte verktøy- og materialegenskaper, som eksempelvis krympefaktor ved avkjøling. Modellen konverteres deretter til STL, som så slices for å generere en stack av 2-dimensjonale toolpaths som til slutt sendes til printeren i form av GCode.

Et utvalg deler organisert i MeshLab før slicing og printing.

 Sammenligning av reprodel og orginaldel. Dimensjonsavvik er under 0,2 mm.

Next up: Hive på køl for å ferdigstille clamp-on servoventil for dialyseslanger. Jeg har ikke blogget noe om dette enda, da det fremdeles er litt i R&D-fasen og designet er i en viss flux. Det er et rimelig spennende prosjekt, da resultatet faktisk er nyttig (gitt at vi klarer å slå kloa i noen ultralydbaserte flow-sensorer som ikke knekker budsjettet). Dessuten er det ikke flust av opensource  medisinsk utstyr der ute fra før. Pga overhengende sannsynlighet for krav om ymse godkjenninger og seritifseringer, så blir det neppe noe kommersielt produkt av det, men man kan jo alltids opensource design og firmware – påstemplet en passe heftig disclaimer.

January 2012

Kanonstøperiet – del 4 (The shape of things to come)

By |January 25th, 2012|3D Printing, CAD, Coil Gun, Electronics|

Jeg er igjen svanger med en liten statusrapport.  3D-printern har gått i ett de siste dagene, og det luktet i perioder så kraftig at hele kostebinderiet måtte flyttes inn i vaskerommet, som har mekanisk avtrekk. Madammen antydet at det luktet styren (vinylbenzen), og jeg er ikke i en posisjon til å motsi henne.

Er du helsefanatiker og har lyst på MakerBot, RepRap eller Ultimaker, så kan det være kjekt å ha i bakhuet at det er en del avgassing fra varm ABS i printprosessen – et faktum som forbigås i øredøvende stillhet i absolutt alle diskusjonsforum, FAQs og leverandørsider. Såvidt meg bekjent, så er ikke dette stoffet klassifisert som noe annet enn irriterende, men det står likevel på “lista” over mistenkte karsinogener. Mange kjøper jo disse maskinene for å lage ting sammen med ungene sine, så det er en viss grunn til bekymring.

De siste printjobbene har i hovedsak vært pulsmoduler til den lille kanonen vår. Jeg planlegger å bruke  5 moduler, der hver modul er konstruert av 3 deler. Bildene under viser den mest komplekse av disse.

En slik tar ca 6 timer å printe og veier ca 0,3 kilo etter at den er populert med komponenter. En modul lagrer i overkant av 200 J elektrisk energi. Med 5 moduler, så disponerer vi da ca 1KJ for å aksellerere et prosjektil på ca 2 g ( – med noe tap…). Med maks medvind, så bør en kunne håpe på en munningshastighet et sted mellom “nedoverbakke” og en slapp luftpistol fra 70-tallet. Kommer tilbake med målinger når jeg har ladekretsen på plass, får rigget opp datalogger og gjort noen testavfyringer.

Morsomt uansett resultat, da jeg har fått kommet skikkelig under huden på Autodesk123D. Dette til tross for at brukergrensesnittet høyst sannsynlig er designet av wannabe hipstere med bart og rutete, trange bukser. Produktet er slett ikke så ille hvis bare tar seg tid til å gråte litt av og til, samt passer på å lagre ofte.

Presisjonen i printinga er det ikke noe å si på. Hvis jeg tar høyde for et dimensjonsavvik på ca 0,5 mm i designene, så smetter det meste av deler fra meatspace på plass med et tilfredsstillende schmooookk etterpå.

Etter at manøvrerte meg ut av “non sticking ABS”-myra uten alt for mye besvær, så har jeg også begynt å printe raftless. Jeg har også tatt meg tid til å få kontrollpanelet opp å snurre, slik at jeg kan printe direkte fra SD-kort uten å ha en PC i nærheten. Jauda, vi har da vært riktig så bizzi i det siste.

PS. Hvis du er nysgjerrig på hva den svarte blanke bakgrunnen er, så er det bunnen av de noe større kondensatorene som sanns vil inngå i 2.0 versjonen (BFG Stand-the-hell-back-edition). En av disse veier 1,6 kilo og gir 1KJ alene. Har dessverre “bare” 5 av dem, men jeg frykter likevel de kan gi i overkant rimelig med “oomph”.

På grunn av helsikes forbanna Ohm, så hjelper det svært lite å dumpe inn mer energi hvis du ikke får gjort noe med virkningsgraden først, og pga helsikes forbanna Einstein, så kan du heller ikke forvente å doble hastigheten hvis du dobler energimengden.

D e r f o r, så hadde det (uten å love noe som helst) – sånn helt hypotetisk – kunne vært et drepandes moro prosjekt å bruke disse litt større røverne til noe litt mer fancy og utfordrende. Eksempelvis til å pumpe en bitteliten meatgrinder som så i sin tur ble brukt til å pumpe en aldri så liten rail-gun. O & E vil fremdeles jobbe mot oss i kulissene. Mekanisk vil det være et mye enklere prosjekt, men et swithingmessig mareritt og litt mer scary på en del andre måter (karbontracking i middelaldrende mannekropp er eksempelvis noe en ønsker å unngå). Det eneste jeg må lokalisere før noe sånt kan påtenkes er kilder til en komponenttype jeg ikke engang vet navnet på (SCRish greie det også, bare motsatt. Vet den finnes der ute – somewhere…)

Retter forøvrig en takk til Anders M. for forsendelsen med 8 kilo kondensatorer. Sånne lesere vil vi ha :)