Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

CNC ploča Stolna bilježnica

Otkako sam prvi put pročitao, skupljam pametne načine za pravljenje ravnih zaliha Nomadski namještaj još 1999. godine, mnogo prije pojave CNC alata dostupnih u hobi klasi, koji danas čine takve dijelove proizvodnje prilično jednostavnim. Sada je svijet prepun ljudi koji dizajniraju modele, projektne ormane, skulpture, namještaj i sve vrste drugih cool stvari koje treba sastaviti od dijelova napravljenih na laserskim rezačima i CNC usmjerivačima. Stalno očekujem da se pojavi definitivna knjiga ili web stranica koja pokriva "vrećicu trikova" na organiziran način, ali do sada je nisam pronašao. Možda ovaj članak može poslužiti kao početna točka. U svakom slučaju, mislim da je vrijeme da podijelim svoju bilježnicu CNC ploče.

Predstavljajući ovaj materijal, želim prvo priznati moje poštovanje prema svjetski utemeljenim i drevnim tradicijama stolarije. Na trenutak ne zamišljam da je bilo što od toga fundamentalno novo. Ali ja vidim potrebu da se ove informacije organiziraju kako bi se odgovorilo na potrebe malog CNC alata koji želi sklopiti, samoregulirati i / ili demontirati zglobove na ravnoj podlozi, npr. Šperploča ili plastika. Ili samo da je inspirira.

Mogu povrijediti neke pojmove, bez smisla, i drago mi je da ih mogu ispraviti oni koji su upoznati s tradicionalnom stolarijom. Općenito, pokušao sam upotrijebiti opisne pojmove umjesto "odgovarajućih" imena kako bih izbjegao konfuziju, ali tu i tamo sam se možda poskliznuo i nazvao ružu nekim drugim imenom.

Da bih pojednostavio stvari, isprva razmišljam samo o spojevima između dva panela. Isto tako, opet radi jednostavnosti, ograničio sam se na tehnike koje koriste sve-put-kroz rezove, orthogonal na ravninu zaliha. Da biste osjetili koliko složenost ove teme može postati, bez tih ograničenja, i koliko brzo, provjerite Jochen Grosov 50 Digital Wood Joints projekt. Evo montaže najavnih minijaturnih prikaza kako biste ojačali apetit:

U ovom članku, ipak, namjerno razmatram vrlo ograničen slučaj: dva (ili samo jedan) izrezana dijela, bez rezova s ​​parcijalnom dubinom, i rezna osovina uvijek na 90 stupnjeva prema površini zaliha. Čak i uz ova ograničenja, mogućnosti su bogate.

Laserski i rotacijski rezači - problem unutarnjeg ugla

Hobi klase laserski rezači i CNC usmjerivači imaju svoje prednosti i nedostatke. Laserski rezači mogu izrezati mnogo sitnije detalje jer imaju vrlo mali "obrez.". S druge strane, oni su skuplji i ne mogu raditi rezanje na djelomičnu dubinu ili "džepiranje" kao CNC usmjerivač. Oni također koriste toplinu, koja može izgorjeti supstrat i / ili stvoriti neugodne gasove. S druge strane, efekt paljenja može se koristiti dekorativno. CNC usmjerivač može mijenjati bitove i rezati složene oslobođene površine, ili napraviti rezove s mitered ili na drugi način profiliranim rubovima. Ne mislim da se niti jedan alat može opisati kao jednostavno "bolji", i, uz jednu malu opomenu, sve ovdje prikazane tehnike mogu se jednako koristiti s ili laserskim rezačem ili usmjerivačem.

Zbog vrlo malog kanala za rezanje, laserski rezač može proizvesti unutarnji kut s oštrim kutom, dok je rotacijski rezač s fizičkim alatom ograničen na unutarnje kuteve zaobljene na radijusu reznog alata:

Verzija s laserskim rezom, s oštrim kutovima od 90 stupnjeva, prikladna je za uporabu u jednostavnom spoju na rubu:

Međutim, verzija s rezom usmjerivača ne funkcionira. Zaobljeni kutovi naliježu jedan na drugi i rubovi dijelova se ne slažu. Naravno, možete odrezati svaki utor malo dublje, au nekim aplikacijama to može biti u redu, ali to ostavlja prazninu u središtu zgloba i koncentrira stres na zaobljene kutove. Bolje rješenje je ovo:

Sada su unutarnje strane rubova čiste. S druge strane, u spojenom spoju vidljivi su okrugli odvojci. Ako vam to, naravno, smeta, možete to i učiniti na ovaj način, ako je vaš rezač dovoljno uski:

U prosjeku, ova metoda nudi najbolji kompromis, IMHO: Ravne površine između dijelova čvrsto stoje jedna nasuprot druge, a sami divoti su skriveni unutar zgloba.

Da bi se pojednostavio prikaz, spojevi ispod prikazani su s idealnim “laserskim rezanjem” unutar kutova. No, sve bi ih trebalo odmah prilagoditi rotacijskom rezanju primjenom gore opisanog metoda podjele.

magnetizacija

Mnogi od ovih spojeva su simetrični i mogu se sastaviti na više načina. Gore navedeni spoj, na primjer, može se sastaviti na dva različita načina (četiri ako su dopušteni pristupi odozdo). Što je točno?

Često je moguće namjerno razbiti ovu simetriju tako da se dijelovi mogu sastaviti samo na jedan način, ili barem na manje ili više očigledno ispravnih načina. Sada se spoj još uvijek može pogrešno sastaviti, ali su oskudne orijentacije očito pogrešnije, jer rubovi dijelova više nisu poravnati.

Ovaj trik može biti vrlo zgodan u složenim strukturama, posebice za dijelove pribora, kako bi se krajnjim korisnicima onemogućilo stavljanje spoja unatrag. Zovem spoj koji ima svoju simetriju namjerno razbijenu na ovaj način "pristran".

Križ (“X”) zglobova

Evo verzije osnovnog "prolaznog" spoja s prorezom u kojem jedna strana ima ugrađenu snap-lock funkciju. Kvačice se mogu pristupiti s kraja spoja. Umetnite mali plosnati odvijač, malo ga odvojite i mogu se odvojiti i spojnica se ponovno otvoriti.

Ali pomaknite kuku i ulov daleko od rubova zalihe, a djelovanje zasuna postaje "nepovratno". Imajte na umu da oba dijela zalihamogla uključuju i kuke i ulove. Prikazujem samo "jednostrane" zglobove za jasnoću.

Zamijenite kuku izbočinom, a uskočnik postaje zapinjač: Dio će se "zalijepiti" na mjestu, ali se može ukloniti s dovoljnom snagom.

Zadržavanje bi se moglo uhvatiti na jednom mjestu ili na više mjesta.

Ovo je još neobičniji "X" zglob koji koristi radijalno blokiranje kako bi zapečatio posao.

Moguća je i pristrana verzija. Evo sličnog spoja sa slomljenom simetrijom, rastavljenom (lijevo), sastavljenom u povoljnijoj orijentaciji (srednji), i sastavljenoj u svojoj "ometenoj" orijentaciji (desno).

Zaključavanje ili zadržavanje može se dodati stacionarnom članu, kao što je prikazano gore ...

… I / ili rotiranom članu, kao što je prikazano ovdje. Imajte na umu, u ovom slučaju, da nije bitno ako je profil ulova zakačen ili zaobljen: Kada se ulov pojavi u utoru, bit će vrlo teško izaći. Za reverzibilnu verziju, pomaknite utor i kvačicu na rub zalihe.

Konačno, u slučaju "X" spojeva, ako je jedan član uži od drugog, moguć je raspored s prorezima pune širine:

Takvi spojevi mogu biti korisni posebno za police ili druge uspravne primjene gdje se gravitacija može iskoristiti za držanje komada, te mogu biti pristrani ili na drugi način modificirani kao "T" spojevi opisani u nastavku.

T-spojnice

Ovdje je jednostavan "mortise and tenon" tip joint. Možemo podijeliti "mortise" i "tenon" na dva mjesta i kartice (ili na onoliko slotova i kartica koliko želimo). Ako prekinemo simetriju proreza i jezičaka, zglob postaje pristran. Ako proširimo karticu na malu udaljenost pored debljine stokova, možemo dodati lako dodane kvačice ili zaporke koje zahvaćaju na suprotnoj strani proreza.

Sada se mogu uvesti spojni elementi u ravnini jednog komada. Ovaj kvadratni spoj na kvadratnoj ploči vidljiv je na brojnim komercijalnim proizvodima s CNC rezovima, primjerice, s priborom Phlatformer vakuumom i nekoliko popularnih 3D setova pisača:

Ova posebna konfiguracija bila je predmet debate o nomenklaturi ovdje na blogu ne tako davno, iako ne mislim da je postignut bilo kakav konsenzus. Zanimljive mogućnosti uključuju „spoj na kavijaru“, „zajednički krevet“ i „Pettisov zajednički“ (koji je moj osobni favorit, jer poštuje Stiglerov zakon).

Gotovo sigurno postoje drugi pametni načini ugradnje metalnih elemenata za pričvršćivanje ili drugih dijelova zajedničkog hardvera u ovoj vrsti stolarije koju još nisam vidio, i / ili koje još nisu izumljene.

Kutni spojevi (“L”)

Taj raspored međusobno povezanih jezičaka i utora pod kutem od devedeset stupnjeva je, naravno, prastar i rudimentaran. Većina ljudi ga naziva "kutijom za zglobove". I ona također može biti pristrana razbijanjem simetrije.

I to je jednako pogodno za pričvršćivanje vijcima.

Kose (“V”) spojevi

Iako spoj na navojnu maticu zapravo ne funkcionira, osim ako su dva dijela pod pravim kutom jedan prema drugome, općenito se spojevi "L" mogu pritisnuti i za akutni ili tupi kut.

Dno utora više se ne indeksira blizu površine zaliha, ali ako se članovi drže u ravnini nekim drugim sredstvima, primjerice ljepilom ili uvođenjem treće ploče (kao što je prikazano na desnoj strani), stvar.

Zanimljivu varijaciju ove metode, u kojoj su prsti zaobljeni, upotrijebio je Sebastien Wierinck u svojoj stolici 01, kao što je prikazano:

Sebastien koristi igle, vjerujem, trčeći dugim putem kroz oba seta prstiju, duž osi svakog zgloba, što zahtijeva operaciju bušenja izvan ravnine koja je tehnički onemogućena prema našim pravilima. Ali ti spojevi se sigurno mogu zalijepiti. Međutim, ako koristite ljepilo, zaobljeni prsti, kroz njih mogu izgledati bolje, ograničit će površinu koja je na raspolaganju ljepilu.

Koplanarni spojevi ("I")

Ovdje je, na primjer, klasičan „prst“ spoj koji se koristi za spajanje članova u istoj ravnini za lijepljenje.

Ova isprepletena verzija "bulbed" ne ovisi o ljepilu zbog njegove čvrstoće u napetosti. Ako se ostavi da se ne odlepe, naravno, ovi plosnati spojevi zahtijevaju određena sredstva kako bi se dva komada držala u istoj ravnini kada se spoj koristi. Ovdje je varijacija "žarulje" zgloba koji dopušta za djelovanje u ravnini:

Želim ovo nazvati "šarka Kanelba", za Georgea S. Kanelbu iz New Yorka, čiji projekt "Cube Desk" u knjizi Popular Popular Science iz 1984. godine 67 Nagrađeni projekti iz šperploče je jedino mjesto gdje sam ga vidio.

Kanelba šarke mogu biti lančano povezane kako bi se napravile "zmije". Pojedinačne šarke, naravno, mogu se postaviti na "stop" pod kutovima koji nisu 90 °.

Flexures

Iako nisu strogo "zglobovi", postoji klasa pametnih CNC trikova koji ispunjavaju naše kriterije za uključivanje ovdje (dva ili manje članova, sve-kroz-prolazne rezove na 90 stupnjeva) koji su dizajnirani da iskoriste prirodnu elastičnost sam materijal panela za stvaranje živih šarki, opruga i drugih dinamičkih elemenata savijanja. Već smo raspravljali o integralnim pregibima s našom raspravom o hvatanju i zadržavanju, gore.

To je u ravnini proljeće ili element živog zgloba koji je nalik na savijanje trake, ali s "kroz" rezove. Ako nije ograničena na kretanje u ravnini, takva će značajka biti prilično nestabilna. Ovo je verzija pogodnija za savijanje izvan ravnine:

To je pomalo poznata Snijlab tehnika šarke (koja i dalje vjerujem da bi se trebala zvati "sninge"), uzorak harmonika-rez koji omogućuje stabilno izoštravanje izvan ravnine. Najčešće se izvodi laserskim rezanjem šperploče, ali nema razloga da se ne može rezati pomoću CNC mlina i / ili drugih materijala, iako će se router-cut sninge morati produljiti kako bi se postigao isti stupanj fleksibilnosti. kao laserski izrezana verzija, jer utori usmjerivača moraju biti znatno širi.

Naposljetku, ovdje je čudna spiralna tehnika koja se može slobodno objesiti, zahvaljujući dobrim ljudima na PlasmaCAM-u. Spirala je izrezana iz komada čelika pomoću CNC plazma rezača, ali ista ideja mogla bi raditi s laserskim rezačem ili mlinom, u drugom materijalu.

Završne misli

Ovo je očigledno veliko područje, a ovaj post - nezgrapan kakav jest - samo se ogrebotine po površini. Kompajliranje, nove varijacije i ideje su mi se javljale, kao što mislim da će vam to i učiniti. Pravila igre, opet, su jednostavna: sveobuhvatni rezovi, 90 stupnjeva prema površini dionice, uključeni su samo jedan ili dva rezana dijela. Kakve sam pametne trikove propustio? Javi mi, ispod.

Udio

Ostavite Komentar