2009年6月28日 星期日

歪著看就簡單多了~座標轉換與刀具路徑


續上篇文章

http://tw.myblog.yahoo.com/looka330/article?mid=34422&prev=34468&next=34390

在提到刀具從1.走到2.時,我用了平面上兩點求中點的方法

偷懶終究還是被kchou大抓包了,就是有一回抓到我跟人討論牛頓第三定律出包的那一位

一次出包、一次偷懶都被抓,馬虎不得咧

不過我還蠻佩服kchou,每次都不直接說哪裡有誤,而是換個方式再問我一次

然後就會猛然驚覺:哎喲喂呀~

這個圖中,上下兩個斜線的斜率並不同

畫個延長線會更清楚

因為位置2.上,刀具圓心與工件上的圓點連線,必須垂直於下面的斜線

所以與位置1.的圓心,三點不共直線

角度資訊、斜率、刀具半徑啥都有,要算很容易,當時偷懶是因為刀具半徑只有1mm

X、Y的座標誤差只有0.0x mm,這部分又是工件的外形,不需要跟別的工件配合...

so...用國小數學近似過去,這邊提供給需要的人做參考,以下才是這次的正題

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這次的工件如下圖,右上方、右下方各有五個小黑點,小黑點互相間的X、Y軸距離都是"7mm"

只是右下方是斜著擺,當你不是用solidworks這種方便軟體時,怎麼"精確"標出右下角那五點的座標咧?

畫出來用量的?不準吧!

用三角函數一個一個算?太慢吧!

這次我提供一個座標轉換的方法:座標旋轉

首先,我們有什麼資訊?

a.的長度是15、b.是48,所夾的角tan-1(-15/48),大約等於17.35

既然斜邊長是已知的,我們不妨把下面斜斜的腳,以(21,-60)為圓心,往逆時針旋轉17.35度

讓上下兩隻腳都對齊座標軸,這樣的座標應該就很好標了!

為了方便閱讀,我把它標示在左下角

然後把這些(128,-64)、(135,-71)、(128,-78)、(121,-71)都減去剛才的旋轉圓心(21,-60)

等於(107,-4)、(114,-11)、(107,-18)、(100,-11)

然後把上述座標帶入下面的旋轉矩陣的(u,v)值


出來的(x,y)再一一加回(21,-60),就成了

(121.93,-95.73)、(126.52,-104.5)、(117.75,-109.09)、(113.16,-100.32)

這樣要手繪再量?應該精準不到小數以下第二位...

要用邊角關係、以及斜腳寬度22的資訊一一去算?也太慢...

只要用座標轉換的旋轉、加減、縮放,可以在很短的時間內標出精確尺寸哦

以下是輸出,斜斜腳上的五個孔,上下、左右兩兩連線真的是互相垂直、又相交於中間的大孔!


2009年6月23日 星期二

強者我的媽呀

因為期待電影的上映,又喜歡文字的各種變化

所以我在MSN上寫著:"遍行叮噹"、"明天上映"

娘敲我了...

娘:"有小叮噹的展覽喔"

我:"...是變形金剛啦!"

娘:"啊不是演過了"

我:"那是第一集,都已經過兩年了..."

娘:"時間過這麼快"

我:"是啊~總覺得..."<=開始感嘆光陰似箭的我

娘:"我以為我們上個月才去看的"

我:"那是魔鬼終結者4啦,被你打敗ㄟ"

娘:"是喔?你去忙,我去看電視了,晚安..."

啥毀啦!?

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某天我指著路上的白色BMW五系列說:老鷹眼真可愛ㄟ,好喜歡...

過沒多久,娘指著一輛開過來的白色有屁股小march說:這是你剛才說的車ㄟ!

我:"娘,那個不一樣啦,差很大ㄟ"

娘:"阿不都是車"

2009年6月22日 星期一

學了捨不得用嗎?談基礎數學與刀具路徑


用了上回提到的"頭G"法

http://tw.myblog.yahoo.com/looka330/article?mid=33306&prev=33561&next=32912&l=f&fid=8

我們的銑刀已經從下圖的黑色圓圈 "滾"到藍色圓圈處,而且所走的路徑為最短、沒有突然的加速

此法可在不提高進給速度下:縮短加工時間、降低刀具磨耗、減少材料浪費...

至於G碼該怎麼寫,要看工件的外廓交角是多少、刀具尺寸是多少

移動前後的刀具圓心連線是三角形的斜邊

此三角形與 "工件斜邊與附近任意兩平行於X、Y軸的直線,所圍的三角型為相似三角形"

於是刀具"漂移"前後所產生的X、Y軸變量即可求得,配合G02碼便能順暢的漂移...

以上是前情提要

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然後咧,這次我們走到座標1.(-60.42, -28.06),開始走原弧到座標2.處

中間有一個準備加工的孔,座標(-56.25, -32.5),座標2應該是多少?

而且這工件的斜邊上下的角度並不同,我們該在哪裡出彎、降檔、踩油門呢?


卡住了?那應該是被工件上眾多的數據、或是我的文字誤導了!

其實這也是國小數學有提到的:如何在任意兩點間做出垂直平分線

國中數學有再次提到座標求法,兩點座標加起來除以二便是中點,於是我們可以推算座標2的值

以下是完成品


下圖的黑色輪廓是工件的外形,紅圈是銑刀

工件兩端圓圈外徑5mm、銑刀外徑4mm、中間瘦的地方寬度是2mm

已知工件左側圓心座標:(11.5, 0),問銑刀走至紅圈處的圓心座標是多少?


想一下...

1.工件半徑是2.5、銑刀半徑2,加起來的4.5是平面上三角形的斜邊

2.銑刀半徑是2、工件中央部寬度是2,2+(2/2)=3,這就是三角形的高

於是根據畢氏定理,這直角三角形的底就出來了,然後銑刀座標也就知道了

以下是成果


過去一直是二維加工加上深度

這次有轉換座標平面,做出XZ平面的圓弧


這又是KYOSHO 4RUNNER的零件,繼上回CCVT後又一樁

http://tw.myblog.yahoo.com/looka330/article?mid=33680&prev=33766&next=33645&l=f&fid=8


我...我突然不怎麼喜歡這車了,累屬...


說了這麼多也是白搭,因為現在畫好3D圖丟給kam去生成刀具路徑就好啦!


現今的加工型態由早期的傳統加工轉變數控加工,做為中間橋樑的G碼逐漸沒落

將加工的內容過程拍攝分享技術的傳承,呈現出機械加工的微妙樂趣。

汪老師對不起,不要告我啊...

這段話是我從汪老師的部落格竄改過來的

你有多少本?我都省著用...膝關節

本來今天要寫寫關節活動幅度與肌肥大的關連,不過一則新聞讓我岔開了話題

主要是義守大學附設醫院骨科部關節重建科主任提到:想要一雙勇腳,應選膝蓋軟骨少磨損之運動

我常跟週遭的人說:膝關節我都省著用;但要用到時,我要他強而有力!

想做心肺有氧時,我以單車、滑步...等,較不傷膝的運動進行

不會把跑步、競走、健走、登山...當成每週、甚至每天必做的運動

但要從事上述活動時,我要有不落人後的體能、妥善率極高的關節

所以我用阻力訓練進行裝備保養

我承認健身房的重度使用者也是另一種阿宅,只是宅在公共建築裡

所以把健身中心當成"精神時光屋"是比較好的(詳見鳥山明的漫畫:七龍珠)

把身體肌肉、關節、軟組織...強化了,才能支持你做各種活動而不至於受傷

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生活圈的關係,常常經過大安公園,也看過不少繞著公園跑的固定班底

從一開始跑的飛快,過一陣子變成"拖著跑",再過幾個月變成戴著單邊護膝跑,再來變成雙邊護膝

最後變成單手扶著腰跑(因為吸收衝擊的膝關節壞掉了、或大腿肌力不足以有效緩衝,力便往上傳到脊椎)

然後固定班底就少了一個人...

每隔幾個月就消失幾個人、再增加一些熟面孔、變成固定班底、然後又消失...

走路時,每個步伐膝關節要承受體重3-5倍左右的衝擊

跑步與穿高跟鞋同,每個步伐膝關節要承受體重8-10倍的衝擊

真能每天進行而膝關節不磨耗?即使是年輕人,天天跑也會令受損的組織來不及修復

最要命的是有為數不少的人以為只要有運動就能減肥(雖然減肥要靠運動,但其中是有訣竅的)

於是在減肥的日子裡天天跑步,殊不知自己的身體不堪如此行為...

就好像穿著防彈背心,擋了幾顆小子彈,就以為能進一步擋下穿甲彈

跑步、登山、健行...都是很棒的活動,但你為了這些活動準備了多少?

2009年6月17日 星期三

對焦屏夾具


相機對焦屏是絕對容不了粉塵的東西,所以要定期放超音波水槽清洗

不過原廠附的小夾子很兩光啊!所以...還記得"史蒂芬。楊"老大這麼說著...

然後我就準備一塊六面體

PS:不是放在鑚床虎前上加工的哦,只是放在上面拍照,這一點我曾被做加工的網友定過


鑚幾個深孔,幹麻用?


鑚好的深孔,只要取下中間的材料後,再稍微銑一下


就變成槽!這麼深的地方,小銑刀可是搆不著的!


然後車一個帶牙手把、做一個小頂塊,就成了這樣的東西...


根本是C形夾!


沒錯啦,當初跟楊老在討論時,忽然望見的C形夾便是我的解決方案


拿鋁片假裝是對焦屏


這樣就能丟進超音波水槽又不怕掉啦...


也能夾10元


最近發現幾個過去的工作成果,被對岸拿去抄來當量產品賣

不知道這個東西有沒有人要抄


2009年6月16日 星期二

男更衣室裡的五十元

前幾天的晚上,正值健身中心的尖峰時段

離我置物櫃近的吹風機都在使用中,於是我走到較不常進去的最裡面

有個特別擁擠的小區塊吸引了我的目光,朝大家刻意隱匿的視線望過去...

地面有個五十元銅板!!

這時候不能去撿啊,因為我知道許多人正虎視眈眈,只是不好意思拿

於是我把焦點放在周遭的裸男身上...

在我左前方的,不時低頭張望那五十元,身上的衣服穿了又脫、脫了又穿,同樣衣服穿穿脫脫了兩次

在我後方的,背著背包走過來晃過去,頭始終是低著的,視線明顯的不在該走的路徑上

還有一個,手上抓的垃圾一直不小心掉在地上,掉了幾次都在那五十元附近

阿哈哈哈~好好玩,我要更用力的盯著這些人、以及那個五十元

...

最後,是一個鞋帶掉了四次的人,這回又蹲下來拆了鞋帶,一邊綁,一邊慢慢的將之拾起...

一起身,看見我盯著他的目光,假裝很自然的、緩緩的轉過身去,好像啥都沒發生

原來,一枚五十元就能請大家演戲,而且演得很精彩

2009年6月12日 星期五

一體成形齒輪箱試作品


開發的過程中,有些試作品未能上市,但不見得是做壞

有時候考量到使用者安裝不易、有時是製作成本太高、有時真的是設計不良...



曾經針對TAMIYA 1/14的拖車頭做一款金屬齒輪箱外殼

http://tw.myblog.yahoo.com/looka330/article?mid=33010&prev=33909&next=32714&l=f&fid=46

構造跟原廠塑膠件相同

在這之前,原有開發過一款"一體成形"的版本,剛性肯定比兩片式的高!

以下是未經任何表面處理前的照片


不管從上、下圖都能明顯看出是整塊切削出來的


注意看!下面這張照片是重點


為什麼會翻出這些照片?因為最近不少朋友都丟同一則網拍給我看,內容就是一體成形的齒輪箱

與我的試作品不同處,就如下圖紅色箭頭所指

我這邊做了貫穿兩側的R角,這對加工廠來說,痛苦指數絕對相當高!

因為難找到直徑這麼小、卻足以貫穿兩側的刀具!即使分兩面加工仍然相當深,兩端同心度也是個大問題


那個R角功用就是讓下圖箭頭所指的鋁柱貫穿用


兩側的板子肩負所有齒輪是否對準的重責大任,好在兩側的薄板孔位要準並不難!

兩個準確的孔,中間鎖一根直棒,便能讓上下兩串齒輪的軸互相平行

兩側只要差個10條(0.1mm),就能讓齒輪咬合失常、掃齒...


既然這間工廠很認命的幫我做出那R角、TAMIYA 這個齒輪箱已經出現了十多年也沒失準過

那麼,精密配合的工作就繼續交給TAMIYA囉!


另一則網拍裡的物件並沒有做出那個R角,替代方案是在那邊留一層很厚的壁,直接在上面鑽孔、攻牙

其實那種方式需要的功力比較高,上面有提到:只要偏差0.1mm,齒輪咬合就會不正常

PS:齒輪咬合有保持順暢用的間隙、有受力用的壓力角,哪裡該碰到、哪裡不應該都有該計算之處

這意味著一邊只能容許0.05mm以下的誤差,差不多是五顆細胞的大小

這齒輪箱的兩端距離將近10公分,翻面之後的垂直度、夾持造成的形變、夾持處有沒有粉塵...都必須逐一考慮

我可不敢讓工廠做這種活,而且我怕直接在殼體上攻牙,萬一滑牙要換殼嗎?還是簡單換根鋁柱就好?

感覺起來,這試作品實在棒透了!為什麼後來沒上市?

因為考慮到安裝的問題...

首先要先把馬達跟大直齒的相對位置找到並固定

也就是照著原廠安裝方式,裝好齒輪箱內構,再卸下下圖這一側的鋁片


整個塞進去後,再裝回上圖的鋁片,而日後要微調不能只拆外殼,要把整組再拆散...

因為這麼麻煩,所以最後決定不上市,但誰知道現在又被拱出來...

有車友說他不怕麻煩,所以又要把試作品送去做T6處理、噴砂、陽極硬化...

以後要安裝、調整方便就選原來的兩片式

不怕麻煩,追求整體剛性就選一體式

這樣好嗎?