2009年11月17日 星期二

以數學做逆向工程:以TAMIYA TA01/02馬達座為例


如果N百年前沒DIY馬達座就沒事了

http://tw.myblog.yahoo.com/looka330/article?mid=32&prev=58&l=f&fid=8

誰知一搞結識spiderack...

spiderack 在鋼琴界...至少台灣鋼琴界頗負盛名,從幾間研究所邀他就讀不收學費就知道他有多屌

可惜...他很任性,三不五時會催說很久沒收到亮晶晶的改裝品了...

這回要我再戰馬達座,那個回應真是..."G8高峰會" =.=

http://tw.myblog.yahoo.com/looka330/article?mid=36437&prev=-2&next=36398&page=1&sc=1#yartcmt

雖然spiderack待過專業木工廠(專門加工比鋼還硬的木頭、就是丟到水裡會沉下去那種)

要他DIY什麼都行,不過為了保護國家鋼琴手,我也只好硬著頭皮上工了...

會的工具越進步,越懷疑從前怎有辦法做出來?過去作品雖醜,該準的倒也蠻準(至少就馬達座來說...)

改用CNC製作,難處在於"座標",過去是將塑膠件固定在金屬板上,照著鑚孔當鑚模,日後要多做才方便

PS:結果鑚模就只用那麼一次=.=

這回以CNC製作,座標怎個難法?

大家都知道兩個齒輪要順暢運轉,兩齒輪的節圓必須相切。

以下圖為例:位置1與位置2都沒錯,兩者節圓都相切、都能順暢運作

問題是哪個孔才是tamiya選定的?或甚至這兩個都不是?

如果選擇與tamiya不同,即使能運作,但與塑膠件兩相比較,會被誤以為是失敗品!

這就得抽絲剝繭了,我先量出大直齒與馬達做的相對關係,也就是線A與線B的交角、再加上簡單量測

線A上的兩個圓柱位置就定出來了(下圖以圓形表示)

再來,我發現17T的孔位(孔1、孔2)連線與作記號用的底邊互相垂直

於是下圖C、與D的數據便能量出,而這兩孔連線的中點,與大直齒的中心連線等於17T+74T的節圓半徑

PS:孔2與底邊的距離用卡尺量出、再與以孔1的位置反推出孔2的資訊互相驗算。

所有資訊都必須有量測值與計算出來的值,如此才能交互驗算

其他孔該怎麼算?其他孔與底邊的相對關係並不好量,所以都用算的...

如下圖:孔3與孔1的中心可以簡單量到,但是還有x與y兩個未知數(角度未知)、而孔4在25mm外的另一邊

一樣再配合馬達齒與大直齒的距離資訊,以及上述各種資料,可以寫出幾個聯立方程式

方程式寫出來,x與y就能找到啦

同理,所有14個孔+兩根柱子的資訊便迎刃而解


先拿一張5052廢料試鑚孔,當然我相機不可能對焦在每個孔位正上方,只能對焦在整個馬達座的中心

如能從每個孔的正上方看下去,孔位完全吻合!在每個孔放進3mm標準棒都能順暢通過,絲毫沒一點勉強


那麼,開工吧!

材料是經過T6熱處理的7075鋁合金


成品當然是一體成形,連作記號用的三角形都有


當然啦,如果您有3D投影儀就不用這麼麻煩

只要一投影就能輸出3D圖、再以電腦生成刀具路徑就能直接開工了

不過3D投影儀比很多CNC加工機還貴哩~

買得起前,只好用算的...


只要是因果系統,找到初始值便能一生二、二生三、三生萬物啦!<=我大學的計算機概論老師常說的

27 則留言:

  1. 你自己說說, 這個簡單的小東西你拖了多久...

    TA01/02中最脆弱的部分已經解決了, 可別忘了接下來的使命啊!!

    [版主回覆11/18/2009 11:41:49]你怎麼這麼煩啊...彈琴給我聽你又拖多久啦?

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  2. 你怎麼沒告訴大家塔咪亞的誤差值有多麼神奇哩



    倫家的小手受傷了嘛
    [版主回覆11/18/2009 11:54:27]哦...你說固定柱兩隻腳長差了將近30條的事啊

    你以前沒受傷也沒彈給我聽

    我都親眼看到女fans衝上前跟你要電話,被你狠心拒絕...

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  3. 最愛柊鏡~~ (小豬)2009年11月18日 凌晨4:40

    我以為魯卡大要教齒輪公式呢,小的差點嚇一跳。
    不過~~~在下認為這個只需要二次元投影就好啦,還無需用三次元雷射投影。
    二次元投影機還不貴,上個月賣一台,連同電腦+軟體+電子雙鏡頭+光學尺+座台+治具,四百五十張小朋友搞定。算是便宜又實惠的方案呢~~
    三次元機械基本上都是仟張小朋友計算的 :P
    [版主回覆11/18/2009 20:49:10]咦~老大

    齒輪公式是說那些節圓、模數...什麼的嗎?

    那些大家都知道了,我端出來會被笑啦

    如果是那種複雜齒輪(非直齒、傘齒),這種我又不會,端出來更是被笑慘...

    這些東西還是交給你們這些本家的來說比較好啦...

    這東西確實2D的就夠了,不過我還是買不起

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  4. 最愛柊鏡~~ (小豬)2009年11月18日 清晨5:50

    導公式才是真強者,用公式不算什麼。
    至於斜齒,傘齒,齒條那些都有軟體可以處理,只要作上下異型來處理就好。
    小弟不才只會用軟體處理,要用數學計算出來,這個我就無辦法了。
    話說回來,真的如果您有要開店需要投影機,到時在慢慢談 ^____^
    [版主回覆11/18/2009 21:52:53]老大,看來我會跟您慢慢談很久XD

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  5. 7075 T6...

    M01/02齒箱的6061 表面硬化處理, 已經硬到不像話了,

    到底6061>6061硬化處理>7075>7075 T6, 彼此之間的強度關係為何



    PS;先買五軸加工機,  再買投影機啦~

    [版主回覆11/18/2009 21:58:13]為什麼你總在奇怪的時候跳出來...

    你不要亂說話啦,加工機器我都不懂...

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  6. 最愛柊鏡~~ (小豬)2009年11月18日 清晨6:06

    沒關係啦~~ 兩者一起買,我們辦貸款很有經驗喔 ^+++^
    當然南部就小弟包辦啦,北部可以給同行處理(價格就~~),不用怕廠商離妳太遠啦,有問題可以立刻處理。
    不過老實說,買加工機後續很繁雜,不只是買機的價格,還有很多隱形的成本也是要考慮的,如果真的要購買,最好是三思,因為機器過手會折的很慘。
    [版主回覆11/18/2009 22:10:01]spiderack 這傢伙老是亂講話...

    不管做什麼、買什麼之前,我都要去捏他嘴巴先...

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  7. 老大:
    我有認識一個廠商他就有賣這3D投影儀好像是nikon的機子
    它是日本公司買回的二手機  他跟我說了個價格但當時不知道這做甚用
    只知道我用不到再好也沒用
    老大我再去看他賣多少再給老大報告
    ㄟ再買下去做導彈都沒問題了
    [版主回覆11/19/2009 08:24:26]老大,您確定這種東西即使賣二手我也能買得起嗎?

    您看樓下,他老大的2D機機我都買不起

    總之,很感謝您願意幫我問ㄟ

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  8. 老大
    做這個剛好小吳兄正需要
     
     

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  9. 本來想說把它分成三件式會不會比較省材料,後來想想還是你們比較了解怎樣做比較好!
    http://www.hostmybb.com/phpbb/viewtopic.php?t=1177&start=25&mforum=the666
    我要訂一個啦!
    可以拿到絕版遙控網去廣告嗎?
    [版主回覆11/19/2009 10:51:34]老大,獨行兄手上有個三件式的就是出自我手

    而三件式的直被spiderack嫌棄,真不知道我上輩子是怎麼虧待他...

    spiderack 手上應該有我做過所有版本(早期手工作品除外)

    可以廣告啊,GPM 用的材質不明、有虛位,不知道會不會拿來當成殺價依據

    這樣好了,想要GPM價錢的就拿6061材質的,想要7075 T6 的就多貼些(硬度高六成)

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  10. 不知道請spideract當家教要多少錢.....
    [版主回覆11/19/2009 11:49:36]這可能要問他了...

    不過最近他在文章裡面哭手痛...

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  11. Looka 大你好,我需要這玩意兒...快被原來的塑膠馬達座玩屎掉了.
    [版主回覆11/19/2009 17:46:40]我自己也被玩屎了好幾年,過去有做就被搶走

    過去都是傳統工法完成,被搶走就懶得做了...

    現在靠CNC就方便多了

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  12. Cool...原來獨行大說的馬達座就是出自您的巧手,往後應該有很多機會要麻煩您喔! ^_^
    [版主回覆11/19/2009 20:14:28]當時的作品還是傳統工法,每次再造都有不同感觸啊...

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  13. 最愛柊鏡~~ (小豬)2009年11月19日 凌晨4:34

    哈哈,二手的很便宜啦,不過準度就~~~ :P
    基本上來說,機台雷射校正一次大約是一萬~一萬五上下,如果機械結構沒有異常,買二手的回來處理也是一個好方法,我們也有買客戶不要的機器回去整理喔。所以二手機絕對可以考慮啦 ^__^
    沒錢?? 可以貸款咩,有兩種管道,一種是跟銀行,一種就是...  :P
    [版主回覆11/20/2009 13:59:08]兩種管道的另一種就是跟小豬大借?

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  14. 最愛柊鏡~~ (小豬)2009年11月19日 晚上11:24

    哈,另一種就是... 帶你去找"錢莊" ~~ :P
    這種我們也常做(因為有些客戶貸款辦不出來),不過如果還款計畫有問題的話,到時我可能幫不上忙了 :P
    PS: 開嘉年華的人都沒什麼錢的 ^__^
    [版主回覆11/21/2009 08:38:37]我有個學弟他家就是地下錢莊,就是"燒"給地下人用的那種錢莊

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  15. 最愛柊鏡~~ (小豬)2009年11月20日 晚上7:38

    哈哈,這樣的錢莊也不賴,成本低需求量大,只是競爭也多~~
    話說回來,CNC複合式車铣床您真的可以考慮一下(雖然我沒有賣這個,所以不是跟您推銷的)。
    其實CNC也不一定是完全聽NC運作的喔,絕大部分的CNC都有配置MDI跟JOG介面,使用起來跟傳統機台沒啥兩樣。只差在輸入NC程式後可全自動執行,且能夠有自動補正的能力而已。
    用MDI輸入時,只是把你想要的座標直接敲入,其實可以以G40運作的。
    而且精度更高於一般傳統車床(有搭載光學呎或雷射定位機型者)。
    一般價格大概一百多就可以有入門型的,多接幾個CASE就可以啦 ^__^

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  16. 最愛柊鏡~~ (小豬)2009年11月20日 晚上7:39

    哈哈,這樣的錢莊也不賴,成本低需求量大,只是競爭也多~~
    話說回來,CNC複合式車铣床您真的可以考慮一下(雖然我沒有賣這個,所以不是跟您推銷的)。
    其實CNC也不一定是完全聽NC運作的喔,絕大部分的CNC都有配置MDI跟JOG介面,使用起來跟傳統機台沒啥兩樣。只差在輸入NC程式後可全自動執行,且能夠有自動補正的能力而已。
    用MDI輸入時,只是把你想要的座標直接敲入,其實可以以G40運作的。
    而且精度更高於一般傳統車床(有搭載光學呎或雷射定位機型者)。
    一般價格大概一百多就可以有入門型的,多接幾個CASE就可以啦 ^__^
    [版主回覆11/22/2009 22:43:37]複合機真的是在我肖想名單內,不過光看您說的我就一個頭兩個大,看來我缺的不是只有資金

    趕緊把論文完成後,該學的、該做的似乎還不少

    該加油囉!!

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  17. 我也要預定一個
    [版主回覆11/22/2009 21:55:13]哦~正在製作中

    不過您要6061的?還是7075的?

    7075比較硬,當然價格也稍高

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  18. 最愛柊鏡~~ (小豬)2009年11月23日 凌晨12:41

    放心啦~~這個學很快,聽同行說,有基礎的只要上10小時的課程就可以能自由操作了。
    老大您的功力,一小時就可以"打完收工"。
    PS: 對了,如果有CASE給您做,你大概會如何計價?
    [版主回覆11/24/2009 14:13:48]老大,您會不會太看的起我哩?

    平常做做RC的小東西還可以,我怕您給的案子超出我能力範圍啊~

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  19. 你好:
    我是從獨行那得知大哥你有TA-02鋁製馬達座,小弟可預定購買2組嗎(7075)謝謝~~
    聯絡方式:
    MAIL:bs86007@bridgestone.com.tw
    tel:0935611740
    [版主回覆11/24/2009 14:22:33]哦~好啊

    如果想知道更詳細資訊,我把它刊登在拍賣上了

    http://goods.ruten.com.tw/item/show?11091124069442

    關於我裡也有我的資料

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  20. 老大~~~
    東西我收到了~~~~~
    極品啊!!!
    [版主回覆11/24/2009 14:11:40]是吼~您有喜歡我最高興啦

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  21. 最愛柊鏡~~ (小豬)2009年11月24日 清晨5:44

    沒問題啦,您太謙虛,我有需要會請妳先估價再幫忙加工咩。
    [版主回覆11/26/2009 21:17:11]好啊,到時我再領教看看囉

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  22. LOOKA~早安~~^^
    我收到東西了~質感粉棒ㄛ~~謝謝喔~~
    有空把它裝上我ㄉTA02SW~~在PO上BLOG~~
     
     
     
    [版主回覆12/13/2009 22:09:49]不過背面有點小瑕疵:兩個被鑚到一點點的孔,不過那不影響功能性啦...

    因為料已經沒了,只好把自用的寄給您,請多包含啊

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  23. 前天回台北看到東西了,東西做的很棒,新的一年的車友聚會...我的 Top Force 會用上它參加聚會,謝謝啦!
    James
    [版主回覆12/25/2009 19:50:26]我發現自己的魔鬼魚右後避震器支架斷了,我都沒碰就這麼自己"乎"掉了...

    前避震也斷在右邊說,也是自己乎掉

    就是寂靜的空間裡,突然傳來一聲骨折...

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  24. 感謝 Looka 精闢的解說...我就知道你一定是做過功課的啦! 反倒是我自己功課做的不夠多...謝謝喔!
    James
    [版主回覆12/25/2009 19:48:12]也不是啦,實在是那個長短腳與斜面困擾我很久

    您回家有確認我說的部份嗎?

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  25. 好久沒來你的部落格...不好意思沒注意到你的詢問.
    你說的部份我沒有仔細去量測它,我是直接裝上去看他的表現,我非常滿意這個馬達座的表現,上禮拜天剛與獨行大...小吳等等一票絕版車友聚會並一起尬車,裡面就有好幾台車子都是用你的馬達座,沒有聽到有啥問題...讚啦!
    我最近想要再收一台使用同樣馬達座的車...請問你要開始下一次的馬達座預訂了嗎?
    James
    [版主回覆01/09/2010 21:29:57]聽到這樣的消息真開心,我前天也幫自己的魔鬼魚裝上,可惜前後避震器支架還是斷的,唉...

    新地方快好了,能再動工時會跟您說哦...

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  26. ㄟ...有點不好意思開口...在虂天看到你的 TA-02 馬達座好像又開始接受預訂所以過來跟你確認一下...
    James
    [版主回覆04/19/2010 23:04:02]咦,我在露天有回答說...

    的確是又做了幾個,可是這次的材質沒有上回的好

    上回是7075 T651,這回是6061 T6

    您有需要嗎?

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  27. 是的,我還需要三個(其實是兩個...一個備用),可以下單了嗎? 聽起來你好像是已經做好了不用等是嗎? 上次有幾位一起玩絕版車的朋友沒買到...你還剩幾個我請他們一起來買
    [版主回覆04/20/2010 19:59:18]是啊,是已經做好的

    這這這...就這樣擺著賣先

    不然每次我不管刊登什麼,都會被人追問馬達座...

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