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通过仔细地“嵌套”你的零件,你可以有效地利用一片胶合板。

使用数字木工工具建立现代工作台

Maker工作站概述建筑顶部建设基地家具及配件数控指令

如果你是一个CNC用户,想要建立一个制造商工作站,这篇文章是给你的。自加工中心有各种尺寸,功能,和形式,我会在三种不同的方式接近工作站作为数控项目:如果你使用一个大型数控切割的主要部分的能力,如果你有一个更小的,桌面级数控或者使用一个塑造者手持数控起源。

以前制造商工作站的文章,我已经强调,高精度是构建创客工作站的要求。工作台、附件、底座和整个工作台系统都依赖于精度。对于大多数流行木工读者,混合过程以CNC模板为中心,新的钻孔指南很好。但是,建立制造商工作站的速度更快甚至更准确。当然,就是使用CNC来制作所有部分。

首先,如果你是一名数字木工,让我们把“显而易见”的东西说出来。是的,与之前印刷和在线文章中提到的CNC模板/钻导方法相比,用CNC制作工作站既快又准确。接下来,假设你精通你的数字工具和舒适的编程你的数控操作,是完全由胶合板,这是一个简单的项目。那么,让我们开始吧。

不是你一般的破坏板。我使用专用的弃土板设置或安装在CNC床上的专用弃土板,在平面材料上进行贯穿切割。为了切割波罗的海白桦胶合板和中密度纤维板,我设计了一个通用的3面板弃料板设置,该设置在床上登记,并添加定位销位置和压紧T形螺母,以固定我切割的材料。有一排1/2〃的孔,用于硬尼龙定位销对齐和加工方形坯料。行通过方便的锚固点和压具进行优化,以适应我经常加工的胶合板的宽度。我甚至为夹具设计了3D打印薄型夹具。该系统可实现非常快速的对齐、设置、注册、保持和转换。重复使用后,弃土板被撕碎后,我用一个铺面钻头重新整平,准备第二幕。一旦中密度纤维板需要更换,我就弹出T形螺母,加工新的废纸板,然后重新开始。为什么是3个面板?嗯,较小的面板更容易操作、储存,并且比仅在一个区域被撕毁时扔掉一个大的废料板更不浪费。我还有其他几个较小的专门弃土板/固定夹具,用于特定任务。如果这些关于床铺和弃置板设置的想法听起来有点熟悉,他们应该这样做。许多相同的概念在Maker工作站中重复。

CNC项目基础知识

Spoilboards

我的数控床设计与定位和注册系统,由数控本身加工。这给了我可预测的精度,当定位股票在床上加工。当切割胶合板和中密度纤维板时,我有一个模块化的废板设置与机加工前的位置和内置的固定。可以把它想象成一个针对狭窄任务范围进行优化的半定制夹具。基本上,坏板设置是一个模仿我的数控床优化持有胶合板。结果是我的薄片切割过程和设置是快速和简单的。

用于切割这个项目的胶合板,我建议.250“双笛螺旋Upcut或压缩位。在编程CNC之前,请确保使用千分尺或数字卡尺测量位数

数控铣床和铣床

当涉及到切割胶合板,数控铣床或铣床几乎是相同的事情。也就是说,用于切削木材的硬质合金螺旋钻头和铣刀的几何形状通常是相同的。高质量的硬质合金钻头很容易获得。当涉及到购买容易损坏或磨损快的小钻头/铣刀时,我会寻找值得信赖的品牌的最佳价格,一次购买几台。

对于制造商工作站,我建议一个1/4“(.250”)双槽,螺旋Upcut或切割长度为1“的压缩钻头。该位将切割工作站上的所有项目零件,开口和口袋。听起来很简单。现在,当用千分尺或数字卡钳测量时,我从未见过,我从未见过.250“靠近所要求保护的尺寸。测量的.250“磨坊范围从.240到.245或更多。而且,他们变得很大。对于像工作站这样的项目,该项目具有很多关键的内部轮廓剪切(3/4“爪孔,侧板口袋等)测量和广告磨机尺寸之间的差异是一个很大的交易。

在这个项目中,测量你的.250“位是至关重要的。在编程CNC的CAM例程时插入该信息,并在继续之前运行测试。如果你不采取这一步,你会发现你的狗洞太小,太紧,无法容纳。75“狗和侧板安装将不适合。如果你使用的是CNC,那么你已经向精密世界做出了承诺。不要作弊。测量,测量,测量你的位子!

铣削速度和切削深度

当谈到切割速度,每个人的CNC和工作过程是不同的,所以很难具体。在教授数字木工课程时,我发现许多学生试图将波罗的海桦木胶合板加工得太快,无法切割干净,或者超出了他们的机器的能力,或者超出了他们使用的钻头的尺寸和类型。有各种表格和计算器来规划进给速度,但经验和熟悉你的CNC,你使用的钻头,和你切割的材料更重要。

我的哲学是干净的波罗的海桦木胶合板切割超过终极速度。切割深度也是一个重要因素。考虑切割3/4 " BB胶合板狗洞1/ ' 4″位超过3 .26 "通过/水平。如果您使用压缩位元,这种级别策略效果特别好,因为它将使顶层保持干净。和往常一样,在您完成所有操作之前,先运行测试。

首先调整你的CNC

由于cnc是精确的,个别的机器和调整可能会有所不同。与大型机器的精度超过他们的床的长度是在。002 " -。007” range, it’s a good idea to check and tune your machine for accuracy, squareness, and level your spoil board before you begin. To ensure the workstation’s three top layers line up, machine each layer in the same direction. Large and small CNCs are pretty accurate, but not perfect. Get confused and rotate or flip one of the layers and even though they work in your drawings you may find that dog holes don’t line up once machined. Label layers: top, middle, bottom on both sides and indicate the direction of cut. See the主要文章请进一步解释。

一个6 '或更大的CNC使加工一个Maker工作站容易。

制造商工作站文件

城堡的钥匙。要对Maker工作站进行数控加工,您需要从CAD文件开始。广泛地说,这意味着访问DXF文件。那么,你在哪里可以获得文件?工作站和顶板/ Worx模板文件在我的网站上免费提供木工. 尽管您可以自己创建一些东西,但请记住,这是一个完整的工作台系统设计,在多年的开发过程中内置了大量微妙的细节。如果您使用CNC加工Maker工作站,那么使用为项目设计的文件是最佳解决方案。虽然工作站文件不是免费的,但它们的成本很低。完整的Maker工作站套件包括用于数控加工的文件。Maker工作站顶部、系统基座和工作站家具、模块和附件可在木工

由于数控加工比其他木工方法更精确,我喜欢随时随地利用这一优势,在需要的时候和地方添加额外的细节和精度。这就是我在创建CNC就绪工作站文件时所做的。

例如,底座拉伸板上的孔尺寸过大,便于插入和移除5/8〃的销钉,以悬挂工作站家具。对于夹在内外支腿之间的垂直面板上的一排孔,也有相同的想法。这些和其他细节使插入、移除和存放工作台挡块和其他附件变得更容易

由于涉及CNC,围绕压紧孔的较大孔用于T形螺母的沉孔,以获得更干净的外观。顺便说一句,我把它们切成0.0625英寸深。请注意,这些埋头孔位于中间层的底部和底层的顶部。使用图层辅助线和蓝色胶带标签,每个图层的顶部和底部,让您了解功能的位置。

使用大型CNC制作工作站

正如你所期望的,工作站是一个大型CNC的完美项目。大型,如在至少32英寸宽和72英寸长重型步进或伺服电机和强大的主轴。想想柜式车间级cnc。如果你有真空控制板的话真的能加速。在第一次运行精度测试以确保一切适合你开始之前,(测量那些.250 "位!)3层72 "制造商工作站,系统基础,和一套完整的附件可以在大约几个小时内加工。如果你建造叠片立管条和块,而数控正在工作,准备和砂的主要部分,因为他们出来,一个制造商工作站可以非常迅速地建造。

关于在本项目中使用大型CNC,除了再次警告加工速度过快、标记零件、在同一方向上加工所有三层、在加工时使用制表符或桥接器来稳定零件、首先调整CNC以及在开始之前始终测量位之外,真的没有更多的补充。

即使是像Shapeoko XL这样的桌面级CNC,带有16″x 32″工作区,也可以加工24″x 72″Maker Workstation

使用小型CNC构建Maker工作站

如果你准确地对一个长工件,你可以通过小步骤加工一个大项目。作为一种替代方法,你可以采用一种混合的方法,使用一个小型数控机床来加工模板,并遵循本文中的钻头导向或路由器偏移方法来制作你的顶层。

我有一个沙皮奥科XL,台式数控系统。切割面积约为16“x 32”。如果您使用另一个类似尺寸的小型CNC,您的里程可能会因您使用的机器而异。虽然床的长度可能不同,但有很多机器可以切割24英寸宽。我使用的过程的原理是相同的。如果您的CNC更小,比如说18”,您可以将模板分为两部分,并使用蝶形键将两部分对齐并连接在一起。

专用的废板/对齐/压下设置是在小型CNC上加工大型制造商工作站部件的最佳方式。这个坏板只是一块3/4″MDF注册,并按在标准shapeko XL的默认MDF坏板上。虽然它看起来很简单,但里面有很多细节。注意,边缘周围的小洞是t型螺母,位于shapeko金属框架的开口。左边的槽是1/2″MDF条,用于对齐模板和工作站层。大的3/4″洞在外面钻深到坏板是用来登记工作站层,因为他们通过机器的方式履带。一个主要的设计目标是确保小型cnc(24″宽或更多)可以加工72″x24″长的现代工作台系统。通过添加注册点,您甚至可以在2 ' x 4 '占地面积,85磅的shapeko XL上加工30-3/8″x 66″Maker Workstation System Base部件。是的,你可以在一个小的CNC上建立一个完整的,全尺寸的现代工作台。

这是弃油板到位并准备好了。注意夹具准备好握住胶合板,因为它在机器前面移动通过CNC和一堆木材和MDF,以稳定悬垂部分正在加工。

我正在切割一个23英寸x 23英寸的顶板/麦片堆。这是位置1铣削前4排狗形孔。

将顶板向前移动到位置2。最后一排狗孔已移动到第一排狗孔的位置,并用紧密配合的3/4〃狗进行登记,并与1/2〃中密度纤维板的条带在一边对齐和方正,并用夹具固定。板材的悬垂端位于一堆MDF上,与CNC的废料板高度相同。

大项目。小型数控。奉献一个坏板。

因为Shapeoko的32英寸宽机架沿短轴移动,这给了我足够的空间来切割24英寸宽的工作站层或模板。要加工该层的长度,需要进行六次切割,以履带式运动穿过72英寸的长度。这意味着16“跃点,移动层,并将其重新定位在弃土/登记板上,每一步都有一个紧凑的工作台。听起来很复杂,但事实并非如此。

用于Maker Workstation项目的直通板加工的DXF文件是免费的。

如果您有更长的机器,请说出较长的ShapeOko XXL或其他36“或48”CNC,请调整您的注册位置,以减少跳跃并相应地添加狗洞。

当我发现自己处于需要高精度且必须重新定位工件的情况下,我通常会建立一个专用的废料板夹具设置。由于涉及到一些工程和CAD工作,在我工作时,我通常会添加内置的压具,一种使工件成直角的方法,以及一种将夹具注册并重新连接到床身上的方法。这正是我为Shapeoko XL使用的工作站夹具所做的。

这种破坏板/夹具适用于Maker工作站,但通过添加新的注册点,它也适用于您可能想到的任何24〃或如此宽的直通项目。

这里有一个指向免费DXF文件的链接用于将专用制造商工作站丢失板加上ShopeOko XL。如果您拥有较大的XXL模型,请通过添加更多狗洞的长度和行来修改尺寸。如果您有不同的CNC,请使用文件和想法作为创建自己通过丢失液板的起点。传递模板也将在ShopeOko XL上的其他24英寸或SO宽的通过项目工作。

我开始临时附加的废板空白到中密度纤维板床。从下向上工作,我数控钻孔和使用钢。250 "销钉登记夹具的Shapeoko的床。这样我可以稍后定位和重新安装夹具。接下来,我数控机床上的夹具附着点通过夹具并进入数控机床的床身。一旦我添加t -螺母和其他硬件下面牢固地保持夹具到数控床,我机床的其他夹具功能到废板为正方形和注册点。

我保存最后添加零件注册位置,因为我想在切割实际第一个零件的同时加工它们。这样,您可以在零件和夹具之间获得完美的匹配。在这个项目中,您所要做的就是加工离机器边缘最近的两个狗洞位置,深度足以进入废料板的一部分。例如,切割1-1/4“深,而不是胶合板的3/4”深。现在,您有了一个准确的方法来重新定位您的层或模板,因为它通过数控步骤。只需将最后一排狗洞向前移动到第一排狗洞。对准夹具,用两个紧密配合的定位爪或定位销将其对准废料板,夹紧,然后加工下一部分。移动并重复。六跳你就完了。我怀疑Shapeoko XXL是三跳,48英寸长的CNC是两跳。

系统兼容工作站底座的广泛设计甚至可以在Shapeoko XL、XXL或类似尺寸的CNC上加工31-3/8”高的支腿。当66英寸长的外部支腿在CNC中移动时,您必须在一个未使用的区域用定位销定位零件。

使用Shaper Origin来制造制造商工作站

具有成型器原点的Maker工作站

我是他的超级粉丝牛头刨床的起源手持CNC。它使CNC木工超级简单和便携式。即使初学者也可以学会在不到一小时内使用原点。因为它是一种CNC控制的路由器,需要在大平面上休息,所以它擅长切割材料,如胶合板和MDF。你会认为像24“x 72”的胶合板工作台一样,制造商工作站将是一个自然的原产地,但它是一个像这样的大型项目,有一些警告和解决方法。

首先,让我们来看看原产地如何运作和检查其一个局限性。该工具使用Shaper Cape Domino标记和相机定位和测量工具和部件位置。基本上,机器的视觉系统基于三角测量。这对于靠近机器的零件非常适用,例如使用垂直细木工的起源工作站附件,但它对远离原产的相机远离的大型或部件不太准确。在一个72“的一块像工作站层,精度 - 特别长度,可能是一个问题。近端的狗洞可能不会间隔或位于切割的远端上的狗洞。但是,有些方法可以解决这个问题。

首先,在大型项目中Origin的准确性问题是相当一致的,这意味着我们可以采取一个相对的位置来进行更近的切割,并战略性地使用它。根据设计,Maker工作站在设计中有一点宽松,以解释我为大多数人设计的略微不准确的模板驱动钻导过程流行木工读卡器和路由器位的变化。这给了我们一些需要合作的空间。我们需要的是围绕成型机原点设计的工艺。

让我们看看这些变量:DXF文件中的工作站狗洞直径为。76 "。工作台犬,包括我为工作站设计的定制犬,通常直径为。74 "。用一个6孔24英寸长的家具带,覆盖工作站的宽度,你有0.002英寸的余量。004“与…一起工作。”第二,在我的测试中,我发现虽然Origin上的长切长度不同,但它们不会漂移太多。直线和平行线在纵向上是一致的。

采取战略性的方法来提高准确性

因此,推荐的Shaper Origin策略是这样的:扫描并尽可能缩短尺寸。开始使用表锯或轨道锯预切24“x 72”胶合板层几英寸特大号。当您在原点屏幕上的工件上放置图纸时,将其置于超大的工作面板的中心,稍后您将对其进行修剪。如流行木工文章,别忘了在你工作的图层上加上标签,顶部和底部。

这个项目的目标是一边对一边工作,而不是端对端。每隔2-3英寸在层空白上纵向布置标记胶带。添加额外的胶合板条和额外的标记沿着长边远离你。在近侧,添加胶合板条,以帮助支持原点的近距离工作。为了获得最大的准确性,扫描标记从旁边的长凳,你将工作,而不是纵向。

从中间层开始。我们将加工的底部的中间层狗洞,拉孔,沉孔,和侧板口袋。从左下角开始,每次从一边到另一边工作。从最近的一边到2 '远的一边。如果可能的话,避免旋转原点和纵向工作。我们试图限制扫描和切割区域的长度。一旦你已经加工了一英尺宽左右,回到近的一边,滑到右边的下一个1 '节。侧边滑,向右滑,侧边滑,向右滑,等等。当你工作时尽量减少旋转原点。如果你在空白上画了足够多的记号,多余的划线条就离你远了,你就不必纵向工作了。

用同样的方法加工底层的顶部。就像中间层的底部,它有。250 "深板安装口袋。在使用Shaper Origin对顶层进行加工之前,请考虑下面解释的更精确的混合方法。

加工完成后,返回并通过测量将面板修整至24“x 72”的最终尺寸距中心线2英寸而不是工作场所周围狗洞的边缘。或者,从外部狗洞的边缘测量1/5/8 "。还有一种更快的方法,我更喜欢的方法是跳切。剪一长条胶合板废料1-5/8 ",推动一对钻头在狗洞向外为strip休息,用strip作为直线边缘画线,并用表锯或轨道锯切割。

混合方法

注意到我没有提到加工顶部的MDF层吗?任何见过Origin的人都知道,这是一个cnc控制的微调路由器,使用的是小块。这意味着它将需要一些时间来机器几十个狗洞,并在3/4“波罗的海桦木胶合板洞。考虑到这一点,考虑一种混合方法来加快速度,并确保顶部两层匹配。

如上所述,使用原点仅加工中间层和底部层,每个层都有0.250英寸深的侧面板安装槽。然后,正如在流行木工文章,使用中间层作为模板和摇滚钻头,加上3/4“福尔斯特纳位,将狗洞剪切,按住3/4”MDF顶层的连接孔。这样,中间层和顶层上的孔就会匹配。是的,您只能将所有层与原产的所有层次机器机器,但请记住大块的不准确性。当您堆叠前两层时,它可能与中间层模板方法不匹配。偶尔替代方案是将原点使用到机器路由器偏移制造商工作站模板,并使用路由器制作三个工作站顶层。

对于胶合板系统基座,精度与堆叠的顶部单元没有多大关系,请使用原点来使用成型器原点加工所有腿部零件、腿部分离器和侧拉伸器面板。

对于小型工作台家具和平板安装,Origin应该工作良好。因为它的工作最好支持的大面板,它更容易的机器所有的狗和保持洞在空白库存首先回去的轮廓切割留下标签,以稳定部分和修剪后。

最后

是的,这是真的。一个CNC是一个简单和快速的方式来建立一个创客工作站。特别是如果你有一个大的CNC。但是,如果你有一台小型CNC,比如台式shapeko XL,可能需要更长的时间,但它的工作效果一样好。如果你有一个Shaper Origin,你可以围绕它的精度限制,在较长的切割工作侧到侧,使用大量的标记磁带,并计划你的切割。无论你使用哪种方法,数字工具,或CNC来建立一个制造商工作站,花你的时间,计划每一次切割,首先做一些适合的测试,和往常一样:在你开始之前测量那些烦人的1/4″位。

这是第五个也是最后一个如何在制造商工作站系列.我会跟进的流行木工我准备了一系列YouTube视频,介绍了maker工作站的概念、如何使用技术、工作方法、微妙的工作站细节和一些构建技巧。伟德bvt另外,我将添加图层参考线的链接,以帮助您构建24“x 48”、24“x 54”和48“x 48”版本的maker工作站。今年秋天,在我的木工网站上,我将有其他现代工作面设计,包括一个现场工作台,专为木工设计,用于车间外的现场项目。它不仅仅是一张工地工作台,更是现场木工的工作台。听起来非常适合在几周内建造我正在设计和工作的全新甲板。哇!夏天在这里。我得去工作了。

蒂姆Celeski


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