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狩猎
用自制的3D数控机床,在木板上猎兔、猎鹿、打鸟、扑蝶

从一个想法开始

想把家里这面墙上的照片全部移到走廊,然后在空白的整面墙上用自制的3D雕刻机雕刻切割一个木板画,或者叫背景墙。材料准备选择半寸厚的实木。

经过一段时间的思考和设计,终于有了这个方案——小兔子、小鹿还有蝴蝶都好像在张望着什么,右上角的小鸟不断衔来音符,组成的五线谱就是这副画的主题:望春风。

整体设计效果图
整体设计效果图——兔、鹿、蝴蝶、五线谱,主题是「望春风」
设计图2
设计细节
设计图3
设计细节

CAD 排版与 G-code 生成

对设计进行微调,避开墙上的开关和插座。依据现有材料对需要切割的零件进行排版,图纸上的线条全部转换成 pline——图形编辑阶段使用的是 AutoCAD,为下一步用 CAM 软件生成 G-code 做好了准备。

AutoCAD排版图
AutoCAD 排版图,所有零件按材料尺寸摆放
CAD排版图2
排版细节

G-code 是最广泛使用的数控编程语言,主要在计算机辅助制造中用于控制自动机床。简单的几何图形可以手写,复杂的现在可以用软件自动生成。数控机床、激光雕刻机、3D打印机……用的都是 G-code,原理相同,不同的只是"刀具"——3D打印机与其他数控设备最大的区别是:其他设备以切除为目的,3D打印机是为了添加,是逆向的。

下面图一(蓝色线条)是狩猎兔子的刀具路径,图二是根据刀具路径计算生成的 G-code,一共4000多行。

刀具路径图
蓝色线条是兔子的刀具路径
G-code截图
自动生成的 G-code,共4000多行

猎兔

G-code 输入第三个软件,由它来实时控制机器切割。自制的3D数控机床、控制软件界面、切割过程,一步一步来。

自制3D数控机床
老拜自制的 3D 数控机床
控制软件界面
第三个软件——实时控制和显示刀尖的3D坐标
切割中
切割进行中
你在哪
你在哪?
我在这
我在这!

猎鹿、打鸟、扑蝶、伐木

用同样的方法,把设计图里其余的角色一一切割出来。

猎鹿
猎鹿
打鸟
打鸟
扑蝶
扑蝶
伐木
伐木
切割过程17
切割中
切割过程18
切割中
切割过程19
切割中

拼装上墙

最后一道工序是将所有散件按照设计图纸拼装固定到墙上。最后又添加了两只蝴蝶,让它们成双成对。Done!

拼装上墙
拼装固定到墙上
完工成品1
完工
完工成品2
完工
完工成品3
完工
完工于 2017年12月19日。
TOOLS · 用到的工具

AutoCAD — 图形设计与排版

CAM 软件 — 生成刀具路径与 G-code

自制 3D 数控机床 — 执行切割

G-code 控制软件 — 实时控制机床运动

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