Uradi sam sat sa laserskim rezanjem: 4 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:37

Dobrodošli u moj vodič o tome kako napraviti lijepe, laserski izrezane satove! Inspiraciju za ovaj projekt dobila sam iz činjenice da sam prošlog ljeta morala ići na vjenčanja i htjela sam napraviti neke personalizirane darove za ljude koji se vjenčaju. Također sam mislio da bi to bio dobar način da primijenim neka matematička načela koja sam učio, a koja ću obraditi u prvom dijelu ovog vodiča. Nisam siguran koliko dobro to mogu pokriti, ali u svakom slučaju pružit ću neki Python kod kako biste mogli napraviti koliko god dizajna želite. Nadalje, stvorio sam hrpu dizajna koji će biti uključeni u datoteke projekta kao SVG -ovi.

Za ovaj projekt trebat će vam:

• šperploča ili akril za brojčanik sata
• softver za uređivanje vektorske grafike
• pristup laserskom rezaču
• pomak sata sa 1/4 "osovinom

Izborni materijali uključuju:

• bijela boja
• Brusni papir granulacije 120 i 220
• tamna mrlja
• ljepilo za drvo
• 4 X 3/8 "vijka
• brtvilo za drvo

Započnimo!

Korak 1: Matematika…

Mislio sam da je ovo jedan od najzanimljivijih dijelova ovog projekta, međutim neću vam zamjeriti što ste preskočili ovaj odjeljak. Nadam se da sam dobro opisao što se događa, ali pogledajte knjigu Stvaranje simetrije: Vješta matematika pozadinskih uzoraka Franka Farrisa. On zaista sjajno opisuje kako se ove simetrije događaju. Za kraći, ali "ručno valovitiji" izgled, pogledajte ovu zagonetku Quanta Magazine i njezino rješenje. Zapravo ću izraditi rješenje problema Quanta Magazine i pripremiti ga za unos u kôd koji dolje objavljujem.

Da bismo razumjeli kako dobivamo simetriju, prvo moramo znati da je e^(i * 2 pi * C) = 1 za bilo koji cijeli broj C. To dolazi iz Eulerova identiteta, o kojem ovdje neću govoriti, ali je jako važan i svi misle da je najveći, pa provjerite. Koristio sam gornju činjenicu da izvedem "A" krivulju iz Quanta problema (vidi sliku), o čemu se malo govori u rješenju Quanta problema. U izvođenju, "k" je broj simetričnih komponenti koje želimo u našoj krivulji. Kao i "m" i "n", "k" mora biti cijeli broj da bi imao simetričnu krivulju. U donjem kodu vidimo da je C1 = 1 i C2 = -3 s mod = 5 kako bi se iz krivulje proizvela krivulja. Varijabla mod označava "modul" i trebala bi biti isti broj kao "k". (Napomena: za pokretanje koda moraju se instalirati knjižnice numpy, matplotlib i sympy.)

uvoz numpy kao np

uvoz matplotlib.pyplot kao plt iz sympy uvoz exp, I, re, im, simboli, lambdify t = simboli ('t') fig = plt.figure (figsize = (6, 6)) # Za mod = 12, ostatak može biti samo [1, 5, 7, 11] ostatak = 1 mod = 5 l = ostatak m = 1*mod + ostatak n = -3*mod + koeficijent ostatka = np.masa ([1, 1/2, I/ 3]) exps = np.para ([exp (l*I*t), exp (I*m*t), exp (I*n*t)]) f = (coeffs*exps. T).sum () x = lambdify (t, re (f)) y = lambdify (t, im (f)) xarray = [x (t) za t u np.linspace (0, 2*np.pi, 5000)] yarray = [y (t) za t u np.linspace (0, 2*np.pi, 5000)] plt.plot (xarray, yarray) plt.axis ('off') plt.gca (). set_position ([0, 0, 1, 1]) #plt.savefig (r'path / to / folder / test.svg ') plt.show () print (' / t / t / t ' + str (f))

Ali zašto sam prošao kroz sve ove nevolje? Pa, mislim da je to super, ali također sam htio naučiti sve ovo kako bi satovi imali 12-struku simetriju. Na taj način nema potrebe stavljati ružne brojeve na lice, a ljudi i dalje mogu lako vidjeti koliko je sati. Ono što je sjajno je da sve što trebamo učiniti kako bismo napravili krivulje s 12-strukom simetrijom je promijeniti način rada na 12 u gornjem kodu! Nakon toga pokušajte promijeniti neke od koeficijenata mod za n i m te brojeve u vektoru koeficijenata i vidjeti kakvu krivulju čini. Treba napomenuti jednu stvar: ako promijenite ostatak, mogli biste dobiti krivulje s 2, 3, 4 ili 6-strukom simetrijom. To je super čudno, ali dolazi iz činjenice da su cijeli brojevi važni! Pogledajmo primjer:

Ako je k = 12 i m = 1 * k + 2 = 14, tada je (m - 2)/k = m/k - 2/k = 14/12 - 2/12 = 1 2/12 - 2/12 = 1 1/6 - 1/6 = 1 k = 6, ostatak = 1

Vidimo da zato što dva dijeli dvanaest, dobivamo isti odgovor kao da imamo modul 6, a ostatak 1! Zapravo, s k = 12 i ostatkom = 2, sve što program čini je da iscrta krivulju za k = 6 s ostatkom = 1 dvaput, jedan na drugom! Stoga, za 12 simetričnih komponenti, ostatak može biti samo broj koji ne dijeli 12, koji su [1, 5, 7, 11] do 12, ali i bilo koji drugi prosti broj nakon 12. Prilično cool!

Nadam se da je ovo o čemu sam ovdje pobudio interes svih za ovu temu. Opet, gornja knjiga Franka Farrisa izvrstan je izvor i nadam se da će se ljudi zabaviti praveći neke lijepe obline s mojim python skriptom. Sada se vratimo na zadatak koji je pred vama!

Korak 2: Priprema za lasersko rezanje

Oblike koje izrezujemo za izradu satova zapravo nije teško pripremiti. Uključio sam hrpu krivulja koje se meni osobno sviđaju, pa ih slobodno upotrijebite. Materijal može biti bilo što što se može sigurno staviti pod laserski rezač, ali ja sam odabrao šperploču od 1/4 "s lijepim licem od laminata od brezovog drveta. Napravio sam brojčanik sata s diska od 10" koji je pronađen u vašem omiljenom vektoru grafički program. Zatim možete vrlo lako promijeniti krivulju unutar diska kako biste lijepo okrenuli brojčanik. Uzeo sam i drugu krivulju koja se mogla izrezati u rub za moj sat, što toplo preporučujem jer je doista puno dodalo. Jedna stvar koju ćete morati znati prije rezanja je vrsta kretanja sata koju ćete koristiti. Amazon ima hrpu jeftinih proizvoda, a i Michael's ih ima ako više volite izaći van i kupiti ih odmah. Morat ćete znati promjer vratila, za koji mislim da je 5/16 ".

Gotov brojčanik trebao bi biti disk od 10 "s krivuljom unutar koje želite ocrtati i rupom u sredini za osovinu za kretanje promjera 5/16". Budite svjesni da što se više linija na dizajnu ukršta, laser će dublje urezati vaš materijal! Ako pokušate izrezati komplicirani dizajn, mogli biste samo slučajno prerezati brojčanik.

Dizajn koji sam koristio, a koji uključuje obrub i dizajn, je datoteka first.svg.

Korak 3: Izrežite brojčanik

Sada uzmite datoteku i umetnite je u laserski rezač. Dizajn i dva kruga želite imati na zasebnim postavkama. Za dizajn, jedna od tehnika koje sam koristio za pronalaženje je bila pomaknuti stol malo izvan fokusa s laserskog rezača. Na taj način linija se deblje urezuje u površinu.

Ovaj dio je jako zabavan. Lasersko možete vidjeti svoj dizajn na brojčaniku, što je prilično uredno gledati dok se to događa.

Korak 4: Završite svoj sat

Ako ste koristili drvo, drvo koje se lako tanko iskrivljuje pa bi bilo dobra ideja zabrtviti ga na minimum. Jedna od stvari koje sam učinio je da sam prefarbala dizajn u bijelu boju, a zatim sam brusila boju s lica. To je dizajnu dalo lijep naglasak na drvetu, međutim morate biti oprezni pri brušenju jer je lijepi drveni laminat prilično tanak i lako ga je brusiti.

Također sam otišao i uzeo uzorak tamne mrlje od Home Depota za obrub sata. Zatim sam stavio malo ljepila za drvo na obrub i pričvrstio ga s 4 vijka od 3/8 . Dodatni vijci trebali su držati rub pričvršćenim pod naponom savijanja. Zatim sam cijelu stvar zapečatio u sjajnoj vanjskoj brtvi. Zatim, slijedite upute na paketu sa satom kako biste instalirali kretanje i gledali kako vaš novi sat počinje otkucavati!

Bio sam prilično zadovoljan rezultatom, a i ljudima kojima sam ga poklonio su se svidjeli. Nadam se da vam je ovaj poučni program bio zabavan i zanimljiv, i molim vas da mi kažete koje sjajne satove izrađujete!