Fab Academy 第九周:機械設計
這周學習 機械設計,作業是
小組作業
做一台機器,包括終端執行器,建造被動部分和手動操作部分
課堂筆記
一、原理
stress-strain 應力
物體由於外因(受力、濕度、溫度場變化等)而變形時,在物體內各部分之間產生相互作用的內力,以抵抗外因的作用,並試圖恢復到變形前的位置。
moduli 模
elastic 彈性, plastic flow
friction 摩擦
spalling 剝落
hysteresis 磁滯
backlash 反彈
flexure 彎曲
force loops 力循環
elastic averaging 彈性平均
kinematic coupling 運動學耦合
二、材料
- plastic 塑料 : Rigid HDPE Polyethylene 很適合做機械部件
- metal 金屬
- ceramic 陶瓷
- rubber 橡膠
- foam 泡沫
三、部件
- fasteners (緊固件): nuts 螺母, bolts 螺栓, washers 墊圈
- pins (開口銷)
- framing (框架): metal, plastic, t-slot, self-aligning
- drive(驅動): gears 齒輪,sprockets 鏈輪,belts 傳送皮帶,chains 鏈條,shafts 轉動軸,rods 螺紋釘,nuts
- guide: shafts, rails 導軌, slides
- couplers 耦合器: shafts, joints
- bearings 軸承: ball,thrust 推力軸承,linear 直線軸承,rotary 迴轉軸承,sleeve 滑動軸承
- rotary: wheels, pulleys 滑輪, casters 腳輪
- lubricants 潤滑劑
作業:製作一台簡單機器
我們小組做的是一台自動切蛋卷的機器 - -
這兩周的作業讓我第一次深刻體會到工科的特點:所有東西都需要準確計算,才能正常工作。
測量
Fablab 提供了這周課程的一些零部件,我們先用遊標卡尺把它們的尺寸都量好。
然後仔細讀 MTM 的教程:
- The Machines that Make Project at the MIT Center for Bits and Atoms
- We have another spot for documentation here.
設計
原本打算直接用教程裡面 cardboard 的源文件,但是實驗室的紙板厚度和硬度都不理想,只好放棄。只能選擇激光切割薄木板再拼接,不能按照原來可摺疊的特性去設計,需要重新在 Fusion 360 里建模。
開始設計前,最好先把所有參數都設好,在畫圖形時就可以直接調用參數,方便最後隨時根據材料調整厚度。
然後一個部件一個部件地畫出來:
切割和組裝
實驗室的薄木板尺寸很小,只有 450 mm x 300 mm,不得不分成兩部分切割,再把它們拼起來。
在 CoralDraw 裡面設置切割參數:
- speed: 2.7
- power: 97
正式切割前,先來試驗一下參數是不是對得上:
看起來沒問題:
再做了一些調整,然後才開始切割和組裝:
機器結構做好了,下周任務是讓它動起來~
課程資源
- Fab Academy 2016 課表
- Week9 課程視頻
- Week9 課程大綱
- 我的英文筆記 Gitbook
- 公眾號文章列表
專欄文章
- Fab Academy 第一周:怎樣在一周內建好自己的網站
- Fab Academy 第二周:CAD
- Fab Academy 第三周:機器切割
- Fab Academy 第四周:製作電路板
- Fab Academy 第五周:3D 掃描和列印
- Fab Academy 第六周:電路設計基礎
- Fab Academy 第七周:數控機器
- Fab Academy 第八周:嵌入式編程
推薦閱讀:
※DIY時尚的未來 - 織物「印表機」
※Fab Academy 第十一周:輸入設備
※Wintergatan自造樂器搞音樂
※論無用知識的有用性
※Fab Academy 第二周:CAD [FabNotes03]