Kennslustund tíu: Skönnun mannlegs andlits og CNC-fræsingu 3D-líkans

  • Miðskóli / unglingaskóli (5.–8. bekkur / 6.–9. bekkur) fyrir 11 til 15 ára
  • Menntaskóli / háskólastig / stúlkur, konur 16–30 ára list, hönnun, mannleg tækni.

Tækni: Hæfni í 3D-skönnun, tölvustuðluðum hönnun (CAD) og CNC-vinnslu.

Heildartími: 4 klukkustundir (má skipta í 4 lotur)

  • Fundur 1: Inngangur að 3D-skönnun og andlitsskönnun (1 klst.)
  • Fundur 2: Ritun og umbreyting skönnunar í STL-skrá (1 klst.)
  • Fundur 3: Undirbúningur STL-skrár fyrir CNC-fræsingu (1 klst.)
  • Lotun 4: CNC-fræsingu á 3D-líkani (3 klukkustundir)

Nemendur munu læra hvernig á að skanna mannlegt andlit, umbreyta skönnuninni í STL-skrá og fylgjast með því hvernig CNC-rassfræsivél er notuð til að fræsa 3D-líkanið. Þetta verkefni sameinar færni í 3D-skönnun, tölvustuðluðri hönnun (CAD) og CNC-vinnslu.

Vídd

2. Traust á tækniframförum og 3. Áhugi á nýrri tæknitækni: Með því að læra hvernig á að  skanna mannandlit, umbreyta skönnuninni í STL-skrá og læra hvernig CNC-rúta er notuð.

Gerðir:

  • Könnuður: Með þessari æfingu fær nemandinn tækifæri til að kanna spennandi nýjungar sem skönnun, 3D og CNC bjóða upp á.

Persónuleg vernd:

  • Berðu alltaf hlífðargleraugu, heyrnarvörn og hlífðarskó.
  • Engin laus föt, skartgripir eða langt hár (hætta á flækju)
  • Ekki nota hanska meðan vélin er í gangi.

Athugun á vélastillingum:

  • Neyðarstöðvun virkar
  • Vörður og hurðir eru lokaðar
  • Vinnustykkið er klemmað örugglega.
  • Tækin eru þröngvuð og rétt fyrir verkið
  • Staðfestu vökvastigs og verkfærastillingar.

Forritun og upphaf:

  • Keyrðu fyrst upp ný CNC-forrit í hermun eða þurrkeyrslu.
  • Byrjaðu með minnkaðri fóðrun eða í einblokkham.
  • Athugaðu núllstig og tækjanúmer tvisvar.

Á meðan á rekstri stendur:

  • Haltu höndum frá hreyfanlegum hlutum
  • Notaðu bursta eða krók til að fjarlægja flögur — aldrei hendurnar
  • Stöðvaðu vélina ef þú heyrir óeðlilegan hávaða, titring eða sérð reyk.
  • Bíddu þar til spindillinn stöðvast alveg áður en þú snertir neitt.

Neyðarferlar:

  • Vitið hvar neyðarstöðvun, aðalrofi og slökkvitæki eru.
  • Ef bilun eða meiðsli verða: stöðvaðu vélina og tilkynntu það strax.

Kennarinn/kennararnir fyrir þessa kennslustund þurfa færni í 3D-skönnun. Þeir þurfa einnig reynslu af notkun og kennslu á notkun CNC-vélar. Öryggi er lykilatriði í þessari kennslustund þar sem CNC-vélin er vél; þekking á öryggismálum á vinnustað er nauðsynleg. Valfrjálst er að skipta CNC-hluta þessa verkefnis yfir í 3D-prentun.

Efni sem þarf:

  • 3D-skanni (t.d. Sense, Structure Sensor, Artec Eva eða sambærilegur)
  • Tölva með 3D-skönnunarhugbúnaði (t.d. Meshmixer, Blender eða álíka)
  • CAD-hugbúnaður (t.d. Fusion 360, Tinkercad, Aspire eða sambærilegur)
  • CNC-rúta
  • Efni fyrir CNC-vinnslu (krossviður eða blátt stírofoam, vinnanlegt vax eða eitthvað sem er þykkara en 40 mm)
  • Öryggisbúnaður (gleraugun, heyrnarvörn, ryksgríma)
  • USB-lykill eða aðrar aðferðir til gagnaflutnings

Inngangur

Fundur 1: Inngangur að 3D-skönnun og andlitsskönnun (1 klst.)

Skref 1: Inngangur (15 mínútur)

  • Útskýrðu stuttlega verkefnið og þætti þess.
  • Ræddu meginreglur 3D-skönnunar og notkun hennar.
  • Kynntu hugmyndina um að umbreyta skannaðu hlutinn í stafrænt líkan fyrir CNC-vinnslu.

Þróun skref fyrir skref

Skref 2: Uppsetning 3D-skanna (15 mínútur)

  • Sýnið hvernig á að setja upp og kalíbera 3D-skanna.
  • Útskýrðu mikilvægi réttrar kalíbrunar fyrir nákvæmar skannanir.

Skref 3: Skönnun mannlegs andlits (30 mínútur)

  • Veldu sjálfboðaliða til andlitsskönnunar.
  • Sýndu hvernig á að staðsetja skannarann og viðfangsefnið til að ná sem bestum árangri.
  • Leiðbeindu nemendum í ferlinu við að skanna andlitið og fanga allar nauðsynlegar hornir.
  • Skiptu andlitinu í tvennt. 

Fundur 2: Ritun og umbreyting skönnunar í STL-skrá (1 klst.)

Skref 1: Innflutningur á skönnun (15 mínútur)

  • Sýndu hvernig á að flytja skannið inn í 3D-ritunarforrit.
  • Útskýrðu grunnotið viðmót og verkfæri hugbúnaðarins sem er notaður.

Skref 2: Að hreinsa skönnunina (20 mínútur)

  • Sýndu hvernig á að hreinsa skönnunina með því að fjarlægja óæskileg atriði eða hávaða.
  • Kenndu nemendum hvernig á að fylla holur og slétta yfirborð til að bæta gæði 3D-líkansins.
  • Skiptið andlitinu í tvo hluta og leggið það flatt.

Skref 3: Umbreyting í STL (25 mínútur)

  • Leiðbeindu nemendum í gegnum ferlið við að umbreyta hreinsaðri skönnun í STL-skrá.
  • Útskýrðu mikilvægi þess að flytja út skrána í réttri sniði fyrir CNC-vinnslu. 

Fundur 3: Undirbúningur STL-skrár fyrir CNC-fræsingu (1 klst.)

Skref 1: Innflutningur STL-skrár í CAD-hugbúnað (15 mínútur)

  • Sýnið hvernig á að flytja inn STL-skrá í CAD-hugbúnað.
  • Útskýrðu grunnverkfæri og notendaviðmót CAD-forritsins.

Skref 2: Undirbúningur módelins fyrir CNC-vinnslu (30 mínútur)

  • Sýndu hvernig á að snúa líkaninu til að fá sem bestan fræsingu.
  • Leggðu (helming) andlitsins þannig að hann snúi upp.
  • Útskýrðu hvernig á að stilla víddirnar, skalið og búa til stuðninga/brýr* ef þörf krefur. (*smáviðarhlutar til að halda líkaninu á sínum stað)
  • Kenndu nemendum hvernig á að búa til brautir fyrir CNC-fræsivél.

Skref 3: Útflutningur G-kóðans (15 mínútur)

  • Leiðbeindu nemendum í gegnum ferlið við að flytja út tilbúna módelinn sem G-kóða.
  • Útskýrðu mikilvægi réttra stillinga fyrir efnið og þá CNC-rútur sem notaður er. 

Lotun 4: CNC-fræsingu á 3D-líkani (3 klukkustundir)

Skref 1: Að setja upp CNC-rútuna (30 mínútur)

  • Sýnið hvernig á að stilla CNC-rútuna, þar á meðal að festa efnið og hlaða G-kóðanum.
  • Leggðu áherslu á öryggisráðstafanir og notkun öryggisbúnaðar.

Skref 2: Fræsingu módelins (2 klukkustundir og 30 mínútur)

  • Sýnið hvernig á að hefja CNC-fræsiferlið og fylgjast með framvindu þess.
  • Leyfið nemendum að fylgjast með vinnsluaðgerðinni og ræða skrefin sem í henni felast.

Skref 3: Nokkur lokaatriði og mat (15 mínútur)

  • Sýnið hvernig á að fjarlægja fullunna módelið úr CNC-fræsivélinni og slípa grófar brúnir.
  • Ræddu niðurstöðu verkefnisins og hvaða áskoranir urðu á ferlinu.

Hvetja nemendur til að íhuga hvað þeir lærðu og hvernig þeir gætu beitt þessum færniþáttum í framtíðinni.

  • Tilraunastu með að skanna mismunandi hluti og búa til STL-skrár fyrir CNC-vinnslu.
  • Breyttu STL-skránni til að bæta við persónulegum eiginleikum eða hönnunum áður en unnið er með vél.
  • Kannaðu mismunandi efni og stillingar fyrir CNC-vinnslu til að sjá hvernig þau hafa áhrif á lokaafurðina.
  • Að nota krossvið til CNC-fræsingu mun gefa fallega hönnun í lögum.

Mat:

  • Nemendur verða metnir á hæfni sína til að skanna andlit, hreinsa og umbreyta skönnuninni í STL-skrá, undirbúa líkanið fyrir CNC-vinnslu og vel takast á við vinnslu líkansins.
  • Þátttaka í umræðum og bilanaleysingarfundum verður einnig tekin til greina.
  • STL-skrá af yfirborði

Næstu kennslustundir

Hafðu samband

Vinsamlegast notaðu eyðublaðið hér að neðan til að senda okkur tölvupóst: