- Bekkur
- Miðskóli / unglingaskóli (5.–8. bekkur / 6.–9. bekkur) fyrir 11 til 15 ára
- Menntaskóli / háskólastig / stúlkur, konur 16–30 ára list, hönnun, mannleg tækni.
- Viðfangsefni
Tækni: Hæfni í 3D-skönnun, tölvustuðluðum hönnun (CAD) og CNC-vinnslu.
- Lengd
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)
- Námsárangur
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.
- B&T-mál og tegundir sem tekið er til greina
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.
- Öryggisreglur og ráð fyrir CNC
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.
- Kennarans forsendaþekking
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
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
- Kennsluáætlun
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.
- Samantekt og íhugun
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.
- Myndasafn
- Viðbótarverkefni
- 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.