Ein flaches Design kann auf dem Bildschirm vollständig aussehen und beim Umwickeln eines Zylinders dennoch zu einem unsauberen Übergang führen. Für die Erstellung von Wicklungen an der rotierenden CNC-Achse muss das Maß, das um das Werkstück verläuft, dem vorgesehenen Teil seines Umfangs entsprechen. Das Maß entlang des Werkstücks erfüllt eine andere Aufgabe. Werden beide ohne Unterscheidung skaliert, können Schriftzeichen, Abstände oder Proportionen, die Sie eigentlich beibehalten wollten, verändert werden.
Für einen echten Referenzzylinder entspricht die volle Umdrehung seinem Umfang: U = π × D, wobei D der Zylinderdurchmesser ist. Wenn man dieses Maß korrekt bestimmt, ist die geometrische Skalierung gelöst. Es sorgt jedoch nicht automatisch dafür, dass das Design an der Nahtstelle nahtlos ineinander übergeht oder dass eine bestimmte Maschine und ein bestimmter Werkzeugweg das Werkstück auch tatsächlich bearbeiten können.
Das abgewickelte Rechteck hat zwei unterschiedliche Richtungen
Stellen Sie sich vor, Sie schneiden eine Papierhülse der Länge nach auf und breiten sie flach aus. Eine Seite des resultierenden Rechtecks verläuft entlang der Zylinderachse. Die andere verläuft um den Umfang. Das Papier-Analogon erklärt das zeichnerische Verhältnis; es ist keine Empfehlung, Material an einem rotierenden Rohling zu befestigen.
Gehen Sie nicht davon aus, dass die horizontale Dimension jeder Zeichnung die Wickelrichtung ist. Die Dokumentation von Vectric zu Rotationsjobs erklärt, dass bei einer entlang der X-Achse ausgerichteten Arbeit X der Zylinderlänge entspricht und Y einer Position um den Umfang. Bei einer Ausrichtung entlang Y kehren sich diese Verhältnisse um. Entscheidend ist es, zu identifizieren, in welche Richtung der dokumentierte Arbeitsablauf wickelt, anstatt die Breite einer Zeichnung nach visueller Gewohnheit festzulegen.
Der Referenzdurchmesser erfordert ebenfalls eine präzise Definition. Der zylindrische Arbeitsablauf von Vectric geht von einem perfekten Zylinder mit exaktem Durchmesser aus. Die Anleitung zur Werkstückvorbereitung unterscheidet diesen vorgesehenen Zylinder von einem ungleichmäßigen oder quadratischen Ausgangsmaterial. Das größte Maß von Ecke zu Ecke des Rohmaterials ist eine Frage der physikalischen Freigängigkeit; es ist nicht automatisch der Durchmesser, der den Wickelmaßstab des Designs bestimmen sollte.
Ebenso hat eine geschnitzte Form mit variierendem Radius keinen universellen Oberflächenumfang. Legen Sie den für das jeweilige Design und die CAM-Methode erforderlichen Referenzzylinder fest. Ersetzen Sie diesen nicht durch die größte Zierrippe, bilden Sie keinen Durchschnitt über eine Verjüngung und gehen Sie nicht davon aus, dass ein unregelmäßiger Rohling durch einen bequemen Durchmesser korrekt dargestellt werden kann.
Vom gewünschten Umfang zum Zeichnungsmaß
Betrachten Sie ein hypothetisches Zierband auf einem Zylinder mit einem Referenzdurchmesser von 25 mm. Sein Umfang beträgt π × 25, also etwa 78,54 mm. Ein Design, das eine volle Umdrehung abdecken soll, nutzt diesen Umfang. Ein Band für eine halbe Umdrehung nutzt die Hälfte des Umfangs, etwa 39,27 mm. Dies sind mathematische Beispiele, keine geprüften ED1-Maße, Spannfreigaben oder Fertigungstoleranzen.
Das Verhältnis funktioniert auch in der anderen Richtung. Für eine Designlänge s am Umfang beträgt der entsprechende Winkel in Grad 360 × s ÷ (π × D). Dies drückt lediglich die Länge des Designs als Bruchteil des Gesamtumfangs aus. Ein Viertel des Referenzumfangs entspricht einer Vierteldrehung; es ist nicht notwendig, die Zeichnung zu verzerren, bis sie den gesamten Zylinder bedeckt, wenn das Design nur ein Teilband vorsieht.
Die axiale Länge des Designs bleibt eine eigenständige Entscheidung. Eine Vergrößerung des Umfangmaßes erfordert nicht, dass ein Name, ein Emblem oder ein Rahmen entlang des Zylinders höher wird. Umgekehrt kann eine proportionale Skalierung der gesamten Zeichnung das axiale Maß verändern, obwohl Sie nur die Wicklung anpassen wollten. Legen Sie fest, welche physischen Abmessungen wichtig sind, bevor Sie einen allgemeinen Skalierungsbefehl anwenden.
Behalten Sie bei der Entwurfsberechnung genügend Genauigkeit für den vorgesehenen Arbeitsablauf bei, anstatt eine vollständige Wicklung durch wiederholtes Addieren gerundeter Anzeigewerte zu erstellen. Die hier genannten Zahlen sind gerundet, um die Geometrie zu erklären. Sechs Kopien eines gerundeten 13,09-mm-Wertes sind mathematisch gesehen nicht identisch mit dem ungerundeten Umfang, geteilt durch sechs gleiche Teile.
Sechs Wiederholungen können eine konstante Anzahl oder einen konstanten physischen Abstand bedeuten
Angenommen, das hypothetische Band trägt sechs gleichmäßig verteilte Motive. Jede Wiederholung nimmt ein Sechstel des Umfangs ein, etwa 13,09 mm, und ein Sechstel einer Umdrehung, also 60 Grad. Dieser Wiederholungsabstand misst den Weg von einem entsprechenden Punkt in einem Motiv zum gleichen Punkt im nächsten. Er beinhaltet das Motiv und den dazwischenliegenden Raum; es ist nicht notwendigerweise die Breite der geschnitzten Form selbst.
Ändern Sie nun den Referenzdurchmesser auf 30 mm, während sechs gleichmäßig verteilte Wiederholungen über die volle Umdrehung beibehalten werden. Der Umfang beträgt nun etwa 94,25 mm, und der Abstand etwa 15,71 mm. Der Winkelabstand beträgt weiterhin 60 Grad, aber der physische Abstand zwischen den entsprechenden Punkten hat zugenommen.
Es gibt verschiedene optisch unterschiedliche Möglichkeiten, diesen zusätzlichen Abstand zu nutzen. Behält man die ursprünglichen physischen Maße jedes Motivs bei, entsteht mehr Raum zwischen den Motiven. Eine Vergrößerung des Motivs in Umfangsrichtung nimmt einen Teil oder den gesamten Raum ein, verändert jedoch dessen Proportionen, es sei denn, der Rest des Designs wird gezielt angepasst. Ein schmales Symbol oder ein Buchstabe kann deutlich breiter wirken, obwohl die Anordnung der sechs Wiederholungen geometrisch immer noch schließt.
Die Beibehaltung des ursprünglichen physischen Abstands ist eine andere Einschränkung. Unter Verwendung des ungerundeten Abstands aus dem 25-mm-Beispiel bietet der 30-mm-Zylinder Platz für 7,2 solcher Intervalle, nicht sechs. Ein vollständig wiederholtes Band kann keine gebrochene Anzahl identischer ganzer Wiederholungen enthalten, ohne an der Nahtstelle etwas zu ändern. Der Designer muss eine andere Anzahl wählen, den Abstand anpassen oder einen bewussten Spalt oder einen Teilbereich ohne Wicklung vorsehen.
Diese Unterscheidung ist besonders nützlich für personalisierte Designs. Wenn die physische Breite eines Emblems wichtig ist, behalten Sie diese bei und überdenken Sie den Abstand. Wenn das Ziel des Designs sechs gleichmäßig verteilte Elemente sind, behalten Sie die Anzahl bei und entscheiden Sie, wie der neue Umfang verteilt werden soll. Wenn ein fester physischer Wiederholungsabstand wichtig ist, akzeptieren Sie, dass ein anderer Durchmesser möglicherweise nicht mit denselben ganzen Motiven abschließt. „Das Muster gleich lassen“ ist unvollständig, solange Sie nicht festlegen, welche dieser Beziehungen unverändert bleiben soll.
Ein Maß für die volle Umdrehung gestaltet den Übergang nicht von selbst
Wenn sich das Rechteck um den Zylinder legt, treffen seine beiden Umfangsgrenzen aufeinander. Ein durchgehender Rahmen, der eine Grenze überquert, muss auf den entsprechenden Teil des Rahmens an der anderen Grenze treffen. Das Einhalten des Gesamtmaßes verschiebt einen Endpunkt nicht automatisch an die richtige axiale Position und sorgt nicht dafür, dass zwei unterschiedlich geformte Kanten harmonieren.
Stellen Sie sich eine Linie vor, die eine Kante auf halber Höhe des Zierbandes verlässt, aber an der gegenüberliegenden Kante näher an einem Ende eintritt. Der Umfang kann korrekt sein, während die Linie an der Nahtstelle dennoch einen Sprung macht. Wenn sich die Endpunkte treffen, aber aus sichtbar unterschiedlichen Richtungen kommen, bildet das Muster stattdessen möglicherweise eine Ecke, wo Sie eine glatte Fortsetzung erwartet hatten. Dies sind zeichnerische Zusammenhänge, die gelöst werden müssen, bevor Sie sich auf eine Bearbeitungsvorschau verlassen.
Getrennte Motive haben eine andere Art von Übergang. Der Spalt zwischen dem letzten und dem ersten Motiv muss zusammen mit den Abständen an anderen Stellen berücksichtigt werden. Ein Rand an beiden Kanten der Zeichnung kann einen größeren kombinierten Spalt erzeugen, sobald diese Kanten aufeinandertreffen. Das kann ein gewollter leerer Bereich für ein anderes Merkmal sein oder den Rhythmus unterbrechen, der eigentlich einheitlich sein sollte.
Ein bewusster Bruch ist nicht automatisch ein Designfehler. Ein Band kann sauber auf beiden Seiten eines nicht verzierten Bereichs enden, und eine Teilwicklung kann eine definierte Vorderseite haben. Wichtig ist, dass die Nahtstelle dem beabsichtigten Erscheinungsbild dient. Das Hinzufügen einer beliebigen Überlappung des Werkzeugwegs oder einer numerischen Schnittzugabe ist keine allgemeine Lösung für Designs, deren Kantenformen oder Abstände nicht zusammenpassen.
Verknüpfung des Layouts mit der tatsächlichen Rotationshardware
Sobald das Design eine konkrete Aufgabe am Umfang hat, ist das ED1-Vierachsen-CNC-Rotationsmodul-Kit die dedizierte Hardware-Option, die für den ED1 Desktop-CNC-Router evaluiert werden sollte. Die relevante Verbindung ist ein unterstütztes Bauteil, das eine Rotationspräsentation erfordert. Ein zylinderförmiges Bauteil mit einer einzigen erreichbaren Inschrift wird nicht allein deshalb zu einem Vollwickelprojekt, weil Rotationshardware verfügbar ist.
Die physischen Abmessungen des Moduls beantworten eine andere Frage als die Umfangsberechnung. Sie helfen dabei, die Haltevorrichtung und den verfügbaren Platz zu beschreiben. Sie spezifizieren nicht den Referenzdurchmesser jedes Designs, legen nicht den Maßstab des Designs fest und machen nicht die gesamte Rohlingslänge für Verzierungen verfügbar. Die Vectric-Anleitung zur Werkstückvorbereitung weist ebenfalls darauf hin, dass das Spannen und der Freiraum zum Futter und Reitstock eine Rohlingslänge erfordern, die über das Design selbst hinausgeht.
Die Softwareausgabe erfordert dieselbe Trennung der Rollen. Vectric beschreibt das Wickeln durch speziell konfigurierte Postprozessoren, die die X- oder Y-Bewegung eines flachen Werkzeugwegs in eine Winkelbewegung umwandeln. Das erklärt die Methode; es legt jedoch nicht fest, welche Vectric-Edition, welcher Postprozessor oder welche Controller-Konfiguration für ein ED1-Projekt geeignet ist. Verwenden Sie die dokumentierte Kombination für die tatsächliche Maschine, anstatt von einem Produktbild der Rotationsachse auf Kompatibilität zu schließen.
Eine gewickelte Vorschau ist ebenfalls eher eine Darstellung als ein unabhängiges Messinstrument. Vectric warnt, dass die Visualisierung einige Merkmale verzerren kann – zum Beispiel können runde Löcher in der Wicklungsansicht oval erscheinen. Verwenden Sie eine Vorschau, um die beabsichtigte Anordnung zu prüfen, während Sie die Unterscheidung zwischen Anzeigegeometrie und der tatsächlichen Werkzeug-, Rohlings- und Haltekonfiguration beibehalten. Korrekte Zeichnungsmaße lösen keine Probleme mit fehlender Hardware oder unsicheren Werkzeugabständen.
Für das Zierband ist die Designentscheidung abgeschlossen, wenn der Referenzzylinder sinnvoll ist, das vorgesehene Maß definiert ist, die Anzahl der Motive und der physische Abstand übereinstimmen und die Nahtstelle beabsichtigt aussieht. Die verbleibende Arbeit besteht darin, zu verifizieren, dass dieses Design einen geeigneten dokumentierten Bearbeitungsweg sowie eine sichere und zugängliche Haltevorrichtung hat. Halten Sie die Maschine an und isolieren Sie sie gemäß den Anweisungen, bevor Sie mit der physischen Einrichtung beginnen; passen Sie die Registrierung des Designs oder das Werkstück nicht in der Nähe beweglicher Rotationshardware an.
