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DesignSpark Mechanical V6.0Der Drechsler-Würfel ist eine der ersten Übungen, bei der ein Maschinenschlosser lernt, mit einer CNC-Maschine zu fräsen – obwohl seine Ursprünge weit vor der Zeit der Computer liegen und ein Großteil der Bohrungen auf einer Drehbank hergestellt wird, deren Bediener Dreher genannt werden. Auch wenn der Drechsler-Würfel im Gegensatz zu den meisten „gedrehten“ Teilen eindeutig nicht rund war, erforderte er spezielle Drehwerkzeuge (Spannvorrichtungen) und eine sorgfältige Fertigung, um ein präzises Teil herzustellen, da das Teil zerbrechlich ist und die intermittierenden Schnitte Vibrationen verursachen, die das Oberflächen-Finish beeinträchtigen.
Das Bild wurde der Seite „https://www.cnccookbook.com/how-to-make-cnc-turners-cube“ entnommen.
1. Würfel erstellen
Entwerfen Sie als erstes einen Würfel mit einer Seitenlänge von 24 mm. Sie können die Bemaßungen nach Ihren Wünschen ändern.
2. Kreise zeichnen
Zeichnen Sie auf jeder Seitenfläche 3 konzentrische Kreise. In diesem Beispiel sind die Radien 5 mm, 8 mm und 11 mm (von innen nach außen).
Wiederholen Sie diesen Schritt für die anderen 5 Flächen oder zeichnen Sie die Kreise auf 3 Flächen und verwenden Sie das Werkzeug „Project“ (Projizieren), um identische Kurven auf den gegenüberliegenden verbleibenden Flächen zu erstellen.
Hinweis: Der Bezugspunkt der Ebene „Sketch“(Skizze) XY 0,0 wird normalerweise automatisch auf der ausgewählten Fläche zentriert. Die Position des Bezugspunkts kann auf jede andere Position geändert werden.
Das folgende GIF zeigt, wie das Werkzeug „Project“ (Projizieren) verwendet wird, um die Kreise zu duplizieren, die die Fläche unterteilen.
3. Aussparungen berechnen
Tiefe der kreisförmigen Aussparungen: Abhängig davon, ob Sie möchten, dass die verschachtelten inneren Würfel frei schweben oder fixiert bleiben, wird die Tiefe variieren, aber es gibt eine mathematische Beziehung, die Ihnen dabei hilft.
Geben Sie die hervorgehobenen Maße ein (x: Seite des Würfels, r: Radius der kreisförmigen Aussparung), um den Tiefenwert (d) zu erhalten, bei dem der verschachtelte Würfel frei schwebt, aber auch aus der Baugruppe herausgenommen werden kann.
Wenn Sie weiter nach innen gehen, ändern sich x und r entsprechend der Seite des Würfels, die die neue konzentrische kreisförmige Aussparung umschließt. Sie wollen also die inkrementelle Referenztiefe für die nächste Aussparung neu berechnen (diese muss zum ersten Wert von d, den Sie berechnet haben, addiert werden). Sie entscheiden selbst, ob bestimmte Würfel fixiert bleiben oder frei beweglich sein sollen.
Für dieses Beispiel werden mit dem Werkzeug „PULL“ (Ziehen) Schnitte mit einer Tiefe von 3 mm und 5,25 mm erzeugt, wobei der innerste Kreis (für die schnellste Erstellung) in drei Richtungen komplett durchgezogen wird.
Ziehen Sie die nächstgrößere Fläche, um die Löcher in den Volumenkörper zu schneiden. Ziehen Sie 5,25 mm und ziehen Sie dann die Fläche in den Volumenkörper. Das Standardverhalten von „Pull“ (Ziehen) ist in den Optionen auf „Auto“ (Automatisch) eingestellt.
Hinweis: Das Symbol „ - “ neben dem Cursor steht für einen Schneide-/Abtragsvorgang und das Symbol „ + “ steht für einen Zusatz-/Materialzugabevorgang.
4. Aktiven Teil wählen
WICHTIGER HINWEIS: Sie werden feststellen, dass bei einigen PULL-Vorgängen ein unerwartetes Ergebnis auftritt! Dies liegt daran, dass Flächen, wenn sie nur von sich selbst gezogen werden und gleichzeitg auch zum Teil gehören, standardmäßig ihre Fläche aufgrund anderer lokaler Flächengeometrien oder einer intermittierenden Stopp-/Start-Ziehaktion vergrößern/verkleinern können. Im Fall des Turners-Würfels wird dies durch die Auswahl einer oder mehrerer Begrenzungskurven (in diesem Beispiel externe und/oder interne Kurven, je nach Problemstellung) verhindert, die flächendeckendes Ziehen erzwingen. Die „Schleife“ um die Fläche sollte durchgehend sein.
Die SICHERSTE Alternativmethode zum präzisen Schneiden eines Teils, unabhängig von der Teilegeometrie oder der Komplexität der Baugruppe, besteht darin, das Teil in einem Bauteil und „aktiv“ (nicht das Dokument/die Datei) zu haben und dann die Schnittfläche zu kopieren (Strg+C, Strg+V), wodurch eine unabhängige Fläche mit fester Größe (untergeordnetes Element des aktiven Teils) entsteht, die sich nicht dynamisch anpasst und den Schnitt auf Tiefe zieht. Dadurch wird nur das „aktive Teil“ oder ein Teil innerhalb der aktiven Teilekettenhierarchie (übergeordnetes/untergeordnetes Teil) abgeschnitten, d. h. deren Geometrie hell angezeigt wird und nicht „deaktiviert“ ist.
Außerdem können nur angezeigte Teile/Bauteile durch Ziehvorgänge verändert werden.
5. Fertiger Würfel
Wenn Sie 3 Aussparungen auf allen 6 Seiten fertiggestellt haben, sieht Ihr Ergebnis in etwa so aus:
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