DIY лазерлік кесу сағаты: 4 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:26

Лазермен кесілген әдемі сағаттар жасау туралы менің оқулығыма қош келдіңіз! Мен бұл жобаға шабыт алдым, өткен жазда мен үйлену тойына баруым керек болды және мен үйленетін адамдарға жеке сыйлықтар дайындағым келді. Мен бұл оқулықтың бірінші бөлімінде қарастыратын математикалық принциптерді қолданудың жақсы әдісі деп ойладым. Мен мұны қаншалықты жақсы қамтуға болатынын білмеймін, бірақ мен сізге Python кодын беремін, сонда сіз қалағаныңызша дизайн жасай аласыз. Сонымен қатар, менде SVG ретінде жоба файлдарына енгізілетін мен жасаған көптеген конструкциялар бар.

Бұл жоба үшін сізге қажет:

• сағат тіліне арналған фанера немесе акрил
• векторлық графиканы өңдеуге арналған бағдарлама
• лазерлік кескішке қол жеткізу
• 1/4 дюймдік білігі бар сағаттық қозғалыс

Қосымша материалдарға мыналар жатады:

• ақ бояу
• 120 және 220 құмды қағаз
• қараңғы дақ
• ағаш желімі
• 4 X 3/8 дюймдік бұрандалар
• ағаш тығыздағыш

Бастайық!

1 -қадам: Математика…

Мен бұл жобаның ең қызықты бөліктерінің бірі деп ойладым, бірақ мен бұл бөлімді өткізіп жібергеніме қарсы шықпаймын. Мен не болып жатқанын сипаттау бойынша жақсы жұмыс жасаймын деп үміттенемін, бірақ Фрэнк Фарристің «Симметрияны құру: тұсқағаздар өрнектерінің көркем математикасы» кітабын қараңыз. Ол бұл симметриялардың қалай болатынын сипаттауда өте жақсы жұмыс жасайды. Қысқа, бірақ «қолмен толқынды» көрініс алу үшін Quanta журналының басқатырғышын қараңыз және бұл шешім. Мен Quanta журналы мәселесінің шешімін шығарамын және оны төменде орналастырылған кодқа енгізуге дайын боламын.

Симметрияны қалай алу керектігін түсіну үшін алдымен кез келген бүтін С үшін e^(i * 2 pi * C) = 1 екенін білуіміз керек. Бұл Эйлердің жеке басынан, мен бұл жерде айтпаймын, бірақ бұл өте маңызды және бәрі оны ең керемет деп санайды, сондықтан оны тексеріңіз. Мен жоғарыда келтірілген фактіні Quanta мәселесінен «А» қисығын алу үшін қолдандым (суретті қараңыз), бұл туралы Quanta мәселесінің шешімінде біраз айтылады. Туындыда «k» - бұл қисықта қалайтын симметриялы компоненттердің саны. «M» мен «n» сияқты, «k» симметриялы қисыққа ие болу үшін бүтін сан болуы керек. Төмендегі кодта біз есептен қисық шығару үшін mod = 5 C1 = 1 және C2 = -3 екенін көреміз. Mod айнымалысы «модуль» дегенді білдіреді және «k» санымен бірдей болуы керек. (Ескерту: кодты іске қосу үшін numpy, matplotlib және simpy кітапханалары орнатылуы керек.)

numpy санын np ретінде импорттаңыз

matplotlib. тек [1, 5, 7, 11] қалдығы = 1 режим = 5 л = қалдығы m = 1*мод + қалдығы n = -3*мод + қалған коэффициенттері = np.array ([1, 1/2, I/ 3]) exps = np.array ([exp (l*I*t), exp (I*m*t), exp (I*n*t)]) f = (коэффициенттер*exps. T).sum () x = lambdify (t, re (f)) y = lambdify (t, im (f)) xarray = [x (t) in t in np.linspace (0, 2*np.pi, 5000)] yarray = np.linspace ішіндегі t үшін [y (t)] (0, 2*np.pi, 5000)] plt.plot (xarray, yarray) plt.axis ('off') plt.gca (). set_position ([0, 0, 1, 1]) #plt.savefig (r'path / to / folder / test.svg ') plt.show () print (' / t / t / t ' + str (f))

Бірақ мен неге бұл қиыншылықты бастан өткердім? Менің ойымша, бұл өте керемет, бірақ мен мұның бәрін 12 есе симметриялы сағаттар жасау үшін үйренгім келді. Осылайша, бетке жағымсыз сандарды қоюдың қажеті жоқ, және адамдар әлі де уақыттың қандай екенін оңай көре алады. 12-ші симметриялы қисық сызықтар жасау үшін бізге керегі-жоғарыдағы кодтағы режимді 12-ге өзгерту! Осыдан кейін n және m үшін mod коэффициенттерінің кейбірін және коэффициенттер векторындағы сандарды өзгертуге тырысыңыз және оның қандай қисық екенін көріңіз. Айта кету керек, егер сіз қалдықты өзгертсеңіз, сізде 2, 3, 4 немесе 6 есе симметриялы қисықтар пайда болуы мүмкін. Бұл өте таңқаларлық, бірақ бұл бүтін сандардың маңыздылығынан! Бір мысалды қарастырайық:

Егер k = 12 және m = 1 * k + 2 = 14 болса, онда (m - 2)/k = m/k - 2/k = 14/12 - 2/12 = 1 2/12 - 2/12 = 1 1/6 - 1/6 = 1 k = 6, қалған = 1

Біз он екіге бөлінгендіктен, бізде 6 модулі, ал қалғаны 1 -ге тең жауап алатынын көреміз! Шындығында, k = 12 және қалдық = 2 болғанда, барлық бағдарлама k = 6 үшін қисық сызықты қалдықты = 1 екі рет, бірінің үстіне бірін салады! Демек, 12 симметриялы компоненттер үшін қалғаны тек 12 -ге дейін [1, 5, 7, 11] емес, 12 -ге дейінгі кез келген басқа жай сан болуы мүмкін.

Мен бұл жерде айтқандарым осы тақырыпқа деген қызығушылықты тудырды деп үміттенемін. Тағы да, Фрэнк Фарристің жоғарыдағы кітабы - бұл керемет ресурс, және менің питон сценарийіммен адамдар жақсы қисықтар жасауды жақсы көреді деп сенемін. Енді, берілген тапсырмаға оралыңыз!

2 -қадам: лазерлік кесуге дайындық

Біз сағаттарды жасау үшін кесіп жатқан пішіндерді дайындау қиын емес. Мен өзіме ұнайтын көптеген қисықтарды енгіздім, сондықтан оларды еркін қолданыңыз. Материал лазерлік кескіштің астына қауіпсіз түрде салуға болатын кез келген нәрсе болуы мүмкін, бірақ мен 1/4 дюймдік фанераны таңдадым, оның беті қайыңнан жасалған ламинаттан жасалған. Мен сағаттың терілуін сіздің сүйікті векторыңызда табылған 10 дюймдік дискіден жасадым. графикалық бағдарлама. Жақсы теру үшін дискідегі қисықты оңай өзгертуге болады. Мен сонымен қатар менің сағатымның шекарасына кесуге болатын басқа қисық сызықты алдым, мен оны өте ұсынамын, себебі ол шынымен көп нәрсені қосты. Кесуден бұрын сіз білуіңіз керек нәрсе - сіз сағат қозғалысының қандай түрін қолданасыз. Amazon -да арзан бағалар бар, ал егер сіз дәл қазір далаға шығып, сатып алғыңыз келсе. Сіз біліктің диаметрін білгіңіз келеді, ол меніңше 5/16 дюйм.

Аяқталған теру сызығы 10 дюймдік дискі болуы керек және оның ортасында диаметрі 5/16 дюйм болатын қозғалыс білігіне арналған тесік болуы керек. Есіңізде болсын, дизайндағы сызықтар бір -бірін неғұрлым көп қиып өтсе, лазер сіздің материалды тереңірек кесіп алады! Егер сіз күрделі дизайнды қиюға тырыссаңыз, кездейсоқ тергішті кесіп алуыңыз мүмкін.

Мен қолданған шекара мен дизайнды қамтитын дизайн - first.svg файлы.

3 -қадам: Нөмірді кесіңіз

Енді сіз файлды алып, оны лазерлік кескішке жүктейсіз. Сіз дизайн мен екі шеңберді бөлек параметрлерге ие болғыңыз келеді. Дизайн үшін мен оны анықтаудың әдістерінің бірі - үстелді лазерлік кескіштен фокустан сәл жылжыту болды. Осылайша, сызық бетіне қалыңырақ кесіледі.

Бұл бөлім шынымен де көңілді. Сіз өзіңіздің конструкцияңыздың лазерлік ізін көре аласыз, ол қалай болғанын бақылауға өте ыңғайлы.

4 -қадам: сағатты аяқтаңыз

Егер сіз ағашты қолдансаңыз, онда ол жіңішке қисайды, сондықтан оны кем дегенде герметизациялау жақсы болар еді. Мен жасаған нәрселердің бірі - мен дизайнды ақ түспен боядым, содан кейін беттің бояуын тегістедім. Бұл дизайнға ағашқа жақсы екпін берді, бірақ тегістеу кезінде абай болу керек, өйткені жақсы ағаш ламинаты өте жұқа және оны сүрту оңай.

Мен де бардым және Home Depot -тен сағат тілінің жиегіне арналған қара дақтың үлгісін алдым. Мен содан кейін жиекке ағаш желімін салып, оны 3/8 дюймдік 4 бұрандалармен бекітіп қойдым. Қосымша бұрандалар жиектерді шиеленіскен күйде сақтап қалуы керек еді. Содан кейін мен бәрін жылтыр жабық герметикамен тығыздадым. Әрі қарай, сағат қозғалысының пакетіндегі нұсқаулар, қозғалысты орнату және сіздің жаңа сағаттарыңыздың шығуын бақылау!

Мен нәтижеге өте риза болдым, мен оны берген адамдарға да ұнады. Сізге бұл қызықты және қызықты сабақ болды деп сенемін, және сіз маған қандай керемет сағаттар жасайтыныңызды айтыңыз!