ROBOTICS HELP FOR FTC TEAMS
esentzaroboticsftc@gmail.com
Menu

Crearea părților robotului

Autori: Kari Karwedsky, PTC Și Colm Prendergast, Mentor Pentru Echipa FRC 1965

Traducători: Echipa FTC RO 005 ESENTZA ROBOTICS

Flux de lucru pentru imprimarea 3D

Fluxul de imprimare 3D pe care îl folosim este compus din 7 pași.

Pasul 1: Proiectați-vă părțile folosind PTC Creo.
Pasul 2: Exportați modelul din PTC Creo în format .stl.
Pasul 3: Pregătiți modelul și generați fișierul codului g (sau echivalentul) pentru imprimantă.
Pasul 4: Pregătiți și ridicați planșa de imprimare 3D a imprimantei. Pasul 5: Încărcați filamentul imprimantei.
Pasul 6: Tipărirea modelului.
Pasul 7: Curățați modelul imprimat.

Vom analiza mai atent la Pasul 1.

Imprimarea 3D Pasul 1: Proiectați-vă partea folosind PTC Creo

Majoritatea dintre cititori sunt probabil familiarizați cu utilizarea PTC Creo sau un alt program CAD. Proiectarea de piese pentru tipărirea 3D este un proces destul de simplu în PTC Creo. Cele mai multe modele pot fi realizate folosind funcții de extrudare și schiță de bază pentru a crea o geometrie diferită. PTC Creo este un instrument ușor de utilizat în acest scop. Folosind materialele de instruire ale PTC, începătorii pot învăța să facă acest lucru în cel mai scurt timp. Pentru o introducere la PTC Creo, vă rugăm să descărcați cea mai recentă curriculum a echipei PTC Academic, „Cum să modelați aproape orice” (http://apps.ptc.com/schools/How_to_model_almost_anything.zip)

Când proiectați o parte din robot există mai multe lucruri de luat în considerare. Procesul de imprimare 3D impune anumite limitări. Primul dintre acestea este faptul că plasticul este extrudat ca un talon îngust; imaginea de mai jos este o ilustrare a modului în care straturile extrudate sunt construite.

Construcția stratului 3D de tipărire (Sursa: http://i.imgur.com/DwNysSF.png)

Fiecare strat are o lățime finită care trebuie luată în calcul la desenarea modelului. Efectiv, orice dimensiune exterioară și interioară trebuie ajustată pentru a ține cont de lățimea stratului. Acest lucru este valabil mai ales pentru piesele care se așteaptă să se potrivească perfect cu alte părți (de exemplu, arbori și găuri). Următoarea imagine ilustrează impactul extinderii lățimii liniei pe modelele voastre.

Impactul lățimii stratului imprimat 3D pe dimensiunile desenate ale forțelor interioare și exterioare

În acest caz, există două modele care sunt destinate să fie conectate împreună. Arborele interior trebuie să fie desenat cu un diametru mai mic, astfel încât diametrul final imprimat să aibă dimensiunea corectă. Modelul cu gaură exterioară trebuie să fie desenat cu un diametru mai mare, astfel încât diametrul final al imprimantei să aibă dimensiunea corectă. Cantitatea de corecție necesară va fi dependentă de imprimantă și configurare. Cea mai directă modalitate de estimare a corecției necesare este desenarea și imprimarea unor etape de calibrare. Modul în care a fost realizat de către echipă a fost acela de a proiecta un hub cu o gaură și o cheie pentru a se potrivi cu arborele de ieșire 1 / 2in al cutiei de viteze AndyMark ToughBox (http://www.andymark.com/ToughBox-p/am- toughbox.htm). După nivelarea și configurarea imprimantei (mai multe despre aceasta mai târziu), am proiectat o formă cu o gaură de 1/2 „și imprimat piesa. Puteți descărca fișierul CAD PTC Creo (shaft_size_test_0p50_bore.prt) în documentul Comunității PTC însoțitor (.com/docs/DOC-6545).

Odată ce au fost imprimate, diametrul interior al găurii și al șinei au fost măsurate. Diametrul imprimat a fost de 0,49 „, acesta fiind cu 0,01” mai mic decât cel proiectat și nu se potrivea cu arborele ToughBox. Modelul a fost modificat pentru a crește diametrul cu 0,01 „până la 0,51” și a re-imprimat. Proiectul modificat se potrivește perfect. Puteți descărca fișierul CAD PTC Creo (shaft_size_test_0p51_bore.prt) în documentul Comunității PTC care o însoțește (http://communities.ptc.com/docs/DOC-6545). 

Acest experiment a furnizat informațiile de calibrare necesare pentru a ajusta dimensiunile modelului pentru a asigura dimensiunile imprimate exacte, adică orice arbore sau structură de proeminență sau dimensiuni exterioare (diametru, lățime) ar trebui să fie subdimensionate cu 0,01 „sau 0,005” pe fiecare parte. Orice structură de gaură sau găuri sau dimensiuni interioare (diametru, lățime) ar trebui să fie supradimensionate cu 0,01 „sau 0,005” pe fiecare parte.

Un alt lucru pe care trebuie să-l luați în considerare atunci când desenați o parte este secvența în care acea parte va fi tipărită. Imprimanta 3D va imprima partea de jos în partea de sus. Prin urmare, atunci când creați un design, este o idee bună să vă asigurați că, în măsura în care este posibil, secțiunile inferioare ale modelului ar trebui să susțină secțiunile superioare când este imprimată partea, adică partea cea mai largă a modelului ar trebui să fie partea inferioară și orice suprafețe interioare ar trebui să fie sprijinite cu structuri acolo unde este posibil. Când imprimați structuri care nu sunt suportate, software-ul imprimantei poate introduce de obicei suporturi care pot fi eliminate după imprimare. Poziționarea atentă a modelului pe plăcuța de tipărire a imprimantei poate, de asemenea, să minimizeze necesitatea suporturilor. Acest lucru va fi discutat mai în detaliu mai târziu. Iată câteva forme de exemplu.

exemple de forme pe o imprimantă 3D


În exemplul de proiectare a sistemelor personalizate ale sistemului de rezervoare pentru robot, un exemplu care trebuia să fie luat în considerare a fost roata pinionului de acționare. Aceasta a fost o parte relativ complicată și nu a existat o modalitate optimă de a o tipări ca o parte. Prin urmare, a fost împărțită în două părți identice, care au fost legate împreună ca parte a procesului de asamblare. Unul dintre acestea este ilustrat mai jos. Partea a fost tipărită cu cea mai largă secțiune cea mai apropiată de placa de construcție, fără suporturi care au dus la o imprimare curată.

Modelul PTC Creo al jumătății de roată dințată


Deși lățimile liniei imprimate 3D pot fi destul de mici (0,5 mm), se recomandă în general să nu încercați să imprimați părți foarte mici sau părți cu caracteristici foarte mici. Nu există reguli rapide aici. Cu toate acestea, cel puțin toate caracteristicile trebuie să fie suficient de puternice pentru a susține stresul de a fi imprimate, adică mișcarea capului de imprimare / extruderului care depune plastic pe un model va crea stres asupra părților modelului deja construite. Acest lucru poate duce la noi straturi care nu aderă la straturile deja imprimate, ceea ce va duce la eșuarea imprimării. La proiectarea caracteristicilor am recomandat, în general, evitarea unor volume mai mici de 0,25″ pe o parte. . În plus față de echipa Tank Tread, 1965 a folosit componente ale imprimantei 3D, ca parte a robotului nostru de competiție 2014. Mai multe dintre aceste părți erau componente structurale ale sistemului nostru de împușcături. Trebuiau să fie foarte puternici și nu au eșuat în timpul sezonului de competiție. Unele dintre aceste componente sunt evidențiate pe robotul echipei de competiție 2014, „Squeaky” în imaginea de mai jos.

Echipa FRC Team 1965 – 2014 „Squeaky”


În imaginea de mai sus, cele patru componente evidențiate au prezentat tensiuni semnificative în timpul funcționării robotului.

Dacă există vreodată preocupări legate de faptul că o anumită caracteristică va fi tipărită corect, este adesea util să creați un model cu această caracteristică doar pentru a testa procesul de imprimare înainte de a încerca să imprimați un model mult mai mare. Un exemplu ar putea fi de ajutor. Acest lucru va ilustra, de asemenea, discuția supradimensionată / subdimensionată din anii precedenți. Să presupunem că trebuie să creăm părți cu un arbore și o gaură care ar trebui să se conecteze. Diametrul axului este de 0,5 „. Iată exemplul arborelui. În acest caz, diametrul axului este desenat la 0,49 „, pe baza exercițiilor de calibrare anterioare.

exemplu

Fișierul CAD Creto Creo (shaft_example.prt) poate fi descărcat de pe (http://communities.ptc.com/docs/DOC-6545). 

Fișierul CAD PTC Creo (hub_example.prt) poate fi descărcat de la (http://communities.ptc.com/docs/DOC-6545). 

Ansamblul care prezintă cele două părți este prezentat mai jos.


Fișierul CAD PTC Creo (shaft_hub_example.asm) poate fi descărcat de la (http://communities.ptc.com/docs/DOC-6545). 

În cele din urmă, este adesea utilă rotunjirea oricărei margini pătrate a modelului dvs. Rețineți că atunci când imprimarea este completă, aceasta va fi blocată pe placa de imprimantă și va trebui eliminată înainte de a fi utilizată. Acest lucru poate fi realizat folosind o varietate de unelte, inclusiv spatule, cuțite, etc. Cu toate acestea, va trebui să ridicați un colț al modelului dvs. ca parte a procesului de îndepărtare a modelului de la placa de construcție sau pluta. Rotunjirea marginilor inferioare ale modelului dvs. va face acest lucru cu ușurință fără a compromite structura acestuia.

Parte cu muchii rotunjite și pătrate

În general, este o idee bună să rotunjiți colțurile, acolo unde este posibil, pentru a îmbunătăți puterea caracteristicilor modelului. Acest lucru se poate realiza în general destul de ușor.

Rounded Edge

Fișiere CAD

Fișierele CAD pentru această secțiune pot fi găsite în documentul Comunității PTC însoțitor (http://communities.ptc.com/docs/DOC-6545) în atașament, 3D_printing_blog_section3CAD.zip. Fișierele CAD includ: