计算机控制切割
小组作业
- 描述你的激光切割机的焦点、功率、速度、速率、切缝（kerf）和接合间隙
- 记录你的工作（个人或小组）
个人作业
- 设计、激光切割并记录一个参数化压力配合（press-fit）拼装套件，它可以用多种方式组装。要把激光切割机的切缝考虑在内。
学习成果：
- 演示并描述参数化 2D 建模流程
- 识别并解释使用激光切割机所涉及的流程
- 开发、评估并搭建这个参数化拼装套件
你是否：
- 链接到小组作业页面
- 解释了你如何以参数化方式设计文件
- 记录了你是如何制作压力配合套件的
- 包含了你的主图（hero shots）
刻字机切割
个人作业
- 在刻字机上切点东西
学习成果：
- 识别并解释使用刻字机所涉及的流程
你是否：
- 记录了你是如何完成乙烯基切割的
- 包含了你的原始设计文件
- 包含了你的主图
索引
使用的工具
- 激光切割机，在机器设计周制作
- Silhouette Cameo
使用的软件
文件
警告
戴上护目镜，确认你知道灭火器在哪里以及如何使用，并且绝不要让激光器无人看管！
火灾风险
激光切割机是一台如果监控不当就可能起火的机器。如果一切正常，它不会起火，但一旦出现故障、激光停在同一个位置，或者辅助吹气停止工作，起火风险就很高。因此，绝不要让激光器无人看管。
激光辐射
激光束能在纳秒之内让你失明或烧伤你的皮肤。因此，绝不要在盖子打开时操作它，并且始终佩戴适合你所用激光类型的护目镜。
CO2 激光切割机的波长通常是 10,600 nm。在我们实验室里，这些是正确的护目镜。
二极管激光切割机通常在 445-455 nm 波长范围内。在我们实验室里，这些是正确的护目镜（它们覆盖 200-550 nm）。
简介
这次作业里，我本来打算用一台我自己设计和制作的 3D 打印机，后来我给它升级了一个 2 瓦的二极管激光器。不过，我最终还是设计并制作了一台 CO2 激光切割机，因为我不想在实验室里没有这样一台机器的情况下结束这门课程。我对我的机器非常满意。即使是一台 DIY 机器，它也展现出了惊人的效果。
我会测试它的能力，并把它推到极限，以便更好地了解它的能力和局限。
在作业的乙烯基部分，我会使用一台 Silhouette Cameo，并记录它的结果。
小组作业
其他作业请访问小组作业页面。这周的小组作业我是独自完成的，因为实验室里只有我一个人。
我的激光切割机的特性测试
- 工作区域：400 x 290 mm
- 高度：150 mm
- 激光功率：50 W
- 焦点与切缝
我在激光器里使用的镜头是直径 20 mm、焦距 50.8 mm 的镜头。这意味着我应该把镜头到材料的高度保持在这个数值附近。
每次都测量焦距会是个挑战。因此，我设计了下面的斜坡。它能让激光从斜坡最高点（距激光尖端 0 mm）到斜坡最低点画出一条线。
测试的结果是，我应该让材料顶部到激光头尖端的距离保持在 5 到 7 mm。
画完这条线后，我开始用卡尺和角尺测量线条中最聚焦的区域。
结果是一个 5 到 7 mm 的范围。
为了能方便地测量我找到的最佳距离，我设计了一些 1 mm 的小台阶，从 3 mm 开始，到 8 mm 结束。
然后我用激光切了它。
把喷嘴放在所需高度上，就能在材料表面得到一致的测量结果。
测量切缝很简单。我用了之前的模板和切出来的孔。差值就是切缝的两倍，也就是激光束去掉的材料厚度。
内侧测量值是 8.1 mm。
外侧测量值是 7.9 mm，这意味着切缝是 0.2 mm / 2 = 0.1 mm。
我真的很喜欢它完美贴合的样子！
- 功率与速度
上面的功率测试是在 2.7 mm 胶合板上以 5000 mm/min 的速度做的。我选的最适合这个速度的功率是 50%。
上面的速度测试是在 2.7 mm 胶合板上做的，功率设为 60%。即使功率很低，激光也能在几乎所有测试速度下切穿。为了保险起见，对于这个厚度的胶合板，我会选择以 5000 mm/min 的速度、60% 的功率来切割。
压力配合拼装套件
这次作业，我会用 SolidWorks 做 2D 设计。这是在草图里完成的。SolidWorks 是一个参数化设计工具，能在变量改变时动态改变它的特征。
我先创建了一个草图。然后画了一个三角形。
接下来，我开始创建全局变量。添加尺寸时，我只需输入等号“=”然后给变量命名。接着，我确认创建这个全局变量。
我继续给草图添加更多特征，给每个测量值加上参数。
接下来，我用想要的特征创建了一个阵列，这个特征将成为零件的连接部分。
在这个面板里，我能编辑每个变量，改变它并动态改变模型。
我在这里加了一个小圆角，让零件能平滑地配合。
我接着创建了公式。这样我就能通过改变一个变量来改变开口，而且它会考虑切缝的大小。
接下来，我准备好套件，以便导出为 DXF 文件。
在 SolidWorks 里，要导出草图，就让它保持打开，然后点“另存为”并且不要重建，再选择格式（我这里是 DXF），然后完成导出过程。
在 LaserWeb 里，添加文档。接下来，把添加的文档拖到下面的灰色区域。
拖入文件后，会打开一个带配置的对话框。这个软件有时不会阻止你生成无效的 G 代码。这意味着如果某些参数填错了，它不会提醒你。
这次是切割，所以我用了我的一个预设：速度 4000 mm/min，功率 80%，分段 0.1。
接下来，我用箭头或坐标来定位对象。
这里我展示的是，我最终在 SolidWorks 里把三角形做了多个复制，然后又重新打开了文件。
这张图里也能看到，上方中间是装在激光器上方的网络摄像头画面，这样我就不必一直盯着它。尽管我戴着护目镜，我还是更愿意在激光器还没有外罩的时候不去看它。
激光切得很好。
然后我把它从机器上取下来，堆在一起，开始检查和组装。
就是一堆。
然后我开始组装，它完美地贴合。
刻字机切割
我们实验室里的刻字机是 Silhouette Cameo 3。它是一台很好、价格实惠、容易上手的刻字机（乙烯基切割机）。
它附带 Silhouette Studio 软件。
学习成果：
- 识别并解释使用这台机器所涉及的流程。
- 创建文件
- 从库中选择文件
作为热身，也因为当时快到万圣节了，我决定切点孩子们能用的东西。
我从库里选了蝙蝠。
然后，我用 Ctrl+C 和 Ctrl+V 把蝙蝠复制粘贴了好几次。
接着我选中了所有粘贴的蝙蝠。
选中这些图形后，可以把它们均匀地对齐。
然后我选择了乙烯基的尺寸。
然后我又粘贴了一些蝙蝠，并开始设置任务。这台机器能自动设置材料厚度，但必须选中 AutoBlade 选项。
然后我把乙烯基对齐，并抬起拖动材料的滚轮。
我用屏幕把材料送入一点。
这时，我可以直接用 USB 线连接机器，也可以用 U 盘。
我按下开始，几分钟后蝙蝠就切好了。
对于这么简单的项目，只要把胶粘层从保护纸上撕下来，然后贴到任何地方就行了！
- 从库中选择文件