Sissejuhatus
Teema | Kunst |
Raskusaste | Keskmine |
Tasemeskaala | 7–9 |
Kestus | 45 min õppetund, kokku neli õppetundi |
Selles koolitunnis uurivad õpilased kella iga osa ja tutvuvad kella valmistamise reaalse protsessiga. Juhendage õpilasi graafilise disaini tarkvara kasutamisel, et kavandada kella välimus, seejärel valmistage kell, kasutades selleks lasergraveerimise ja -lõikamise meetodit. Õppeprotsessi käigus saab iga õpilane isikliku kella, õpib tundma meetodi kasutamist erinevate materjalide korral ning lasergraveerimist ja -lõikamist igapäevases elus.
Õpieesmärgid
- Kella põhiosadega tutvumine.
- Laserlõikuri kasutamise oskuste omandamine.
- Graafilise disaini tarkvara põhifunktsioonidega tutvumine.
- Erinevate materjalide omaduste tundma õppimine lasergraveerimise ja -lõikamise protsessis.
Vajalikud vahendid (ühe inimese kohta)
Õpetajad
- 1 tk internetiühenduse ja Inkscape ning
- Snapmakeri tarkvaraga arvuti
- 1 tk valmis kell X1
- 1 tk kella osad
- 1 tk 125 mm × 125 mm × 2 mm puitplaat
- 1 tk A4 paberileht
- 1 tk nihkmõõdik
- 1 tk kaitseprillid laserkiirguse eest
Õpilased
- 1 tk internetiühenduse ja Inkscape'i ning Snapmakeri tarkvaraga arvuti
- 1 tk A4 paberileht
- 1 tk pliiats
- 1 tk kustutuskumm
- 1 tk joonlaud
- 1 tk 125 mm × 125 mm × 2 mm puitplaat
- 1 tk kellamehhanism
- 1 tk nihkmõõdik
- 1 tk USB-kettaseade
- 1 tk kaitseprillid laserkiirguse eest
Vajalik varustus
- Snapmaker Originali kolm-ühes 3D-printer (Snapmaker 1600 mW laserlõikamismoodul)
Asjakohased õppematerjalid
Tööetapid
1. Empaatia rakendamine
Suurel osal igapäevaelus kasutatavatest kelladest on sarnane ruudukujuline või ümmargune kuju, valge numbrilaud ja mustad osutid. Ja me näeme selliseid kujusid kõikjal, seinal peast kõrgemal või veebilehel kellaaja teadasaamise ajal. Kas kell võib olla üksnes sellise kujuga? Loomulikult mitte.
Seega, kas te saate kujundada spetsiaalse ja isikupärase kuju ning kaunistustega kella?
2. Teoreetiline taust ja praktilised nõuanded
Koguge õpilased kokku ja näidake neile erinevaid kelli või nende pilte ning leidke nende põhitunnused. Arutlege reaalse kella valmistamist, millel on kolm põhiosa: numbrilaud, osutid ja numbrid.
Seejärel juhendage kujundamist ja innustage valmis tegemist oma loominguliste ideede alusel.
3. Ideede genereerimine
Loomingulised kellad:
juhendage õpilasi kella numbrilaua, kaunistuste ja osutite visandamisel.
Märkus
Visandi suurus ei tohi ületada printeri töölaua mõõtmeid.
4. Prototüüp
Õpilased kasutavad selles faasis kuju disainimisel programmi Inkscape.
Õpetajad võivad valida ka muu graafilise disaini tarkvara, nagu CorelDraw, Adobe Illustrator.
- 1. samm: Inkscape'i ettevalmistamine
- Leidke abiteabe vahekaardilt (Help) juhised.
- Kasutage joonise suuruse kohandamiseks ülaltoodud tööriista.
- Õppige tundma funktsioonide Union, Difference ja Intersection (ühendamine, eraldamine ja ühisosa) vahelisi erinevusi.
- 2. samm: kella numbrilaua kujundus
Paluge õpilastel joonistada kella kontuur menüüpunktis
View → Display Mode → Outline, märkige ära ava mehhanismi võlli jaoks ja kujundage osutid.
Juhtige tähelepanu osutite ja mehhanismi suhtelisel asukohale ja paluge õpilastel joonistada kell oma kavandi järgi.
Kujundamise põhipunktid- Joonistage ruut mõõtmetega 125 × 125 mm ja selle sisse kella kuju.
- Jätke sinna mehhanismi telje jaoks 8 mm ümmargune ava. (Märkus: kasutage võlliava läbimõõdu määramiseks nihkkaliibrit.)
- Kustutage pärast kella disainimise lõpetamist 125 mm × 125 mm ruut, eksportige fail ja nimetage see SVG-vorminguga failiks Cut.
- 3. samm: numbrilaua kujundamine
Disainige kella kuju ülaosa.
Kujundamise põhipunktid- Enne faili eksportimist kustutage numbrilaua kontuur.
- Muutke režiim „pattern“ režiimiks „normal“ ja eksportige fail.
- Andke failile nimi engrave.png.
Nõuanded
Õpetajad peavad eelnevalt tegema kella numbrilaua kalibreerimisfaili, et aidata üliõpilastel kindlaks määrata positsioone.
5. Faili töötlemine
Faili töötlemine seisneb SVG- ja PNG-failide töötlemises Snapmakeri tarkvaraga ja nende konverteerimises töötlustuvastusfailiks. Esmalt peate käivitama tarkvara ja sisenema liidesesse Laser G-Code Generator.
- 1. samm: lasergraveerimine ja -lõikamine –
kella numbrilaud- Valmistage ette lõikefail.
- Seadistage lõikeparameetrid.
- 2. samm: lasergraveerimine ja -lõikamine – numbrilaua kuju
- Valmistage ette graveerimisefail.
- Seadistage graveerimise parameetrid.
Klõpsake nupul „Generate G-Code“.Klõpsake nupul „Export G-code to File“, andke sellele ingliskeelne nimi ja dubleerige see USB-mäluseadmele.
Faili nimes ei tohi olla erisümboleid.
- 3. samm: lasergraveerimine ja -lõikamine – kellaosutid
Sama mis numbrilaua kuju korral.
Märkus
Tegelik lõikamissuurus on teatava veaga tingituna võlli ja ava vastastiktoimest, seega on ava läbimõõt ligikaudu võrdne võlli omaga.
6. Lasergraveerimine ja -lõikamine
Kasutage kella graveerimiseks Snapmaker Originali kolm-ühes 3D-printerit. (1600 mW lasergraveerimismoodul)
- 1. samm: ohutus
Palun lugege enne printeri kasutamist läbi lisas olevad ohutusjuhised. - 2. samm: printeri ettevalmistamine
- Paigaldage Snapmakeri kolm-ühes printerisse 1600 mW lasergraveerimismoodul.
Leidke aadressilt https://snapmaker.com/download nupp Quick Start Guides ja klõpsake Guide for Laser Engraving, et lugeda osadest A ja B juhiseid selle kohta, kuidas asendada 1600 mW lasergraveerimismoodul ja platvorm. - Ühendage USB-mäluseade ja lülitage printeri toide sisse.
- Paigaldage mõõtmetega 125 mm × 125 mm × 2 mm puitplaat (Ameerika pärn).
- Alustage tööd. Järgige juhiseid aadressil https://manual.snapmaker.com → Laser Engraving → Set the Work Origin ja Find the Focus Using Snapmakerjs. Palun lugege juhend läbi ja kasutage funktsiooni Fine Tune Work Origin, et saavutada 1600 mW laserlõikemooduli kasutamisel parim lõikamistulemus.
- Paigaldage Snapmakeri kolm-ühes printerisse 1600 mW lasergraveerimismoodul.
- 3. samm: lasergraveerimine ja -lõikamine
- Valige puuteektraanil nupp „Files“ ja valige kujundusfail.
- Viige töö lõpule.
- 4. samm: kella kokkupanek
- Pange kella osad ja kellamehhanism kokku.
- Valmistage ette kellaaja numbrilaud, mehhanism ja muud osad.
- Kinnitage mehhanism numbrilaua külge.
- Paigaldage kellaosutid numbrilauale järjekorras tunniosuti, minutiosuti ja sekundiosuti ning kinnitage need.
- Kontrollige.
Nõuanded
Masinaga töötamisel on soovitatav kasutaja kaitseks kasutada kaitsekatet. Snapmakeri kaitsekatte saate hankida aadressilt https://www.snapmaker.com. Sellel on nõrk filtreeriv toime ja graveerimsprotsess peatub kohe, kui kaitskatte luuk avatakse. Palun kontrollige, kas Snapmakeri programmis on funktsioon „Door detection“ aktiveeritud. Settings → Machine Settings → Enclosure – Door detection: On
Kui kasutate masinat ilma kaitsekatteta, siis peavad kõik läheduses viibijad kandma masina töö ajal kaitseprille kaitseks laserkiirguse eest.
7. Arutelu
Laske õpilastel vahetada mõtteid oma projektide üle, lähtudes järgmistest aspektidest:
- kas kell töötab nõuetekohaselt?
- mida erilist on kellade disainimise juures?
- kas on olemas võimalusi optimeerimiseks?
- järeldused õpitust.
8. Arendus
Lisaks traditsioonilisele kolme osutiga kellale on olemas ka digitaalne kell, mis näitab aega numbritega.
Innustage õpilasi disainima lasergraveerimise ja -lõikamise ning freesimise kasutamisega digitaalkella, milles kasutatakse Arduino MPU-d, reaalajas kella, digitaalnäidikut ja teisi andureid.