אוטומטה – מנגנון פשוט בעבודת עץ

רוצה להיות הראשון?

במדריך זה נציג כיצד לבנות אוטומטה פשוטה של שתי בוכנות, מההתחלה ועד הסוף בפירוט רב. המדריך משמש בסיס לפעילות עם תלמידים סביב הוראת מייקינג, מכיוון שהוא פותח כך שיכיל מיומנויות עבודה שונות ורבות כמו שרטוט ומדידה, חיתוך במסור אנכי, גזירה והדבקה, קידוח במקדחת עמוד ובמברגה, הברגה, הדבקה, חיבור במסמרים וליטוש חלקים שונים.

כאמור, המטרה הראשונה של מדריך זה היא להוות פעילות חוויתית בלימוד טכניקות עבודה בעולם הוראת המייקינג. תלמידים (ואנשים בכלל) שיעבדו עם מדריך זה צעד אחר צעד, ילמדו מיומנויות שונות, ובסופן יקבלו תוצר נחמד שאפילו זז ועושה פעולה, והכל מחומרים פשוטים זמינים ועם כלים לא יקרים.

השלבים של המדריך יהיו מסודרים כך שכל השלבים שיכולים להעשות במקביל נמצאים ראשונים, ורק אז השלבים מצויינים השלבים שדורשים סיום של שלבים ראשונים. את התכנית של חלקי האוטומטה, לצורך השוואה וסדר ניתן למצוא בקובץ זה: AUTOMATA – Real Size Plans

למודל התלת מימדי בOnshape שעליו עבדתי עוד לפני שבכלל התחלתי לסיים את התרגיל, אפשר להגיע מכאן. לעוד מידע על תוכנת Onshape ויתרונותיה, עדי לנסות ולהבין למה תמיד משתלם לעבור במידול בתלת מימד לפני שמתחילים פרויקטים גדולים ו/או מורכבים, כאן.

אז בלי עוד הקדמות, ניגש לעבודה.

האוטומטה בפעולה

האוטומטה בפעולה

המודל התלת מימדי - צילום מסך מתוך Onshape

המודל התלת מימדי - צילום מסך מתוך Onshape

חיתוך ארבעת פאות המתקן

אנו מעוניינים בשלב זה לייצר ארבע פאות זהות בחיתוך 15 ס"מ על 15 ס"מ. החומר איתו נעבוד – סנדוויץ 7.5 מ"מ (אפשר גם משהו עבה יותר, אבל לא יותר מ10 מ"מ אחרת זה נראה לא טוב).

מה עושים?

  1. מודדים ריבוע של 15 ס"מ על 15 ס"מ, באמצעות סרגל זווית. שווה להתחיל מפאה שאנחנו בטוחים שהיא ישרה כדי למנוע טעויות בהמשך.
  2. מחברים עם שתי קליבות לשולחן העבודה, כשקו החיתוך נמצא מחוץ לשולחן במידה המינימלית הרלוונטית בשביל לחתוך, ככל הנראה סביב 5 ס"מ.
  3. חותכים את הקו ביד יציבה וישר ככל הניתן, לא על הקו אלא ממש לצידו כיוון שללהב עצמו יש עובי, והקו הזה הוא חלק מן הרוחב שמדדתם לחלק שהינכם חותכים כרגע.
    החיתוך מתבצע עם מסור אנכי, נא להישמע להוראות הבטיחות.
הלוח שאיתו עובדים, ברוחב 15 ס

הלוח שאיתו עובדים, ברוחב 15 ס"מ

סימון של המידה הרלוונטית (15 ס

סימון של המידה הרלוונטית (15 ס"מ) באמצעות סרגל זווית

אחיזה של הלוח בקצה השולחן, כשקו החיתוך במרחק של 3-4 ס:

אחיזה של הלוח בקצה השולחן, כשקו החיתוך במרחק של 3-4 ס:"מ מקצה השולחן

בדיקה של הסימון של החלק הבא

בדיקה של הסימון של החלק הבא

קידוח במקדח כוס - הכנת הגלגלים הגדולים

כעת נכין את ארבעת הגלגלים הגדולים שישמו אותנו במכונה שלנו. קוטר הגלגלים הינו 71.5 מ"מ, והוא ייחתך מתוך עץ סנדוויץ' בעובי 17 מ"מ.

מה עושים?

  1. מרכיבים את מקדח הכוס ומהדקים טוב.
  2. מהדקים את החומר עם חומר נוסף מתחתיו באמצעות קליבה למשטח.
  3. קודחים עד שהעיגול משתחרר מהלוח ממנו הוא נוצר.
  4. מנתקים את מקדח הכוס, ומוציאים בזהירות(!) את העיגול שחתכם.
  5. חוזרים על הפעולות 1-4 עד שמגיעים לשלוש

הקידוח במקדחת העמוד יעשה אך ורק תוך התחשבות בהוראות הבטיחות.

הרכבת המקדח כוס המתאים - 71.5 מ

הרכבת המקדח כוס המתאים - 71.5 מ"מ

הכנת המשטח לקדיחה - עם חומר נוסף מתחת לחומר העבודה

הכנת המשטח לקדיחה - עם חומר נוסף מתחת לחומר העבודה

אחרי קיבוע - קדיחה באמצעות מקדחת העמוד

אחרי קיבוע - קדיחה באמצעות מקדחת העמוד

הוצאת הגלגלים מתוך מקדח הכוס

הוצאת הגלגלים מתוך מקדח הכוס

חיתוך דיבל העץ לאורכים המתאימים וליטוש

הדיבל הזה ישמש אותנו בכמה מהחלקים במכונה – ציר המכונה, הבוכנות עצמן, והידית שמסובבת את הציר. יש להשתמש בדיבל מחורץ בקוטר 10 מ"מ (אפשר גם לא מחורץ, יחסוך קצת עבודה. יותר קשה למצוא).

מה עושים?

  1. למדוד לאורך הנכון (יש שלושה אורכים עבור ארבעה חלקים)
  2. לסמן את האורך בעיפרון
  3. להצמיד לשולחן עם קליבה כך שקו החיתוך מחוץ לשולחן
  4. לחתוך במסורית היד תוך האטה לקראת הסוף, למניעת שבירה
  5. ללטש את הקצוות על נייר לטש כנגד השולחן
חיתוך הדיבל במסור יד לאחר מדידה של אורך רצוי

חיתוך הדיבל במסור יד לאחר מדידה של אורך רצוי

ליטוש החלקים השונים מהדיבל כנגד השולחן

ליטוש החלקים השונים מהדיבל כנגד השולחן

מדידת החורים בפאות המתקן וסימונם

יש ארבע פאות. בפאה התחתונה לא יהיו חורים בכלל.
בפאות הצדדיות יהיה חור במרכז הריבוע ובפאה העליונה יהיו שני חורים לפי התכנית, המידות למיקום החורים, בתכנית החלקים המלאה.

מה עושים?

  1. בוחרים את אחת הפיאות (לא משנה איזו)
  2. מחלקים בעיפרון וסרגל זווית לחצי מצד לצד (אבל מדויק!)
  3. מחלקים אותן שוב ב90 מעלות מקו המחצית שבסעיף 1
  4. בהצטלבות של שני הקווים מציירים עיגול. שם יקדח חור בשתיים מהפאות – הפאות הצדדיות.
  5. בוחרים פאה נוספת מתוך השלוש שנותרו (לא משנה איזו)
  6. מסמנים בה את החצי, כמו בסעיף 2.
  7. אז מודדים את מרחק שני החורים שבה, לפי השרטוט של החלקים ומסמנים בהם שני עיגולים – אלו הם שני החורים בפאה העליונה.

בסוף השלב, צריכות להיות שתי פאות עם סימונים עליהן, ועוד שתיים בלי.

פאה צידית עם חור במרכז

פאה צידית עם חור במרכז

הפאה העליונה - קצת יותר קשה למדוד מאת המרכז בלבד

סימון מיקום לקדיחת חורים בגלגלים על ידי גזירה והדבקה של התכנית

אם התכנית הודפסה בקנה מידה, התכנית עצמה היא המכשיר לדיוק בקדיחה.

  1. גוזרים את העיגולים, מדביקים בצורה מדויקת על העיגולים שכבר חתכנו. ההדבקה עם דבק סטיק פשוט, כדי שיהיה קל להוריד אחר-כך.
  2. צריך להדביק רק את הHandler ואת אחד מהRoller-ים, תכף אסביר למה.
הדבקת התבנית מתכנית הנייר על העיגולים

הדבקת התבנית מתכנית הנייר על העיגולים

קדיחת החורים בפאות המתקן וליטוש כל הפאות

 

מה עושים?

  1. מתקינים מקדח בקוטר 10+ מ"מ (גדול מ-10 מ"מ) על מקדחת העמוד.
  2. מחברים למקדחת העמוד את הפאה העליונה (ומתחתיה חומר גלם אחר, שימנע מהמקדח לפגוש את משטח שולחן המקדחה) באמצעות קליבה (עדיף שתיים אם אפשר) כך שהחור ייצא בדיוק מתחת למקדח
  3. קודחים עד שמרגישים את חדירת המקדח ללוח שמתחת.
  4. חוזרים על פעולות 2-3 גם לגבי החור השני באותו הלוח.
  5. כעת מניחים את שני הלוחות הצדדים אחד על גבי השני, כשהלוח עם השרטוט של החור המרכזי כלפי מעלה, ושני הלוחות עומדים בדיוק אחד מעל השני (ומתחתיהם לוח לחירור)
  6. מכוונים טוב ומקבעים עם שתי קליבות.
  7. קודחים בוודאות מעבר לעובי שני הלוחות, כדי שהחור שיווצר בשני הלוחות יהיה במיקום זהה.
  8. מלטשים את כל הפאות ואת השבבים שסביב החורים החדשים עם נייר לטש כנגד השולחן
לאחר קיבוע עם קליבה של הלוח עם חומר מתחתיו, קידוח במקדח 10+

לאחר קיבוע עם קליבה של הלוח עם חומר מתחתיו, קידוח במקדח 10+

את שני לוחות הצד, קודחים ביחד אחד מעל השני, וכך מדייקים את המרכז שלהם אחד לשני

את שני לוחות הצד, קודחים ביחד אחד מעל השני, וכך מדייקים את המרכז שלהם אחד לשני

ליטוש כל הזיזים והצדדים של פאות המשטחים

ליטוש כל הזיזים והצדדים של פאות המשטחים

קידוח החורים בגלגלים וליטוש הגלגלים

כעת נקדח את החורים בארבעת הגלגלים על פי התכנית

מה עושים?

  1. מחליפים את המקדח למקדח של 10 מ"מ (בודקים פעמיים שזה המקדח הנכון!)
  2. מציבים את המלחציים על המקדחה ומניחים חומר גלם מתחת בבסיס מלחציים.
  3. את המלחציים מחברים עם קליבה או שתיים לשולחן המקדחה עצמה.
  4. מניחים את גלגל הHandler וממקמים את החור המרכזי מתחת למקדח בדיוק.
  5. סוגרים את המלחציים וקודחים.
  6. משחררים את המלחציים ומכוונים את החור הקיצוני.
  7. קודחים גם את החור הקיצוני.
  8. עתה מניחים שניים מהעיגולים זה על זה במדויק כשהעליון יהיה העיגול עליו הדבקנו את התכנית של גלגל הRoller.
  9. מקבעים עם קליבות וקודחים את החור היחיד בגלגל עד שחודרים את הגלגל הראשון.
  10. משחררים את הגלגל הראשון וממשיכים לקדוח את הגלגל השני במיקום של החור שנוצר.
  11. מקלפים את הנייר לאחר הקידוח, ומלטשים מכל הכוונים כולל ליטוש של הפנים עד להורדת סימני ההדבקה כליל.
אחרי חיבור למלחציים, קדיחה במקדח 10 מ

אחרי חיבור למלחציים, קדיחה במקדח 10 מ"מ

קדיחה של החור השני - אחרי סידור מחדש

קדיחה של החור השני - אחרי סידור מחדש

את שני העיגולים המסומנים כROLLER נקדח יחד

את שני העיגולים המסומנים כROLLER נקדח יחד

לאחר שהRoller הראשון נקדח עד הסוף נעצור את המקדחה ונסיר אותו ונקדח רק את השני

לאחר שהRoller הראשון נקדח עד הסוף נעצור את המקדחה ונסיר אותו ונקדח רק את השני

ליטוש כל קצוות הגלגלים על נייר לטש על גבי השולחן

ליטוש כל קצוות הגלגלים על נייר לטש על גבי השולחן

קידוח וליטוש רגלי הבוכנות

את רגלי הבוכנות נכין ממקדח כוס 52.5 מ"מ.

  1. נחליף את המקדח למקדח כוס 52.5 מ"מ (אין תמונה)
  2. נניח את שארית הסנדוויץ' בעובי 7.5 מ"מ עם חומר גלם נוסף מתחתיה שיקלוט את המקדח אחרי שהוא עובר את הלוח שלנו ונקבע עם קליבות
  3. נקדח עיגול אחד (אין תמונה)
  4. נחזור על פעולות 2-3 על חומר חדש.
  5. נניח את העיגולים בתוך המלחציים עם חומר גלם מתחת. (אין תמונה)
  6. נחליף את המקדח למקדח 10 מ"מ (יש לבדוק פעמיים שעובי המקדח נכון)
  7. נרחיב את שני החורים המרכזיים של שני העיגולים ל10 מ"מ (אין תמונה)
  8. נלטש את העיגולים מכל הכיוונים כולל את השבבים בחור המרכזי.
קידוח רגל הבוכנה - קוטר פנימי 52.5 מ

קידוח רגל הבוכנה - קוטר פנימי 52.5 מ"מ, קוטר מרכז 10 מ"מ

ליטוש של שני רגלי הבוכנה

ליטוש של שני רגלי הבוכנה

קידוח טבעות הבוכנה וליטושן

קידוח שתי הטבעות דרכן יעברו הבוכנות.

  1. נניח חומר גלם בעובי 17 מ"מ עם חומר גלם מלמטה במקדחת העמוד (אין תמונה)
  2. נחליף את המקדח למקדח כוס של 21 מ"מ (קוטר פנימי) (אין תמונה)
  3. נקדח פעמיים ונייצר שני גלילים בגובה של 17 מ"מ ובקוטר של 21 מ"מ. (אין תמונה)
  4. נחליף את המקדח למקדח של 10+ מ"מ (יש לבדוק פעמיים את עובי המקדח)
  5. נמקם את אחד הגלילים במלחציים ונקבע למקדחת השולחן. (אין תמונה)
  6. נקדח חור מרכזי בגליל בקוטר של 10 מ"מ בגליל. (אין תמונה)
  7. נחזור על פעולות 5-6 עם הגליל השני.
  8. נלטש את הטבעות החדשות מכל הכיוונים בנייר לטש צמוד לשולחן
  9. הרחבת החור המרכזי לפי הצורך באמצעות שופין. (אין תמונה)

כרגע אין תמונות לשלב זה.

הברגת הלוח העליון ללוחות הצדדיים באמצעות ג'יג

לשלב זה הכנו מתקן ייעודי שיקל על החיבור של הפאה העליונה לפיאות הצדדיות.

  1. נניח את אחת הפאות הצדדיות בצמוד לאחת מפאות הג'יג, נצמיד בצורה ישרה ומדויקת ונקבע עם קליבה
  2. נצמיד את הלוח העליון כך שקצהו עומד במדויק מעל קצה הלוח הצדדי ונקבע עם קליבה
  3. נרכיב במברגה מקדח מוביל / שקען
  4. נקדח חמישה חורים במדויק מעל הלוח הצידי (יש לשים לב לדיוק! החיבור עדין מאוד, לשמור על המברגה ישרה).
  5. נחליף את המקדח המוביל שבמברגה בביט מתאים לברגים
  6. נבריג חמישה ברגים בעדינות ובאיטיות כך שיחדרו במדויק לתוך הלוח הצידי מבלי לבקע אותו.
  7. נחזור על פעולות 2-6 עם הלוח הצידי השני
הצבת לוח צדדי בתוך הג'יג המיוחד

הצבת לוח צדדי בתוך הג'יג המיוחד

תמונה מאחור - הלוח הצדדי מוצב בג'יג

תמונה מאחור - הלוח הצדדי מוצב בג'יג

הלוח העליון מוצמד גם הוא - ושניהם מוחזקים בקליבות. יש לבדוק שהם ישרים זה אל זה!

הלוח העליון מוצמד גם הוא - ושניהם מוחזקים בקליבות. יש לבדוק שהם ישרים זה אל זה!

קדיחת חורים מובילים באמצעות מקדח דק ומברגה - בזהירות ובדיוק רב!

קדיחת חורים מובילים באמצעות מקדח דק ומברגה - בזהירות ובדיוק רב!

קדיחה בפולסים קטנים, להחזיק את המברגה ישרה

קדיחה בפולסים קטנים, להחזיק את המברגה ישרה

הברגת חמישה ברגים בעדינות מרובה באמצעות מברגה וביט מתאים!

הברגת חמישה ברגים בעדינות מרובה באמצעות מברגה וביט מתאים!

הברגה עם ביט מתאים, בפולסים קצרים, כדי לא להזיק לעבודה עצמה. יד ישרה חובה, אחרת הבורג יכנס עקום

הברגה עם ביט מתאים, בפולסים קצרים, כדי לא להזיק לעבודה עצמה. יד ישרה חובה, אחרת הבורג יכנס עקום

חוזרים על הפעולה בצד השני

חוזרים על הפעולה בצד השני

חיבור של הלוח התחתון באמצעות מסמרים ודבק

את הלוח התחתון נחבר עם מסמרונים קטנים ודבק נגרים לשני הלוחות הצדדיים ובכך נסגור את ארבעת פאות המתקן.

  1. נסמן בעיפרון את עובי הלוחות הצדדיים בשני צידי הלוח התחתון (אין תמונה)
  2. נניח את הפאה התחתונה על גבי השולחן ונדפוק למחצה שישה מסמרים קטנים בקצה הלוח (אין תמונה של הסימון)
  3. על קצות שתי הפאות הצדדיות נמרח מעט דבק נגרים
  4. נניח במדויק את הפאה התחתונה מעל ונדפוק את ששת המסמרים לתוך הפאות הצדדיות (אין תמונה מתאימה, יש תמונת המחשה).
הכנת כל ששת המסמרים על הלוח התחתון, תקועים למחצה במרחק של 3 מ

הכנת כל ששת המסמרים על הלוח התחתון, תקועים למחצה במרחק של 3 מ"מ מהקצה

הנחת הפאות המחוברות על גבי הלוח העליון ומריחת מעט דבק על אזור המגע בין הפאות הצדדיות ללוח התחתון

הנחת הפאות המחוברות על גבי הלוח העליון ומריחת מעט דבק על אזור המגע בין הפאות הצדדיות ללוח התחתון

סיום דפיקת כל המסמרים אל תוך הפאות הצדדיות

סיום דפיקת כל המסמרים אל תוך הפאות הצדדיות

הדבקות חלקים שונים

הדבקת החלקים הבאים (אין תמונות כרגע):

  1. הדבקת הציר המרכזי לגלגל ושמו Handler לחור המרכזי
  2. הדבקת הידית לגלגל ושמו Handler לחור הקיצוני, מצד שני של החיבור עם הציר.
  3. הדבקת מוטות הבוכנות לרגלי הבוכנות.
  4. הדבקת טבעות הבוכנות למקומן בעזרת חתיכת דיבל למדידה.

ליטוש הבוכנות לאחר ייבוש

(אין תמונות) יש ללטש את מוט הבוכנה כך שיעבור בחופשיות בחור בפאה העליונה ודרך הטבעת. הליטוש יעשה ידנית עם נייר לטש.

הרכבה (אין תמונות עדיין) והדבקה סופית

  1. השחלת שתי הבוכנות כשהמתקן על הצד
  2. השחלת הציר המרכזי רק 5 ס"מ פנימה
  3. השחלת גלגל ה-Roller הראשון
  4. דחיפת הציר המרכזי הלאה
  5. השחלת גלגל הRoller השני
  6. השחלת הציר המרכזי עד הסוף
  7. מריחת דבק על קצה הציר המרכזי כשכולו מושחל עד הסוף
  8. הרכבה בלחץ של גלגל הStoper על הציר המרכזי
  9. הדבקה של שני גלגלי ה-Roller בפער של 180 מעלות זה מזה.

לסיכום

האוטומטה עצמה היא עבודה שלבית וטכנית שמאפשרת הקניית מיומנויות שונות. אם תרצו לתת גם מקום לפן היצירתי של התלמידים (או שלכם, לצורך העניין), שווה לחשוב על האתגר הבא: מה נדביק לקצות הבוכנות כדי לעשות עבודה מעניינת. האוטומטה יכולה להיות בסיס ליצירת אומנות ייחודית, ולשם שווה לקחת את התלמידים או את עצמכם.

אם הגעתם עד כאן, ויצרתם מהאוטומטה מיצג מעניין, אנא שתפו אותו בתגובות, ואף לחצו על כפתור ה"עשיתי" בצד שמאל למעלה בתחילת המדריך.

לתוכן זה נכתבו 0 תגובות

עליך להתחבר כדי לבצע פעולה זו...

הצטרפות