Технология изготовления судо-, авиа
реклама
КРАЕВОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ДЕТЕЙ «КРАСНОЯРСКИЙ КРАЕВОЙ ДВОРЕЦ ПИОНЕРОВ И ШКОЛЬНИКОВ» Технология изготовления судо-, авиамоделей (методические рекомендации) Выпуск 3 Красноярск - 2014 «Технология изготовления судо-, авиамоделей» (методические рекомендации) Красноярск, КГБОУ ДОД ККДПиШ, 2014 г. Сборник подготовлен к печати: методистами Якушевой Л.А., Корелым В.В., педагогами дополнительного образования Жбанковой Т.В., Кадочниковым Н.П., Ситниковым А.А. Ответственная за выпуск: заведующий отделом технического творчества КГБОУ ДОД ККДПиШ Пшеницына Т.А. 2 СОДЕРЖАНИЕ Спортивно-техническая направленность Технология изготовления обстановки (дистанций) устанавливаемых на акваториях для проведения соревнований по судомодельному спорту в различных классах…………4 Тренажёр для первоначальной эксплуатации и пилотирования модели летательного аппарата» …………………………………………… … … … … … … … … … … … … … … 1 5 Научно-техническая направленность Подготовка файлов трассировки печатных плат к изготовлению на сверлильно-фрезерном станке с числовым программным управлением ……………………………………………21 Технология изготовления обстановки (дистанций) устанавливаемых на акваториях для проведения соревнований по судомодельному спорту в различных классах. Для организации и проведения соревнований по судомодельному спорту согласно правил утвержденных приказом Министерства спорта Российской Федерации для каждого класса моделей участвующих в соревнованиях стартовая трасса должна быть помечена буями. Буи должны быть двухцветными и иметь ясно видимую цветовую маркировку. Цветовые полосы должны располагаться перпендикулярно к поверхности воды. Буи должны ставиться на якорь так, чтобы они сохраняли в воде вертикальное положение и имели расхождение +/- 5% ширины ворот (измеренной от центра одного буя до центра другого). Буи должны ставиться на якорь таким способом, чтобы они могли вращаться при столкновении с ними модели. Жесткое крепление буев к дистанции не допускается. Буи должны быть сделаны так, чтобы при столкновении с ними исключить повреждение модели. Связи между буями должны быть, по крайней мере, на 300 мм ниже поверхности воды и не пересекаться с трассой. Для каждого класса судомоделей установлены размеры буя (диаметр, высота), высота расположения буя над зеркалом воды, место расположения на курсе и расстояния между буями в этом курсе. Изготовление обстановки для класса моделей Е-600. Смета на изготовление обстановки (дистанций) для класса моделей Е-600 Наименование Кол-во, м 10 Кол-во, шт. 2 Итого кол-во 20 Цена, руб. 13,60 Стоимость, руб. 272 Цепь витая 1,6мм ЦН (поперечные цепи) 2,5 3 7,5 13,60 102 Цепь витая 1,6мм ЦН (вертикальные цепи) 2 20 40 13,60 544 Скоба такелажная 5 мм 20 20 16,10 322 Поплавок размером 30*100мм (20 шт.) из пенополистирола экструдированного «Термит-35» стандартный лист 20 шт. 1 лист 165 165 Цепь витая 1,6мм ЦН (продольные цепи) 600x1200мм толщиной 50мм) Петля-шуруп 16x8x3 ЦН 20 6,45 129 Карабин винтовой ЦН 3x29 20 21 420 Карабин пружинного типа с вертлюгом 75 мм 20 98 1960 1 6,60 264 Веревка плетеная полиамидная 16 прядная Д З мм цветная 1\1119 Итого: 40 4178 5 Рис.1 Расстояние между цепями Нижний прямоугольник состоит из двух продольных цепей по 10 метров и трех поперечных по 2,5 метра. Вертикальные цепи прикреплены на продольной цепи на равноудаленном расстоянии через 2 метра. С одной из сторон к поперечной цепи крепятся вертикальные цепи длинной по 2 метра через равные промежутки по 0,25 метра с обоих краев. Вертикальные цепи крепятся к горизонтальным с помощью скоб такелажных, которые позволяют регулировать длину вертикальных цепей. А так же конец цепи, лежащий на дне, может служить дополнительным якорем. Рис.2 Крепление цепей Веревка Рис.3 Крепление цепей к бассейну 6 При проведении соревнований не на открытой воде обстановка крепиться к бассейну с использованием веревки. Конструкция системы – «Поплавок»: Поплавки размером 30x100 мм изготавливаются из пенополистирола экструдированного «Термит-35». Для увеличения высоты поплавка его собирают из двух половинок. В поплавок вкручивается «петля-шуруп». К «петля-шуруп» крепится карабин пружинного типа с вертлюгом. Карабин винтовой соединяет карабин пружинного типа с вертлюгом и цепь. Цепи соединяются между собой с использованием скобы такелажной Цепная система крепится и удерживается с помощью веревки плетеной полиамидной. Поплавок Петля шуруп Карабин пружинного типа с вертлюгом Карабин винтовой Цепь Рис.4 Крепление цепей и буя Скоба такелажная Рис.5 Общий вид обстановки 7 Изготовление обстановки для класса моделей Е-1250 Смета на изготовление обстановки (дистанций) для класса моделей Е-1250 Наименование Цепь витая 1,6мм ЦН (продольные цепи) Цепь витая 1,6мм ЦН (поперечные цепи) Цепь витая 1,6мм ЦН (вертикальные цепи) Скоба такелажная 5мм Поплавки размером 100x200 мм 20 штук изготавливаются из пенополистирола экструдированного Термит-35 стандартный лист 600x1200мм толщиной 50мм Петля-шуруп 16x8x3 ЦН Карабин винтовой ЦН 3x29 Карабин пружинного типа с вертлюгом 75 мм Веревка плетеная полиамидная 16 прядная ДЗ мм цветная 1\1119 Итого: Кол-во, м 25 Кол-во, шт. 2 Итого колво 50 Цена, руб. 13,60 Стоимость, руб. 680 5 3 15 13,60 204 2 20 40 13,60 544 20 2 листа 16,10 165 322 330 20 21 20 6,45 20 98 129 420 1960 40 6,60 264 4853 Рис.1 Расстояние между цепями дистанции для моделей класса Е-1250 Нижний прямоугольник состоит из двух продольных цепей по 25 метров и трех поперечных по 5 метров. Вертикальные цепи прикреплены на продольной цепи на равноудаленном расстоянии через 2 метра. С одной из сторон к поперечной цепи крепятся вертикальные цепи длинной по 2 метра через равные промежутки 0,25 метра 8 с обоих краев. Вертикальные цепи крепятся к горизонтальным с помощью скоб такелажных, которые позволяют регулировать длину вертикальных цепей. А так же конец цепи, лежащий на дне, может служить дополнительным якорем. Рис.2 Крепление цепей Веревка Рис.3 Крепление цепей к бассейну При проведении соревнований не на открытой воде, обстановка крепиться к бассейну с использованием веревки. Конструкция системы – «Поплавок»: Поплавки размером 100x200 мм изготавливаются из пенополистирола экструдированного «Термит-35». Для увеличения высоты поплавка его собирают из двух половинок. В поплавок вкручивается «петля-шуруп». К «петля-шуруп» крепится карабин пружинного типа с вертлюгом. Карабин винтовой соединяет карабин пружинного типа с вертлюгом и цепь. Цепи соединяются между собой с использованием скобы такелажной Цепная система крепится и удерживается с помощью веревки плетеной полиамидной. 9 Поплавок Петля шуруп Карабин пружинного типа с вертлюгом Карабин винтовой Цепь Скоба такелажная Рис. 4 Крепление цепей и буя Рис.5 Общий вид обстановки Изготовление обстановки для классов моделей F-1, F-2, F-3, F-4, ФСР-Е и мини Смета на изготовление обстановки (дистанций) для классов моделей F-1, F-2, F-3, F-4, ФСР-Е и мини Наименование Кол-во, Кол-во, Итого Цена, руб. Стоимость, м шт. кол-во руб. Цепь витая 1,6мм ЦН 32 3 96 13,60 1305,6 (горизонтальные цепи) 10 Цепь витая 1,6мм ЦН (вертикальные цепи) Цепь витая 1,6мм ЦН (горизонтальное соединение отстоящих от контура дистанции поплавков) Цепь витая 1,6мм (горизонтальная «Высота») Скоба такелажная 5мм Поплавки размером 200x200 мм 15 штук изготавливаются из пенополистирола экструдированного Термит-35 стандартный лист 600x1200мм толщиной 50мм Петля-шуруп 16x8x3 ЦН Карабин винтовой ЦН 3x29 Карабин пружинного типа с вертлюгом 75 мм веревка плетеная полиамидная 16 прядная ДЗ мм цветная 1\1119 Нитрокраска красная НЦ по 0,7 кг Нитрокраска желтая НЦ по 0,7 кг Нитрокраска белая НЦ по 0,7 кг Рулетка 50 м ЭНКОР Катушки для цепей и веревок Итого: 2 15 30 13,60 408 1 3 3 13,60 40,8 30 1 30 13,60 408 17 4 листа 16,1 165 273,7 660 15 15 15 6,45 21 98 96,75 315 1470 60 6,60 396 1 140 140 1 140 140 1 1 6 140 462 310 140 462 1860 8115,85 Рис.1 Дистанция для моделей классов F2, F4 11 Рис.2 Дистанция для моделей классов F1, F3, ФСР-Е и мини Дистанция представляет равносторонний треугольник со сторонами по 30 метров. Цепи соединяются между собой с использованием скоб такелажных. Вертикальные цепи по 2 метра так же крепятся к горизонтальным с помощью скоб такелажных. К углам треугольника крепятся горизонтальные цепи по 1 метру и к ним вертикальные по 2 метра. Каждая медиана треугольника и высота делит противоположную сторону пополам. В месте деления на расстоянии 1 метр друг от друга крепятся вертикальные цепи по 2 метра. Для обстановки дистанции для моделей классов F1, F3, ФСР-Е и мини, высота прокладывается цепью длинной 30 метров и в середине цепи на равноудаленном расстоянии через 1 метр крепятся вертикальные цепи по 2 метра. Рис.3 Общий вид обстановки - дистанция для моделей классов F2, F4 12 Рис.4 Общий вид обстановки - дистанция для моделей классов F1, F3, ФСР-Е и мини Конструкция системы – «Поплавок»: Поплавки размером 100x200 мм изготавливаются из пенополистирола экструдированного «Термит-35». Для увеличения высоты поплавка его собирают из четырех половинок. В поплавок вкручивается «петля-шуруп». К «петля-шуруп» крепится карабин пружинного типа с вертлюгом. Карабин винтовой соединяет карабин пружинного типа с вертлюгом и цепь. Цепи соединяются между собой с использованием скобы такелажной. Цепная система крепится и удерживается с помощью веревки плетеной полиамидной. Поплавок Петля шуруп Карабин пружинного типа с вертлюгом Карабин винтовой Цепь Скоба такелажная Рис.5 Крепление цепей и поплавков Цепная система крепится к бассейну и удерживается с помощью веревки 13 плетеной полиамидной Поплавки маркируется нитрокраской красного и белого цветов. Цепь маркируется нитрокраской желтого цвета Рис.6 Раскраска поплавк 14 Тренажёр для первоначальной эксплуатации и пилотирования модели летательного аппарата Историческая справка В качестве прототипа модели использован проект ракетного перехватчика фирмы «Цеппелин», 1944 г. Германия. На прототипе под сбрасываемым носовым обтекателем находилась батарея из 14 неуправляемых ракет калибра 55мм. Технические характеристики модели размах крыла 740мм; длина фюзеляжа планера 505мм, самолёта 430мм; размах стабилизатора 190мм; площадь крыла 5,9дм2.; площадь стабилизатора 1,1дм2; общая несущая площадь 7,0дм2; Ц.Т. модели 20% САХ; микродвигатель, дизель 2,5см2; «Марз»; воздушный винт бук 170 х 160; скорость модели планера 25 - 35км/ч, самолёта 70 - 90км/ч.; полётный вес 520гр.; длина корда планера 4м, 0.4мм тросик; длина корда самолёта 16 м, 0.3мм . Спецификация деталей п/№ Наименование Материал Осина, липа Параметры (мм, гр.) 190х35х4 Количество 700х40х10 80х20х10 510х50х14 300х30х14 4шт 4шт 1шт 1шт 1шт 1шт 4шт 1. Стабилизатор 4шт 2. Крыло Осина 3. Фюзеляж планера Осина 4. Фюзеляж самолёта Осина 5. Киль Осина 430х50х1 300х30х14 80х30х4 6. Грузик фюзеляжа Свинец Ø18х15х35гр 2шт 7. Грузик крыла Свинец Ø18х10х20гр 2шт 8. Усиление фюзеляжа планера Фанера 80х45х3 2шт 9. Усиление фюзеляжа самолёта Фанера 75х50х2,5 2шт 10. Кабанчик РВ качалка заклёпка Алюминий - 1шт 11. Кабина Оргстекло 95х40 4шт 12. Посадочная лыжа планера - 1шт 13. Тяга РВ тяги качалки Пластинчатая пружина автомобильного дворника Проволока ОВС - 3шт 14. Шасси самолёта 160х25х2,5 2шт 15. Костыль хвостовой Дюраль проволока Проволока ОВС 1х60 - 16. Бачок Жесть лужёная 0.3х120х120; 1шт 17. Трубка Медь 3х70; 1шт 18. Шарнир РВ Припой 0,3 1,5 - - 19. Жесть Проволока ПОС-60 50гр 20. Наждачная бумага Зерно: 21. Грунт однокомпонентный 120 220 320 - 3шт 3шт 6шт 100гр 22. Автоэмаль «Мобихел»; - 100гр 23. Автолак «Рапид» - - 100гр 24. Растворитель 650 - - 0.5кг 25. Ручка управления Берёза 110х30х20 1шт 26. Шнур Капроновый 3,5х400 1шт 27. Микродвигатель компрессионный - 2,5см3 «Марз» 1шт Цвет - серая 16 Описание тренажера для первоначальной эксплуатации и пилотирования модели летательного аппарата Тренажер состоит из двух моделей имеющих одинаковое хвостовое оперение, крыло, систему управления. В результате ранее проведённых опытов и анализа построенных моделей выяснилось, что планер лучше летает с узким, наиболее выраженным профилем крыла, это же относиться и к учебным самолётам. Небольшое увеличение массы модели за счёт крыла, компенсируется большой подъемной силой крыла, что значительно улучшает манёвренность модели планера и самолёта. Модели не имеют острых углов в конфигурации, что очень положительно сказывается на долговечности моделей при учебной эксплуатации. Древесина, из которой изготовлены модели - осина или ей подобные имеют повышенную вязкость, поэтому модели спокойно переносят посадку «кувырком». При наличии станка ФПШ-5, циркульной пилы с рейсмусом, дисковых пил-фрез 200х3мм и 160х4мм, изготовление модели тренажера не представляет трудностей для руководителя авиамодельной лаборатории. Преподаватель может существенно сократить объем работ за счёт малопроизводительной части, что существенно сказывается на конечном результате изготовления моделей в короткий срок, и это является не маловажным фактором для начинающих моделистов. Суть заключается в том, что изготавливаются шаблоны и создаются наборы заготовок, сразу на всю группу обучающихся. Далее наборы используются для окончательной обработки, и сборки моделей. Технология изготовления Каждое крыло модели изготавливается из четырёх отдельных элементов древесины с направлением волокон по периметру и склеиваются на стапеле эпоксидной смолой ЭД - 16, ЭД - 20. Крыло имеет плосковыпуклый профиль по всему размаху толщиной 9мм. На внешней консоли в толщину крыла вклеен груз 20гр. Стабилизатор склеен аналогично крылу, профиль плоский 4мм с радиусами. Модели имеют кили выполненные методом переклейки - плоский профиль. У всех указанных деталей, после склейки, плоскости шлифуются на стапеле бруском зернистостью 120 ед. и доводятся до указанных толщин. Затем размечаются основные плоскости профилей, строгаются рубанком и снова шлифуются на стапеле с промежуточным визуальным контролем на отсутствие перекоса. Фюзеляжи моделей изготавливаются из отдельных элементов, на которые наносится разметка: осевая линия, линия стабилизатора. Стабилизатор устанавливается 0 град. Крыло устанавливается с углом атаки + 2 град. Наносится место размещения качалки. Лобзиком выпиливаются пазы качалки, стабилизатора, крыла. Окончательная подгонка деталей производится ножовочным полотном и модельным ножом. Детали фюзеляжа подгоняются друг к другу на стапеле согласно осевой линии и контура фюзеляжа, склеиваются смолой, с применением булавок. После склейки фюзеляжа - на стапеле бруском с наждачной бумагой с последовательной зернистостью 120 – 130ед. фюзеляж шлифуется с обеих сторон. Моторама самолёта усиливается фанерными накладками. Изготовленные детали последовательно шлифуются наждачной бумагой с последовательной зернистостью 280-320ед. 17 Изготавливаются элементы управления. Кордовая планка из уголка Д16 или АМГ отпиливается согласно чертежам. Кернится, сверлится сверлом 0.5мм и сверлом 2.5-3мм в соответствии с имеющейся алюминиевой заклёпкой. Кабанчик руля высоты изготавливается аналогичным образом. Трёхплечная качалка изготавливается из нержавеющей стали толщиной 1.0мм. Кернится и сверлятся плечи сверлом 0.5мм осевое отверстие 2.5мм, продольная тяга 2.0мм. Шарниры руля высоты изготавливаются из жести 0.2мм и проволоки ОВС - 0.7мм пропаиваются, затем в жестяном элементе сверлится отверстие 2.0мм. На склеенном стабилизаторе, согласно чертежу, размечается руль высоты и вырезается лобзиком. Обрабатываются, затем размещаются кабанчик и шарниры. Сверлится руль высоты, под заклёпку. Пазы для шарниров изготавливаются бормашиной или на сверлильном станке сверлом. Изготовленные детали - фюзеляж, крыло стабилизатор, киль подгоняются с соблюдением установленных углов. Проверяется соосность при видах сверху – снизу, спереди – сзади. Устраняются замеченные перекосы и фиксируются булавками под углом 45○ к плоскостям, затем места стыков пропитываются смолой Неизбежные перекосы и неаккуратности стыков устраняются при помощи кашицы состоящей из смолы и очень мелких древесных опилок. Перемешанная смесь наносится специальной микро лопаткой имеющей радиусное скругление R - 5мм. Образовавшиеся зализы значительно усиливают конструкцию модели. После отверждения эпоксидного клея, маленькими пассатижами с поворотом вокруг оси извлекаются булавки. Места соединений зачищаются наждачной бумагой. Топливный бачок модели самолёта изготавливается из жести толщиной 0.2 - 0.3мм. Места стыков хорошо пропаиваются. Устанавливаются три трубочки питание двигателя, заправочная и дренажная. Крепления бачка жестяные толщиной 0,4мм. Уголки в передней и задней части по фюзеляжу сторон бачка. Все изготовленные детали - стойки шасси, хвостовой костыль, навески руля высоты, качалки с осью, топливный бачок, кронштейн корда, кабанчик руля высоты собираются на модели. Продольная тяга из двух спиц соединяется в подобранном нейтральном положении руля и качалки, запаивается в трубочке. Затем качалка извлекается из фюзеляжа и в положении «качалка позади модели на тяге», модель покрывается грунтовкой мягкой кисточкой. После высыхания грунта модель зачищается наждачной бумагой зернистостью 320ед., Затем покрывается грунтом с помощь пульверизатора. Хорошо просушенная модель зачищается наждачной бумагой зернистостью 380–400ед. Далее модель окрашивается светло-серой или бледно голубой краской при помощи пульверизатора, просушивается не менее суток. Затем аэрографом более контрастной краской наносятся трафаретные надписи «Цеппелин». Модель снова просушивается и покрывается автомобильным двухкомпонентным лаком «Рапид». После просушки модели все детали устанавливается на свои места. Ручка управления вырезается, сверлится и обрабатывается. Изготавливаются карабины крепления корда и катушка планера и самолёта. Кордовые нити планера изготавливаются из тросика .0,4мм, длинной 4м. от оси модели до оси ручки управления. Кордовые нити самолёта изготавливаются из проволоки ОВС 0,3мм, длинной 16м. Корды наматываются «блинчиком» на катушку диаметром не менее 150мм. На самолёт устанавливается топливный бачок, силиконовые трубочки микродвигатель. Топливный бачок заранее проверяется на работоспособность на стенде с соблюдением техники безопасности. 18 Воздушный винт изготавливается из буковой заготовки с применением драчевых круглых и полукруглых напильников, затем ошлифовывается наждачной бумагой с последовательной зернистостью с 120 до 360 ед., согласно шаблонам винта. Затем винт балансируется, шлифуется наждачной бумагой с зернистостью 400 ед. Снова балансируется и покрывается двухкомпонентным лаком. На полностью снаряженной модели, проверяют работу двигателя, особое внимание уделяют жиклеру и регулировочной игле, при необходимости эти детали зажимают гайками. Эксплуатация модели планера Для запуска модели планера подойдёт любая ровная травяная или асфальтовая площадка размером 15 х 15 метров. Запуск модели производится с помощью помощника. Первый облёт модели должен делать опытный пилот. Предварительно проверяются системы управления на натяжку кордов с усилием 6 - 10кг. Находясь на предварительном старте, пилот стоит, вытянув правую руку в сторону модели, корд натянут, руль нейтрально, помощник отводит модель влево правой рукой и «блинчиком» с усилением горизонтально бросает модель. Пилот, подтягивая ручку с кордом «подхватывает» модель начинает раскручивать её. После двух-трёх кругов полёта, скорость модели стабилизируется и потребуется меньшее усилие для полёта. Рекомендации пилоту Во время полёта может выясниться, что вестибулярный аппарат пилота не готов к таким нагрузкам, кружится голова, для устранения таких симптомов, во время полёта необходимо останавливать взгляд на 1 - 2 секунды на любом неподвижном объекте. Постепенно время полёта можно увеличивать. После налёта 20-40 полётов пилотшкольник начинает понимать связь между управлением, скоростью и натяжением корда. Программа полёта модели планера содержит элементы и фигуры: взлёт; горизонтальный полёт; горка; волнообразный полёт; ленивая восьмёрка; полёт на скорость; полёт на минимальную скорость; посадка. Эксплуатация модели самолёта Для запусков модели самолёта необходима асфальтированная площадка размером 45 х 45 метров, или кордодром. Особое внимание необходимо обратить на отсутствие электролиний и других проводов в зоне полёта. Первый полет, облет модели делает опытный пилот. Двигатель выводят на 70-80% мощности. 19 После планера полет на модели самолета не представляет трудностей. Важно сразу договориться с выпускающим модель о сигнале готовности пилота к полету, поднятием левой руки. Выпускающий плавно, отпускает модель (убирает руку с фюзеляжа), во время разбега ручку (руль высоты) нужно держать нейтрально, после 3 – 5 метров нужно дать мысленный сигнал о действии ручки вверх и модель оторвется от кордодрома. При обучении полёту достаточно подстраховывать за кисть руки ученика на взлёте и в течение 2 - 3-х кругов, т.е. до тех пор, пока пилот не начнёт чувствовать модель «на ручке» и почти свободно будет пилотировать её по горизонтали. Первые полёты нужно проводить при безветренной погоде или при малом ветре не более 2 - 3 м/с. После остановки мотора нельзя делать резких движений ручкой управления, её надо зафиксировать в горизонтальном положении и модель постепенно теряя скорость, снижается и приземляется на три точки. После посадки, оставляя корды натянутыми необходимо обслужить модель, протереть чистой ветошью. Программа полёта модели самолета содержит элементы и фигуры: и взлёт; горизонтальный полёт; горка; ленивая восьмёрка; полёт на заданной высоте; полёт под углом 300; поворот на горке; посадка. После налёта 60 – 90 минут школьник способен пилотировать скоростную учебную пилотажную модели самолётов в условиях соревнований. 20 Подготовка файлов трассировки печатных плат к изготовлению на сверлильно-фрезерном станке с числовым программным управлением В последние годы все больше объединений края по направлению «Радиоэлектроника» оборудуются сверлильно-фрезерными станками с числовым программным управлением. При изготовлении печатных плат на станках с ЧПУ часто бывает неудобным или невозможным использование стандартного набора программ. В статье рассмотрены методы подготовки и передачи файла из программ для создания печатных (в качестве примера выберем довольно популярную в радиолюбительской среде Sprint Layout 5) в CAM-программы (CopperCAM) и получение управляющего файла для станка с ЧПУ (на основе High-Z S-400). Экспорт файлов из Sprint Layout в CopperCAM Рис. 1 Печатная плата в Sprint Layout Для передачи заранее подготовленного файла (рис. 1) в СopperCAM произведем следующие действия: 1. Перейдите в пункт меню Файл-Экспорт-Формат Gerber, чтобы получить на экране окно, приведенное на рисунке 2. Рис. 2 Окно «Экспорт формата Gerber» 2. В появившемся окне в рамке «Слой» необходимо указать тот слой, в котором начерчены печатные проводники вашей платы (если плата имеет два и более слоев, второй и последующие слои указываются позднее. 3. Станок будет производить обработку печатной платы «как есть», т.е. в том виде, как мы видим ее на экране. В связи с этим, если необходимо в рамке «Дополнительно» поставьте галочку напротив пункта «Передать зеркально». Если плата двухсторонняя, то для верхнего слоя зеркальная передача не требуется, для нижнего - наоборот. 4. Нажмите кнопку «Создать файл», после чего, в появившемся окне, укажите удобный для вас путь сохранения файла и его имя. Рис.3 Сохранение файла Gerber 22 5. В случае с многослойной платой проделайте пункты 2–4 заново для остальных слоев. Закройте окно «Экспорт формата Gerber.Таким образом мы получили файл(ы) с печатными проводниками. Осталось проделать несколько операций для получения файла с отверстиями. 6. Перейдите в пункт меню Файл-Экспорт-Сверловка (Excellon), чтобы получить на экране окно, приведенное на рисунке 4. Рис. 4 Окно «Экспорт сверловки» 7. Единственный параметр, который нужно установить в данном окне находится в рамке «Координаты» (Со стороны 1 или 2). Установка галочки напротив одного из пунктов в зависимости от того, что было выбрано при сохранении файла Gerber, т. к. слой с печатными проводниками мы передавали зеркально, то и здесь выбираем «Со стороны 2 (зеркально)». 8. Нажимаем клавишу «Ок» и сохраняем файл сверловки. Работу с программой Sprint Layout на этом этапе можно завершить, перейдем в CopperCAM. 23 Работа с программой CopperCAM На рисунке 5 приведен интерфейс программы CopperCAM. Рис.5 Интерфейс программы CopperCAM 1. Откроем ранее подготовленные файлы, для этого выберем пункт меню File-Open-New Circuit и в появившемся окне выбираем файл с печатными проводниками, в нашем случае «Медь 2» (помните, что файлы, полученные при помощи разных программ для трассировки, чаще всего имеют и разное расширение). Рис. 6 Открытие файла с печатными проводниками 2. В открывшемся окне «Board dimensions» не меняйте никаких параметров и просто нажмите «Ок». На экране увидим нашу печатную плату. 24 Рис.7 Файл печатной платы, открытый в CopperCAM 3. Откроем файл сверловки: File-Open-Drills Рис.8 Отверстия, совмещенные с печатными проводниками 4. Если ваша печатная плата многослойная, откройте все остальные слои: File-Open-Additional layer. 25 Необходимо просчитать траектории движения инструментов станка при фрезеровке и сверлении платы. Инструменты можно как выбрать из списка уже имеющихся в программе, так и создать самому. Все инструменты делятся на четыре типа: фрезы (Engraving tool), сверла (Drilling tool), фрезы для обрезки печатной платы по контуру (Basic cutter), фрезы для удаления «лишней» меди (Hatch). Настроим список инструментов: 5. Перейдем в пункт меню Parameters-Tool library. Введем данные имеющихся в наличии инструментов в соответствии с их техническими характеристиками и своими предпочтениями. Рамка «Identification»: Number – номер инструмента (для редактирования следующего инструмента смените этот параметр), Name – название инструмента. Рамка «Specifications»: Diameter – диаметр режущей части для цилиндрических фрез и хвостовика для конических в миллиметрах, Profile – тип инструмента (конический или цилиндрический), для конических инструментов доступен также параметр Angle – угол α, Rotation – частота вращения оборотов в минуту, Plunge speed – скорость подачи в мм/мин, Maximum depth per pass – максимальная глубина за проход. Инструменты можно настроить один раз и в дальнейшей работе выбирать из уже имеющихся. Рис. 9 Окно «Библиотека инструментов» 6. Проверим, какие инструменты выбраны для нашей платы: Parameters-Selected tools. Таким образом выбраны: фреза 0,5 мм для фрезеровки проводников, фреза 1 мм для удаления меди между проводниками (стоит отметить, что процесс довольно долгий и приводит к быстрому износу фрезы), фреза 2 мм для обрезки платы по контуру, сверло 0,8 мм. 26 Рис.. 10 Окно «Выбранные инструменты» Обратите внимание на рамку «Drilling tools», все отверстия на нашей плате имеют один и тот же диаметр, поэтому выбран пункт «Use one single tool for all drill, with circular boring» (использовать одно сверло для всех отверстий, с круговым врезанием. Если диаметров отверстий больше одного, то выбор этого пункта может привести к выводу из строя инструмента в момент сверления отверстия много больше диаметра сверла. Поэтому правильнее в этом случае использовать несколько инструментов и выбрать пункт «Use for each drill the closest greater tool, without circular boring», который исключает круговое врезание. 7. Произведем расчет траекторий: Machine-Calculate contours. В окне «Set contours» соглашаемся с предложенными параметрами. При выборе пункта Display-Final rendering можно посмотреть, как будет выглядеть плата после фрезеровки и проверить ее на наличие ошибок (например, когда достаточно большой инструмент не смог пройти между плотно расположенными дорожками). 8. Осталось получить файл с координатами для станка. Настроим выходные данные: Parameters-Output data format. Для станка High-Z S-400 удобно использовать параметры, приведенные на рисунке. Отсюда следует, что программа должна создать файл на диске «С» с именем «TERMCONT1.plt» и после создания открыть его для демонстрации в программе «Блокнот». Нажимаем «Ок». 27 Рис. 11 Окно «Выходной формат данных» 9. Нажимаем Machine-Mill. В появившемся окне еще раз проверяем, чтобы были выбраны все необходимые инструменты и нажимаем «Ок». Рис.12 Окно «Создание выходного файла» 28 10. После этого откроется файл с координатами: Рис. 13 Выходной файл для станка с ЧПУ Работу с программой CopperCAM можно считать завершенной. Возможные ошибки при работе с CopperCAM 1. Часто программа неверно работает с многоугольными контактными площадками (значительно увеличивает их размер), поэтому лучше по возможности избежать использования контактных площадок такой формы. 2. Отверстия значительно больше контактных площадок. Проблема может возникнуть из-за того, что при экспорте для файлов печатных проводников и отверстий были выбраны разные единицы измерения (для одного – миллиметры, для другого – дюймы). Проведите экспорт для одного из файлов с исправленными параметрами еще раз. 3. Отверстия повернуты относительно проводников на угол кратный 90 градусам. Выберите слой с отверстиями: Display-Layer N (drills), поверните слой, нажав: File-Rotate 90 (или Rotate -90). 4. Отверстия и печатные проводники смещены друг относительно друга. Выберите слой с печатными проводниками, затем нажмите File-Reference pad и нажмите на круглой контактной площадке, выделите слой с отверстиями, нажмите File-Adjust on reference и выделите отверстие, которое должно соответствовать ранее выделенной контактной площадке. После этого слои совместятся. 29 Почтовый адрес: 660049, г. Красноярск, ул. Конституции, д. 1, КГБОУ ДОД «Красноярский краевой Дворец пионеров и школьников», отдел технического творчества Расположение: (для личных посещений) г. Красноярск, ост, автобуса «Институт искусств», ул. Конституции, д. 1, вход со стороны р. Кача, второй этаж офис 2-04. телефон: (391) 212-23-10, факс: (391) 212-23-10, E-mail: [email protected]. 31 32