Proyecto de corte por láser de caja de música de carrusel de vapor con LaserMaker

En este proyecto de mecanismo STEAM, los estudiantes diseñan y construyen una caja de música de carrusel usando LaserMaker, una máquina de corte por láser y un movimiento de caja de música. La lección conecta el diseño del cuerpo de la caja, la colocación del orificio, el diseño de la base giratoria, el posicionamiento de orificios pequeños, el diseño de la ranura de un reloj, la selección de figuras de caballos, el procesamiento láser y el ensamblaje práctico.

1. Descripción general de la lección

1,1 Objetivo del proyecto

Los estudiantes prepararán una estructura de caja cortada con láser, agregarán agujeros para un movimiento de caja de música, diseñarán una base giratoria de carrusel, importarán y organizarán gráficos de caballos, establecerán parámetros de procesamiento láser, cortarán las piezas, ensamblarán la caja, unirán las figuras de caballos a palos y completarán una caja de música de carrusel.

1,2 Uso recomendado en el aula

2. Objetivos de aprendizaje

2,1 Lo que aprenden los estudiantes

2,2 Habilidades de STEAM desarrolladas

2,3 Fabricación responsable

Los estudiantes deben operar el cortador láser solo bajo la guía del maestro o supervisor de laboratorio. Antes de procesar, verifique la colocación del material, la distancia focal, el orden de las capas, el procesamiento de líneas y las trayectorias de corte. Durante el montaje, use pegamento caliente con cuidado, alinee el movimiento antes de apretar los tornillos y pruebe la estructura giratoria lentamente.

Contexto del proyecto: De la caja de música al carrusel

Una caja de música de carrusel combina un movimiento de caja de música familiar con una pantalla giratoria similar a una historia. En este proyecto, los estudiantes usan un cuerpo de caja para sostener el movimiento y una base circular para sostener los caballos del carrusel.

El principal desafío de diseño es hacer que los orificios de movimiento, la base giratoria, los palos de caballo y el mango de cuerda encajen entre sí. Los estudiantes deben pensar dónde va el mango del resorte, cómo se une la base y cómo la dirección del caballo afecta la apariencia final.

4. preguntas de pensamiento pre-clase

Antes de abrir el software, los maestros pueden guiar a los estudiantes con preguntas cortas de diseño y mecanismo.

5. procedimiento de la lección

5,1 Preparar el archivo de diseño de la caja

Abra el archivo de diseño para el cuadro en LaserMaker y mueva cada parte en su lugar. Los estudiantes deben identificar qué partes formarán el cuerpo de la caja de música del carrusel antes de agregar agujeros y componentes giratorios.

5,2 Añadir agujeros para el movimiento de la caja de música

Dibuja un círculo de 6,5mm como el agujero de cuerda para el movimiento de la caja de música. Luego dibuje dos círculos de 3,15mm como agujeros de tornillo. Durante el proceso de diseño, se puede usar un rectángulo de 19mm por 1,5mm como referencia de medición para la distancia entre los dos orificios de los tornillos.

Ajuste la posición del agujero de acuerdo con el tamaño real y el diseño del movimiento de la caja de música. En el flujo de trabajo de origen, Rotación se utiliza para ayudar a posicionar los agujeros. El agujero medio del resorte debe permanecer centrado para que el mango de cuerda pueda funcionar correctamente.

5,3 Diseño de la base giratoria

Dibuja dos círculos de 100mm para los discos de carrusel. Estas partes circulares forman la estructura de base giratoria principal para el carrusel.

A continuación, dibuja cuatro círculos de 2,7mm como pequeños agujeros en el disco y organízalos diagonalmente. Estos agujeros ayudan a la posición de los pequeños palos y soportes carrusel caballo.

Dibuja dos círculos de 30mm. Cambie el color de la capa de un círculo y colóquelo en la base giratoria. En el otro círculo pequeño, dibuja un óvalo de 7mm por 25mm para crear la ranura de relojería para el mango de cuerda.

5,4 Importar y organizar las partes del caballo

Importe el archivo de caballo en LaserMaker y elija los gráficos de caballo adecuados para el carrusel. Después de seleccionar las partes preferidas del caballo, organice todas las partes finales para completar el diseño.

5,5 Establecer parámetros de procesamiento láser

Una vez completado el diseño, establezca los parámetros de la capa y ajuste el orden de procesamiento. El flujo de trabajo de origen indica que el procesamiento de línea debe realizarse antes del corte final.

6. Procesamiento láser

Importe el archivo de diseño completado en la máquina de corte por láser para su procesamiento. Antes de comenzar el trabajo, ajuste la distancia focal cuidadosamente para reducir el riesgo de corte incompleto.

7. empalme y asamblea

7,1 Instalar el movimiento de la caja de música

Retire el mango del resorte del movimiento de la caja de música. Instale el movimiento en la parte cortada con láser que se muestra en el flujo de trabajo de origen y asegórelo con tornillos después de alinear los orificios.

7,2 Ensamblar el cuerpo de la caja

Montar la caja según la estructura correspondiente. Compruebe el ajuste de las partes del cuerpo antes de aplicar pegamento o presión final.

7,3 Atar los caballos a los palos

Use pegamento caliente o látex blanco para unir cada figura de caballo o pony a un palo pequeño. El flujo de trabajo de origen recomienda hot glue para este paso. Deje que el pegamento se fije antes de instalar los soportes de caballo en la base.

Adjunte los pequeños palos con las figuras de caballos a las dos tablas originales. Preste atención a la dirección de cada caballo para que el carrusel se vea consistente después del ensamblaje.

7,4 Instale el mango de cuerda y la base giratoria

Inserte el asa de cuerda en el círculo pequeño. Luego coloque la base ensamblada en la parte circular más grande usando pegamento caliente o látex blanco.

8.-Probar, depurar y mejorar

Después del montaje, girar o probar el carrusel y observar si la estructura es estable. Los estudiantes deben verificar si el movimiento de la caja de música es seguro, la base giratoria está firmemente unida y las figuras de caballos miran hacia la dirección deseada.

9. Práctica en el aula y consejos de enseñanza

9,1 Flujo de trabajo del estudiante

9,2 Sugerencias de los profesores

10. Reflexión y evaluación

10,1 Preguntas de reflexión

10,2 Evaluación de estudiantes y pares

Los estudiantes pueden evaluar su propio trabajo y dar retroalimentación basada en la creatividad, el proceso técnico, el efecto artístico y la colaboración.

11. Proyecto terminado y uso compartido

Al final de la lección, los estudiantes pueden presentar sus cajas de música de carrusel, explicar cómo diseñaron la caja, la base giratoria, los soportes para caballos y la instalación del movimiento, y discutir qué mejorarían en la próxima versión.

12. Desafío de extensión

Después de terminar el carrusel básico, los estudiantes pueden rediseñar las figuras de caballos, cambiar el tema del carrusel, agregar decoración grabada, ajustar la forma de la base o crear una escena de la historia más detallada alrededor del carrusel.

Para un desafío de mecanismo, los estudiantes pueden comparar cómo se instala el movimiento de la caja de música en forma de corazón, el coche de música, el molino de viento de música y el carrusel, luego explicar cómo un movimiento puede admitir diferentes diseños de productos.

13. Nota de equipo para maestros

Este proyecto es adecuado para cortadores láser en el aula que admiten el corte y grabado de materiales laminares para proyectos de pequeños fabricantes y mecanismos. Para las escuelas y los laboratorios STEAM para principiantes, los proyectos como cajas de música de carrusel, modelos de cajas de música, bases giratorias y actividades LaserMaker para principiantes se pueden completar con un cortador láser para el aula, como elSerie Thunder Laser Bolt.

Los maestros pueden elegir la configuración de la máquina y el material en función del espacio del aula, las necesidades de supervisión de los estudiantes, el grosor del material, el tamaño del proyecto, las dimensiones del movimiento de la caja de música y la configuración de ventilación. Los estudiantes siempre deben probar los ajustes, verificar el enfoque y seguir las reglas de seguridad láser de la escuela antes del corte final.