Projet de découpe laser de boîte à musique de carrousel de VAPEUR avec LaserMaker

Dans ce projet de mécanisme STEAM, les élèves conçoivent et construisent une boîte à musique de carrousel à l'aide de LaserMaker, d'une machine de découpe laser et d'un mouvement de boîte à musique. La leçon relie la disposition de boîte-corps, le placement de trou, la conception de base tournante, le positionnement de petit trou, la conception de fente d'horlogerie, la sélection de figure de cheval, le traitement de laser, et l'assemblage pratique.

1. Aperçu de la leçon

1.1 Objectif du projet

Les élèves prépareront une structure de boîte découpée au laser, ajouteront des trous pour un mouvement de boîte à musique, concevront une base de carrousel rotative, importeront et organiseront des graphiques de chevaux, définiront les paramètres de traitement au laser, couperont les pièces, assembleront la boîte, fixeront les figurines de chevaux à bâtons et compléeront une boîte à musique de carrousel.

1.2 Utilisation recommandée en classe

2. Objectifs d'apprentissage

2.1 Ce que les élèves apprendront

2.2 Compétences VAPEUR Développées

2.3 Faire responsable

Les étudiants doivent utiliser la découpeuse laser uniquement sous la direction de l'enseignant ou du superviseur de laboratoire. Avant le traitement, vérifiez l'emplacement du matériau, la distance focale, l'ordre des couches, le traitement en ligne et les chemins de coupe. Pendant le montage, utilisez de la colle chaude avec précaution, alignez le mouvement avant de serrer les vis et testez lentement la structure rotative.

3. Contexte du projet: de la boîte à musique au carrousel

Une boîte à musique carrousel combine un mouvement de boîte à musique familier avec un affichage rotatif ressemblant à une histoire. Dans ce projet, les élèves utilisent un corps de boîte pour tenir le mouvement et une base circulaire pour soutenir les chevaux de carrousel.

Le principal défi de la conception est de faire en sorte que les trous de mouvement, la base rotative, les bâtons de cheval et la poignée de remontage s'emboîtent. Les élèves doivent réfléchir à l'endroit où va la poignée à ressort, à la façon dont la base s'attache et à la façon dont la direction du cheval affecte l'apparence finale.

4. Questions de réflexion avant la classe

Avant d'ouvrir le logiciel, les enseignants peuvent guider les étudiants avec de courtes questions de conception et de mécanisme.

5. Lesson Procedure

5.1 Préparer le fichier de conception de boîte

Ouvrez le fichier de conception de la boîte dans LaserMaker et déplacez chaque pièce en place. Les élèves doivent identifier les pièces qui formeront le corps de la boîte à musique du carrousel avant d'ajouter des trous et des composants rotatifs.

5.2 Ajouter des trous pour le mouvement de la boîte à musique

Tracez un cercle de 6,5mm comme trou de remontage pour le mouvement de la boîte à musique. Dessinez ensuite deux cercles de 3,15mm comme trous de vis. Pendant le processus de conception, un rectangle de 19mm sur 1,5mm peut être utilisé comme référence de mesure pour la distance entre les deux trous de vis.

Ajustez la position du trou en fonction de la taille réelle et de la disposition du mouvement de la boîte à musique. Dans le flux de travail source, la rotation est utilisée pour aider à positionner les trous. Le trou du ressort du milieu doit rester centré afin que la poignée de remontage puisse fonctionner correctement.

5.3 Concevoir la base rotative

Dessinez deux cercles de 100mm pour les disques carrousel. Ces pièces circulaires forment la structure principale de base rotative pour le carrousel.

Ensuite, dessinez quatre cercles de 2,7mm sous forme de petits trous sur le disque et disposez-les en diagonale. Ces trous aident à positionner les petits bâtons et supports de chevaux de carrousel.

Dessinez deux cercles de 30mm. Changez la couleur du calque d'un cercle et placez-le sur la base rotative. Sur l'autre petit cercle, dessinez un ovale de 7mm sur 25mm pour créer la fente d'horlogerie pour la poignée de remontage.

5.4 Importer et arrange les parties du cheval

Importez le fichier de cheval dans LaserMaker et choisissez les graphiques de cheval appropriés pour le carrousel. Après avoir sélectionné les pièces préférées du cheval, arrangez toutes les pièces finales soigneusement pour compléter la disposition de conception.

5.5 Paramètres réglés de traitement de laser

Une fois la conception terminée, définissez les paramètres de couche et ajustez l'ordre de traitement. Le flux de travail source note que le traitement de ligne doit venir avant la coupe finale.

6. traitement de laser

Importez le fichier de conception terminé dans la machine de découpe laser pour le traitement. Avant de commencer le travail, ajustez soigneusement la distance focale pour réduire le risque de coupe incomplète.

7. épissage et assemblage

7.1 Installer le mouvement de la boîte à musique

Retirez la poignée à ressort du mouvement de la boîte à musique. Installez le mouvement sur la pièce découpée au laser indiquée dans le flux de travail source et fixez-le avec des vis une fois les trous alignés.

7.2 Assembler le corps de la boîte

Assemblez la boîte selon la structure correspondante. Vérifiez l'ajustement des parties du corps avant d'appliquer de la colle ou de la pression finale.

7.3 Attachez les chevaux aux bâtons

Utilisez de la colle chaude ou du latex blanc pour attacher chaque poney ou cheval à un petit bâton. Le flux de travail source recommande la colle chaude pour cette étape. Laissez la colle prendre avant d'installer les supports de cheval sur la base.

Attachez les petits bâtons avec les figures de cheval aux deux planches d'origine. Faites attention à la direction de chaque cheval pour que le carrousel soit cohérent après l'assemblage.

7.4 Installer la poignée de remontage et la base rotative

Insérez la poignée de remontage dans le petit cercle. Fixez ensuite la base assemblée à la plus grande partie circulaire à l'aide de colle chaude ou de latex blanc.

8. Tester, déboguer et améliorer

Après l'assemblage, faites tourner ou testez le carrousel et observez si la structure est stable. Les élèves doivent vérifier si le mouvement de la boîte à musique est sécurisé, si la base rotative est fermement fixée et si les figurines du cheval font face à la direction prévue.

9. Pratique en classe et conseils pédagogiques

9.1 Flux de travail des étudiants

9.2 Suggestions de l'enseignant

10. Réflexion et évaluation

10.1 Questions de réflexion

10.2 Évaluation des élèves et des pairs

Les élèves peuvent évaluer leur propre travail et donner des commentaires basés sur la créativité, le processus technique, l'effet artistique et la collaboration.

11. Projet terminé et partage

À la fin de la leçon, les élèves peuvent présenter leurs boîtes à musique carrousel, expliquer comment ils ont conçu la boîte, la base rotative, les supports pour chevaux et l'installation de mouvements, et discuter de ce qu'ils amélioreraient dans la prochaine version.

12. Le défi de l'extension

Après avoir terminé le carrousel de base, les élèves peuvent redessiner les figures de cheval, changer le thème du carrousel, ajouter une décoration gravée, ajuster la forme de la base ou créer une scène d'histoire plus détaillée autour du carrousel.

Pour un défi de mécanisme, les étudiants peuvent comparer comment le mouvement de la boîte à musique est installé dans la boîte à musique en forme de cœur, la voiture de musique, le moulin à vent de musique et le carrousel, puis expliquer comment un mouvement peut prendre en charge différentes conceptions de produits.

13. Note d'équipement pour les enseignants

Ce projet convient aux coupeurs de laser de salle de classe qui soutiennent la coupe et la gravure des matériaux de feuille pour de petits projets de fabricant et de mécanisme. Pour les écoles et les laboratoires de vapeur de débutant, des projets comme des boîtes à musique de carrousel, des modèles de boîte à musique, des bases tournantes, et des activités de LaserMaker de débutant peuvent être accomplis avec un coupeur de laser de salle de classe tel queSérie de boulons laser Thunder.

Les enseignants peuvent choisir la machine et la configuration du matériel en fonction de l'espace en classe, des besoins de supervision des élèves, de l'épaisseur du matériau, de la taille du projet, des dimensions du mouvement de la boîte à musique et de la configuration de la ventilation. Les élèves doivent toujours tester les paramètres, vérifier la mise au point et suivre les règles de sécurité laser de l'école avant la découpe finale.