keskiviikko 5. maaliskuuta 2014

Tuoteprojekti: Sähkökitara, osa 3 - Työstöratojen määrittely ja runkoaihioiden jyrsiminen NC-jyrsimellä

Olimme viime kerralla saaneet kaikki aihiot liimattua, joten pääsisimme seuraavaksi työstämään runkoaihioita NC-jyrsimellä. Tätä ennen meidän täytyi kuitenkin määritellä työstöradat. Avasimme kitaran runko-tiedoston Surfcamiin ja ryhdyimme määrittelemään työstöratoja. Kansikerroksessa kaikki kolot jyrsitään läpi asti. Valitsimme kaulataskun ja mikkikolot ja määrittelimme näille kaikille työstöradan taskuksi. Aihio oli 15 mm paksu, joten laitoimme jyrsintäsyvyydeksi 14,9 mm. Ohjelman esiasetuksista valitsimme materiaaliksi alumiinin, joka on lähimpänä puuta. Jyrsintäsuunnaksi vaihdoimme vastajyrsinnän ja työkaluksi valitsimme 4 mm halkaisijaltaan olevan kaksileikkuisen HSS-tappijyrsinterän. Seuraavan työstöradan loimme rungon muodolle. Valitsimme työstöradaksi profiilin ja laitoimme muut asetukset samalla tavalla kuin edellisessä radassa. Tämän jälkeen tarkastimme työstöradat vielä simulaation avulla. Kaikki näytti oikealta, joten siirryimme eteenpäin. Postasimme työstöradan NC-koodiksi ja tallensimme tiedoston.

Seuraavana oli vuorossa keskikerros. Nyt kaulataskua tarvitsi jyrsiä ainoastaan kahden millin verran, joten loimme sille oman työstöradan. Mikrofonikoloja täytyi jyrsiä vielä viiden millin verran, joten loimme myös näille oman työstöradan. Jotta välttyisimme johtojen läpivientien poraukselta, piirsimme kahdeksan millimetriä syvät ja leveät urat mikrofonikoloilta kontrollikoloon, ja loimme näille omat työstöradat. Tällä tavoin saamme tehtyä siistit läpiviennit helposti. Kontrollikolo täytyi edelleen jyrsiä läpi asti, joten käytimme samaa työstörataa kuin kansikerroksessakin. Viimeisenä oli jälleen ääriviivojen profiilijyrsintä, joka oli jo valmiina edellisen tiedoston pohjalta. Tarkastimme jälleen radat simulaation avulla, jonka jälkeen postasimme radat ja tallensimme ne eri nimellä.

Viimeisenä vuorossa oli vielä pohjakerroksen jyrsintä. Tähän kerrokseen ei tarvinnut enää jyrsiä mikrofonikoloja tai kaulataskua, joten poistimme ne ja loimme työstöradan ainoastaan kontrollikololle. Viimeiseen kerrokseen kontrollikolo täytyi jyrsiä vielä seitsemän millimetrin syvyyteen, jotta kaikki komponentit varmasti mahtuisivat koloon, ja johtimillekin jäisi tilaa. Lisäksi käytimme jälleen samaa ääriviivojen profiilijyrsintärataa. Postasimme koodin ja tallensimme myös kolmannen kerroksen työstöradat eri nimellä omaksi ohjelmaksi. Nyt meillä oli kolme erillistä ohjelmaa, yksi jokaiselle kerrokselle.








Päätimme kokeilla kansikerroksen ohjelmaa ensin männystä tehdylle liimalevylle. Emme olleet aiemmin vielä höylänneet levyjä määrävahvuuteen puun elämisen takia. Höyläsimme levyt 15 mm vahvuuteen vasta juuri ennen työstön aloittamista. Lisäksi tasasimme levyjen päät pyörösahalla. Olimme piirtäneet rungon siten, että origo oli keskellä runkoa, joten merkitsimme levyn keskikohdan ristimitan avulla. Avasimme seuraavaksi kansikerroksen tiedoston koneelle. Tämän jälkeen asetimme levyn imupöydälle ja asettelimme levyn pöydän reunan kanssa samaan linjaan viivottimen avulla. Tämän jälkeen kytkimme imun päälle ja ryhdyimme kohdistamaan terää levyn keskikohtaan. Ensimmäisenä akselit piti kalibroida ja nollata, jonka jälkeen liikutimme terän aloituskohtaan. Kun olimme saaneet terän kohdistettua, kuittasimme tämän ja nollasimme X- ja Y-akselin koordinaatit. Laitoimme karan pyörimään, ja kun terä oli saavuttanut oikeat kierrokset, käynnistimme ohjelman.

Työstöjälki oli erittäin siistiä. Muistimme, ettemme olleet nostaneet karan pyörimisnopeutta 15 000 ja kierrokseen ja työstönopeutta 1200 mm minuutissa, joten ohjelma oli hieman hidas. Kaiken kaikkiaan kansikerroksen työstämiseen kului aikaa noin 45 minuuttia. Lopputulos oli kuitenkin erittäin siisti ja ohjelma vaikutti toimivan hyvin.












Seuraavaksi oli vuorossa oikean kansikerroksen vuoro. Höyläsimme jälleen aihion 15 mm vahvuuteen ja merkitsimme keskikohdan ristimitan avulla. Kohdistimme terän ja laitoimme ohjelman pyörimään. Koska ohjelman valmistuminen kesti niin pitkään, meillä oli aikaa valmistella muita töitä, kunhan vain pidimme silmällä, kuinka ohjelma etenee. Ohjelma etenikin hyvin kunnes aivan loppuvaiheessa, ja juuri silloin kuin molemmat meistä oli käymässä konesalin puolella, jyrsimen terä katkesi. Onneksi opettajamme Tuomas sattui olemaan sillä hetkellä koneen lähellä ja hän pysäytti ohjelman. Terän katkeaminen ei tehnyt vahinkoa itse työlle. Harmillista oli tietenkin, että terän katkeamisen takia ohjelma jäi vähän kesken, ja ulkomuodon profiilista ja osa jyrsimättä.





Vaihdoimme jyrsimeen uuden terän ja avasimme ohjelmaan keskikerroksen työstöratatiedoston. Toistimme jälleen samat työvaiheet: höyläys, keskikohdan merkitseminen, levyn ja terän kohdistaminen ja ohjelman käynnistys. Tällä kertaa ohjelma oli hieman nopeampi, sillä jyrsittävien taskujen syvyys oli pienempi. Aikaa kului kuitenkin silti noin puoli tuntia.






Viimeisenä vuorossa oli pohjakerroksen jyrsintä. Laitoin jälleen valmistelujen jälkeen ohjelman käyntiin. Kontrollikolon jyrsintä sujui hyvin ja seuraavana vuorossa oli profiilin jyrsintä. Työstö vaikutti etenevän hyvin, kunnes jostain terä katkesi jo ennen ensimmäistä kierrosta. Pysäytin ohjelman ja liikutin karan pois levyn päältä. En tiedä mistä katkeaminen johtui. Kaikki asetukset olivat oikein, eikä puussa ollut oksia. Ainakaan työstönopeus ei ollut liian suuri. En tiedä, voiko terä katketa silloin, jos syöttönopeus on liian hidas. Lisäksi terä katkesi syysuuntaan jyrsittäessä. Ymmärtäisin, jos terä olis katkennut poikkisyyhyn jyrsittäessä. Ainoa syy, jonka keksin, on että terää käytettiin liian paljon lyhyellä aikavälillä. Edellisen kerroksen jyrsintään kului reilut puoli tuntia aikaa, joten ilmeisesti 4 mm:n terä väsyi tällä työstökerralla niin paljon, että se katkesi heti seuraavan työstökerran alkuvaiheessa. Näin jälkeenpäin ajateltuna olisimme voineet laittaa paksumman terän, mutta jotenkin emme olleet osanneet ajatella tätä, vaan laitoimme terän samaksi, jolla olimme tehneet myös pannunaluset. Tajusin myös jälkeenpäin, että taisimme tehdä lähes kaikkien kolojen pyöristykset 5 mm:n pyöristyssäteellä, jolloin olisimme ehkä voineet käyttää jopa 10 mm:n terää, jos terä vain olisi mahtunut muuten koloihin. Mikrofonikolojen "korvat" olivat ainoat, joiden kanssa olisi saattanut tulla hieman ahdasta. Jotenkin huomasin ainakin itse ajatelleeni, että jos pyöristyssäde on 5 mm, suurin mahdollinen terä on 5 mm:n terä. Mutta eihän se tietenkään näin ole. 

Ohjelmaa ei voinut enää jatkaa, sillä kohdistaminen täysin samaan paikkaan olisi ollut miltei mahdotonta, tai ainakin hyvin hankalaa. Toisaalta työstöratoja olisi pitänyt muokata, jos kolmannen terän katkeamisen riskiä olisi halunnut pienentää. Päätin työstää levyt loppuun alajyrsimen ja vannesahan avulla, sillä pystyisin käyttämään keskikerrosta sabluunana laakeriterällä jyrsittäessä.




Vaikka jyrsintä ei sujunutkaan loppuun asti aivan kuten olisi pitänyt, olen silti erittäin tyytyväinen tähän astiseen projektiin. Olemme edenneet todella mukavalla vauhdilla, ja kitarasta vaikuttaisi tulevan erittäin tyylikäs. On erittäin mukavaa saada omaan soitinarsenaalin tällainen todellinen custom-soitin, jota olen vielä itse saanut olla mukana valmistamassa.



Ei kommentteja:

Lähetä kommentti