Đồ gá khoan ống dạng tham số (Parametric Tubing Drill Jig)

Mình đang làm một dự án cần lắp fastener xuyên qua ống nhôm, đúng lúc cuộc thi này diễn ra trùng với dự án luôn.

Tất cả ảnh minh hoạ đều dùng ống nhôm ¾ inch, mũi khoan 11/64 và bu lông M4, long đền và một đai ốc M4.

Bộ drill guide này dành cho SAE, metric và các cỡ ống nhôm 1 inch (25mm), 7/8 inch (22mm) và 3/4 inch (19mm). Mình chỉ test một vài cỡ mũi khoan khác nhau, nhưng có vẻ dung sai mình canh đúng nên code tạo ra cho toàn bộ cỡ mũi khoan chắc sẽ vừa. Nếu bạn gặp vấn đề gì liên quan tới tolerances/dung sai thì báo giúp mình nha.

Về cơ bản đây là một cái kẹp nhựa, siết lại bằng 2x bu lông và đai ốc M3.

Có hai biến thể của kẹp: một loại có “cục gờ” cao 6mm (drill guide) giúp canh mũi khoan, và một loại chỉ có lỗ đúng kích thước. Bên được siết bằng bu lông M3 thì lúc nào cũng có drill guide; bên được siết bằng đai ốc có thể là loại chỉ có lỗ hoặc có drill guide.

Bạn có thể mix & match các cỡ mũi khoan khác nhau nếu muốn khoan các lỗ thẳng hàng nhưng khác kích thước, miễn là cùng một cỡ ống.

Hướng dẫn in

In jig với phần kẹp hướng xuống mặt bàn in (towards the bed), phần không đều của vòm kẹp giúp nó ôm khít vào conduit.

Lưu ý: với bên có nut trap, object này được in theo cả bản có drill guide và bản không có drill guide.

Cùng các object nhìn từ phía dưới để thấy các overhang.

Linh kiện & Cách làm

•  2x bu lông M3 dài 10mm (6mm hoặc 8mm chắc cũng vừa)
•  2x đai ốc M3

Ép đai ốc vào các nut trap; dung sai của trap khá khít nên lần đầu lắp vào thì đai ốc sẽ giữ chặt tại chỗ.

Siết jig quanh ống.

Khoan.

STLs

Hiện tại đã định nghĩa các loại ống sau:

• tube_1 -- thư mục chứa jig cho ống 1 inch (25mm)
• tube_7_8 -- thư mục chứa jig cho ống 7/8 inch (22mm)
• tube_3_4 -- thư mục chứa jig cho ống 3/4 inch (19mm)

Cách đặt tên file:

tube_<tube_size_inches>_drill_bit_<drill_bit_size>_<hex_or_round_countersink>_<guide_or_no_guide_present>.stl 

Ví dụ một jig cho ống ¾ inch (19mm) dùng mũi khoan 11/64 (4.3mm) sẽ có tên:

tube_3_4_drill_bit_11_64_hex_no_guide.stl

Với mũi khoan hệ metric, tên file sẽ là:

tube_3_4_drill_bit_4mm_hex_no_guide.stl

Source CAD

Model gốc được dựng bằng OpenScad; có một script wrapper Python 3 gọi scad để tạo ra toàn bộ tổ hợp cỡ ống và cỡ mũi khoan khác nhau.

tube_drill_kit.scad là file chứa source định nghĩa. Bạn có thể dùng trực tiếp để tạo một drill jig tuỳ chỉnh, chỉ cần sửa các biến sau ở cuối file source.

tube=3/4;
bit_size=11/64;
bit_label="11/64";
f_type="round";
guide=true;
measure="imperial";

Ví dụ cấu hình metric

tube=1;
bit_size=4;
bit_label="4mm";
f_type="hex";
guide=true;
measure="metric";

Để tạo lại (generate) toàn bộ tổ hợp cập nhật cho tất cả cỡ ống và cỡ mũi khoan, xem generate_stls.py. File này có một bộ định nghĩa rồi gọi openscad lặp đi lặp lại cho tube_drill_kit.scad.

hardware.scad là thư viện mình vẫn đang làm (WIP) cho các lỗ dành cho fastener hệ metric. Mình dùng nó để tạo các lỗ countersink cho m3 capscrew và đai ốc nhằm kẹp hai “thùy” (lobes) của jig lại với nhau. Cẩn thận nha.

Mình phát triển script trên hệ linux với openscad, python3 và bash. Nếu bạn chạy trên Windows, bạn sẽ cần cập nhật chuỗi truyền vào os.system như hướng dẫn ở đây – https://en.wikibooks.org/wiki/OpenSCAD_User_Manual/Using_OpenSCAD_in_a_command_line_environment#Constants

Để re-generate STLs, đặt generate_stls.py và tube_drill_kit.scad trong cùng một thư mục, đặt hardware.scad ở ../libs/ (tương đối so với thư mục đó), rồi chạy lệnh sau từ thư mục source gốc:

python3 generate_stls.py