GRBL – DIY 迷你桌面抽屜櫃

現 代 的 絕 大 部 分 木 家 俬 ,都 是 用 大 型 CNC 雕 刻 機 雕 刻 好 零 件 ,然 後 再 由 家 俬 店 又 或 者 用 家 自 行 組 裝 。我 們 也 來 嘗 試 一 下 用 CNC 雕 刻 機 做 一 件 家 俬 吧 。如 果 想 要 簡 單 一 點 ,家 俬 的 每 個 零 件 都 不 要 超 過 雕 刻 機 可 雕 刻 的 最 大 範 圍 。

首 先 我 們 就 劃 一 個 草 圖 吧 。既 然 我 們 已 經 用 了 CNC 雕 刻 機 ,那 草 圖 也 應 該 在 電 腦 上 劃 吧 。我 個 人 覺 得 最 簡 單 最 易 用 的 3D 設 計 軟 體 就 是 Autodesk 公 司 的 Tinkercad。Tinkercad 是 一 個 入 門 級 、browser-based 的 3D 設 計 軟 體 ,無 需 安 裝 ,百 分 百 完 全 在 browser 執 行 ,更 重 要 的 是 完 全 免 費 。

https://www.tinkercad.com/

使 用 3D 設 計 軟 體 的 好 處 ,除 了 你 可 以 看 得 到 成 品 的 3D 外 觀 之 外 ,更 重 要 的 是 每 一 個 零 件 的 細 節 和 尺 寸 都 唔 容 易 出 錯 ,因 為 你 可 以 模 擬 地 將 整 個 產 品 組 裝 出 來 。這 是 劃 草 圖 無 可 比 擬 的 地 方 。

mini drawer cabinet

上 面 就 是 我 的 迷 你 抽 屜 櫃 的 設 計 圖 ,外 框 和 抽 屜 會 用 兩 種 不 同 顏 色 的 木 料 做 一 個 對 比 。外 框 和 抽 屜 的 面 板 ,就 用 厚 一 點 點 5mm 厚 的 木 板 ,而 抽 屜 的 內 部 就 用 薄 一 點 點 的 3mm 厚 的 木 板 。經 過 小 心 而 精 密 的 計 算 ,整 個 迷 你 抽 屜 櫃 的 大 小 是 181 x 181 x 100 mm。

在 3D 設 計 圖 入 面 ,每 一 個 零 件 的 每 一 個 細 節 都 可 以 忠 實 地 繪 畫 出 來 。例 如 上 圖 ,外 框 四 角 的 接 口 ,我 就 模 擬 了 一 個 日 本 式 的 接 口 ,比 起 單 純 的 45 度 斜 面 接 口 ( miter joint ) 應 該 會 堅 固 一 點 。反 正 是 由 CNC 雕 刻 機 雕 出 來 ,不 經 人 手 ,複 雜 一 點 完 全 不 是 問 題 。

抽 屜 用 了 最 簡 單 的  rabbet joints。設 計 圖 都 畫 好 了 之 後 ,隨 便 點 一 個 零 件 就 有 齊 所 有 尺 寸 ,方 便 得 很 。做 抽 屜 時 要 記 得 一 樣 野 ,抽 屜 的 寬 度 和 高 度 ,要 比 外 框 短 一 點 點 ,不 然 的 話 ,抽 屜 就 會 很 難 活 動 ,甚 至 卡 死 在 裡 面 。按 我 們 這 麼 細 的 迷 你 抽 屜 ,長 寬 高 都 縮 短 1mm 就 足 夠 了 。( 如 果 最 後 抽 屜 還 是 卡 住 ,用 粗 砂 紙 打 磨 一 下 就 好 了 )

不 過 Tinkercad 現 在 最 大 的 問 題 ,是 它 並 不 支 援 CNC 雕 刻 機 。Tinkercad 只 支 援 近 年 流 行 的 3D 打 印 ,你 可 以 把 設 計 直 接 網 上 發 送 到 3D 打 印 公 司 ,選 好 材 質 打 印 出 來 ,並 寄 到 你 的 手 中 。

Tinkercad 軟 體 雖 然 不 能 直 接 輸 出 刀 路 文 件 ( G code file ),但 還 好 它 可 以 export 兩 種 3D file formats (obj,stl)。 我 用 開 的 CNC CAM 軟 體 Artcam 剛 好 是 可 以 輸 入 obj 和 stl 兩 種 檔 案 。

因 為 CNC 機 每 次 只 能 雕 刻 一 個 零 件 ( 的 一 個 面 ),所 以 我 們 在 Tinkercad 做 export 時 也 應 該 一 次 只 export 一 個 零 件 ( 一 個 零 件 就 是 一 個 造 型 )。首 先 ,在 Tinkercad 選 擇 外 框 的 底 部 ,按 一 下 匯 出 。檢 查 是 不 是 勾 選 好 了 「選 取 的 造 型 」的 選 項 ,然 後 選 擇 stl 格 式 。

然 後 打 開 Artcam,建 立 一 個 新 的 model,大 小 就 根 據 你 的 板 材 的 大 小 ( 例 如 我 的 板 材 是 100 x 200 mm )。然 後 ,我 們 就 去 Reliefs > Import 3D model。然 後 選 擇 我 們 剛 才 匯 出 的 stl 檔 案 。

匯 入 之 後 就 是 上 面 的 樣 子 ,實 在 是 太 方 便 了 。然 後 你 就 可 以 在 Artcam 裡 面 ,根 據 你 的 雕 刻 機 和 你 擁 有 的 刀 具 ,進 行 刀 路 創 作 。

我 完 成 的 G code file,在 candle 軟 體 裡 面 看 ,就 是 上 面 的 樣 子 。我 這 裡 用 的 是 2mm 直 徑 的 單 刃 柱 刀 。

雕 刻 好 之 後 ,只 要 輕 微 的 用 砂 紙 打 磨 走 毛 刺 ,就 是 上 面 這 個 樣 子 。

不 停 地 重 覆 之 前 的 步 驟 ,把 零 件 一 個 一 個 地 雕 刻 出 來 。如 果 有 正 反 兩 面 都 需 要 雕 刻 的 零 件 ,就 要 做 兩 個 獨 立 的 刀 路 檔 ,雕 刻 完 一 面 ,再 刻 另 一 面 。做 這 種 兩 面 雕 刻 之 前 要 想 法 子 對 好 位 ,以 確 保 兩 面 的 圖 案 都 對 得 正 ( 就 像 使 用 沒 有 雙 面 功 能 的 打 印 機 打 印 雙 面 一 樣 )。

雕 完 外 框 ,接 著 就 雕 抽 屜 。步 驟 是 完 全 一 樣 的 ,慢 慢 一 步 一 步 來 ( 當 然 ,如 果 只 是 四 方 形 的 一 塊 木 板 ,是 完 全 不 需 要 export 再 import 的 ,直 接 在 Artcam 畫 會 更 快 。甚 至 是 抽 屜 的 那 些  recess,我 都 是 直 接 在 Artcam 劃 比 較 快 ,哈 哈 哈 。不 過 因 為 唔 係 import / export,要 小 心 別 弄 錯 了 尺 寸 啊 )。

較 細 小 的 零 件 ,我 們 可 以 按 照 板 材 的 大 小 一 次 過 雕 刻 幾 件 。例 如 我 抽 屜 的 面 板 、側 板 和 後 板 ,都 可 以 一 次 雕 刻 四 件 ( 按 板 材 200 x 100 mm 來 算 )。

既 然 是 用 CNC 雕 刻 機 ,自 然 就 比 較 浪 費 原 材 料 了 ,上 面 就 是 剩 餘 的 一 個 個 外 框 。有 點 似 兒 時 砌 完 模 型 的 樣 子 。不 過 ,現 在 的 CNC CAM 軟 體 ,都 開 始 講 求 效 能 ,會 內 建 了 所 謂 的 nesting 功 能 。CNC Nesting 就 是 指 如 何 去 優 化 刀 路 ,使 得 最 少 材 料 被 浪 費 。例 如 在 切 割 材 料 時 ,相 鄰 的 零 件 可 以 在 中 間 只 切 一 刀 ,就 切 出 兩 塊 零 件 的 外 邊 ,這 樣 就 既 省 時 ,又 省 材 料 了 。不 過 我 只 係 diyer,唔 係 量 產 ,有 無 nesting 基 本 上 分 別 不 大 。

零 件 都 出 來 之 後 ,忍 唔 住 就 要 dry fit 一 下 ,CNC 果 然 就 是 CNC,真 係 fit 到 無 朋 友 。如 果 是 我 人 手 做 ( 別 見 笑 ,我 真 的 就 做 過 ),誤 差 應 該 會 大 一 百 幾 十 倍 。

然 後 ,就 是 在 抽 屜 的 面 板 雕 刻 一 個 recess,以 用 來 安 裝 手 柄 。這 次 用 的 手 柄 ,是 用 小 樹 枝 做 的 。小 樹 枝 的 直 徑 大 約 20mm,切 成 5mm 厚 的 薄 片 ,再 對 切 成 半 圓 。保 留 了 樹 皮 ,以 增 加 一 點 點 特 色 。

所 有 零 件 都 預 備 好 之 後 ,就 是 黏 合 的 工 作 了 。一 般 看 網 上 的 教 學 影 片 ,別 人 都 會 在 此 時 拿 出 一 大 片 木 工 夾 。我 自 己 也 有 一 大 堆 迷 你 的 木 工 夾 ,很 好 玩 的 ,做 小 型 的 project 最 好 。

不 過 如 果 你 沒 有 木 工 夾 也 沒 關 係 ,用 帶 有 一 點 點 彈 性 的 皺 紋 膠 紙 就 好 。在 細 小 的 工 件 ,善 用 皺 紋 膠 紙 的 彈 性 ,正 反 方 向 都 貼 適 量 的 膠 紙 ,效 果 一 點 不 會 比 用 迷 你 木 工 夾 差 。

至 於 膠 水 ,大 家 就 不 用 盲 目 去 追 求 木 工 膠 了 。根 據 很 多 不 同 的 測 試 ,一 般 的 白 膠 漿 不 會 比 專 業 的 木 工 膠 差 。更 準 確 的 說 法 是 ,不 管 白 膠 還 是 木 工 膠 ,它 們 的 強 度 都 比 木 頭 大 。如 果 正 確 使 用 的 話 ,木 頭 會 比 接 口 先 斷 。

去 樓 下 的 文 具 店 ,買 一 瓶 上 面 這 種 最 常 見 的 白 膠 漿 就 可 以 了 。白 膠 漿 要 塗 得 足 夠 ,要 覆 蓋 接 口 的 所 有 地 方 ,有 些 人 會 接 口 兩 面 都 塗 膠 水 ,有 些 人 會 用 掃 之 類 的 東 西 把 膠 水 塗 均 勻 。接 口 接 上 之 後 就 要 用 力 壓 實 ,越 實 越 好 ,不 要 留 有 空 隙 ( 所 以 木 匠 都 有 很 多 很 多 木 工 夾 )。

專 業 的 木 工 膠 5 分 鐘 就 定 型 ( set time ),白 膠 漿 會 耐 一 點 ( 15-30 分 鐘 )。而 要 完 全 乾 透 ( 即 達 到 最 大 的 強 度 ),就 要 12 – 24 小 時 ,一 般 把 工 件 放 一 晚 夜 就 足 夠 了 。

上 面 就 是 完 成 品 ,效 果 如 何 呢 ?CNC 雕 刻 機 真 是 好 ,絕 對 可 以 補 回 我 「手 殘 」( 此 非 潮 語 ,意 思 就 是 手 部 殘 廢 ) 的 先 天 不 足 。

最 後 ,就 是 要 打 磨 拋 光 ,應 該 要 另 外 多 幾 日 時 間 了 。我 想 我 應 該 會 用 我 的 beeswax 加  mineral oil 的 自 家 製 wood finish。不 過 ,我 也 想 試 試 另 一 種 純 天 然 的 wood finish — shellac ( 士 力 ,即 蟲 膠 )。是 時 候 去 找 找 資 料 。

後 補 :有 朋 友 問 ,上 面 的 木 是 在 那 裡 買 的 ?上 面 的 簿 木 片 ( 5mm / 3mm 厚 ) ,我 是 淘 回 來 的 。我 也 不 知 道 香 港 那 裡 有 賣 ,我 去 模 型 鋪 睇 過 ,有 賣 的 都 是 異 常 輕 和 柔 軟 的 飛 機 木 ( balsa wood ),個 人 覺 得 做 抽 屜 櫃 好 似 單 薄 左 些 少 。

我 就 是 在 下 面 這 家 店 買 的 ,木 片 的 size 也 算 準 確 ,木 料 也 算 是 直 。整 個 櫃 的 木 料 成 本 要 一 百 多 元 吧 ,我 也 不 知 道 算 不 算 貴 ,我 覺 得 可 以 接 受 吧 。

ctleung張先生,男性,肖龍。
職業:I.T. Consultant
簡介:不好好讀書;七尺差五寸,手長過膝,雙耳垂肩;性寬和,寡言語,喜怒不形於色。據說少時曾斬白蛇於鳳凰山下……

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2 Responses to GRBL – DIY 迷你桌面抽屜櫃

  1. Fai says:

    做得好靚,蟲膠片可以淘寶買,然後在五金舖買藍士瀝水,一罐4升,幾十蚊就可買到,自己浸就可以

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