пошаговое описание и мастер-класс изготовления поделки в виде машин разных видов
Классическая техника оригами уже давно полюбилась усидчивым людям по всему миру. Оригами не стоит на месте. То и дело появляются новые техники складывания фигурок из бумаги. Маленькие мальчики и их папы с удовольствием складывают из подручных средств машинки.
Машина для начинающих
Если вы еще не сильны в складывании фигур из бумаги или планируете складывать машинку с дошкольником, лучше начать с простой модели. В интернете есть множество инструкций.
Для того чтобы сделать машину оригами из бумаги для детей, проделайте следующее:
- Из стандартного альбомного листа вырежьте квадрат;
- Квадрат сложите вдоль и поперек, чтобы наметить две пересекающиеся диагонали;
- Нижнюю сторону листа загните до середины квадрата, потом это будут колеса;
- Края будущих колес загните вниз, чтобы получились острые края;
- Верхнюю часть листа загните к центу. Она должна накрыть острые углы из предыдущего пункта;
- Полученный прямоугольник загибают вверх, а его углы сгибают к нижней части машины.
- Переверните поделку.
На выходе получается спортивный автомобиль или космический корабль, кому как нравится.
Подготовка к работе с модулями
Для того чтобы сделать своими руками объемную машину оригами, нужно приготовить детали для нее.
- Возьмите стандартный лист офисной или цветной бумаги. Еще легче использовать специальную двустороннюю бумагу для оригами;
- Согните лист вдоль;
- Углы полученного узкого прямоугольника загните, чтобы получить острые края;
- Длинные боковые части загните к центру, острые концы должны их прикрывать;
- Стороны полученной заготовки нужно загнуть к противоположным краям и продеть друг в друга.
Очень важно, чтобы все модули имели абсолютно одинаковый размер. Только в этом случае оригами из бумаги машина будет достаточно крепкой.
Машина из модулей
Создание объемных фигурок из модулей требует много времени и большого терпения. Для того чтобы собрать, к примеру, пожарную машину, понадобится заранее изготовить около 4 тысяч деталей. Если вы не планируете тратить столько свободно времени, можно сделать модули большего размера, однако тогда конструкция получится не такой жесткой. Для создания колес треугольные модули складывают острыми «носиками» к центру и склеивают между собой при помощи ПВА или термо-пистолета. Ровные детали корпуса машины можно склеивать или вставлять каждый следующий модуль в «кармашек» предыдущего.
К слову, из таких модулей можно собирать как легковые, так грузовые и гоночные модели. В технике модульного оригами можно сложить вообще абсолютно любые объемные фигуры.Модульное моделирование представляет пространство для фантазии. Модель машины можно сделать цельной или полой внутри. Во втором случае возможно даже разместить внутри поделки водителя и пассажиров. Нужно только продумать открывающуюся конструкцию для крыши или дверей бумажного автомобиля.
Легковая машина
Предлагаем вам вторую легкую схему сборки легкового автомобиля из бумаги. Она займет не больше пяти минут времени. Для этого вырежьте из бумаги квадрат. Далее проделайте следующие шаги:
- Согните лист два раза, намечая центр по вертикали и горизонтали;
- Загните нижнюю часть к центру;
- Боковые углы загнутого прямоугольника отогните вниз;
- Отогните вниз всю нижнюю часть конструкции;
- Сложите заготовку пополам;
- Верхнюю часть модели отогните вниз;
- Переверните конструкцию;
- Верхний правый угол нагните на себя;
- Переверните готовую машину.
Гоночная машина
Сложить из бумаги гоночный автомобиль будет значительно сложнее, зато выглядит такая поделка очень реалистично и объемно.
Для ее сборки понадобится не квадрат, как это было в предыдущих моделях, а лист офисной или цветной бумаги формата А4.
- Положите лист бумаги горизонтально;
- Аккуратно сложите его вдоль;
- Левый угол прямоугольника согните вниз, чтобы сравнять его с нижним краем заготовки;
- Верхний угол треугольника, получившегося ранее, отогните вверх;
- Те же процедуры проделайте с правым углом заготовки;
- По всем сгибам пройдите линейкой или ногтем, чтобы линии были более четкими;
- Разверните лист;
- Боковые треугольники, которые образовывают линии сгиба, согните внутрь, так, чтобы вверху образовался равнобедренный треугольник;
- Те же действия повторите для другой стороны листа;
- Согните получившиеся «крылья» так, чтобы место их соединения спряталось под центральным треугольником;
- Возьмите правый треугольник и согните внутрь чуть больше, чем наполовину;
- Второй треугольник загните, пряча его угол в образовавшийся «карман»;
- Заднюю часть поделки загните под прямым углом.
Готовую машинку можно разрисовать, украсить надписями или аппликацией. Уровень загиба каждой из деталей оригами можно изменять, от этого будет менять итоговый результат вашей работы и творчества.
Техника пейперкрафт
Набирает популярности в странах Европы относительно новая технология создания машин из бумаги. Получила она название «пейперкрафт». Смысл ее состоит в том, что на принтере распечатывается заготовка машины, сгибается в местах стыка деталей и склеивается.
Сверху заготовка выгляди как крыша авто, слева от которой прикрепили распластанный капот, справа – багажник, а сверху и снизу — боковые двери и колеса. На предполагаемом месте склеивания есть специальные «отростки».
Вообще сборка моделей машин в такой технике очень похожа на то, как в школе раньше из развертки кубика собирали объемную фигуру. В подобной технике работают архитекторы при создании бумажной модели будущей постройки. Видимо оттуда и пришел этот способ моделирования.
Лучше распечатывать заготовки для такой техники на более плотной бумаге. Тогда модель автомобиля получается более устойчивой.
Несмотря на простоту изготовления, машинки в технике пейперкрафт выглядят очень реалистично. В интернете можно найти множество заготовок для создания больших и маленьких машин, кораблей и поездов.
Крупногабаритные модели
С использованием указанной выше техники можно делать не только настольные модели, но и крупногабаритные изделия для игровых комнат или детского сада.
Для этого простой чертеж для пейперкрафта нужно в масштабе перенести на плотный картон, например от коробок для крупной бытовой техники. Далее картон нужно вырезать и склеить так, как это делают с бумажной заготовкой. Готовый автомобиль, корабль или даже дом нужно разукрасить при помощи краски.
При наличии свободного времени и терпения, из бумаги и картона можно сложить или склеить хоть крошечный карманный автомобиль, хоть машину в натуральную величину.
Фото идеи машинки в стиле оригами
Машина из бумаги. Коробочка
Машинка из бумагиСхемы коробочек |
Идею взяли из китайского журнала по рукоделию.
Материалы:
Плотная бумага или картон.
Способ изготовления коробочки:
- Можно распечатать готовую цветную схему, вырезать и сложить по линиям сгиба. Сначала складываются задняя и передняя часть (без рисунка) и закрепляются на вершине, прорезями. Потом поднимаются боковые части и также закрепляются прорезями в сигнальном маячке.
- Другой вариант — распечатать выкройку на цветном картоне. А окошки, колеса и прочие детали раскрасить гуашью. Такую коробку будет интересно делать вместе с ребенком и она точно будет в единственном экземпляре.
- Скачать цветную схему >>>
- Скачать шаблон для раскраски >>>
Вот так выглядит цветной шаблон.
Мы будем рады, если вы разместите наши картинки на своем блоге или сайте с активной ссылкой на наш сайт Детские игры
Эта коробочка отлично будет смотреться в качества дополнения к подарку для мальчика — радиоуправляемой машиной. Хотя, то что машины, катера и вертолеты — игрушки только для мальчиков — давно устаревший факт. Девочки тоже с удовольствием управляют моделями и прекрасно разбираются в технике. Так что не ограничивайте своих дочерей неестественными куклами моделями — купите лучше радиоуправляемый катер.
Машинка из бумаги — схемы, проекты, выкройки и фото лучших проектов
Есть масса различных способов, как развлечь себя. Одним из таких вариантов – оригами. Такое занятие заинтересует не только детей, но и взрослых, а также позволит с пользой провести совместный отдых. В данной статье рассмотрим необычные и простые способы создания автомобилей из бумаги без лишних затрат и с использованием подручных средств.
Оглавление статьи
Методика оригами
Оригами – методика достаточно древняя, берет свое начало в Китае. Первостепенно методика применялась в обрядах религиозной направленности, в дальнейшем она стала доступна высшим слоям общества. Со временем техника распространилась и нашла огромное количество поклонников.
На сегодняшний день оригами занимаются не только взрослые, но и дети любых возрастов, при этом существует огромное количество разнообразных шаблонов и схем машинок из бумаги.
Методика насчитывает несколько разновидностей:
- модульное – наиболее востребованная и распространенная система, характеризующаяся созданием нескольких блоков и объемных фигур;
- простое – создана специально для начинающих или людей с ограниченными физическими возможностями;
- мокрое складывание – осуществляется посредством использования воды, чтобы придать линиям плавность и выразительность.
Оригами – методика создания моделей и фигур различной тематики из бумаги. Такой способ помогает развивать логику и пространственное мышление. Помимо этого, развивается творческая сторона личности за счет активной работы мыслительных процессов.
Разновидности машин из бумаги
Существует немалое количество вариантов создания красивых машинок из бумаги. Рассмотрим наиболее распространенные из них.
Сборка по инструкции. Существуют специальная инструкция, как сделать машинку из бумаги, которые можно без труда найти в интернете. Для того, чтобы смастерить такую машину потребуется скачать схему, распечатать ее на принтере, затем останется вырезать ее и склеить.
Спортивный вариант
Для создания потребуется лист бумаги прямоугольной формы. Важно, чтобы его стороны имели соотношение 1:7. Первостепенно загибается верхний правый угол и подобный образом левый нижний. После фиксации углы возвращаются обратно. В результате мы получаем наметки.
После этого необходимо загнуть верхний элемент, одновременно заправляя во внутрь. Далее снова сгибаем треугольники к центральной части листа. Боковые части листа загибаются, а нижняя часть складывается.
На финальном этапе фигура складывается пополам, а торчащие фрагменты бумаги аккуратно заправляются в получившиеся кармашки. При желании автомобиль можно разукрасить.
Простой вариант
Квадратный лист бумаги складывается пополам снизу в верх, затем разворачивается. Аналогичным образом следует его свернуть и с перпендикулярной стороны. В результате должна получиться наметка и определиться центральный элемент, как представлена на фото машинок из бумаги. Нижняя четверть загибается на верх, а углы отгибаются.
Часть, располагающаяся сверху, загибается вниз, заслоняя при этом нижнюю часть. Правый верхний угол необходимо загнуть, тем самым мы получим лобовое стекло. В завершении фигуру рекомендуется развернуть.
Гоночная машина
Потребуется лист, который необходимо согнуть пополам вдоль длинной стороны. Угол соединить с противоположной стороной. Аналогичную операцию осуществите со всеми углами. Таким образом получатся два квадрата с пересекающимися линиями. Треугольники, относящиеся к длинной стороне, загибаются во внутреннюю сторону.
Далее длинные части совмещаются посредством средней линии. Один треугольник понадобится для создания капота автомобиля, для этого потребуется загнуть боковые стороны по направлению друг к другу.
Треугольник, располагающийся с другой стороны, заправляется в складки, образованные на капоте. Остается только загнуть тот фрагмент, который будет представлять собой спойлер.
Пожарная машина
При создании такой модели одной бумаги будет недостаточно, поэтому заранее следует подготовить клей и ножницы. Для создания потребуется специальная заготовка из плотного материала.
Помимо основных элементов транспорта следует перенести и дополнительные детали. После этого заготовки вырезаются и аккуратно склеиваются. При необходимости дополнительные элементы можно приклеить посредством клея ПВА.
Машина из подручных средств
Не менее увлекательным занятием может стать создание машины не только из бумаги, но и подручных средств. Для создания можно взять несколько фигур из картона цилиндрической формы, обклеив их предварительно разноцветной бумагой.
После этого вырезается небольшой прямоугольник и слегка отгибается. Это будет автомобильное кресло. В качестве колес можно использовать крышки от пластиковых бутылок. В завершение останется только разукрасить машинку.
В завершение следует отметить, что создание моделей из бумаги – это очень увлекательное и полезное занятие, главное придерживаться пошаговой инструкции, как сделать машинку своими руками. На видео представлен мастер класс по машинкам из бумаги.
Фото машинок из бумаги
схема гоночной модели с видео и фото
Оригами – настоящее искусство создания различных фигурок с помощью обычного листа бумаги. Из этого, казалось бы, простого материала можно создать все, что душа пожелает, в том числе и машинки. Мамы маленьких мальчиков могут сами создать настоящую коллекцию машинок самых разных форм и размеров. Малыши по достоинству оценят такие игрушки, а процесс их создания увлечет и заинтересует их надолго. Такие поделки доставят детям много радости и при этом помогут значительно сохранить семейный бюджет, чтобы каждый раз во время похода по магазинам ребенок не просил новую игрушку. Делается оригами машина из бумаги по схеме довольно быстро и просто, нужно только немного желания и терпения.
Гоночные машинки
Если раньше из бумаги делались различные животные, птицы и цветы, то сегодня есть большое количество схем для создания машинок на любой вкус. Это могут быть плоские или объемные фигурки, очень точные или же просто схематические модели.
Обратите внимание. Делаются машинки из бумаги формата А4, а процесс занимается всего несколько минут.
Очень простая в выполнении схема гоночной машины:
- Берется лист бумаги формата А4 и сгибается на две ровные части продольно.
- С одной стороны листа необходимо сделать под углом 45 градусов загиб, хорошо пройтись по нему рукой и разогнуть бумагу обратно. То же необходимо сделать и в другую сторону и так же обратно разогнуть листок, чтобы остались линии.
- С другого края бумаги делаются такие же действия, чтобы с двух сторон заготовка выглядела подобным образом.
- После этого берется одна из сторон и сводится к центру. Для этого необходимо взять посередине между сгибами за края бумаги и эти две части загнуть. С другой стороны сделать с бумагой то же самое.
- Края получившихся стрелочек немного приподнимаются и края бумаги загибаются к центру, разделяя при этом каждую из сторон пополам. Сначала загибается один край, а потом и второй.
- Когда бумага будет загнута со всех сторон, бумага хорошо проглаживается и после этого с двух сторон опускаются стрелки, чтобы получилось так, как это показано на фотографии.
- Заготовка для будущей машинки уже готова и теперь осталось только сделать несколько последних штрихов. Из одной стороны бумаги формируется передняя часть – загибается внутрь одна и вторая часть «стрелки».
- Получившуюся заготовку необходимо согнуть посередине.
- Загибаем заготовку до конца и заправляем стрелку в стрелку.
- Машинка из бумаги практически готова, чтобы придать ей привлекательности, лучше всего заднюю часть загнуть вверх, чтобы получился спойлер, а из загнутых концов стрелок формируем подкрылки автомобиля.
Такая красивая и оригинальная гоночная машинка, обязательно понравится любому мальчишке. Делать ее очень просто, а с помощью красок, фломастеров и карандашей ее можно разукрасить так, как этого хочет ребенок. Сделав несколько таких автомобилей и по-разному их разрисовав, ребята смогут создать настоящую и разнообразную коллекцию.
Разобраться с технологией создания машинок из бумаги можно с помощью видео, где наглядно и поэтапно показаны все действия. Как создать именно такую гоночную машину, можно посмотреть на видео:
Мальчишек интересует не только гонка и все, что с ней связанно, но и другие модели автомобилей. Овладев самыми простыми и сложными техниками оригами, можно создать настоящую и довольно разнообразную коллекцию автомобилей.
Из листа бумаги можно создать еще вот такую модель:
С помощью этой простой схемы, можно создать различные машинки, просто немного подкорректировав ее форму. Грузовики и патрульные автомобили, миниавтобусы – все это делается легко и быстро, нужно только немного фантазии и желания.
Существует огромное множество самых разных схем, которые позволят создать гоночные, военные и простые автомобили, танки и прочую технику – главное желание творить.
Оригами – искусство, которое позволяет проявить себя. Оно развивается творческое мышление, моторику рук. Научившись делать эти фигурки, родители могут легко привлечь к этому занятию и своих малышей, которые с удовольствием будут проводить свое время в компании родных. Используя различные схемы, можно научиться творить настоящие шедевры, которые обязательно понравятся всем окружающим. Разрисовав их разными узорами и цветами, малыш проявит свою индивидуальность и уникальность.
Машинки, выполненные в технике оригами – увлекательная и полезная игрушка, которая может стать хорошей альтернативой других машинок. Делать такие поделки можно каждый день, а ребенок будет в восторге от разнообразия техники.
Видео по теме статьи
Чтобы лучше разобраться, как делаются более сложные модели, лучше всего посмотреть подборку видео.
как сделать машинку из бумаги детям? Модульное оригами «Пожарная машина» и объемный гоночный автомобиль, пошаговые схемы сборки
Чего только не делают из бумаги, используя технику оригами. Но если девочки к такому творчеству более податливы, мальчиков зачастую еще надо увлечь. И самый простой путь – изготовление машинок. Оказывается, японская техника и здесь предлагает массу интересных вариантов с разным уровнем сложности.
Простые варианты
Такие модели – хороший старт или для самых маленьких мастеров оригами, или для тех, кто давно ничего не делал своими руками и хочет попробовать без риска неудачи.
Плоский автомобиль из бумаги – схема сборки.
- Стандартная заготовка – квадратный лист. Сначала его нужно согнуть вдоль, потом поперек, наметить линии. Затем развернуть.
- Нижний край надо согнуть вверх до срединной линии.
- Углы отогнуть вниз по диагонали – так выйдут колеса.
- Заготовку сложить пополам до горизонтальной срединной линии.
- Нижний край загнуть вверх.
- Верхний правый угол сложить по диагонали на себя. Авто перевернуть на лицевую сторону.
Машинка готова – можно рисовать на ней окошки, используя карандаши или фломастеры. Можно, по желанию автора, сделать узоры и надписи.
Следующая работа уже объемная, но также относится к разряду несложных. И если предыдущее авто спокойно покоряется дошкольникам 5-6 лет, гоночный автомобиль из бумаги – задачка для детей постарше.
Гоночная машина – пошаговая инструкция.
- Лист А4 – любого цвета, можно белый, можно цветной или принтованный. Берем его. Складываем пополам вдоль.
- Левый край листа надо согнуть под углом 45 градусов, разогнуть обратно, а затем в другую сторону. Это делается для оформления линий, по которым машинка будет складываться дальше. С правой стороной – те же действия.
- С левой стороны нужно взяться за края листа между сгибами, свести эти части к серединке. То же проделать с правой стороны. Получится заготовка стрелообразной формы, с указанием в разные стороны.
- Края стрелок надо приподнять, согнуть к центру бока заготовки. Края стрелок опустить.
- Части стрелки надо согнуть внутрь по срединной линии. Полученное изделие следует согнуть пополам.
- Остались финальные штрихи – загнуть концы стрелок до получения деталей, напоминающих подкрылки. Заднюю часть приподнять вверх, получится спойлер гоночного авто.
А еще на машинку, сделанную по такому мастер-классу, можно дуть – она поедет.
Еще один короткий МК – только это будет уже не просто машина, а небольшой школьный автобус. Но при фантазии можно «докрутить» его до автомобиля.
Как сделать school bus в технике оригами.
- Понадобится бумажный квадрат 15 на 15 см с одной желтой стороной, а еще черный маркер и цветные фломастеры. Начать надо с изнанки – подогнуть нижний край на одну треть. Сложить прямоугольник пополам слева направо. Раскрыть. Опустить углы вниз. Подвернуть их вершины для скругления формы.
- Перевернуть заготовку.
- Левый угол сложить (все как на картинке).
- Подогнуть верхний край. Уголок из предшествующего шага обратной складкой вывести наверх.
- Черным маркером прорисовать контурные детали транспорта: дверцы, оконные рамы, фары и колеса. На транспорте должна появиться опознавательная надпись и, может быть, значок. Цветными фломастерами прорисовываются дети и водитель.
Первый школьный автобус, к слову, был создан на основе грузовика, так что превратить эту поделку в грузовик тоже несложно, особенно с прорисовкой деталей.
Как сделать модульные машины?
Работать с бумажными модулями куда сложнее: и терпения надо больше, и сил, и времени. Но и результат складывания огромного количества деталей куда эффектнее.
Гоночная
Если хочется сделать фактически копию гоночного болида, придется постараться.
Для такой работы понадобятся:
- 298 черных модулей;
- 48 белых модулей;
- 297 красных модулей.
Постепенно, ряд за рядом (смотреть видео) будут выполняться детали машинки, начиная со спойлера, продолжая гребнем и передком. Машина будет очень похожа на свой прототип, но для начинающих такой вариант сложноват.
Потому можно попробовать сначала изготовить спортивный вариант. Для него надо собрать черные модули (96 штук), синие (336 штук), желтые (76 штук).
Спортивная машина поэтапно.
- Первый ряд состоит из 8 синих деталей. Второй – из 9 синих (крайние модули надеть на один уголок). Третий – из 10 синих. Четвертый – 2 синих, 1 желтый, 5 синих, 1 желтый снова, 2 синих.
- Пятый – 1 синий, 2 желтых, снова 4 синих, 2 желтых, 1 синий. Шестой – 2 синих, 1 желтый, 5 синих, 1 желтый, 2 синих. Дальше предстоит собрать 22 ряда с чередованием ряда, который включает 10 синих, и ряд из 11 синих элементов.
- Седьмой – 10 синих. Восьмой – 11 синих. Соберется последний ряд из 11 синих, и можно переходить к 29 ряду, который включает 2 синих, желтый, 4 синих, желтый, 2 синих. Тридцатый – 9 синих. И низ авто готов.
- Первый ряд крыши – 1 синий, 8 желтых, снова синий. Второй ряд крыши – 9 желтых. Третий ряд – 1 синий, 8 желтых, 1 синий.
- Четвертый ряд – 9 желтых. Пятый ряд – 1 синий, 8 желтых, 1 синий. Шестой ряд крыши – 9 желтых.
- Седьмой ряд – 1 синий, 8 желтых, 1 синий. Восьмой – 2 синих, 5 желтых, 2 синих. Девятый – 3 синих, 2 желтых, 3 синих. Десятый – 7 синих. Крышу надо удлинить с четырех сторон (как на картинке). На один уголок 10 ряда и уголок 9 ряда надо надеть синий модуль, на него – еще 4 синих, и то же проделать с другого края. В крайние модули в первом ряду вставляется 1 голубой модуль, длинной стороной развернутый вниз. Крыша готова.
- Теперь к колесам. В первом ряду 8 черных элементов, во втором тоже и в третьем, а теперь все соединяется в кольцо. И таких заготовок нужно будет сделать три. Чтобы колесо обрело нужную форму, надо надавить на серединку, соединить уголки модулей третьего ряда. Колеса фиксируются клеем. Далее они надеваются на деревянную шпажку, в них делаются из желтых кружков диски-сердцевины.
- Теперь можно приступать к сборке. Крыша вставляется в нижнюю часть авто. Удлиненные на 5 элементов края надо вставить в 10-й ряд, противоположные – в 25-й ряд. Колеса надо приделать, деликатно проклеивая места, где колеса сочленяются с кузовом. Поделка готова.
Крупногабаритная
Каждый модуль такой пожарной техники – 1/16 от листа А4. Если делать большую машину, можно не ограничиться и неделей изготовления. В длину автомобиль будет 70 см, в высоту – 25 см, в ширину – 22 см. Модулей надо сделать 5 тысяч.
Пошагово описать это очень сложно (и долго), но вот этапы, по которым можно отслеживать ход работы.
- Вот так выглядит перед машины, черные детали обозначают фары, белые – полосы на спецтехнике, окна тоже из белых модулей. Дверь и окошко сбоку – тоже белое. Если хочется уменьшить их, просто берется меньше модулей. Произвольность здесь уместна.
- Колеса выполняют из белых и черных модулей, они крепятся на шпажку-штангу. Можно использовать любую подходящую деталь, главное – прочную. Ее надо или обклеить черной бумагой, или покрасить.
- Сначала надо сделать всю основу, начиная от кабины, а потом насадить ее на колеса. Дно машины лучше сделать картонным.
Мастер покрыл машину акриловым лаком – так она выглядит более презентабельно. Если уже работали с модулями, можно действовать без схемы, просто с ориентиром на желаемый вид и размеры – автор этой машины работал именно так.
Военная
Можно сделать и грузовую (наподобие пожарной), тоже из множества мелких модулей. Но под модульным оригами часто понимается также развертка – это когда у исполнителя уже есть лист с прорисованными профессионально деталями (можно скачать из интернета и распечатать), и он просто плоские детали превращает в единую конструкцию.
Это не совсем классическое оригами, но готовые модули – хороший вариант для тех, кто не готов много времени уделять складыванию бумажных конструкций.
Примеры таких разверток.
- Машина в защитной раскраске, здесь числовые указатели, координирующие работу того, кто будет складывать. Получится нечто вроде военного вездехода.
- Вариант попроще, таких картинок в интернете много.
- Джип, который также можно считать транспортом силовых структур, складывается элементарно, проклеить надо всего несколько деталей.
- И снова военная машина, которая клеится быстро и максимально имитирует оригинал.
Если же хочется сложить что-то из мелких элементов, можно переключиться на танк. Это не совсем машина, но все же настоящая военная техника.
Полезные советы
И еще несколько советов тем, кто только задумался об изготовлении поделок на тему «Машина» в технике оригами.
- Если ребенок еще не умеет сам аккуратно складывать, лучше представить ему модули-развертки, на них он набьет на руку и уже легче будет складывать машинки просто из листа бумаги.
- Видеоролики и МК на фото – лучшее, что есть для начала, только там можно поэтапно научиться простейшим вариантам (а потом можно снимать и свое видео, возможно, инструкция кому-то пригодится).
- Начинают работать с белыми листочками, а потом можно проявить фантазию – в продаже сегодня много принтованной бумаги, машинка получится сразу с узором.
- В магазине упаковочной бумаги можно найти листы, например, защитной расцветки – для изготовления военной техники этот вариант оптимален.
- Если решено создавать поделку из маленьких модулей, лучше обзавестись секторным контейнером (распределение модулей по отсекам не даст им перемешаться).
- Из простых, делающихся за 5 минут машинок-оригами, можно сделать классную гирлянду на детский день рождения или другой подходящий праздник.
Работающие схемы, удачные фото- и видеоинструкции надо сохранять в закладках или распечатывать. Не всегда по памяти удается восстановить ход работы.
объемная мастер класс с фото
В технике квиллинг можно изготавливать как плоские фигуры, так и объемные.
Сегодня мы займемся конструированием транспорта — веселой, разноцветной машинки.
Для изготовления машинки нам понадобятся:
- Полоски для квиллинга разных цветов.
- Палочка для квиллинга диаметром 0,5 см.
- Клей ПВА.
Объемная машинка квиллинг:
На первом этапе берем полоску для квиллинга и палочку. Подходящая палочка для квиллинга нашлась после съедания леденца на палочке. Наматываем на палочку полоску, фиксируем клеем ПВА.
Получаем плотно закрученный ролл. Для начала работы по изготовлению машинки необходимо подготовить:
— двадцать два салатовых ролла;
— шестнадцать оранжевых роллов;
— десять розовых роллов;
— десять желтых роллов;
— два синих ролла;
— двадцать бежевых роллов.
Раскладываем их так, как показано на рисунке.
Склеивать их будем, разделив на части соответственно рисунку.
Сначала склеиваем роллы попарно.
Потом пары соединяем вместе, хорошо промазывая клеем места соединений.
Таким образом, соединяем всю конструкцию.
Даем деталям машинки хорошо просохнуть.
Далее приклеиваем днище машины к одной из боковых сторон. Фиксируем склеенные часть машины возле угловой поверхности. Лучше всего для этого подходит оконная рама. Оставляем до полного высыхания.
Приклеиваем переднюю и заднюю части машинки.
Даем просохнуть.
Приклеиваем вторую боковую сторону машинки, фиксируем и также даем просохнуть.
Для кузова машинки подготавливаем шесть оранжевых роллов, для стекла — четыре салатовых ролла, склеиваем, просушиваем.
Приклеиваем детали на свои места.
Для крыши машинки готовим восемь белых роллов, склеиваем, просушиваем.
Приклеиваем крышу на машинку.
Для машинки понадобятся еще и колеса. Накручиваем на палочку тугой белый ролл, потом поверх него накручиваем еще несколько синих полосок. Фиксируем клеем.
Должно получиться четыре колеса.
Приклеиваем колеса к машинке.
Чтобы машинка могла ездить в темноте, сделаем фары. Скручиваем желтый ролл, фиксируем клеем.
При помощи палочки проталкиваем изнутри бумагу, получаем вытянутый ролл.
Заготавливаем две желтые фары.
Из двух синих роллов делаем задние фонари. Придаем им форму, сжав с одной стороны пальцами.
Приклеиваем фары к машинке.
Машинка готова. Просим пассажиров занять свои места. Отправляемся в дальнее путешествие.
Автор — Глебова Анна.
Как сделать Ferrari по шаблону из бумаги поэтапно
Распечатать Спасибо, отличный урок +4В этом уроке мы покажем, как сделать объемный автомобиль Ferrari по шаблону из бумаги своими руками поэтапно. Автомобиль Ferrari имеет оригинальный вид, что не может не обратит внимание на себя толпу мальчишек и взрослых парней. Тем более, что кроме дизайна еще своих поклонников порадует она основными характеристиками. А это заметный плюс. Так что она переходит в разряд желанных и любимых машин. Но она может так и остаться мечтой, ведь ее стоимость будет неподъемной ношей. Однако, о бумажной модели можно даже не мечтать всю жизнь, ведь ее можно создать за короткое время прямо из готового распечатанного шаблона.
Необходимые материалы для Ferrari из бумаги
Делаем Ferrari из бумаги поэтапно
Из распечатанного листа вырезаем две детали шаблона для сборки оригинальной машины Ferrari. Первая деталь является основной, а вот вторая придаст объем и добавит в саму модель кабину водителя оригинальной формы.
Сгибаем две детали автомобиля.
По белым линиям на первой основной детали следует сделать прорезы точь-в-точь по размеру.
Склеиваем деталь салона водителя и пассажиров канцелярским клеем.
Вставляем в прорези основной детали все белые «кармашики» второй уже готовой детали.
С другой стороны закрепляем «карманы» клеем, чтобы их зафиксировать на одном месте.
Склеиваем заднюю часть автомобиля Ferrari.
Начинаем проклеиваем переднюю часть автомобиля Ferrari.
На передней части внизу склеиваем последние элементы бампера.
Переворачиваем поделку и склеиваем вместе две боковые детали. Клей следует наносить на белую вертикальную полоску.
Переворачиваем и получаем готовый автомобиль Ferrari из шаблона. Вся красота его может поместится в одну или даже две руки.
Сверхэффективная объемная упаковочная машина Местное послепродажное обслуживание
Исключительная объемная упаковочная машина на Alibaba.com дает пользователям возможность достичь исключительной эффективности в упаковке. Они быстро выполняют свои задачи, поэтому экономят время и повышают производительность. Они представлены в очень разнообразной коллекции, содержащей множество моделей с разными размерами и производительностью. Это гарантирует, что покупатели найдут идеальную объемную упаковочную машину для своих предприятий, будь то крупномасштабные или мелкие упаковочные процессы.
Эти объемные упаковочные машины являются лучшими в этой категории благодаря своей беспрецедентной эффективности. Они потребляют умеренное количество электроэнергии, что позволяет пользователям экономить деньги на счетах за электроэнергию. Их конструкция обеспечивает простую работу за счет безупречной интеграции с другими устройствами и машинами в производственной системе. У них есть инновационные элементы управления, которые позволяют пользователям регулировать и контролировать различные параметры для оптимальной работоспособности. Это делает их универсальными для различных процессов упаковки.
Все объемные упаковочные машины , представленные на Alibaba.com, изготовлены из прочных и долговечных материалов. Они выдерживают тяжелые условия работы, такие как тепловые и механические воздействия, что заставляет их противостоять поломкам. Поскольку эти машины поставляются ведущими производителями и дилерами в этом секторе, покупатели могут быть уверены, что найдут продукцию самого высокого качества в этой категории. Их запасные части и ремонт легко доступны, что делает их очень надежными.
Чтобы получить максимальную отдачу от своих инвестиций, покупатели должны выбрать вариант объемной упаковочной машины , который им больше всего подходит.Покупка для них на Alibaba.com очень выгодна, потому что покупатели экономят время, деньги и усилия, приобретая первоклассные продукты. Благодаря своей производительности, эффективности и долговечности они стоят каждой вложенной в них монеты.
Магазин Усовершенствованная машина объемного розлива Местное послепродажное обслуживание
Повысьте продуктивность бизнеса и автоматизируйте производство, а также технологическое оборудование с помощью усовершенствованной и превосходной машины объемного розлива . на Алибабе.com. Огромный ассортимент машинного оборудования, доступного на сайте, отличается высокой производительностью и умным функционированием. Эти машины не только повышают продуктивность бизнеса, но и существенно сокращают такие коммерческие расходы, как оплата труда, энергии и многие другие. Оптимальная производительность и высочайшая стабильность — вот два слова, которыми можно описать эти машины. Магазин для них от ведущей машины объемного розлива . поставщики и оптовики на платформе по фантастическим ценам и блестящим предложениям.Различные категории этих машина для объемного розлива . доступные здесь, сделаны из превосходных и прочных материалов, а оборудование достаточно жесткое, чтобы обеспечить максимальную долговечность. Эти машины оснащены модернизированными технологиями и усовершенствованными функциями, которые делают производство более быстрым и бесперебойным. Различные характеристики этих машин, а также их рентабельность делают их разумным выбором для предприятий. Эти машины управляются ПЛК и отличаются более высокой эффективностью, пониженным уровнем шума и дробилками премиум-класса для измельчения листьев.
Alibaba.com предлагает различные линейки машин объемного розлива . в зависимости от их размеров, конструкции, характеристик и мощности в зависимости от моделей, и каждый может выбирать из них. Предлагаемые здесь различные комплекты машин оснащены сушилками, теплообменниками, вытяжными системами и идеально подходят для всех типов обработки и производственных нужд. Эти машинные агрегаты износостойкие, термостойкие, простые в эксплуатации, а также полезны для упаковки.
Ознакомьтесь с уникальным ассортиментом машины объемного розлива .которые соответствуют определенному бюджету и требованиям. Эти машины на Alibaba.com настраиваются и требуют недорогого обслуживания. Им предоставляется послепродажное обслуживание, а также предлагаются гарантийные сроки.
Объемная проверка многокоординатного станка с использованием лазерного трекера
Цель данной статьи — представить метод объемной проверки в станках с линейными и поворотными осями с использованием лазерного трекера. Помимо метода для конкретной машины, он представляет методологию, которую можно использовать в любом типе машины.В статье представлены схема и кинематическая модель станка с тремя осями движения, двумя линейными осями и одной осью вращения, включая систему измерения и матрицу номинального вращения оси вращения. Используя это, получают объемную ошибку станка и применяют методы нелинейной оптимизации для повышения точности станка. Проверка обеспечивает математическую, а не физическую компенсацию за меньшее время, чем другие методы проверки, посредством косвенного измерения геометрических погрешностей станка по линейной и круговой осям.В этой статье представлено подробное исследование уместности и недостатков функции регрессии, используемой в зависимости от типов движения осей любого станка. Таким же образом представлены сильные и слабые стороны методов измерения и методов оптимизации в зависимости от пространства, доступного для размещения системы измерения. Эти исследования предоставляют наиболее подходящие стратегии для проверки каждого станка с учетом его конфигурации и доступного рабочего пространства.
1. Введение
Включение осей вращения в многоосные станки с тремя, пятью или более осями увеличивает гибкость этих станков по сравнению с машинами только с линейными осями. Это позволяет упростить обработку сложных деталей по функциональным причинам в таких отраслях, как ветроэнергетика, или по техническим характеристикам. Использование этого типа станка, который обеспечивает высокую добавленную стоимость обрабатываемой детали, требует высокоточной обработки.
Оценка источников ошибок, влияющих на точность станка (MT), может быть разделена на случайные или систематические ошибки.Точно так же ошибки можно разделить на квазистатические ошибки, где ошибки между заготовкой и дорожным покрытием являются результатом конструкции станка, динамическими ошибками, вызванными ошибочным движением шпинделя, вибрацией конструкции станка и т. Д. Было замечено, что квазистатические ошибки составляют 60–70% от общих ошибок машины Barakat et al. [1]. Они делятся на геометрические, кинематические и тепловые погрешности. Геометрические ошибки являются результатом конструктивных элементов и влияют на воспроизводимость и точность станка.Направление движения, создаваемое шарнирами, муфтами, шестернями и ошибками жесткости, вызывает деформации и кинематические ошибки. Между тем, тепловые ошибки являются результатом температурных градиентов в структуре станка или детали, которые вызывают изменения размеров, влияющие на точность станка.
Различные методы проверки, используемые для повышения точности машины, подразделяются на методы прямого измерения [2–9] и методы косвенного измерения ошибок [10–20].Из прямых методов измерения геометрическая проверка с помощью интерферометрии более эффективна, чем другие методы [7–9]. Применение этого метода обеспечивает высокую точность в измеренных точках, используемых при характеристике ошибок. Точность снижается, когда характеристические функции используются в других точках, которые не используются в процедуре проверки. При выполнении косвенного измерения ошибок различные методы объемной проверки позволяют уравновесить совокупный эффект всех геометрических ошибок станка, которые машина имеет во всем своем рабочем пространстве, — объемную погрешность.Обеспечивает равномерную компенсацию ошибок во всем рабочем пространстве станка. Как и в случае с геометрической проверкой, методика и техническая пригодность использования определяется типом и структурной конфигурацией проверяемой машины. Более того, крупномасштабные измерительные системы в промышленности начали проводить проверку больших машин с использованием трековой интерферометрии, которая является лучшим вариантом для этого типа машин. Отслеживающая интерферометрия отличается от других методов, сокращая время и обучение операторов, необходимых для проверки [21].Точно так же этот метод позволяет компенсировать геометрическую погрешность МП в машинах с открытой архитектурой управления в системах на основе ЧПУ. Новый элемент управления обеспечивает большую гибкость в создании и реализации функций исправления ошибок. В этих системах компенсация ошибок требует разработки модуля постобработки, который способен вычислять геометрические ошибки с использованием аппроксимационных функций для математической компенсации вместо использования таблиц компенсации станков с числовым программным управлением.
Объемная верификация, понимаемая как интенсивный метод ошибок идентификации для нелинейной модели, была впервые использована при идентификации сложных кинематических параметров, таких как параметры роботов [10]. В настоящее время этот метод внедряется в сектор станков, чтобы получить характеристику его геометрических ошибок [11–19] за меньшее время, чем традиционные методы. В данной статье представлена высокоточная объемная модель на основе лазерного трекера (ЛТ), в которой компенсация ошибок выполняется в МП с большим радиусом действия с двумя линейными осями и осью вращения.Таким образом, в статье представлено исследование адекватности различных методов нелинейной оптимизации, функций регрессии, которые должны использоваться в зависимости от типа оси и доступного полезного пространства, а также влияния шума измерения на уменьшение объемной погрешности MT.
2. Объемная проверка: Методология
Анализ геометрических погрешностей станка зависит от типа и конфигурации станка [20]. Использование методов косвенных измерений с использованием LT в качестве измерительной системы [17, 18], которая может измерять расстояние до 50 м, является методом, который лучше всего подходит для машин дальнего действия.Для этого необходимо провести анализ конструкции станка с помощью его кинематической модели.
Объемная проверка (рис. 1) состоит из минимизации разницы между реальными точками и теоретическими точками, введенными для числового программного управления (ЧПУ), посредством кинематической модели станка [21]. Различия между теоретическими и реальными точками представляют собой влияние комбинированных машинных ошибок для каждой точки. Отсюда получается среднеквадратичная объемная погрешность: где представляет собой измеренные координаты точки станка, измеренные с помощью лазерного трекера, и представляет координаты точки станка, полученные из кинематической модели станка (Рисунок 1).
Неопределенность измерения зависит от шума измерительной системы, типа машины и места, где находится МТ. Система измерения шума в первую очередь определяется разрешением энкодера LT и системой измерения положения рабочего пространства MT. Применение таких методов, как мультилатерация [18, 22], может уменьшить шум измерения за счет улучшения полученных данных.
3. Станок с линейными и поворотными осями: кинематическая модель
Кинематическая модель MT [17, 18, 21] используется для понимания и математического описания движения станка.Последовательность движений, описывающих кинематическую модель, определяется типом станка, геометрической структурой и количеством осей.
Конструкция машины определяется комбинацией различных конструктивных элементов, таких как направляющие, соединения и винты. Кинематическая структура, содержащая эти компоненты, может быть смоделирована кинематической цепочкой, которая символизирует поток движений последовательных кинематических структур. Совокупный эффект ошибок определяется анализируемой конфигурацией станка.Типы станков классифицируются в зависимости от движения заготовки, инструмента и оси движения, а также линейных осей и осей вращения станка (рисунок 2).
На кинематической схеме XCFZ — XACFYZ (Рисунок 2), или на Рисунке 2, определяет неподвижную часть станка. Буквы справа представляют оси, которые перемещаются вместе с инструментом, а буквы слева представляют оси, которые перемещаются вместе с деталью. Линейные оси представлены движением осей, и вокруг осей, и, тогда как оси вращения представлены вращением A, B или C вокруг осей, и, соответственно.Точно так же представляет собой разницу (,,) между последним перемещением оси инструмента и заготовки, как представлено Тонгом и др. [22].
Предполагая, что машина движется как твердое тело, движение может быть реализовано с помощью матрицы сдвига и вращения [22–26]. Используя это, положение инструмента относительно системы LT определяется как функция движения станка. Положение режущей кромки инструмента относительно измерительной системы в декартовых координатах (LT) определяется следующим: запрограммированным номинальным положением, положением режущей кромки инструмента относительно эталонного станка (смещения) и геометрическими ошибками. осей.
Геометрические ошибки на линейной оси . При анализе ошибок линейной оси UNE 15300-1 эквивалентен ISO 230, который определяет ошибки линейной оси (рисунок 3): EXX : ошибка линейного позиционирования для оси, EXY : ошибка прямолинейности между и, EXZ : ошибка прямолинейности между и, EAX : ось крена, EBX : ось рыскания, ECX : ось наклона.
Геометрические ошибки оси вращения .При анализе ошибок, влияющих на ось вращения, UNE-ISO 230 представляет десять различных ошибок (Рисунок 4), которые представлены следующим образом: EXC : радиальное перемещение в направлении, EYC : радиальное перемещение в направлении, EZC : осевое перемещение, EAC : наклонное движение вокруг оси, EBC : наклонное движение вокруг оси, ECC : ошибка углового положения, XOC : положение, YOC : положение, AOC : прямоугольность по, BOC : прямоугольность по.
Геометрическая конфигурация станка, на котором выполнялась данная работа, соответствует шлифовальному станку XCFZ . Для получения моделируемого кинематического поведения необходимо использовать 6 вспомогательных систем координат (рисунок 5): (i) 1 глобальная система координат (CS) CS0, (ii) 3 системы координат CS1, CS2 и CS3, связанные с осями движение станка, и, соответственно, (iii) 1 система координат, связанная с инструментом CSR, (iv) 1 система координат лазерного трекера CSLT.
Кинематическая схема XCFZ model определила последовательность перемещений МП из матриц вращения и поступательного перемещения, соответствующих каждой из осей: представляет смещение фрезерного инструмента: представляет собой матрицу ошибок вращения на оси станка: представляет собой номинальную матрицу вращения на оси: представляет вектор линейной ошибки по оси фрезерного станка: представляет вектор линейной ошибки по оси фрезерного станка: представляет вектор линейной ошибки по оси фрезерного станка: представляет координаты изделия.
Конфигурация XCFZ машины определяет размещение измерительной системы. Лазерный трекер размещается на столе, связанном с движением оси вращения, в то время как отражатель занимает положение, отведенное для инструмента вдоль кинематической цепи, определяемой движением оси.
Использование LT в качестве измерительной системы, которая работает с абсолютными координатами, требует ее включения в кинематическую модель станка. В противном случае между моделью и измеренными точками будет разница в масштабе.Следовательно, кинематическая модель неверна из-за положения и ориентации LT-системы относительно системы координат CS2. Система измерения определена в кинематической модели станка с координатами отражателя в базовой координате LT (SCLT) и матрицей вращения между базовой системой LT и системой координат вращения CS2: В идеальной кинематической модели в точке P (0, 0, 0) все CS находятся в начале глобальной системы CS0. Поэтому все оси следует разрезать в пространстве.Эта гипотеза отвергается из-за кинематической структуры, которая описывает расположение элементов, ответственных за движение. Следовательно, необходимо ввести смещение между каждой осью, которое будет учитываться в зависимости от программного обеспечения для управления МП: Выделение координаты точечной части P (отражателя) в системе отсчета LT представляется следующим образом: Кинематическая модель, представленная на рисунке 6, показывает, что ошибки,, и не были учтены напрямую.Эти ошибки считаются ошибками установки поворотной платформы на линейной оси. Влияние этих ошибок компенсируется другими ошибками тех же функций аппроксимации оси (см. Раздел 5.2).
4. Генерация синтетических тестов: сбор данных
Одним из преимуществ объемной проверки перед другими методами проверки является сокращение времени, затрачиваемого на сбор данных. Чтобы улучшить сокращение времени, необходимо выполнить автоматический захват точек из ранее созданной программы числового программного управления.
Пространственное распределение измеряемых точек определяется в соответствии с наиболее широко используемыми рабочими диапазонами для каждого станка во время обработки. Если обработка выполняется в рабочем пространстве станка, используется однородное распределение точек. Измеренные точки используются для общей коррекции, дающей одинаковый вес всей площади рабочего пространства (Рисунок 7). Однако, если обработка выполняется в определенной области, пространственные распределения точек, которые необходимо измерить, центрируются там.Это обеспечивает лучшую компенсацию ошибок в этой области по сравнению с другими областями.
Для характеристики различных переменных, влияющих на процедуру определения параметров, используется параметрический генератор синтетических данных [17, 18]. Это имитирует процесс сбора данных на конкретной машине, используя ее кинематическую модель. Различные процедуры проверки изучаются с помощью синтетического теста, чтобы добиться максимального снижения ошибок в кратчайшие сроки.
4.1. Параметрический генератор синтетических данных
Параметрический генератор состоит из набора алгоритмов, которые обеспечивают синтетические точки вокруг рабочего пространства MT. На синтетические точки влияют отдельные кинематические ошибки и их совокупное влияние на шум измерения [17].
Параметры, необходимые для правильной работы генератора, аналогичны параметрам, необходимым в реальном испытании (Раздел 6), вместе с полиномами, которые характеризуют ошибки, представляющие MT (Рисунок 8): (1) номинальные точки MT для измерения, ( 2) положение и ориентация LT относительно системы координат, связанной с осью движения, вдоль которой выровнена деталь, (3) кинематическая модель станка, (4) характеристики используемых измерительных систем и шум измерения LT. , (5) геометрические синтетические ошибки каждой из осей, составляющих кинематическую цепочку МП.
Сгенерированный синтетический тест точно представляет реальный тест. Его преимущество заключается в знании каждого из факторов, влияющих на тест. С помощью синтетического теста изучается наиболее подходящий метод для планирования и последующей объемной проверки такого типа машин.
5. Процесс и метод получения функций ошибок аппроксимации
Как указано в разделе 2 этой статьи, объемная проверка состоит в минимизации разницы между реальными точками и теоретическими точками, введенными для числового управления, посредством кинематической модели станка.Минимизация этой разницы осуществляется посредством итеративного процесса идентификации параметров на основе модели нелинейной оптимизации.
Из кинематической модели MT номинальные точки, введенные с помощью ЧПУ в CSMT, преобразуются в систему координат LT. Когда точки находятся в одной системе координат, вычисляется разница между каждой парой точек (рисунок 9). Чтобы получить функции аппроксимации каждой геометрической ошибки, необходимо принять ряд решений относительно целевой функции, которую необходимо минимизировать, критериев сходимости и параметров оптимизации.
Предыдущая статья Агуадо и др. [18] изучил влияние различных целевых функций на минимизацию, а также влияние критериев сходимости и используемых параметров. Целевая функция, обеспечивающая наибольшее снижение объемной ошибки, — это минимизация среднего вектора разностей между реальной и оптимизационной точками: Минимизация целевой функции выполняется путем изменения вектора параметров оптимизации. Этот вектор формируется для каждого из коэффициентов и / или параметров, из которых получаются аппроксимационные функции каждой из ошибок.Функции приближения зависят от функций регрессии, используемых в процедуре идентификации. Тип проверяемого станка и физическое поведение его геометрических ошибок определяют функцию регрессии, которую следует использовать.
Выбор степени каждой из аппроксимирующих функций является фактором, который будет иметь существенное влияние на оптимизацию. Чем выше порядок полинома, тем меньше остаточная сумма квадратов. Если применяемая степень высока, она может включать влияние неповторяющихся ошибок, таких как шум измерения, на характеристические функции.Kruth et al. [26] говорят, что геометрические погрешности обычно медленно меняются вдоль рабочего пространства станка. Следовательно, полином третьего порядка подходит для аппроксимации ошибок.
Физическое поведение осей перемещения станка XCFZ не одинаково для всех перемещений станка. Линейные оси станка характеризуются функциями Лежандра, Чебышева или полиномиальными функциями простой регрессии. Ось, ось вращения, характеризуется использованием периодических функций в результате периодического поведения их геометрических ошибок.Следовательно, вектор параметров идентификации зависит от типа машины и используемых функций регрессии.
5.1. Функции регрессии для линейных осей
Уменьшение объемной ошибки зависит от функций полиномиальной регрессии, используемых для характеристики геометрических ошибок. Переменная определяет функцию зависимости, а не компонент точки. Если ошибка для минимизации относится к оси, то в переменной зависимости будет координата измеренных точек. То же самое относится ко всем осям и координатам.
Простые многочлены выражаются как с Параметрами идентификации модели являются веса, которые формируют каждую из функций ошибок аппроксимации.
Если оптимизация выполняется с использованием полиномов Чебышева, функция ошибок характеризуется где — степень приближенной функции, вес, связанный с каждым многочленом Чебышева порядка, и многочлен Чебышева порядка. Полином Чебышева порядка можно определить в следующем виде: Веса получаются из узлов Чебышева, из числа точек, которые делят область определения следующей функции: Значение функциональных узлов изменяется для получения аппроксимирующих функций каждой из ошибок.Параметр имеет физический смысл. Он представляет значение, которое должно иметь функцию, которая аппроксимирует узел на m узлов, которые разделили область ошибки.
Использование полиномов Лежандра [27–30] приблизительно так: Вектор параметров оптимизации будет состоять из весов каждой погрешности линейной оси MT. Отличие полиномов Лежандра от простых полиномов заключается в весах зависимости между собой. Следовательно, полиномы Лежандра более эффективны, чем простые полиномы.
Следует отметить, что геометрические ошибки имеют физическое поведение, тогда как объемная проверка обеспечивает математическую коррекцию совокупного эффекта всех из них. Используя ограничения в процедуре оптимизации, характеристика направляется в зависимости от их поведения, улучшая приближение функции реального значения. Эти ограничения влияют на количество параметров, используемых в процессе идентификации. На линейной оси все ошибки должны равняться нулю для точки. Следовательно, независимый коэффициент каждой аппроксимирующей функции, используемой в характеристике, равен нулю.Это сокращает до 12 членов вектор параметров идентификации, если простые полиномы используются в качестве функций регрессии и если функции регрессии являются полиномами Чебышева или Лежандра.
5.2. Функции регрессии для оси вращения
Чтобы реализовать правильную объемную проверку любого станка с осями вращения, такого как XCFZ , необходимо получить функции аппроксимации каждой из ошибок оси вращения.
Физическое поведение геометрических ошибок этого типа оси не позволяет охарактеризовать их простым полиномом Лежандра или Чебышева третьего порядка.Это связано с периодическим поведением этих геометрических ошибок. Чтобы лучше охарактеризовать ошибки, необходимо использовать периодические функции, такие как ряды Фурье. Ряды Фурье показывают поведение ошибки в неоцененных областях при измерении частичного поворота оси вращения.
В качестве альтернативы можно охарактеризовать эти геометрические ошибки с помощью ряда Фурье следующим образом: или используя разложение синусов в ряд следующим образом: где и — амплитуда ошибки, — ошибка периода, — угол поворота в каждой позиции и — смещение начала координат, как на рисунке 10.
Ось вращения представляет десять геометрических ошибок согласно UNE-230-2; кинематическая модель, представленная в разделе 3, использует только шесть ошибок EXC , EYC , EZC , EAC , EBC и ECC , не считая остальных четырех ошибок XOC , YOC , AOC и BOC . Эти четыре ошибки считаются постоянным результатом ошибок установки поворотной платформы вокруг оси движения.Эти ошибки приводят к тому, что нормальная плоскость вращения не совпадает в точности с центром вращения XOC и YOC . Точно так же нормаль оси вращения не перпендикулярна системе координат поворотного стола, что приводит к двум ошибкам: BOC и AOC . Следовательно, добавляется ошибка смещения, чтобы компенсировать влияние этих ошибок. Таким образом, геометрическая погрешность определяется формулой (20) с использованием ряда Фурье или (21) с использованием разложения синусов в ряд: Вектор параметра оптимизации формируется смещением каждой ошибки оси, амплитуды и фазового сдвига, который зависит от степени полинома, номинальной координаты, но не от фазы, которая считается постоянной величиной.
5.3. Методы оптимизации
Для выполнения объемной проверки станка с линейной осью и осью вращения XCFZ , метод оптимизации расширен по сравнению с методами для станков с тремя линейными осями [17, 18].
5.3.1. Этапы оптимизации
Различные конфигурации оптимизации дают разные результаты в зависимости от выбранного метода (таблица 1). Если будут реализованы различные поэтапные оптимизации параметров идентификации, результаты будут явно отличаться в зависимости от используемой стратегии.
| ||||||||||||||||||||||||||||||
| оптимизация параметров, связанных с каждым типом ошибки на первом этапе. оптимизация параметров, связанных с каждым типом ошибки на втором этапе. оптимизация параметров, связанных с каждым типом ошибки в третьей фазе. | ||||||||||||||||||||||||||||||
Применение этого метода напрямую связано с траекторией каждой из осей станка для проверки. Обратите внимание, что система измерения LT в станке с конфигурацией XCFZ должна быть размещена на поворотном столе (Рисунок 11).
На рисунке 11 показано изображение реальной машины.Как можно видеть, след осей xcz намного больше, чем путь, который может быть измерен LT в результате того, что LT помещается на поворотный стол и поворачивается в разные положения оси.
Для определения характеристик всех геометрических погрешностей станка с использованием этого метода, независимо от количества используемых ступеней, необходимо разместить LT на профиле, прикрепленном к поворотному столу. Следовательно, LT доступен для измерения диапазона осей и в различных положениях от 0 ° до 360 °.Этот метод измерения ограничен либо защитными кожухами станка, либо его конструкцией, поэтому диапазон измеряемых осей зависит от выбранного метода.
Для реализации проверки, при которой может быть сертифицирован самый большой диапазон каждой оси, представлены различные методы с их областями применения и ограничениями.
5.3.2. Независимая оптимизация линейных осей и осей вращения
Этот метод изучает влияние каждого набора ошибок в зависимости от типа движения, которое обеспечивает каждая ось (рисунок 12).Необходимо провести независимую параметрическую идентификацию ошибок по линейной оси и оси вращения.
В станке XCFZ ошибки плоскости, образованной линейными движениями оси, и ошибки оси вращения поворотного стола должны анализироваться независимо (Рисунок 12). Если использовать этот метод, он обеспечивает более широкий диапазон измерений в плоскости, а также. Глядя на пример на рисунке 11, этот метод позволяет анализировать вокруг диапазона оси, отмеченного красной линией, и диапазона и, отмеченного фиолетовым.
Реализация этой методологии характеризации имеет недостаток в виде потери большого количества баллов. Это потому, что плоскость создается с большим диапазоном осей. Эта сетка не может повторяться в разных положениях. Точно так же влияние геометрических ошибок оси известно только для нескольких точек с перемещениями из-за того, что новую сетку необходимо измерять во всех положениях.
5.3.3. Комбинированная оптимизация линейной оси и оси вращения
С целью увеличения количества точек сетки вращения создается плоскость точек, которую можно измерять в различных положениях на LT при повороте поворотной платформы (Рисунок 13).В этом тесте охарактеризованы только погрешности оси вращения. Однако при пересечении сетки на них также влияют погрешности линейных осей и. Этот тест характеризует только погрешности оси вращения. Однако при измерении сетки точек плоскости на ее точки влияют погрешности линейных осей и.
Чтобы определить влияние погрешностей линейных осей в точках плоскости, требуется предварительная характеристика погрешности линейной оси Тест 1 (Рисунок 13).Эти ошибки описываются с помощью сетки с большим диапазоном значений и для. После получения аппроксимирующих функций линейных осей их параметры идентификации вводятся в вектор параметров оптимизации, из которого получаются ошибки оси вращения в тесте 2 (рисунок 13).
Желательно, чтобы плоскость точек, используемая для характеристики погрешностей линейных осей, и плоскость точек, используемая для характеристики погрешностей оси вращения, имели общие точки.Точно так же желательно, чтобы плоскость точки, используемая для характеристики погрешностей линейных осей, также измерялась для других значений. Таким образом, оба теста имеют общие точки, и аппроксимирующие функции были получены с точками, которые учитывали совокупный эффект всех ошибок.
Различные конфигурации оптимизации давали разные результаты в зависимости от выбранного метода. Итак, мы представляем исследование различных методов в Разделе 6.
6.Процедура и тесты
Для демонстрации возможностей метода проверки, представленного в этой статье, представлены результаты серии синтетических тестов, созданных с использованием параметрического генератора синтетических данных [17, 18].
Расположение измерительной системы LT аналогично глобальной системе координат станка. Используемые смещения машины и смещения отражателей представлены в таблицах 2 и 3. Оба значения считаются постоянными и известны на протяжении всех испытаний.
| ||||||||||||||||||||||
| (мм) | Y (мм) | Z (мм) | ||||||
| X — ось | 0 | 0 | 0 | |||||
| 0 | 0 | 0 | ||||||
| Z ось | 1000 | 25 | 1500 | |||||
Использование двух смещений направлено на обеспечение большего физического смысла полученных функций аппроксимации [18], предотвращая любую связь между различными возможными ошибками каждой из осей.
Что касается ошибок, внесенных в кинематическую модель, их совокупные влияния представлены как средние, так и максимальные значения. Эти параметры представляют собой среднюю ошибку в модуле (EMM) и максимальную ошибку в модуле (EMax). Чтобы упростить прямое сравнение между начальной объемной ошибкой и объемной ошибкой после компенсации, вычисляется остаточная ошибка. Это процентная разница между окончательным и начальным EMM.
6.1. Общие параметры оптимизации для всех тестов
На окончательное значение EMM влияет не только используемый метод оптимизации, но также критерии сходимости и ограничения, используемые при оптимизации.
Вариация идентификации параметров модели (раздел 3), на основе которой вычисляется целевая функция, продолжается до тех пор, пока не будет удовлетворен один из критериев сходимости: (1) минимальное изменение параметров идентификации, (2) максимально допустимое изменение целевой функции между двумя последовательные итерации, (3) количество итераций, (4) максимально разрешенные операции.
Чтобы выбрать те критерии сходимости, при которых наименьшая остаточная ошибка достигается при наименьших возможных вычислительных затратах, было проведено несколько исследований [18].
Наилучший результат достигается при выполнении целевой функции оптимизации цикла. У каждого подцикла есть свои критерии оптимизации. Глобальная оптимизация формируется из сколь угодно большого числа подциклов (независимых оптимизаций) (рисунок 14).
Снижение вычислительных затрат напрямую связано с размером используемого вектора оптимизации. Использование ограничений в оптимизации [18] не только снижает вычислительные затраты, но также придает физический смысл полученным аппроксимационным функциям.Однако объемная проверка — это математическая компенсация, а не физическая. Объемная проверка обеспечивает компенсацию совокупного эффекта всех ошибок, а не влияние каждой из них по отдельности (рисунок 15).
Ограничения в основном основаны на подавлении независимого коэффициента функций аппроксимации линейной оси и подавлении коэффициента периода в ошибках оси вращения. Они также основаны на подавлении прямоугольности между линейными осями с использованием линейной составляющей ошибки прямолинейности каждой линейной оси для их расчета.Он был представлен Агуадо и др. [18].
6.2. Результаты
Используя параметрический генератор синтетических данных, представленный в разделе 4.1, реализовано обширное исследование различных методов проверки станка с конфигурацией XCFZ (рисунок 11).
Во-первых, изучается пригодность периодических функций регрессии, используемых для характеристики оси вращения. Для этого реализован тест Таблицы 4.