Programmierung der Kosy-Fräse Teilnehmer des Modulphasenprojektes 2010: Bartl Rebecca, Fenske Hendrik, Gradl Ruben, Horning Marcel, Jakob Lukas, Jessen Nils, Lennemann David, Marschalek Lukas, Schmadel Robin, Steidlinger Isabel, Zimmer Johannes, Moehrke Julia, Söhnchen Nico Schülertutoren: Doyle Leonard, Hotfilter Tim, Polidorov Eugen Leiter des Projekts: Herr Knecht Projektablauf   Am Anfang des Projektes wurden uns unsere Schülermentoren Eugen, Tim und Lenny vorgestellt. Diese sind Schüler der 12. Klasse des Helmholtzgymnasiums und leiteten das Projekt. Sie erzählten uns an dem selben Tag noch etwas über die Kosy-Fräse (Kosy bedeutet Koordinatensystem) und etwas zu dem Programm nccad, mit dem man die Kosy-Fräse bedient. Die Kosy-Fräse ist eine CNC-Fräse. Sie orientiert sich an einem Koordinatensystem, in dem man auch den Entwurf anfertigen muss. Mit dem Programm nccad erstellten wir dann auch die Fräsanleitung eines Schlüssel- anhängers. Danach gingen wir in den Keller des Helmholtzgymnasiums, in dem die Kosy-Fräse steht. In den folgenden Sitzungen arbeiteten wir noch weiter mit der Kosy-Fräse und frästen einen Schlüsselanhänger aus. Unser Hauptprojekt bestand darin, ein Auto auszufräsen, das nur mit einer Mausefalle angetrieben wird. Einen Entwurf wie ein solches Auto aussehen kann bekamen wir von unseren Schülermentoren gezeigt. Wir arbeiteten zuerst daran ein Model für das Mausefallenauto zu konstruieren. Dieses wurde dann ausgefräst. In den letzten 2 Sitzungen beschäftigten wir uns dann damit diese auszufräsen und eine Präsentation und das Poster vorzubereiten. Begriffserklärungen Eine Kosy-Fräse ist eine computergesteuerte Fräsmaschine (CNC = Computer Numerical Control), die Holz, Kunststoff und weiche Metalle fräsen kann. Man programmiert diese Fräse mithilfe eines CAD Programms (Computer Aided Design = Computer unterstütztes Zeichnen). Wir haben ein Programm namens nccad benutzt, bei dem man auf einem Zeichentisch eine Zeichnung erstellt. Mit Hilfe eines CAM-Programms (Computer Aided Mechanics) wird die Zeichnung auf die Fräse übertragen.   Programmierung der Kosy-Fräse nccad ist ein Programm, mit dem man die Kosy-Fräse graphisch steuern kann. Dazu wird die Benutzeroberfläche in ein Koordinatensystem (Ko-Sy) verlegt, in welches man nur noch die gewünschten Formen einzeichnen muss. Nun eine genauere Erklärung anhand eines Beispiels: Fräsen eines Schlüsselanhängers Dies ist der Grundbildschirm des Programms. Sichtbar sind das Koordinatensystem und die linksgelegenen Schaltflächen. Zuerst sollte man nun den Umriss des Schlüsselanhängers einzeichnen, da der Schlüsselanhänger sonst leicht zu klein oder zu groß gerät. Dafür zeichnen wir aus Linien und Halbkreisen ein Rechteck mit einer Ausbuchtung und abgerundeten Ecken. Als nächstes zeichnen wir einen Kreis, der später das Loch werden soll, an dem der Schlüsselanhänger befestigt werden soll. Nun fügen wir die Dekorationen ein: Zuerst einen weiteren Rahmen, in den man mit Hilfe der Schreibfunktion den Text einfügen kann. Als letztes fügen wir das Hectorlogo ein, indem wir ein Bild des Logos hinter das Koordinatensystem kopieren und dann die Konturen mit feinen Linien nachfahren. Man kann nun sehen, dass die verschiedenen Schritte alle verschiedene Farben haben. Das dient nicht nur zur Unterscheidung der verschiedenen Schritte, sondern auch zur Programmierung der Fräse, da jeder dieser Schritte anders ausgefräst werden muss. Dies legen wir nun mit sogenannten Technologien fest: Bei diesen kann man den Vorschub des Bohrers, die Frästiefe, und ob diese Tiefe durch mehrmaliges Fräsen erreicht werden soll, sowie die Fräsart einstellen: Beim Außenrand wird das Material in einem Durchgang komplett durchgefräst, das Loch wird in immer kleiner werdenden Kreisen ausgefräst und die Gravuren werden mit einem dünneren Gravurstichel nur wenige Millimeter tief eingefräst, wodurch die zweite Schicht des Materials freigelegt wird, welche eine andere Farbe besitzt. Dabei hat das Logo zur besseren Sichtbarkeit eine andere Farbe. Hier können sie nun das Endergebnis sehen. Hectorianer bei der Arbeit Die Kosy - Fräse Das Mausefallenauto Wir sollten in unserem Projekt ein Mausefallenauto bauen. Ein Mausefallenauto ist ein Auto, das nur durch das Zuschnappen einer Mausefall bewegt wird. Dabei ist die Mausefalle fest auf dem Auto montiert. Um die Mausefalle ist eine Schnur gebunden; das andere Ende der Schnur ist an der Achse befestigt und dreht diese damit automatisch an und bringt das Auto ins Rollen. Wir sollten ein solches Auto bauen. Uns standen die KOSY-Fräse, eine Holzplatte (30cm/9cm/0,7cm), zwei runde Holzstäbe als Achsen und CDs als Räder zur Verfügung. Die Schülermentoren zeigten uns ein Beispiel für ein solches Mausefallenauto, welches wir abzeichnen konnten, oder aber wenn wir wollten auch gleich unser eigenes Auto entwerfen. Wir haben auf Nccad die Einzelteile aufgezeichnet. Dabei mussten wir sehr genau und korrekt vorgehen, da die Einzelteile später perfekt aufeinander passen mussten, dass wir sie zusammenstecken können. Dazu waren keine Hilfsmittel wie Leim, Nägel etc. erlaubt. Den Entwurf auf Nccad brachten wir zu dem Computer, der an die KOSY- Fräse angeschlossen war und ließen die Autoteile dann von der Fräse ausfräsen.Die Einzelteile wurden dann zusammengesetzt. Die meisten unserer Mausefallenautos hatten ungefähr den selben Rohbau. Die Mausefalle war in der Mitte eines Loches in der Grundplatte des Autos befestigt. Auf zwei Seiten der Grundplatte wurden jeweils zwei Löcher (oder Aussparungen am Rand) gemacht, in die später die Achsenaufhängung kam. Die Achsen waren zwei runde Holzstäbe, die durch die Löcher der Achsenaufhängung gesteckt wurden, und die ca. 1mm kleiner war als der, der Löcher. Am Ende der Achsen wurden zwei CDs als Räder angebracht.   Das Mausefallenauto Fräsplan