方格精選

【腿部製作篇】04:大腿─髖可動球關節製作 車床加工篇

更新於 發佈於 閱讀時間約 11 分鐘
raw-image
raw-image

在前回的【腿部製作篇】03中,繼承了開場兩篇詳盡的介紹,大頭老師示範了構型的分解,活用膠板鏡射、多重蒙皮與輔助支架的技巧聯合,在GK複製的支援下完成了多層次面變更、融合弧線與硬面的小腿殼造型。

raw-image

如何解決手工難以完成渾圓的造型、快速加工出球狀的表面?
回顧【上身製作篇】系列的寶玉製作篇章,大頭老師使用車床/電鑽簡易車床透過高速旋轉膠塊切削/打磨的解法令人印象深刻。延續該技術的基礎,在「大腿─髖可動球關節」的系列篇章中,老師將從規劃起始,徹底介紹突破市售球型關節大小限制、解放造型應用的手工髖關節與車床/電鑽簡易車床操作手法。

章節關鍵字:

粗分件規劃、簡易車床構成、膠塊車床加工、補土旋轉刨刮法、水晶補土翻製、複製品再加工

raw-image

在機械人造形用球型關節依照安裝位置所賦予的功能性結構特化─雙軸棒或單軸棒配PC咬合件─前,球形本身依照加工最適的手法,基本可分為下剖面圖中以顏色標記的三件體:

raw-image

黃色是加工生成的球形蓋、綠色是黃色的複製品;藍色部分則為環狀殼。

raw-image

和【上身製作篇】中寶玉製作的手法有所差異的,考慮將一體的膠/補土塊直接切削成球形後再鋸分的方式會造成嚴重無法透過少量手工再修整的造型損失,故進入車床加工前必須先建置機構、令兩件能自由的拆組嵌合

raw-image

同前節起始的分件概念,粗機制將針對黃色的球形蓋與藍色的環狀殼進行分段介紹

raw-image

仔細觀察前面展示的分件與粗件圖,藍色的環狀殼中分切線恰好是球形當前最容易訂定半徑的點。

raw-image

取量目標想使用區域的CG粗模或實體空間,選擇最接近數據的膠管、在管上直套兩節更大管徑且兩段等寬的薄殼,即可撐出足夠抵消切削損失的環狀殼雛形。
確認薄殼寬度足夠後,以鉛筆勾出管切斷的位置、使用迷你電鋸分切;在配合等殼寬的襯墊輔助物的幫忙下,運用打磨棒/銼刀剉平切口的凹凸。

raw-image
raw-image

之後再次把環殼用的外壁套入,確認彼此完全切齊後,點上染色的瞬間膠做出不會受切削或打磨消除的中剖線。
如果膠管因製作目標剛好落在市售品直徑段差比較大的級距內容易留下空隙而無法嵌合,老師會建議各位使用次回的補土旋轉刨刮法來製作。詳細的方式請見次回。

raw-image

為了不使用瞬間膠而保留球形蓋和環狀殼兩件的獨立性,在製作切削用的球形蓋粗材時,必須從提供兩件咬合機制的嵌合段開始做起。

raw-image
raw-image

如上二圖,該嵌合段將取環狀殼管內徑長以圓規在厚膠板上畫圓,在預留打磨損失量的狀況下加以裁切。之後用手鑽垂直通穿圓心,配合固定輔具夾組在迷你電鋸的刀刃位或電鑽的鑽頭夾具處,旋轉磨去預留的緩衝造型製成圓板。
考慮後續的製作便利性,老師建議直到下一節的零件完成前,都不要對本圓板做任何的額外處置。

raw-image

接著是籌備球形蓋的切削素材。
如上圖示意,取環狀殼的內襯管配上一根管徑較小、可互套的膠管組成雙層結構,然後一次量取球半徑長減環殼半寬」的長度裁斷。經同環狀殼管柱裁切後的切口處理後,使用瞬間膠將兩層永久固定,形成下二圖的樣貌。

raw-image
raw-image

至此,小節首的黃色區域已經初步完成。假組堆砌的型態則應如下圖展示:

raw-image

如果想製作的球形較小不易找到可互套的膠管,則可考慮重複製作嵌合段的圓形膠板充填膠管內部直至填滿。值得注意的是:如同前述內容,所有圓形膠板應維持單片零件的樣貌保存,到最後再予以黏著固定

raw-image
raw-image

綜觀當前完成的粗結構,無論是巴力使用的雙環球形蓋或管配多片圓形膠板砌出的切削材,其假組既無法承受高速旋轉、也沒辦法和車床的夾具連結固定。
為了解決上述的問題,大頭老師將額外於兩件的內部增設如上圖以紅色標示的T字形部件─可被車床/電動鑽頭夾具固定推壓夾組的軸棒,一氣將進度推向切削的目標。

raw-image

和普通造型製作中使用膠板垂直黏貼膠棒的手法有些許不同,欲製作這支在組裝狀態下可與車床夾具一同提供分件壓力扣合的夾組用軸棒,必須從增加每一假組面的靜摩擦力下手。
在巴力的髖關節製作中,首先取可被車床夾具固定的膠棒與恰好可套住膠棒的膠管,以膠管的外徑數據於另一片膠板上畫出圓板、裁切後同前述嵌合段處理後自圓心貫通開孔,直至可容納膠棒的大小後借助膠管、作上圖校正同步的立柱固定處理。
第二步中,取膠板依雙套的球形蓋內徑切磨出圓板。在置於球形蓋底─位於下細分解圖嵌合段 (白色箭頭標示) 上方的青綠色部分─的狀態下固定。
第三步則將整膠棒─膠管互套的集成通穿新固定的底圓板,對膠管 (而非頂端追加的小蓋) 立柱固定。完成後抽出膠棒,修剪膠管留下環口。該環在下圖以深藍色表示
最後,修整嵌入段的中央口徑至膠棒直徑,將整片膠板對齊球形蓋外襯的膠管邊線,整合固定。
新增的咬合段落除T形部件頂端與球形蓋內部的平面接觸點、嵌入在球形蓋內的膠管亦能提供T形棒立柱的摩擦力補強

raw-image

如果是使用前一節裁切數片嵌入段複製品堆疊充作切削材的做法,則選球形蓋最外側的一片圓形同樣選圓心配合膠棒─膠管的組合作立柱完成可拆的T形棒其餘細節均無差異
全體的零件群與假組 (嵌合段尚未黏貼) 的狀態如下系列圖:

raw-image
raw-image
raw-image
raw-image

車床 (Lathe) ,顧名思義是一種將加工物固定在一旋轉主軸上透過刀具接觸角的不同而切削加工出造型的工具機,適合加工圓柱形物件。巴力的髖關節製作所需的車床操作說複雜可以極其麻煩,欲製作完美球形的話需動用CNC車床完成、但簡單起來的話只要掌握基本原則就能在誤差容許的範圍內做出不錯的成品。

raw-image
raw-image

說起車床,或許是因為CNC車床給人牽涉複雜電腦控制的印象而總覺得昂貴而難以親近─事實和感覺恰好相反。如果只是單純的機械定轉、無自動控制切削臂運作的車床,網購即可在3000元新台幣左右的預算範圍內取得。
這種機種的車床通常可以看做一個馬達帶動一組固定口徑的夾具、一個對向可內推夾壓的尾座與滑軌上自由移動的刀床組成。由於不是每個人都有這種需求─就連大頭老師也沒有時常使用的必要─所以如果有認識朋友可以出借的話,出些預算借來一用也是個好的方式。

raw-image

如果沒有擁有車床的朋友也不要氣餒。
因為巴力的髖關節實際動用車床的部分只有馬達與馬達連動的夾具部分其切削的刀刃甚至可以用銼刀或打磨棒代替,自製一個簡易的版本也不困難─只要找到大型電動鑽頭或手持式電鑽配上足夠重量的金屬夾具放在平穩的桌上將切削的對象伸出桌沿外骨碌碌的製作也是個好點子

raw-image

使用車床時,請注意下列安全事項:

  1. 如果車床馬達具備潤滑油指示器,檢查油線在適中的兩平行線中間無誤後才得以啟動機台。
  2. 確認刀具與工具 (特別是扳手) 每次使用前後是否都完成歸位與安裝確實;每次更換裝備或材料時,機台都必須達成歸零 (進入空檔) 靜止狀態。
  3. 不要穿著寬鬆的衣服、留意頭髮是否會進入高速旋轉區域做好必要的修剪或迴避動作。在本文中,請盡可能地配合使用合格的安全眼鏡、工作服與工作鞋。
  4. (對於簡易車床而言) 乾淨的環境也可以避免雜物捲入高速旋轉的車床中。

由於定速的純機械式車床轉速很快,考慮巴力髖關節的零件不是全一體成形如寶玉那樣的實心結構有散架的風險、切出的造型要連續改變接觸角也相當不容易,故老師決定本次的製作使用簡易車床進行加工較為保險─但該做的防護,一樣也不能少

raw-image
raw-image

實際的製作用文字和圖片敘述相當簡單:將前述的T形棒插入適當的電鑽夾具中,配合球形的表面是連續的變動面,逐步調整刀刃/銼刀和材料的接觸面角度切削成形

raw-image

完全沒有經驗的朋友面對第一次的操作,會發現高轉速帶來的高切削效益容易造成造型偏失、嚴重的話會破壞組件。為了解決這一點,請透過查詢使用的電鑽或手鋸的馬達轉速進行簡易車床設置或調整,由慢到快逐步完成
當然,真的對手感沒有信心的話,除了考慮向上出動CNC外,使用下一回補土旋轉刨刮法的步驟製作也是個好方法
完成後的零件分拆如下:

raw-image
raw-image

如果你是擅長觀察相片與概念稿的朋友,應該會在一系列的內容中注意到巴力的關關節正面與背面造型不同─背面是完全的球形、正面則和腿部裝甲接觸的平面。
同本章文首提到的球面造型差異不利減法切除的因素,故必須在進入髖關節後續加工的步驟前,先針對球形蓋造型進行區別化。本回中,大頭老師將介紹簡易的水晶補土複製法,並將特殊造型的加工內容交給次回分明。

raw-image
raw-image

首先先隔水加熱水晶補土,待軟化呈現鬆垮樣後取出,將零件放在桌上圓面朝上迅速的將圓形蓋的零件押入表面,當零件完全被水晶補土完全包裹 (但嵌入段的L形槽不能填入) 後放置等待冷卻。
冷卻硬化後翻轉零件令嵌入段朝上,以遮蓋膠帶貼過壓凹的圓形凹槽外圍,然後用塑膠袋包裹剩下的部分,再次用遮蓋膠帶固定完成隔離層
至於另一面的L形槽形狀,則再次使用軟化的水晶補土沿著隔絕面推入壓合,同樣等待冷卻硬化,確認兩件可自由拆卸、內部造型沒有巨大影響造型的氣泡後,就可以拿來用瞬間膠補土灌模成形。

raw-image

本步驟將重複兩次,共完成兩片零件。
後續頂蓋上球面的造型補足,同樣可以參照車床切削的方式完成,或參見下回的方式補做造型以T形軸棒插入;至於純粹縮小環口口徑,則挑選恰當的膠管或膠板來填充黏貼即可。

raw-image
raw-image

全部的最後,將所有的零件串上適當的棒狀結構做成適合GK翻模的樣子,再次執行兩次複製。後續的加工將全部比照GK翻模品施行,以保證失敗時仍然可以透過原型複製出需要的零件再加工。


次回,使用汽車補土搭配中軸,自製刨刮冶具扭出原型;人力無欠,飛越巔峰的球形製作奧義─將於年末、萬聖降臨!

留言
avatar-img
留言分享你的想法!
avatar-img
《鑽磨誌》的沙龍
36會員
56內容數
對模型技術渴望更上層樓、對原型世界充滿想像、對創作實踐懷抱憧憬? 由創作社團《鑽磨誌》企劃,小說「世界最高最強(化不可能為可能)的結婚」一作的主角機「魂殼裝攻 巴力」,現在準點整時超越次元、完全無欠地與製作攻略一併抵達!
2020/12/31
送別2020! 在足踝與腳掌建構的後篇,大頭老師將帶領大家活用生活中勞作的塑膠珠與圓孔板,配合基礎材料的膠管和膠板,製作球形圓刻專用的治具、並在小腿殼的集成輔助下製出難以直接辨識功能性的偽關節。 延伸前篇所留下的修整課題、可動克服,年度最末最大級的製作內容,燃燒著熱情替2021揭開新幕!
Thumbnail
2020/12/31
送別2020! 在足踝與腳掌建構的後篇,大頭老師將帶領大家活用生活中勞作的塑膠珠與圓孔板,配合基礎材料的膠管和膠板,製作球形圓刻專用的治具、並在小腿殼的集成輔助下製出難以直接辨識功能性的偽關節。 延伸前篇所留下的修整課題、可動克服,年度最末最大級的製作內容,燃燒著熱情替2021揭開新幕!
Thumbnail
2020/11/29
穩固的自立於大地是原型製作技術掌握的總考驗、也是模型玩家必須獲得滿足的關鍵─透過對機身重心的估計、當前可動期望範圍的安排,如何規劃適切的腳掌造型、鞋跟高度並營造機身比例的視覺修飾感? 迎向把玩與可動極限的高跪姿製作挑戰,現在,於嶄新的腿部製作篇揭開序幕!
Thumbnail
2020/11/29
穩固的自立於大地是原型製作技術掌握的總考驗、也是模型玩家必須獲得滿足的關鍵─透過對機身重心的估計、當前可動期望範圍的安排,如何規劃適切的腳掌造型、鞋跟高度並營造機身比例的視覺修飾感? 迎向把玩與可動極限的高跪姿製作挑戰,現在,於嶄新的腿部製作篇揭開序幕!
Thumbnail
2020/08/31
超弩級聯合製作篇、到著! 「二段可動式膝裝甲的製作與造型修飾」與「雙轉軸膝可動關節的腿內構與造型整合」二大完結篇章,終於在睽違兩個月後畫下句點。 借助零件彼此的干涉決定製作的順序,發揮瞬間膠補土灌注的特長與膠板搭建可預留的中軸對稱系統,完整呈現機構連動與密緻細節的膝部製作最終章、你絕不能錯過!
Thumbnail
2020/08/31
超弩級聯合製作篇、到著! 「二段可動式膝裝甲的製作與造型修飾」與「雙轉軸膝可動關節的腿內構與造型整合」二大完結篇章,終於在睽違兩個月後畫下句點。 借助零件彼此的干涉決定製作的順序,發揮瞬間膠補土灌注的特長與膠板搭建可預留的中軸對稱系統,完整呈現機構連動與密緻細節的膝部製作最終章、你絕不能錯過!
Thumbnail
看更多
你可能也想看
Thumbnail
2025 vocus 推出最受矚目的活動之一——《開箱你的美好生活》,我們跟著創作者一起「開箱」各種故事、景點、餐廳、超值好物⋯⋯甚至那些讓人會心一笑的生活小廢物;這次活動不僅送出了許多獎勵,也反映了「內容有價」——創作不只是分享、紀錄,也能用各種不同形式變現、帶來實際收入。
Thumbnail
2025 vocus 推出最受矚目的活動之一——《開箱你的美好生活》,我們跟著創作者一起「開箱」各種故事、景點、餐廳、超值好物⋯⋯甚至那些讓人會心一笑的生活小廢物;這次活動不僅送出了許多獎勵,也反映了「內容有價」——創作不只是分享、紀錄,也能用各種不同形式變現、帶來實際收入。
Thumbnail
嗨!歡迎來到 vocus vocus 方格子是台灣最大的內容創作與知識變現平台,並且計畫持續拓展東南亞等等國際市場。我們致力於打造讓創作者能夠自由發表、累積影響力並獲得實質收益的創作生態圈!「創作至上」是我們的核心價值,我們致力於透過平台功能與服務,賦予創作者更多的可能。 vocus 平台匯聚了
Thumbnail
嗨!歡迎來到 vocus vocus 方格子是台灣最大的內容創作與知識變現平台,並且計畫持續拓展東南亞等等國際市場。我們致力於打造讓創作者能夠自由發表、累積影響力並獲得實質收益的創作生態圈!「創作至上」是我們的核心價值,我們致力於透過平台功能與服務,賦予創作者更多的可能。 vocus 平台匯聚了
Thumbnail
無論是軟體操作或是手工加工,面對具備複雜起伏與連續弧面的造型時,所需要的並不是無止盡試誤的耐心─而是細膩的觀察與統整。 從如何拆解塊面到規劃相關製作流程;自量測撇步到轉換紙板樣品的技巧,最完整的解面思路與連續保險的維持可修正的GK複製件手法,用於穩定機身不對稱的修正用造型裙甲、現在抵達!
Thumbnail
無論是軟體操作或是手工加工,面對具備複雜起伏與連續弧面的造型時,所需要的並不是無止盡試誤的耐心─而是細膩的觀察與統整。 從如何拆解塊面到規劃相關製作流程;自量測撇步到轉換紙板樣品的技巧,最完整的解面思路與連續保險的維持可修正的GK複製件手法,用於穩定機身不對稱的修正用造型裙甲、現在抵達!
Thumbnail
超弩級聯合製作篇、到著! 「二段可動式膝裝甲的製作與造型修飾」與「雙轉軸膝可動關節的腿內構與造型整合」二大完結篇章,終於在睽違兩個月後畫下句點。 借助零件彼此的干涉決定製作的順序,發揮瞬間膠補土灌注的特長與膠板搭建可預留的中軸對稱系統,完整呈現機構連動與密緻細節的膝部製作最終章、你絕不能錯過!
Thumbnail
超弩級聯合製作篇、到著! 「二段可動式膝裝甲的製作與造型修飾」與「雙轉軸膝可動關節的腿內構與造型整合」二大完結篇章,終於在睽違兩個月後畫下句點。 借助零件彼此的干涉決定製作的順序,發揮瞬間膠補土灌注的特長與膠板搭建可預留的中軸對稱系統,完整呈現機構連動與密緻細節的膝部製作最終章、你絕不能錯過!
Thumbnail
和近全數位可直接規劃外殼輪廓到內軸棒插槽的鋼普拉不同,手工製作的巴力必須由外向內規劃零件集成的布局,才能賦予散件組裝的能力。 緊接而來的腿部製作五連章,大頭老師將沿著大腿、小腿與膝關節的順序展開教學─如何借助干涉判定確認順序?要如何整合內構與外部造型的漸變?距離站立大地的目標、迎接全體的中段!
Thumbnail
和近全數位可直接規劃外殼輪廓到內軸棒插槽的鋼普拉不同,手工製作的巴力必須由外向內規劃零件集成的布局,才能賦予散件組裝的能力。 緊接而來的腿部製作五連章,大頭老師將沿著大腿、小腿與膝關節的順序展開教學─如何借助干涉判定確認順序?要如何整合內構與外部造型的漸變?距離站立大地的目標、迎接全體的中段!
Thumbnail
球關節、集結! 克服車床法無論在現金或學習曲線上的高成本,適合小型球關節、經驗累積、造型瑕疵補修與少量製作的「補土旋轉刨刮法」,於本回堂堂登場! 重棒匯聚另類的製作與最終關節整合步驟的一切精髓─歡送2019年的最終回、整點無欠的抵達!
Thumbnail
球關節、集結! 克服車床法無論在現金或學習曲線上的高成本,適合小型球關節、經驗累積、造型瑕疵補修與少量製作的「補土旋轉刨刮法」,於本回堂堂登場! 重棒匯聚另類的製作與最終關節整合步驟的一切精髓─歡送2019年的最終回、整點無欠的抵達!
Thumbnail
說起機械人的造型,位於肩、髖和踝常見的球形關節總是令人印象深刻─但市售現成的套件和定規卻時常限制了製作的想像。該如何快速的加工、突破現成的拘束? 從粗分件規劃起始,透過膠棒、膠管與膠板堆疊、立柱與組裝集成,延展【上身製作篇】寶玉的車床/簡易車床加工技巧,毫不藏私、製作的極意,在此完全解放!
Thumbnail
說起機械人的造型,位於肩、髖和踝常見的球形關節總是令人印象深刻─但市售現成的套件和定規卻時常限制了製作的想像。該如何快速的加工、突破現成的拘束? 從粗分件規劃起始,透過膠棒、膠管與膠板堆疊、立柱與組裝集成,延展【上身製作篇】寶玉的車床/簡易車床加工技巧,毫不藏私、製作的極意,在此完全解放!
Thumbnail
造型、繼續前進! 繼承了前章大腿殼系列的基本技巧,將操作聯合更上層樓!如何從設計圖中取樣相似構造統合、活用補土與膠板適合的減法製作優勢,聚合箱型、進氣葉與漸變自由弧度坡等多重造型,全於本回完成!
Thumbnail
造型、繼續前進! 繼承了前章大腿殼系列的基本技巧,將操作聯合更上層樓!如何從設計圖中取樣相似構造統合、活用補土與膠板適合的減法製作優勢,聚合箱型、進氣葉與漸變自由弧度坡等多重造型,全於本回完成!
Thumbnail
承接前回、大腿裝甲的製作進入集成與精修的篇章! 面對複雜的精修需求,該如何活用假組冶具提供的快拆便利性、分析造型關連並一一攻克製作的難關?完整解構概念造型付諸實踐,多段連續的【腿部製作篇】:大腿製作系列、迎來堂堂完結!
Thumbnail
承接前回、大腿裝甲的製作進入集成與精修的篇章! 面對複雜的精修需求,該如何活用假組冶具提供的快拆便利性、分析造型關連並一一攻克製作的難關?完整解構概念造型付諸實踐,多段連續的【腿部製作篇】:大腿製作系列、迎來堂堂完結!
Thumbnail
回顧【頭部製作篇】的安排與軸轉型髖關節機制的經驗,在髖關節打樁前,作為與腰─臀基座平面互相干涉的可動部件,我們必須先取得實體的大腿組件,以便規劃出對應的抬舉、橫劈與後踢範圍。 如何呈現多重坡面與倒角複合的裝甲?要如何將製作手續減到最低?再次集結【上身製作篇】複雜的膠板技術,製作,朝站立邁開大步!
Thumbnail
回顧【頭部製作篇】的安排與軸轉型髖關節機制的經驗,在髖關節打樁前,作為與腰─臀基座平面互相干涉的可動部件,我們必須先取得實體的大腿組件,以便規劃出對應的抬舉、橫劈與後踢範圍。 如何呈現多重坡面與倒角複合的裝甲?要如何將製作手續減到最低?再次集結【上身製作篇】複雜的膠板技術,製作,朝站立邁開大步!
Thumbnail
全零件、假組總成! 腰部的雙軌製作在本回再次集結!自粗造型出發,經補土壓印澆淋、倒角切削、防火線規劃和監修,忠實呈現腰環、襠裝甲與進氣口葉片等多重細緻造型,製作者巧手的技巧大成,盡在【腰部製作篇PART 1】終章!
Thumbnail
全零件、假組總成! 腰部的雙軌製作在本回再次集結!自粗造型出發,經補土壓印澆淋、倒角切削、防火線規劃和監修,忠實呈現腰環、襠裝甲與進氣口葉片等多重細緻造型,製作者巧手的技巧大成,盡在【腰部製作篇PART 1】終章!
Thumbnail
三段就位,只欠接合! 從再開破立連續忠實呈現巴力富個性的「寶玉托」嵌入機構起、直到安置於上身中胸框體底面並貫通中腰中層的球形凹臼基座,威儀與風格滿點的身體正接近尾聲! 如何規劃連續穿插型零件、維持各項分離卻可假組的關聯? 又該怎樣維持一貫切齊、塑造身腰完美脊線? 見證完全製作大成的巔峰、就在此處!
Thumbnail
三段就位,只欠接合! 從再開破立連續忠實呈現巴力富個性的「寶玉托」嵌入機構起、直到安置於上身中胸框體底面並貫通中腰中層的球形凹臼基座,威儀與風格滿點的身體正接近尾聲! 如何規劃連續穿插型零件、維持各項分離卻可假組的關聯? 又該怎樣維持一貫切齊、塑造身腰完美脊線? 見證完全製作大成的巔峰、就在此處!
追蹤感興趣的內容從 Google News 追蹤更多 vocus 的最新精選內容追蹤 Google News