สูตรทางคณิตศาสตร์

การคำนวณขนาดของโบว์ลเซ็กเมนเต็ดอิงจากหลักการเรขาคณิต นี่คือสูตรสำคัญที่ใช้ในเครื่องคำนวณของเรา:

1. ความยาวเซ็กเมนต์ (ความยาวคอร์ด)

ความยาวของแต่ละเซ็กเมนต์คำนวณโดยใช้สูตร:

$\text{ความยาวเซ็กเมนต์} = 2 \times \text{รัศมี} \times \sin\left(\frac{\pi}{\text{จำนวนเซ็กเมนต์}}\right)$

โดยที่:

• รัศมี = เส้นผ่านศูนย์กลางโบว์ล ÷ 2
• π = 3.14159...
• จำนวนเซ็กเมนต์ = จำนวนเซ็กเมนต์ในแต่ละวงแหวน

สูตรนี้คำนวณความยาวคอร์ดของรูปหลายเหลี่ยมปกติที่มีจำนวนด้านที่กำหนด

2. ความกว้างเซ็กเมนต์

ความกว้าง (หรือความสูง) ของแต่ละเซ็กเมนต์มักถูกกำหนดโดยความสูงที่ต้องการของโบว์ล:

$\text{ความกว้างเซ็กเมนต์} = \text{ความสูงของโบว์ล}$

สำหรับการออกแบบที่ซับซ้อนมากขึ้นที่มีหลายวงแหวนที่มีความสูงแตกต่างกัน ความสูงรวมของโบว์ลจะถูกแบ่งโดยจำนวนวงแหวน

3. มุมเซ็กเมนต์ (มุมมิตเตอร์)

มุมที่ต้องตัดแต่ละเซ็กเมนต์คำนวณได้ดังนี้:

$\text{มุมเซ็กเมนต์} = \frac{360°}{\text{จำนวนเซ็กเมนต์}}$

นี่คือมุมภายนอกของรูปหลายเหลี่ยมปกติ สำหรับการตั้งค่าของเลื่อยมิตเตอร์ คุณจะใช้มุมครึ่งหนึ่งของมุมนี้ (มุมเสริม) ที่ปลายแต่ละด้านของเซ็กเมนต์

วิธีใช้เครื่องคำนวณ

เครื่องคำนวณขนาดเซ็กเมนต์โบว์ลเซ็กเมนเต็ดของเราทำให้การกำหนดขนาดที่แน่นอนที่จำเป็นสำหรับโครงการของคุณเป็นเรื่องง่าย ทำตามขั้นตอนง่าย ๆ เหล่านี้:

1. ป้อนเส้นผ่านศูนย์กลางโบว์ล: ป้อนเส้นผ่านศูนย์กลางสุดท้ายที่ต้องการของโบว์ลในมิลลิเมตร
2. ป้อนความสูงของโบว์ล: ระบุความสูงรวมของโบว์ลในมิลลิเมตร
3. ป้อนจำนวนเซ็กเมนต์ต่อวงแหวน: เลือกจำนวนเซ็กเมนต์ที่คุณต้องการในแต่ละวงแหวน (ขั้นต่ำ 3)
4. ดูผลลัพธ์: เครื่องคำนวณจะแสดงผลทันที:
   • ความยาวเซ็กเมนต์ (มม)
   • ความกว้างเซ็กเมนต์ (มม)
   • มุมเซ็กเมนต์ (องศา)
5. ตัวเลือก: ใช้ปุ่ม "คัดลอกผลลัพธ์" เพื่อคัดลอกขนาดทั้งหมดไปยังคลิปบอร์ดของคุณเพื่ออ้างอิงในเวิร์กช็อปของคุณ

เครื่องคำนวณยังให้การแสดงภาพของการออกแบบโบว์ลของคุณ โดยแสดงภาพมุมมองด้านบนของวงแหวนเซ็กเมนต์ที่สมบูรณ์และมุมมองรายละเอียดของเซ็กเมนต์แต่ละตัวพร้อมขนาด

เคล็ดลับสำหรับการวัดที่แม่นยำ

• คำนึงถึงการตัด: อย่าลืมว่าใบเลื่อยจะเอาวัสดุออก (การตัด) เมื่อทำการตัด คุณอาจต้องเพิ่มวัสดุเล็กน้อยในความยาวเซ็กเมนต์เพื่อชดเชย
• พิจารณาการขัด: อนุญาตให้มีวัสดุเพิ่มเติมสำหรับการขัดและการตกแต่ง
• การตัดทดสอบ: ทำการตัดทดสอบและติดตั้งเซ็กเมนต์ของคุณก่อนที่จะตัดชิ้นส่วนทั้งหมด
• มุมที่สม่ำเสมอ: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าเครื่องเลื่อยมิตเตอร์หรือจิ๊กของคุณตั้งอยู่ที่มุมที่คำนวณได้อย่างแม่นยำ

กรณีการใช้งาน

โครงการสำหรับผู้เริ่มต้น

สำหรับผู้ที่ใหม่ต่อการทำงานไม้เซ็กเมนเต็ด แนะนำให้เริ่มต้นด้วยโบว์ลที่ง่ายโดยใช้เซ็กเมนต์น้อยลง:

• โบว์ลผลไม้: โบว์ลขนาดกลาง (เส้นผ่านศูนย์กลาง 200-250 มม.) ที่มีเซ็กเมนต์ 8-12 ตัวต่อวงแหวนเป็นโครงการเริ่มต้นที่ยอดเยี่ยม
• ที่วางปากกา: การออกแบบทรงกระบอกขนาดเล็กที่มีเซ็กเมนต์ 6-8 ตัวต่อวงแหวนเสนอการฝึกฝนที่ดีด้วยเรขาคณิตที่ง่ายกว่า

โครงการระดับกลาง

เมื่อทักษะของคุณพัฒนาขึ้น คุณสามารถลองออกแบบที่ซับซ้อนมากขึ้น:

• โบว์ลตกแต่ง: สร้างโบว์ลที่มีไม้พันธุ์ที่แตกต่างกันโดยใช้เซ็กเมนต์ 12-16 ตัวต่อวงแหวนสำหรับลวดลายที่ซับซ้อนมากขึ้น
• ภาชนะมีฝา: ออกแบบภาชนะที่มีฝาที่ตรงกัน โดยใช้เครื่องคำนวณเพื่อให้แน่ใจว่าส่วนประกอบทั้งสองมีขนาดที่สอดคล้องกัน

โครงการระดับสูง

ช่างไม้ที่มีประสบการณ์สามารถจัดการกับโครงการที่ท้าทาย:

• โบว์ลวงแหวนฟีเจอร์: รวมวงแหวนฟีเจอร์ที่มีจำนวนเซ็กเมนต์แตกต่างจากส่วนที่เหลือของโบว์ล โดยใช้เครื่องคำนวณเพื่อกำหนดขนาดที่แตกต่างกันสำหรับวงแหวนเฉพาะนั้น
• โบว์ลเซ็กเมนเต็ดเปิด: สร้างการออกแบบที่มีช่องว่างระหว่างเซ็กเมนต์ ซึ่งต้องการการคำนวณที่แม่นยำสำหรับการวางเซ็กเมนต์

วิธีการทางเลือก

ในขณะที่เครื่องคำนวณของเรามีขนาดสำหรับโบว์ลเซ็กเมนเต็ดมาตรฐานที่มีรูปหลายเหลี่ยมปกติ ยังมีวิธีการทางเลือกสำหรับการทำงานไม้เซ็กเมนเต็ด:

1. การก่อสร้างแบบสเตฟ: ใช้สเตฟแนวตั้งคล้ายกับการก่อสร้างถัง ซึ่งต้องการการคำนวณมุมที่แตกต่างกัน
2. เซ็กเมนต์มุมผสม: สร้างรูปร่างที่ซับซ้อนมากขึ้นโดยรวมทั้งการตัดมุมแนวนอนและแนวตั้ง
3. เทคนิคเซ็กเมนเต็ดเปิด: ทิ้งช่องว่างระหว่างเซ็กเมนต์เพื่อผล decorative
4. การแบ่งเซ็กเมนต์แบบไม่มีวงแหวน: ประกอบเซ็กเมนต์โดยตรงลงบนชั้นก่อนหน้าโดยไม่ต้องสร้างวงแหวนที่สมบูรณ์ก่อน

แต่ละเทคนิคเหล่านี้ต้องการวิธีการคำนวณที่แตกต่างกัน แต่หลักการพื้นฐานของเรขาคณิตยังคงมีผลบังคับใช้

ประวัติศาสตร์ของการทำงานไม้เซ็กเมนเต็ด

การทำงานไม้เซ็กเมนเต็ดได้พัฒนาขึ้นอย่างมากในช่วงหลายศตวรรษที่ผ่านมา แม้ว่าวัสดุไม้ที่หมุนจะมีมาตั้งแต่หลายพันปี แต่ศิลปะเฉพาะของการทำงานไม้เซ็กเมนเต็ดเริ่มมีชื่อเสียงในศตวรรษที่ 20

เทคนิคนี้ถูกพัฒนาขึ้นโดยช่างไม้สมัยใหม่ที่ต้องการสร้างการออกแบบที่ใหญ่ขึ้นและซับซ้อนมากขึ้นในขณะที่ใช้ชิ้นไม้ขนาดเล็ก วิธีการนี้ช่วยให้สามารถใช้ไม้พันธุ์ที่แปลกใหม่และมีราคาแพงในปริมาณที่น้อยลง รวมถึงการสร้างลวดลายที่ซับซ้อนซึ่งเป็นไปไม่ได้ด้วยการหมุนไม้ธรรมดา

เหตุการณ์สำคัญในพัฒนาการของการทำงานไม้เซ็กเมนเต็ดรวมถึง:

• 1970s: การตีพิมพ์บทความแรกเกี่ยวกับเทคนิคการทำงานไม้ "พอลีโครมาติก"
• 1980s: การพัฒนาวิธีการที่แม่นยำมากขึ้นในการคำนวณขนาดเซ็กเมนต์
• 1990s: การก่อตั้งกลุ่มและสมาคมเฉพาะที่มุ่งเน้นการทำงานไม้เซ็กเมนเต็ด
• 2000s: การแนะนำซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์เพื่อช่วยในการคำนวณเซ็กเมนต์
• ปัจจุบัน: เครื่องคำนวณออนไลน์และเครื่องมือดิจิทัลทำให้การทำงานไม้เซ็กเมนเต็ดเข้าถึงได้ง่ายขึ้นสำหรับผู้ที่ชื่นชอบ

ผู้มีชื่อเสียงที่มีส่วนร่วมในสาขานี้รวมถึง Ray Allen, Malcolm Tibbetts, และ Curt Theobald ซึ่งทั้งหมดได้ตีพิมพ์หนังสือและวัสดุการสอนเกี่ยวกับเทคนิคการทำงานไม้เซ็กเมนเต็ด

คำถามที่พบบ่อย

จำนวนเซ็กเมนต์ขั้นต่ำที่ควรใช้ในแต่ละวงแหวนคือเท่าไหร่?

ตอบ: แม้ว่าคุณจะสามารถสร้างวงแหวนด้วยเซ็กเมนต์เพียง 3 ตัว แต่ส่วนใหญ่โบว์ลเซ็กเมนเต็ดจะใช้เซ็กเมนต์อย่างน้อย 8-12 ตัวต่อวงแหวนเพื่อความเสถียรและความสวยงาม เซ็กเมนต์มากขึ้นจะสร้างโค้งที่เรียบเนียนและโอกาสในการสร้างลวดลายตกแต่งมากขึ้น

ฉันจะคำนึงถึงการตัดใบเลื่อยเมื่อทำการตัดเซ็กเมนต์ได้อย่างไร?

ตอบ: การตัดคือความกว้างของวัสดุที่ถูกเอาออกโดยใบเลื่อยของคุณ เพื่อคำนึงถึงสิ่งนี้ คุณควรเพิ่มความกว้างของการตัดลงในการคำนวณความยาวเซ็กเมนต์ โดยทั่วไปแล้ว ใบเลื่อยโต๊ะมาตรฐานมีการตัดประมาณ 1/8" (3.2 มม.) สำหรับงานที่แม่นยำ ให้วัดการตัดของใบเลื่อยเฉพาะของคุณและปรับตามนั้น

ฉันสามารถใช้จำนวนเซ็กเมนต์ที่แตกต่างกันในวงแหวนที่แตกต่างกันได้หรือไม่?

ตอบ: ได้ คุณสามารถสร้างวงแหวนฟีเจอร์ที่มีจำนวนเซ็กเมนต์แตกต่างจากส่วนที่เหลือ อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้ต้องการการวางแผนอย่างรอบคอบเพื่อให้แน่ใจว่าการจัดเรียงถูกต้อง คุณจะต้องคำนวณแต่ละวงแหวนแยกกันและพิจารณาว่าจะซ้อนกันอย่างไร

ไม้พันธุ์ไหนที่เหมาะสมที่สุดสำหรับโบว์ลเซ็กเมนเต็ด?

ตอบ: ไม้เนื้อแข็งที่มีเสถียรภาพเกือบทุกชนิดสามารถใช้สำหรับโบว์ลเซ็กเมนเต็ด ไม้ที่ได้รับความนิยม ได้แก่ เมเปิ้ล เชอร์รี่ วอลนัท โอ๊ค และไม้พันธุ์แปลกใหม่เช่น พูร์เพิลฮาร์ตหรือพาดูกสำหรับความแตกต่าง กุญแจสำคัญคือการใช้ไม้ที่แห้งดีที่มีความชื้นคงที่เพื่อป้องกันการบิดงอหรือการแยกของรอยต่อ

แต่ละเซ็กเมนต์ควรหนาเท่าไหร่?

ตอบ: ความหนาของเซ็กเมนต์ (ความกว้าง) ขึ้นอยู่กับการออกแบบของคุณ แต่โดยทั่วไปจะอยู่ในช่วง 10 มม. ถึง 25 มม. เซ็กเมนต์ที่หนาขึ้นจะให้วัสดุมากขึ้นสำหรับการสร้างรูปทรงของโบว์ล แต่ต้องการไม้มากขึ้น พิจารณาความหนาของผนังสุดท้ายของโบว์ลเมื่อกำหนดความกว้างเซ็กเมนต์

ฉันต้องคำนึงถึงความหนาของรอยต่อกาวในคำนวณหรือไม่?

ตอบ: กาวไม้สมัยใหม่สร้างรอยต่อที่บางมากซึ่งโดยทั่วไปไม่ส่งผลกระทบต่อขนาดอย่างมีนัยสำคัญ อย่างไรก็ตาม สำหรับงานที่แม่นยำมาก ๆ ที่มีเซ็กเมนต์หลายตัว คุณอาจเพิ่ม 0.1-0.2 มม. ต่อรอยต่อกาวในการคำนวณรอบทั้งหมด

วิธีที่ดีที่สุดในการรับประกันการตัดมุมที่แม่นยำคืออะไร?

ตอบ: ใช้เครื่องวัดมุมดิจิทัลเพื่อตั้งค่าเครื่องเลื่อยมิตเตอร์หรือจิ๊กเลื่อยโต๊ะของคุณ ทำการตัดทดสอบและตรวจสอบมุมด้วยโปรแทรคเตอร์หรือโดยการติดตั้งเซ็กเมนต์เพื่อสร้างวงแหวนที่สมบูรณ์ สำหรับผลลัพธ์ที่สม่ำเสมอ สร้างจิ๊กเฉพาะสำหรับการตัดเซ็กเมนต์

ฉันจะคำนวณขนาดสำหรับโบว์ลรีดหรือรีดไข่ได้อย่างไร?

ตอบ: โบว์ลรีดมีความซับซ้อนมากขึ้นและโดยทั่วไปต้องการซอฟต์แวร์เฉพาะหรือการคำนวณทางคณิตศาสตร์ที่ซับซ้อน เครื่องคำนวณของเราออกแบบมาสำหรับโบว์ลกลม สำหรับการออกแบบรีด ให้พิจารณาใช้โปรแกรมการออกแบบการทำงานไม้เฉพาะ

เครื่องคำนวณนี้สามารถใช้สำหรับโครงการเซ็กเมนต์อื่น ๆ เช่นแจกันหรือโลงศพได้หรือไม่?

ตอบ: ใช่ หลักการพื้นฐานและการคำนวณใช้ได้กับโครงการการทำงานไม้เซ็กเมนเต็ดใด ๆ ที่มีรูปทรงกลม เพียงป้อนเส้นผ่านศูนย์กลางและความสูงที่เหมาะสมสำหรับโครงการเฉพาะของคุณ

ฉันจะปรับให้เข้ากับการเคลื่อนไหวของไม้และการเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลได้อย่างไร?

ตอบ: ใช้ไม้ที่แห้งดี (6-8% ความชื้น) และจัดแนวทิศทางของเส้นใยให้สอดคล้องกันในเซ็กเมนต์ทั้งหมด ใช้การตกแต่งให้ครบถ้วนบนพื้นผิวทั้งหมดของโบว์ลที่เสร็จสมบูรณ์เพื่อลดการแลกเปลี่ยนความชื้น แม้จะมีการป้องกันเหล่านี้ การเคลื่อนไหวเล็กน้อยอาจเกิดขึ้นได้ในช่วงการเปลี่ยนแปลงความชื้นตามฤดูกาล

เอกสารอ้างอิง

1. Tibbetts, Malcolm. "The Art of Segmented Woodturning: A Step-by-Step Guide." Linden Publishing, 2005.

2. Theobald, Curt. "Segmented Woodturning." Fox Chapel Publishing, 2012.

3. American Association of Woodturners. "Segmented Woodturning Resources." https://www.woodturner.org/

4. Smith, William. "Segmented Turning: A Complete Guide." Taunton Press, 2009.

5. "Geometry in Woodturning." Fine Woodworking Magazine, Issue 237, pp. 52-57.

6. Nish, Dale. "Woodturning with Ray Allen." Fox Chapel Publishing, 2004.

7. "Understanding Wood: A Craftsman's Guide to Wood Technology." Bruce Hoadley, Taunton Press, 2000.

บทสรุป

เครื่องคำนวณขนาดเซ็กเมนต์โบว์ลเซ็กเมนเต็ดช่วยให้การคำนวณทางคณิตศาสตร์ที่ซับซ้อนในการวางแผนและสร้างโบว์ลเซ็กเมนเต็ดที่สวยงามเป็นเรื่องง่าย โดยให้ขนาดที่แม่นยำสำหรับความยาว ความกว้าง และมุมเซ็กเมนต์ เครื่องมือนี้ช่วยให้ช่างไม้ทุกระดับทักษะสามารถบรรลุผลลัพธ์ระดับมืออาชีพด้วยของเสียน้อยลงและข้อผิดพลาดน้อยลง

จำไว้ว่าการทำงานไม้เป็นทั้งวิทยาศาสตร์และศิลปะ ในขณะที่การคำนวณที่แม่นยำเป็นสิ่งสำคัญสำหรับโครงการเซ็กเมนต์ที่ประสบความสำเร็จ อย่ากลัวที่จะทดลองและพัฒนาสไตล์ที่เป็นเอกลักษณ์ของคุณ ใช้เครื่องคำนวณนี้เป็นจุดเริ่มต้น และให้ความคิดสร้างสรรค์ของคุณนำทางการออกแบบสุดท้ายของผลงานเซ็กเมนต์ของคุณ

พร้อมที่จะเริ่มโครงการโบว์ลเซ็กเมนเต็ดของคุณแล้วหรือยัง? ป้อนขนาดที่คุณต้องการในเครื่องคำนวณด้านบนและเริ่มสร้างผลงานการทำงานไม้ครั้งต่อไปด้วยความมั่นใจ!