周三下午,一个成年人坐在工作台前,手里握着一支铅笔和一把自制刀具。他没有用卷笔刀,而是让刀刃沿着铅笔尖端来回往复——就像小时候用刀削铅笔那样。这个动作,他做成了一个机器。
DIY系YouTube频道Chronova Engineering的麦克,把自己心目中理想的铅笔削笔器做了出来,视频在YouTube上公开。他小时候就喜欢用刀削铅笔,这不只是好玩,还能把铅笔削成他理想中的形状。
普通削笔器是垂直于铅笔木纹切削的。齿不够锋利时,木材容易裂开。麦克还认为,铅笔尖不该是圆锥形,而应该越往尖端越细。这样芯尖强度会略有下降,但同样长度下能维持更长的尖锐形状,写字时铅笔尖端的可视性也更好。
于是他决定做一台和用刀削一样、让刀刃往复运动的削笔器。他先做了引导刀刃沿铅笔尖端移动的部件,刀具也是自己做的。
往复运动方式里,刀刃角度很关键。用刀削铅笔时,理想状态是起初以较陡的角度下刀,越靠近尖端角度越浅。麦克通过控制刀刃的突出量,让刀刃沿导板以正确角度往复运动。测试中他的手指还挂了彩,但机器确实能正常工作。
削笔器还需要把铅笔牢牢固定,并且转动铅笔本体或手柄就能让它旋转。麦克采用日内瓦机构,把连续旋转转换成间歇旋转:蓝色轮子转到一定程度,凸起卡住橙色齿轮,齿轮只转一小格。
但直接套用日内瓦机构,手柄轴和铅笔芯会互相干涉,两者没法放在同一平面。麦克改良了机构,让手柄固定在索引轮上,索引轮连接灯笼小齿轮,把连续旋转变成间歇旋转。铅笔固定部件拿掉后可以看到,互相垂直的索引轮和灯笼小齿轮定期啮合,索引轮转一圈,灯笼小齿轮只走两格。
复杂零件的钻孔和加工,用的是他妻子制作的基于Arduino的控制单元。零件做好后开始组装,遇到问题再调整。
成品可以握在手掌里,还带一个削屑盒。使用时从背部装入铅笔并固定,转动右侧手柄,刀刃开始往复运动,铅笔就被削了。铅笔尖端的形状会随刀刃形状和倒角大幅变化,经过最优调整后削出的铅笔,写起字来是这样的。
代价是时间:从一支全新的平头铅笔削到尖锐,大约要30秒;普通削笔器大约10秒就能削完。慢了三倍,换来的是他想要的那种笔尖形状。
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