Sketcher Workbench/cs

Ikona pracovní plochy Sketcher

Úvod

Pomocí Pracovní plochy Sketcher Lze vytvářet 2D náčrtky určené pro použití v jiných pracovních plochách. 2D náčrtky jsou výchozím bodem pro mnoho CAD modelů. Obvykle definují profily a cesty pro operace k vytvoření 3D tvarů. Konečný tvar modelu může záviset na několika náčrtcích.

Spolu s booleovskými operacemi definovanými v pracovní ploše Part, tvoří Sketcher Workbench, zkráceně "Sketcher", základ metody konstruktivní geometrie těles (CSG) pro vytváření těles. Spolu s operacemi pracovní plochy PartDesign, tvoří také základ metodiky editace prvků pro vytváření těles. Ale náčrtky používá i mnoho jiných pracovních ploch.

Pracovní plocha Sketcher obsahuje vazby, což umožňuje 2D tvarům dodržovat přesné geometrické definice z hlediska délky, úhlů a vztahů (horizontálnost, vertikálnost, kolmost atd.). Řešitel vazeb vypočítá rozsah vazeb 2D geometrie a umožňuje interaktivní prozkoumání stupňů volnosti náčrtu.

Sketcher není určen k vytváření 2D výkresů. Jakmile jsou náčrtky použity k vytvoření pevného prvku, jsou automaticky skryty a vazby jsou viditelné pouze v režimu úpravy náčrtu. Pokud potřebujete pouze vytvořit 2D pohledy pro tisk a nechcete vytvářet 3D modely, podívejte se na Pracovní plochu Draft.

Plně vázaná skica

Vazby

Vazby se používají k omezení stupňů volnosti objektu. Například přímka bez vazeb má 4 stupně volnosti (zkráceně „DoF“): lze ji posouvat vodorovně nebo svisle, lze ji natáhnout a lze ji otáčet.

Použití vodorovné nebo svislé vazby nebo vazbu úhlu (relativně k jiné přímce nebo k některé z os) omezí její možnosti otáčení, takže jí zbudou jen tři stupně volnosti. Zavazbení jednoho bodu v relaci k počátku odebere další 2 stupně volnosti. A aplikace vazby rozměru odebere poslední stupeň volnosti. Přímka je potom považována za plně vazbenou.

Objekty lze vzájemně vázat. Dvě přímky lze spojit v jednom z jejich bodů pomocí vazby souběhu. Mezi nimi lze nastavit úhel nebo je lze nastavit jako kolmé. Přímka může být tečná k oblouku nebo kružnici atd. Náčrt může mít několik různých řešení a jeho plné zavazbení může znamenat, že na základě použitých vazeb bylo dosaženo pouze jednoho z těchto možných řešení. Viz také: Překlápění.

Existují dva druhy vazeb: geometrické a rozměrové. Jsou podrobně popsány v sekci Nástroje níže.

Úpravy vazeb

Při vytvoření řídícího rozměrového omezení a pokud je vybrána předvolba Po vytvoření dimenzionálního omezení se zeptat na hodnotu v předvolbách (výchozí nastavení), otevře se dialogové okno pro úpravu jeho hodnoty.

Sketcher_Edit_Constraint.png

Můžete zadat číselnou hodnotu nebo výraz a je možné vazbu pojmenovat, aby se usnadnilo jeho použití v jiných výrazech. Můžete také zaškrtnout políčko Reference, aby se vazba přepnula do referenčního režimu.

Chcete-li upravit hodnotu existující rozměrové vazby, proveďte jednu z následujících akcí:

Přesunutí omezení

Dimenzionální vazbu lze ve 3D zobrazení přemístit tažením. Podržte levé tlačítko myši nad hodnotou vazby a pohybujte myší. Symboly geometrických vazeb jsou umístěny automaticky a nelze je přesouvat.

Náčrtky profilů

Při vytváření náčrtu, který lze použít jako profil pro generování těles, je třeba dodržovat určitá pravidla:

  1. Náčrt musí obsahovat pouze uzavřené kontury. Mezery mezi koncovými body, jakkoli malé, nejsou povoleny.
  2. Obrysy mohou být vnořené, aby vytvářely dutiny, ale neměly by se protínat samy se sebou ani s jinými obrysy.
  3. Obrysy nemohou sdílet hrany s jinými obrysy. Duplicitní nebo překrývající se hrany nejsou povoleny.
  4. T-spojení, tj. více než dvě hrany sdílející společný bod nebo bod dotýkající se hrany, nejsou povolena.

Neplatné náčrtky:
1. Otevřený obrys (volné koncové body zvýrazněné nástrojem Ověřit náčrt)
2. Protínající se obrysy
3. Duplicitní hrany (koncové body překrývajících se hran zvýrazněné nástrojem Ověřit náčrt)
4. T-spoje

Tato pravidla se nevztahují na konstrukční geometrii (výchozí barva modrá), která se nezobrazuje mimo režim úprav, nebo pokud je náčrt použit pro jiný účel. V závislosti na pracovním prostředí a nástroji, který bude profilový náčrt používat, mohou platit další omezení.

Nástroje

Nástroje pracovní plochy Sketcher se nacházejí v menu Sketch a/nebo v několika panelech nástrojů. introduced in 0.21: Téměř všechny panely nástrojů Sketcheru se zobrazují pouze v režimu úpravy skici. Jedinou výjimkou je panel nástrojů Sketcheru, který se zobrazuje pouze v případě, že žádná skica není v režimu úpravy.

Některé nástroje jsou také k dispozici v kontextovém menu 3D pohledu, když je skica v režimu úprav, nebo v kontextových menu dialogového okna Sketcher.

introduced in 0.21: Pokud je skica v režimu úprav, panel nástrojů Struktura je skrytý, protože žádný z jeho nástrojů nelze použít.

Obecné

Nástrojová lišta sketcheru

Nástrojová lišta režimu úprav

Ostatní

Geometrie

Jedná se o nástroje pro vytváření objektů.

  • Elipsa ze středu: Vytvoří elipsu od jejího středu, koncového bodu jedné z jejích os a bodu podél elipsy. introduced in 1.0: Nebo z obou konců jedné z jejích os a bodu na elipse.
  • Obdélník: Vytvoří obdélník. introduced in 1.0: Nástroj má čtyři režimy. Zaoblené rohy a vytvoření odsazené kopie jsou volitelné funkce.
  • Mnohoúhelník: Vytvoří pravidelný mnohoúhelník. Lze zadat počet stran.

Vazby

Jedná se o nástroje pro vytváření vazeb. Některé vazby vyžadují použití pomocných vazeb.

  • Rozměr: Jedná se o nástroj pro kontextové vazby v pracovním prostředí Sketcher. Na základě aktuálního výběru nabízí vhodné rozměrové vazby, ale také geometrické vazby. introduced in 1.0
  • Horizontální rozměr: Určuje horizontální vzdálenost mezi dvěma body nebo koncovými body přímky. Pokud je předem vybrán jeden bod, vzdálenost se vztahuje k počátku náčrtu.
  • Vertikální rozměr: Určuje vertikální vzdálenost mezi dvěma body nebo koncovými body přímky. Pokud je předem vybrán jeden bod, vzdálenost se vztahuje k počátku náčrtu.
  • Vzdálenost: Určuje délku přímky, vzdálenost mezi dvěma body, kolmou vzdálenost mezi bodem a přímkou; nebo introduced in 0.21 vzdálenost mezi okraji dvou kruhů nebo oblouků, nebo mezi okrajem kruhu nebo oblouku a přímkou; nebo introduced in 1.0, délku oblouku.
  • Rozměr úhlu: Určuje úhel mezi dvěma hranami, úhel přímky s vodorovnou osou náčrtu nebo úhel otevření kruhového oblouku.
  • Vertikální vazba: Vazba zajišťuje, že přímky nebo dvojice bodů jsou vertikální.

Nástroje Sketcheru

  • Zaoblení: Vytvoří zaoblení mezi dvěma neparalelními hranami. introduced in 1.0: Tento nástroj může také vytvářet zkosení.
  • Zkosení: vytvoří zkosení mezi dvěma neparalelními hranami. Jedná se o stejný nástroj jako Zaoblení, ale s odlišným počátečním režimem. introduced in 1.0
  • Oříznout hranu: Ořízne hranu v nejbližších průsečících s jinými hranami.
  • Prodloužit hranu: Prodlouží nebo zkrátí přímku nebo oblouk na libovolné místo nebo na cílovou hranu či bod.

Nástroje B-Spline

Vizuální pomůcky

Zastaralé nástroje

Předvolby

Pomůcky pro kreslení

Pracovní plocha Sketcher obsahuje několik pomůcek pro kreslení a dalších funkcí, které mohou pomoci při vytváření geometrie a aplikování vazeb.

Režimy pokračování

Existují dva režimy pokračování: Režim pokračování při vytváření geometrie a Režim pokračování při vytváření vazeb. Pokud jsou tyto možnosti zaškrtnuty (výchozí nastavení) v předvolbách, související nástroje se po dokončení restartují. Pro opuštění kontinuálního nástroje stiskněte klávesu Esc nebo pravé tlačítko myši. Toto je nutné opakovat, pokud již byl zadán nástroj s kontinuální geometrií. Kontinuální nástroj můžete také ukončit spuštěním jiného nástroje pro vytváření geometrie nebo vazby. Všimněte si, že stisknutím klávesy Esc, pokud není aktivní žádný nástroj, opustíte režim úpravy náčrtu. Pokud často nechtěně stisknete klávesu Esc, zrušte v předvolbách zaškrtnutí políčka Klávesa Esc může opustit režim úprav náčrtu.

Automatické vazby

Ve skicách, u kterých je zaškrtnuto políčko Automatické vazby (výchozí nastavení), se automaticky použije několik vazeb. Ikona navrhovaného automatické vazby se zobrazí vedle kurzoru, pokud je správně umístěn. Kliknutím levým tlačítkem myši se pak tato vazba použije. Jedná se o nastavení pro jednotlivé skici, které lze změnit v dialogovém okně Sketcher nebo změnou vlastnosti PohledAutoconstraints property skici.

Automaticky se uplatňují následující vazby:

Přichytávání

introduced in 0.21

Je možné přichytit se k liniím a průsečíkům mřížky a přichytit se k hranám geometrie a středům linií a oblouků a k určitým úhlům. Upozorňujeme, že přichycení samo o sobě nevytváří vazby. Například pouze pokud je zapnuta funkce Automatické omezení, vytvoří přichycení k hraně omezení bod na objektu. Ale pouhé vybrání bodu na okraji by pak mělo stejný výsledek.

Parametry zobrazení

introduced in 1.0

V závislosti na vybrané možnosti v preferencích lze povolit pouze rozměrové parametry zobrazení nebo rozměrové i poziční parametry zobrazení. Poziční parametry umožňují zadání přesných souřadnic, například středu kruhu nebo počátečního bodu přímky. Rozměrové parametry umožňují zadání přesných rozměrů, například poloměru kruhu nebo délky a úhlu přímky. Parametry zobrazené na obrazovce nejsou k dispozici pro všechny nástroje.

Určení středového bodu kruhu s povolenými pozičními parametry

Určení poloměru kruhu s povolenými dimenzionálními parametry

Pokud jsou hodnoty zadány a potvrzeny stisknutím klávesy Enter nebo Tab, přidají se automaticky související omezení. Pokud jsou zobrazeny dva parametry současně, například souřadnice X a Y bodu, je možné zadat jednu hodnotu a vybrat bod, který definuje druhou hodnotu. V závislosti na objektu mohou být pro jeho úplné svázání zapotřebí další vazby. Vazby vyplývajících z parametrů zobrazení mají přednost před vazbami, které mohou vyplývat z automatických vazeb.

Oblouk vytvořený zadáním všech parametrů zobrazení s automaticky vytvořenými vazbami

Zobrazení souřadnic

Pokud je v předvolbách zaškrtnuto políčko Zobrazit souřadnice vedle kurzoru při úpravách (výchozí nastavení), zobrazí se vedle kurzoru parametry aktuálního geometrického nástroje (souřadnice, poloměr nebo délka a úhel). Tato funkce je deaktivována, když jsou zobrazeny parametry zobrazení.

Metody výběru

V režimu úpravy náčrtu lze použít následující metody výběru:

Výběr prvků ve 3D pohledu

Stejně jako jinde ve FreeCADu lze prvek ve 3D pohledu vybrat jediným kliknutím levým tlačítkem myši. Při výběru více prvků však není nutné držet stisknutou klávesu Ctrl. Podržení této klávesy je však možné a má tu výhodu, že můžete kliknout mimo, aniž byste ztratili výběr. Tímto způsobem lze vybrat hrany, body a vazby.

Výběr rámečkem ve 3D pohledu

Výběr rámečku ve 3D pohledu funguje bez použití Std BoxSelection nebo Std BoxElementSelection:

  1. Ujistěte se, že není aktivní žádný nástroj.
  2. Proveďte jednu z následujících akcí:
    • Klikněte na prázdnou oblast a přetáhněte obdélník zleva doprava, abyste vybrali prvky, které leží zcela uvnitř obdélníku.
    • Klikněte na prázdnou oblast a přetáhněte obdélník zprava doleva, abyste vybrali také prvky, které se dotýkají nebo protínají obdélník.

Pomocí rámečku můžete vybrat hrany a body, nelze však vybrat vazby.

Výběr propojené geometrie ve 3D pohledu

introduced in 1.0

Poklepáním na hranu v 3D pohledu vyberete všechny hrany přímo a nepřímo spojené s touto hranou prostřednictvím koncových bodů. Není nutné, aby hrany byly spojeny souběžnými vazbami, koncové body musí mít pouze stejné souřadnice.

Dialogové okno výběru Sketcheru

Hrany a body lze také vybrat v sekci Prvky dialogového okna Sketcheru a vazby v sekci Vazby tohoto dialogového okna.

Klávesová zkratka Vybrat vše

introduced in 1.1

Chcete-li vybrat vše ve skice, použijte standardní klávesovou zkratku Ctrl+A nebo možnost Úpravy→ Vybrat vše z menu.

Kopírování, vyjmutí a vložení

introduced in 1.0

Standardní klávesové zkratky Ctrl+C, Ctrl+X a Ctrl+V lze použít ke kopírování, vyjmutí a vložení vybrané geometrie Sketcheru včetně souvisejících vazeb. Tyto nástroje jsou však k dispozici také v menu Sketch → Nástroje náčrtu. Lze je použít v rámci stejného náčrtu, ale také mezi různými náčrtky nebo samostatnými instancemi FreeCADu. Jelikož jsou data zkopírována do schránky ve formě kódu Pythonu, lze je použít i jinými způsoby (např. sdílet na fóru).

Osvědčené postupy

Každý uživatel CADu si postupem času vyvine svůj vlastní způsob práce, ale existuje několik užitečných obecných zásad, které je dobré dodržovat.

Překlopení

Jev, kdy plně omezený náčrt, obvykle po významné změně jedné z jeho dimenzí, dosáhne nezamýšleného nového stavu, se nazývá „překlopení“. V následujícím příkladu změna jednoho rozměru zcela mění tvar náčrtu. Všimněte si, že náčrt s novým tvarem je stále plně zavazben.

Původní náčrt (vlevo) a stejný náčrt po zvýšení hodnoty 20 mm na 1000 mm (vpravo)

Metody ke snížení překlápění

Měňte rozměry po malých krocích

To není vždy praktické, ale změna hodnot rozměrů po menších krocích může fungovat.

Použijte jiný řešič

Řešitel LevenbergMarquardt, který není výchozím řešitelem, je známý tím, že je méně náchylný k překlápění. Více informací najdete v dialogovém okně Sketcheru.

Použijte horizontální a vertikální rozměry

Použití horizontálních a vertikálních rozměrů namísto vazeb rovnosti může zabránit převrácení. Body omezené těmito rozměry si nezmění místa. Na obrázku výše jsou přidané (oranžové) rozměrové vazby propojeny s původními rozměry pomocí výrazů.

Použijte úhlové rozměry

Místo horizontální a vertikální vazby lze použít také úhlové rozměry. Úhel mezi hranami vázaný rozměry úhlů se nezmění. 180° se nestane 0°, 90° se nestane 270° atd. Na obrázku byly nahrazeny všechny vodorovné a svislé vazby, ale již nahrazení dvou z nich je v tomto případě účinné.

Návody

Skriptování

Stránka Sketcher scripting obsahuje příklady toho, jak vytvářet vazby pomocí skriptů v jazyce Python.

Příklady

Několik nápadů, co lze pomocí nástrojů Sketcheru vytvořit, najdete na stránce Příklady Sketcheru.