Sketcher Workbench/it

Introduzione

Con l'Ambiente Sketcher è possibile creare schizzi 2D destinati all'uso in altri ambienti di lavoro. Gli schizzi 2D sono il punto di partenza per molti modelli CAD. In genere definiscono i profili e i percorsi per le operazioni di creazione di forme 3D. Un modello può dipendere da diversi schizzi per la sua forma finale.

Insieme alle operazioni booleane definite in Ambiente Part, l'ambiente Sketcher, o "The Sketcher" in breve, costituisce la base della geometria solida costruttiva (CSG) metodo di costruzione dei solidi. Insieme alle operazioni in Ambiente PartDesign, costituisce anche la base della metodologia di modifica delle funzioni per la creazione di solidi. Ma anche molti altri ambienti di lavoro utilizzano gli schizzi.

L'ambiente Sketcher mette a disposizione i vincoli, che consentono alle forme 2D di seguire precise definizioni geometriche in termini di lunghezza, angoli e relazioni (orizzontalità, verticalità, perpendicolarità, ecc.). Un risolutore di vincoli calcola l'estensione vincolata della geometria 2D e consente l'esplorazione interattiva dei gradi di libertà dello schizzo.

Sketcher non è destinato alla produzione di progetti 2D. Una volta utilizzati gli schizzi per generare una lavorazione solida, questi vengono automaticamente nascosti e i vincoli sono visibili solo in modalità Modifica schizzo. Se si ha solo bisogno di produrre viste 2D per la stampa e non si vuole creare modelli 3D, dare un'occhiata all'Ambiente Draft.

Uno schizzo base, completamente vincolato‎.

Vincoli

I vincoli vengono utilizzati per limitare i gradi di libertà di un oggetto. Ad esempio, una linea senza vincoli ha 4 gradi di libertà (abbreviati in "DoF"): può essere spostata orizzontalmente o verticalmente, può essere allungata e può essere ruotata.

Applicando a una linea un vincolo orizzontale o verticale, oppure un vincolo angolare (rispetto ad un'altra linea o ad uno degli assi) si limita la sua capacità di ruotare, lasciandola quindi con solo 2 gradi di libertà. Bloccando uno dei suoi punti rispetto all'origine si rimuove un ulteriore grado di libertà. Applicando un vincolo dimensionale si rimuove l'ultimo grado di libertà. A questo punto, la linea è quindi considerata completamente vincolata.

Gli oggetti possono essere vincolati gli uni rispetto agli altri. Due linee possono essere unite attraverso uno dei loro punti con il vincolo del punto coincidente. È possibile impostare un angolo tra di loro oppure possono essere impostati perpendicolari. Una linea può essere tangente ad un arco o ad un cerchio e così via. Uno schizzo complesso con più oggetti può avere diverse soluzioni e renderlo completamente vincolato può significare che solo una di queste possibili soluzioni è stata raggiunta in base ai vincoli applicati.

Ci sono due tipi di vincoli: geometrici e dimensionali. Essi sono descritti nella successiva sezione dedicata agli Strumenti.

Modificare i vincoli

Quando viene creato un vincolo dimensionale di guida e se la preferenza Richiedi il valore dopo la creazione di un vincolo dimensionale è selezionata (impostazione predefinita), si apre una finestra di dialogo per modificarne il valore.

È possibile inserire un valore numerico o una espressione, ed è possibile nominare il vincolo per facilitarne l'utilizzo in altre espressioni. È anche possibile selezionare la casella di controllo Riferimento per commutare il vincolo in modalità riferimento.

Per modificare il valore di un vincolo dimensionale esistente, effettuare una delle seguenti operazioni:

• Fare doppio clic sul valore del vincolo nella vista 3D.
• Fare doppio clic sul vincolo nella Finestra di dialogo di Sketcher.
• Fare clic con il pulsante destro del mouse sul vincolo nella finestra di dialogo di Sketcher e selezionare l'opzione Cambia valore dal menu contestuale.

Riposizionare i vincoli

I vincoli dimensionali possono essere riposizionati nella vista 3D trascinandoli. Tenere premuto il pulsante sinistro del mouse sul valore del vincolo e spostare il mouse. I simboli dei vincoli geometrici vengono posizionati automaticamente e non possono essere spostati.

Schizzi di profili

Per creare uno schizzo che può essere utilizzato come profilo per generare solidi è necessario seguire alcune regole:

• Lo schizzo deve contenere solo contorni chiusi. Non sono consentiti spazi tra i punti finali, per quanto piccoli.
• I contorni possono essere annidati per creare vuoti, ma non devono autointersecarsi o intersecare altri contorni.
• I contorni non possono condividere i bordi con altri contorni. I bordi duplicati devono essere evitati.
• Non sono consentite connessioni a T, ovvero più di due bordi che condividono un punto comune, o un punto che tocca un bordo.

Queste regole non si applicano alle geometrie di costruzione (colore predefinito blu), che non viene mostrata al di fuori della modalità di modifica o se lo schizzo viene utilizzato per uno scopo diverso. A seconda dell'ambiente di lavoro e dello strumento che utilizzerà lo schizzo del profilo, potrebbero essere applicate ulteriori restrizioni.

Aiuti per il disegno

L'ambiente Sketcher dispone di numerosi aiuti al disegno e altre funzionalità che possono essere utili durante la creazione della geometria e l'applicazione dei vincoli.

Modalità continua

Sono disponibili due tipi di modalità continua: Crea la geometria usando la "Modalità continua" e Creazione dei vincoli con "Modalità continua". Se questi sono selezionati nelle preferenze (impostazione predefinita), gli strumenti correlati verranno riavviati al termine. Per uscire da una modalità continua premere Esc o il pulsante destro del mouse. Questo deve essere ripetuto se uno strumento di geometria in modalità continua ha già ricevuto un input. È inoltre possibile uscire da uno strumento continuo avviando un altro strumento di creazione di geometria o vincoli. Tenere presente che premendo Esc quando nessuno strumento è attivo si uscirà dalla modalità di modifica dello schizzo. Deselezionare Esc permette di uscire dalla modalità di modifica dello schizzo nelle preferenze se si preme spesso inavvertitamente Esc troppe volte.

Vincoli automatici

Per gli schizzi in cui è selezionata l'opzione Vincoli automatici (impostazione predefinita) diversi vincoli vengono applicati automaticamente. L'icona di un vincolo automatico proposto viene visualizzata accanto al cursore quando è posizionato correttamente. Facendo clic con il pulsante sinistro del mouse verrà quindi applicato quel vincolo. Questa è un'impostazione per schizzo che può essere modificata nella finestra di dialogo di Sketcher o modificando la proprietà VistaAutoconstraints dello schizzo.

I seguenti vincoli vengono applicati automaticamente:

• Coincidente
• Punto su oggetto
• Orizzontale
• Verticale
• Tangente
• disponibile dalla versione 1.0: Simmetria (punto medio della linea)

Aggancio

disponibile dalla versione 0.21

È possibile agganciare alle linee della griglia e alle intersezioni della griglia, ai bordi della geometria e ai punti medi di linee e archi e a determinati angoli. Tenere presente che l'aggancio (snap) non produce vincoli di per sé. Ad esempio, solo se l'opzione Vincoli automatici è attivata, l'aggancio a un bordo produrrà un Vincolo punto sull'oggetto. Ma anche solo scegliere un punto sul bordo avrebbe lo stesso risultato.

Parametri On-View

disponibile dalla versione 1.0

A seconda dell'opzione selezionata nelle preferenze possono essere abilitati solo i parametri On-View dimensionali o sia i parametri On-View dimensionali che quelli posizionali. I parametri di posizionali consentono l'immissione di coordinate esatte, ad esempio il centro di un cerchio o il punto iniziale di una linea. I parametri dimensionali consentono l'inserimento di dimensioni esatte, ad esempio il raggio di un cerchio o la lunghezza e l'angolo di una linea. I parametri On-View non sono disponibili per tutti gli strumenti.

Determinazione del punto centrale di un cerchio con i parametri posizionali abilitati

Determinazione del raggio di un cerchio con i parametri dimensionali abilitati

Se i valori vengono immessi e confermati premendo Enter o Tab, i relativi vincoli vengono aggiunti automaticamente. Se vengono visualizzati due parametri contemporaneamente, ad esempio le coordinate X e Y di un punto, è possibile inserire un valore e selezionare un punto per definire l'altro. A seconda dell'oggetto potrebbero essere necessari vincoli aggiuntivi per vincolarlo completamente. I vincoli risultanti dai parametri On-View hanno la precedenza su quelli che possono risultare da Vincoli automatici.

Arco creato inserendo tutti i parametri On-View con i risultanti vincoli creati automaticamente

Visualizzazione delle coordinate

Se Mostra le coordinate accanto al cursore durante la modifica preferenza è selezionato (impostazione predefinita), i parametri dello strumento di geometria corrente (coordinate, raggio o lunghezza e angolo) vengono visualizzati accanto al cursore. Questo è disattivato mentre vengono visualizzati i parametri On-View.

Metodi di selezione

Mentre uno schizzo è in modalità di modifica è possibile utilizzare i seguenti metodi di selezione:

Selezione elemento nella Vista 3D

Come altrove in FreeCAD, un elemento può essere selezionato nella Vista 3D con un singolo clic sinistro del mouse. Ma non è necessario tenere premuto il tasto Ctrl quando si selezionano più elementi. Tuttavia, tenere premuto quel tasto è possibile e ha il vantaggio di poter fare clic in modo errato senza perdere la selezione. Bordi, punti e vincoli possono essere selezionati in questo modo.

Selezione con riquardo nella Vista 3D

La selezione con riquadro nella vista 3D funziona senza utilizzare Std BoxSelection o Std BoxElementSelection:

1. Assicursi che nessuno strumento sia attivo.
2. Effettuare una delle seguenti operazioni:
   • Fare clic in un'area vuota e trascinare un rettangolo da sinistra a destra per selezionare gli elementi che si trovano completamente all'interno del rettangolo.
   • Fare clic in un'area vuota e trascinare un rettangolo da destra a sinistra per selezionare anche gli elementi che toccano o attraversano il rettangolo.

È possibile selezionare tramite riquadro bordi e punti, i vincoli non possono essere selezionati tramite in questo modo.

Selezione della geometria collegata nella Vista 3D

disponibile dalla versione 1.0

Facendo doppio clic su un bordo nella vista 3D verranno selezionati tutti i bordi direttamente e indirettamente collegati a quel bordo tramite i punti finali. Non è necessario che i bordi siano collegati con Vincoli coincidenti, i punti finali devono solo avere le stesse coordinate.

Selezione tramite la finestra Dialogo di Sketcher

I bordi e i punti possono anche essere selezionati dalla sezione Elementi della finestra Dialogo Sketcher e i vincoli dalla sezione Vincoli di quella stessa finestra.

Copia, taglia e incolla

disponibile dalla versione 1.0

Le scorciatoie da tastiera standard, Ctrl+C, Ctrl+X e Ctrl+V , possono essere utilizzate per copiare, tagliare e incollare la geometria dello Sketcher selezionata, inclusi i relativi vincoli. Ma questi strumenti sono disponibili anche dal menu Sketch → Strumenti Sketcher. Possono essere utilizzati all'interno dello stesso schizzo ma anche tra schizzi diversi o istanze separate di FreeCAD. Poiché i dati vengono copiati negli appunti sotto forma di codice Python, possono essere utilizzati anche in altri modi (ad esempio condivisi sul forum).

Strumenti

Gli strumenti dell'Ambiente Sketcher si trovano nel menu Sketch e/o in diverse barre degli strumenti. disponibile dalla versione 0.21: quasi tutte le barre degli strumenti di Sketcher vengono visualizzate soltanto se uno schizzo è in modalità di modifica. L'unica eccezione è che la barra degli strumenti di Sketcher viene visualizzata soltanto se nessuno schizzo è in modalità di modifica.

Alcuni strumenti sono disponibili anche dal menu contestuale Vista 3D mentre uno schizzo è in modalità di modifica o dai menu contestuali della finestra Dialogo Sketcher.

disponibile dalla versione 0.21: se uno schizzo è in modalità di modifica, la barra degli strumenti Struttura è nascosta perché nessuno dei suoi strumenti può essere utilizzato.

Generale

Barra degli strumenti di Sketcher

• Crea schizzo: crea un nuovo schizzo e apre la finestra Dialogo Sketcher per modificarlo.

• Modifica schizzo: apre la finestra di Dialogo Sketcher per modificare uno schizzo esistente.

• Associa schizzo: associa uno schizzo alla geometria selezionata.

• Riposiziona schizzo: posiziona uno schizzo su uno dei piani principali con un offset opzionale. Può essere utilizzato anche per staccare uno schizzo.

• Convalida lo schizzo: Può analizza e riparare uno schizzo che non è più modificabile o ha vincoli non validi o aggiungere vincoli coincidenti mancanti.

• Unisci schizzi: Unisce due o più schizzi.

• Rifletti schizzo: Specchia gli schizzi lungo i loro assi X, Y o l'origine.

Barra degli strumenti in Modalità modifica di Sketcher

• Esci: Termina la modalità di modifica dello schizzo e chiude la finestra Dialogo Sketcher.

• Vista normale allo schizzo: allinea la Vista 3D con lo schizzo.

• Vista in sezione: attiva o disattiva un piano di sezione temporaneo che nasconde eventuali oggetti e parti di oggetti davanti al piano dello schizzo.

Barra degli strumenti di modifica di Sketcher

• Attiva/Disattiva la griglia: attiva o disattiva la griglia nello schizzo attualmente in fase di modifica. Le impostazioni possono essere modificate nel relativo menu. disponibile dalla versione 0.21

• Attiva/Disattiva aggancio: Attiva/disattiva l'aggancio (snap) in tutti gli schizzi. Le impostazioni possono essere modificate nel relativo menu. disponibile dalla versione 0.21

• Configura l'ordine di rendering: L'ordine di rendering di tutti gli schizzi può essere modificato nel relativo menu. disponibile dalla versione 0.21

Altro

• Interrompi l'operazione: Arresta qualsiasi geometria attualmente in esecuzione o strumento di creazione di vincoli.

Geometrie Sketcher

Gli strumenti per creare gli oggetti.

• Punto: Crea un punto.

• Polilinea: Crea una serie di segmenti di linea e arco collegati dai loro punti finali. Lo strumento ha diverse modalità.

• Linea: Crea una linea. disponibile dalla versione 1.0: lo strumento ha tre modalità.

• Crea arco:

• Arco dal centro: Crea un arco in base al suo centro e ai suoi punti finali. disponibile dalla versione 1.0: O dai suoi punti finali e da un punto lungo l'arco.

• Arco per tre punti: Disegna un arco da due punti finali e un punto della circonferenza.

• Arco di ellisse: Crea un arco di ellisse.

• Arco di iperbole: Crea un arco di iperbole.

• Arco di parabola: Crea un arco di parabola.

• Crea cerchio/ellisse:

• Cerchio dal centro: Crea un cerchio in base al suo centro e un punto lungo la circonferenza. disponibile dalla versione 1.0: O da tre punti lungo la circonferenza.

• Cerchio per 3 punti: Crea un cerchio per tre punti lungo la circonferenza. disponibile dalla versione 1.0: Questo è lo stesso strumento di Cerchio dal centro ma con una modalità iniziale diversa.

• Ellisse dal centro: Crea un'ellisse in base al centro, un punto finale di uno dei suoi assi e un punto lungo l'ellisse. disponibile dalla versione 1.0: O da entrambi i punti finali di uno dei suoi assi e da un punto lungo l'ellisse.

• Ellisse per 3 punti: Crea un'ellisse in base ai punti finali di uno dei suoi assi e un punto lungo l'ellisse. disponibile dalla versione 1.0: Questo è lo stesso strumento di Ellisse dal centro ma con una modalità iniziale diversa.

• Crea rettangolo:

• Rettangolo: Crea un rettangolo. disponibile dalla versione 1.0: lo strumento ha quattro modalità. Gli angoli arrotondati e la creazione di una copia sfalsata sono funzioni opzionali.

• Rettangolo centrato: Crea un rettangolo centrato. disponibile dalla versione 1.0: Questo è lo stesso strumento di Rettangolo ma con una modalità iniziale diversa.

• Rettangolo arrotondato: Crea un rettangolo arrotondato. Idem.

• Crea poligono regolare:

• Triangolo: crea un triangolo equilatero. disponibile dalla versione 1.0: Questo è lo stesso strumento di Poligono regolare ma con il numero di lati preimpostato su un valore specifico.

• Quadrato: Crea un quadrato. Idem.

• Pentagono: Crea un pentagono. Idem.

• Esagono: Crea un esagono. Idem.

• Ettagono: Crea un ettagono. Idem.

• Ottagono: Crea un ottagono. Idem.

• Poligono regolare: crea un poligono regolare. È possibile specificare il numero dei lati.

• Asola:

• Asola: Crea un'asola.

• Asola ad arco: Crea un'asola ad arco. disponibile dalla versione 1.0

• Crea B-spline:

• B-spline dai punti di controllo: Crea una curva B-spline dai punti di controllo. disponibile dalla versione 1.0: O per punti nodo.

• B-spline periodica dai punti di controllo: Crea una curva B-spline periodica (chiusa) dai punti di controllo. disponibile dalla versione 1.0: Questo è lo stesso strumento di B-spline dai punti di controllo ma con una modalità iniziale diversa.

• B-spline per i nodi: Crea una curva B-spline per i punti nodo. Idem

• B-spline periodica per i nodi: crea una curva B-spline periodica (chiusa) per i punti nodo. Idem.

• Geometria di costruzione: Attiva/disattiva gli strumenti di creazione della geometria nella/dalla modalità di costruzione oppure attiva/disattiva la geometria selezionata nella/dalla geometria di costruzione.

Vincoli dello Schizzo

Questi sono strumenti per creare vincoli. Alcuni vincoli richiedono l'uso di Vincoli di supporto.

• Vincoli dimensionali:

• Dimensione: E' lo strumento di vincolo sensibile al contesto dell'ambiente Sketcher. In base alla selezione attuale, offre vincoli dimensionali adeguati, ma anche vincoli geometrici. disponibile dalla versione 1.0

• Distanza orizzontale: Fissa la distanza orizzontale tra due punti o i punti finali di una linea. Se viene preselezionato un punto singolo, la distanza è relativa all'origine dello schizzo.

• Distanza verticale: Fissa la distanza verticale tra due punti o i punti finali di una linea. Se viene preselezionato un punto singolo, la distanza è relativa all'origine dello schizzo.

• Distanza: Fissa la lunghezza di una linea, la distanza tra due punti, la distanza perpendicolare tra un punto e una linea; oppure, disponibile dalla versione 0.21, la distanza tra i bordi di due cerchi o archi, o tra il bordo di un cerchio o arco e una linea; o, disponibile dalla versione 1.0, la lunghezza di un arco.

• Raggio/diametro automatico: Fissa il raggio degli archi e dei cerchi di peso B-spline e il diametro dei cerchi.

• Raggio: Fissa il raggio di cerchi, archi e cerchi di peso B-spline.

• Diametro: Fissa il diametro di cerchi e archi.

• Angolo: Fissa l'angolo tra due bordi, l'angolo di una linea con l'asse orizzontale dello schizzo o l'angolo di apertura di un arco circolare.

• Fissa: Applica i vincoli Distanza orizzontale e Distanza verticale ai punti. Se viene selezionato un singolo punto, i vincoli fanno riferimento all'origine dello schizzo. Se vengono selezionati due o più punti, i vincoli fanno riferimento all'ultimo punto della selezione.

• Coincidente (unificato): Crea un vincolo coincidente tra punti, fissa punti su bordi o assi o crea un vincolo concentrico. Combina gli strumenti Coincidente e Punto sull'oggetto. disponibile dalla versione 1.0

• Coincidente: Crea un vincolo coincidente tra punti o un vincolo concentrico.

• Punto su oggetto: Fissa i punti sui bordi o sugli assi.

• Vincoli orizzontali/verticali:

• Orizzontale/verticale: Vincola le linee o le coppie di punti ad essere orizzontali o verticali, a seconda di quale sia il più vicino all'allineamento corrente. Combina gli strumenti Orizzontale e Verticale. disponibile dalla versione 1.0

• Orizzontale: Vincola le linee o le coppie di punti ad essere orizzontali.

• Verticale: Vincola le linee o le coppie di punti ad essere verticali.

• Parallelo: Vincola le linee ad essere parallele.

• Perpendicolare: Vincola due linee ad essere perpendicolari, o due bordi, o un bordo e un asse, ad essere perpendicolari alla loro intersezione. Il vincolo può anche connettere due bordi, costringendoli ad essere perpendicolari in corrispondenza del giunto.

• Tangente o collineare: Vincola due bordi, o un bordo e un asse, ad essere tangenti. Il vincolo può anche connettere due bordi, costringendoli ad essere tangenti in corrispondenza del giunto. Se vengono selezionate due linee, vengono rese collineari.

• Uguale: Vincola i bordi ad avere la stessa lunghezza (linee) o curvatura (altri bordi eccetto le B-spline).

• Simmetrico: Vincola due punti in modo che siano simmetrici intorno ad una linea o asse o intorno ad un terzo punto.

• Blocca: Blocca i bordi sul posto con un singolo vincolo. È destinato principalmente alle B-spline.

• Rifrazione (legge di Snell): Vincola due linee a seguire la legge di rifrazione della luce mentre penetra attraverso un'interfaccia.

• Attiva/disattiva i vincoli:

• Attiva/disattiva vincolo di guida/riferimento: Attiva/disattiva gli strumenti di creazione dei vincoli dimensionali tra la modalità guida e quella di riferimento oppure attiva/disattiva i vincoli dimensionali selezionati tra tali modalità.

• Attiva/disattiva vincolo: Attiva/disattiva i vincoli selezionati.

Strumenti dello Sketcher

• Crea raccordo/smusso:

• Raccordo: Crea un raccordo tra due bordi non paralleli. disponibile dalla versione 1.0: Lo strumento può anche creare uno smusso.

• Smusso: Crea uno smusso tra due bordi non paralleli. È lo stesso strumento di Raccordo ma con una modalità iniziale diversa. disponibile dalla versione 1.0

• Modifica bordo:

• Rifila: rifila/taglia un bordo alle intersezioni più vicine con altri bordi.

• Dividi: Divide un bordo trasferendo la maggior parte dei vincoli.

• Estendi: Estende o accorcia una linea o un arco in una posizione arbitraria o su un bordo o punto di destinazione.

• Geometria esterna: proietta bordi e/o vertici appartenenti ad oggetti esterni allo schizzo sul piano dello schizzo. versione 1.0 e precedenti

• Geometria esterna:

• Crea geometria di proiezione esterna: Crea bordi di proiezione della geometria esterna. disponibile dalla versione 1.1

• Crea geometria di intersezione esterna: Crea bordi di intersezione della geometria esterna con il piano dello schizzo. disponibile dalla versione 1.1

• Copia carbone: Copia tutta la geometria e i vincoli da un altro schizzo nello schizzo attivo.

• Seleziona l'origine: Seleziona l'origine dello schizzo.

• Seleziona l'asse orizzontale: Seleziona l'asse orizzontale dello schizzo.

• Seleziona l'asse verticale: Seleziona l'asse verticale dello schizzo.

• Array transform: Moves or optionally creates copies of selected elements. introduced in version 1.0

• Scale transform: Scales or optionally creates scaled copies of selected elements. introduced in version 1.0

• Elimina tutti i vincoli: Elimina tutti i vincoli dallo schizzo.

• Copy in Sketcher: See Copy, cut and paste.

• Cut in Sketcher: See Copy, cut and paste.

• Paste in Sketcher: See Copy, cut and paste.

Strumenti Sketcher B-spline

• Aumenta la molteplicità di nodo: Aumenta la molteplicità di un nodo B-spline.

• Diminuisci la molteplicità: Diminuisce la molteplicità di un nodo B-spline.

Visualizzazione dello Schizzo

• Show/hide B-spline information layer:

Strumenti obsoleti

• Chiudi forma: Crea una forma chiusa applicando vincoli coincidenti ai punti finali. Non disponibile dalla versione 0.21 e superiori.

Preferenze

Tutorial

• Sketcher Lecture by chrisb. Questo è un documento PDF lungo più di 80 pagine che funge da manuale dettagliato per lo Sketcher. Spiega le basi dell'utilizzo di Sketcher e approfondisce la creazione di forme geometriche e ciascuno dei vincoli.
• Tutorial base di Sketcher per principianti
• Sketcher Micro Tutorial - Pratica con i vincoli
• Requisiti di uno schizzo Requisito minimo per uno schizzo e definizione completa di uno schizzo

Script

La pagina scripting contiene esempi su come creare vincoli da script Python.

Esempi

Per alcune idee su cosa si può ottenere con gli strumenti di Sketcher, dai un'occhiata a: Esempi di Sketcher.