Ten poradnik wprowadza użytkowników do środowiska pracy Projekt Części. W tym poradniku stworzymy model przestrzennej bryły części pokazanej na powyższym obrazku. W rysunku na końcu tego akapitu podane są wszystkie niezbędne wymiary do wykonania zadania.
Rozpoczniemy od utworzenia podstawowego kształtu bryły ze szkicu bazowego, a następnie będziemy rozbudowywać ten kształt, dodając tzw. cechy. Cechy te będą dodawać materiał do bryły lub usuwać go z niej za pomocą dodatkowych szkiców i towarzyszących im operacji.
Nazwane wiązania posłużą do przechowywania wymiarów, do których będzie można się odwołać w dalszej części budowy modelu. Na przykład, aby zmienić szerokość modelu z 53 mm, jak na rysunku technicznym, na 55mm wystarczy zmodyfikować wartość Długość' odpowiedniego nazwanego wiązania w szkicu głównym, a cały model odpowiednio się zmodyfikuje. Jest to projektowanie "parametryczne" w działaniu.
Geometrie zewnętrzne są potencjalnie objęte Problemom nazewnictwa topologicznego. Będziemy ich używać tylko wtedy, gdy będzie to absolutnie konieczne i będziemy starali się odwoływać do najbardziej stabilnych dostępnych elementów. Odwoływanie się do krawędzi i wierzchołków szkiców jest zwykle bardziej stabilne niż odwoływanie się do krawędzi i wierzchołków wygenerowanej geometrii bryłowej.
Ten poradnik nie będzie wykorzystywał wszystkich funkcji i narzędzi dostępnych w środowisku pracy Projekt Części, ale zapewni podstawy, na których użytkownicy mogą budować swoją wiedzę i umiejętności.
Ten poradnik zawiera szczegółowe instrukcje, gdy opisuje daną operację po raz pierwszy. Kolejne operacje będą miały bardziej zwięzły opis. W razie wątpliwości należy znaleźć operację, która zawiera bardziej szczegółowy opis. Na przykład podczas tworzenia szkicu po raz pierwszy proces wyboru płaszczyzny szkicu będzie szczegółowo wyjaśniony, dla kolejnych szkiców nie będzie.
Wszystkie wymienione narzędzia są dostępne z pasków narzędziowych oraz z menu.
Ten poradnik zakłada, że opcja Wiązania automatyczne w oknie Edycja kontrolek Szkicownika jest zaznaczona. Dzięki temu niektóre wiązania zostaną zastosowane automatycznie. W przeciwnym razie trzeba będzie zastosować je samodzielnie.
Jeśli solver szkicownika wykryje zbędne wiązanie, zmieni kolor szkicu na pomarańczowy. Przed dodaniem kolejnych wiązań należy usunąć nadmiarowe wiązania. Nadmiarowe wiązania są widoczne w panelu zadań, kliknij niebieskie odniesienie i naciśnij Usuń.
Kolor wymieniony powyżej jest kolorem domyślnym, można go zmienić w preferencjach. To samo dotyczy innych kolorów wymienionych w tym poradniku.
Z narzędzia do rysowania Szkicownik wychodzimy naciskając klawisz Esc lub klikając prawym przyciskiem myszy pusty obszar okna widoku 3D. Kursor myszki zmieni swój wygląd na standardowy kursor ze strzałką. Jeśli naciśniesz Esc jeszcze raz, wyjdziesz z trybu edycji szkicu. Aby powrócić do edytora, kliknij zakładkę Model, a następnie kliknij dwukrotnie element Szkic w Widoku drzewa lub kliknij go prawym przyciskiem myszki i wybierz Edycja szkicu z menu kontekstowego. Aby uniknąć opuszczania trybu edycji po zbyt częstym naciskaniu klawisza Esc, zmień preferencje Klawisz Esc umożliwia wyjście z trybu edycji szkicu, zobacz stronę Ustawienia szkicownika.
Możliwe jest, że niektóre elementy w panelu zadań, na przykład przycisk OK, nie są widoczne, jeśli panel nie jest wystarczająco szeroki. Możesz go poszerzyć, przeciągając jego prawy brzeg. Umieść kursor myszki nad krawędzią, gdy kursor zmieni wygląd na dwukierunkową strzałkę, przytrzymaj lewy przycisk myszki i przeciągnij.
Przycisk >> na pasku narzędzi wskazuje, że pasek narzędzi jest skrócony. Możesz użyć wspomnianego przycisku, aby rozwinąć, lub przenieść pasek narzędzi w miejsce, gdzie jest więcej miejsca. Aby przesunąć pasek narzędziowy umieść kursor myszki nad uchwytem przed pierwszą ikoną na pasku narzędziowym, przytrzymaj lewy przycisk myszki i przeciągnij.
W trakcie cyklu rozwoju v0.21 wprowadzono nową ikonę dla narzędzia Utwórz polilinię: . Stara ikona wygląda tak: . W tym poradniku będziemy używać nowej ikony.
Zapoznaj się z informacjami na stronie środowisko pracy Szkicownik, aby uzyskać bardziej szczegółowe wyjaśnienie niektórych terminów używanych tutaj.
Rozpoczynamy
Najpierw upewnij się, że właśnie jesteś w środowisku pracy Projekt Części. W razie potrzeby wybierz go z listy rozwijanej Środowisk pracy. Po uruchomieniu go należy utworzyć nowy dokument, jeśli jeszcze tego nie zrobiłeś. Dobrym nawykiem jest częste zapisywanie swojej pracy, dlatego najpierw zapisz nowy dokument, nadając mu dowolną nazwę.
Cała praca w ramach środowiska pracy Projekt Części zaczyna się od Zawartości. Kliknij Utwórz zawartość, aby ją utworzyć i aktywować. Zauważ, że możliwe jest również pominięcie tego kroku: podczas tworzenia szkicu za pomocą narzędzia środowiska Projekt Części Utwórz szkic, jeśli nie zostanie znaleziona żadna istniejąca zawartość, nowa zostanie automatycznie utworzona i aktywowana.
Szkic główny
Szkic główny zawiera prostokątny kształt podstawy modelu oraz dwa nazwane wiązania, które dostarczą prawidłowe wymiary do innych części modelu: długość, która będzie zawierać 53 mm (wynik dodania wymiaru 39 mm do dwóch boków 7 mm), oraz szerokość, która będzie zawierać 26 mm. Aby móc wykorzystać symetrię modelu w dalszych krokach, górna krawędź prostokąta zostanie wyśrodkowana względem punktu odniesienie położenia za pomocą wiązania symetrycznego.
Sketch
Fig: MS1Fig: MS2Fig: MS3Fig: MS4Fig: MS5Fig: MS6
Krok A: Utwórz szkic
Kliknij Utwórz szkic. Spowoduje to utworzenie szkicu w obrębie właśnie utworzonej bryły. Będzie on nosił nazwę Szkic.
Otworzy się panel zadań podobny do tego z Rys. MS1, w którym należy wybrać, do której płaszczyzny zostanie dołączony szkic.
Wybierz XY_Plane z listy lub wybierz tę płaszczyznę w oknie widoku 3D.
Kliknij OK.
FreeCAD automatycznie przełączy się na środowisko pracy Szkicownik
Szkic jest otwierany w trybie edycji: zobaczysz coś w rodzaju Rys: MS2. Wskazane są osie X (linia czerwona) i Y (linia zielona) szkicu oraz jego punkt odniesienia położenia (czerwony punkt).
Podczas gdy narzędzie jest aktywne kursor ma następujący wygląd:
Wybierz dwa punkty, aby utworzyć prostokąt z grubsza wyśrodkowany wokół osi Y podobnie jak na Rys: MS3. Uwaga:
Nie umieszczaj punktów na osi, ponieważ Solver automatycznie zastosuje wiązania, które później stworzą problemy.
Wymiary prostokąta są w tym momencie nieistotne. Zostaną one przypisane za pomocą więzów w późniejszym kroku.
Po zakończeniu naciśnij Esc lub kliknij prawym przyciskiem myszy, aby zakończyć pracę z narzędziem.
Krok C: Przypisz wiązanie poziome
Wybierz linię zdefiniowaną przez P2 i P3 w Rys: MS3. Etykiety takie jak P1, P2 itd. nie będą się pojawiały w szkicach, zostały dodane do odniesienia na rysunkach w tym poradniku.
Pomiędzy punktami końcowymi wybranej linii pojawi się wymiar. Ten wymiar to aktualna wartość długości.
Dodatkowo pojawi się okno dialogowe:
Przypisz Długość = 53 mm
Aby można było później odwołać się do tego wymiaru potrzebna jest jego nazwa. Możesz użyć dowolnej nazwy, musi być ona tylko unikalna w obrębie szkicu. Przypisz Nazwę = długość.
Kliknij OK.
Wynik powinien być podobny do Rys. MS4
Krok D: Przypisz wiązanie symetrii
Wybierz punkty P2 i P3 prostokąta.
Wybierz punkt odniesienia położenia szkicu. Uwaga: kolejność wyboru punktów jest ważna.
Dla ostatniego punktu końcowego odcinka upewnij się, że wybierasz pierwszy punkt kształtu. Punkt zmieni kolor i zobaczysz symbol wiązania zbieżności w pobliżu kursora. Wiązania zbieżności muszą być jawne. Nie wystarczy, że dwa punkty pokrywają się wizualnie.
Naciśnij klawisz Esc lub kliknij prawym przyciskiem myszy, aby opuścić narzędzie.
Krok C: Przypisz wiązania
Trzy pionowe i poziome wiązania, które widzisz na obrazku, powinny zostać dodane automatycznie, o ile narysowałeś te linie w ten sposób. Jeśli tego nie zrobiłeś, musisz je dodać.
Wybierz punkt P2 oraz oś Y szkicu i zastosuj wiązanie punktu na obiekcie. Ponieważ szkic jest dołączony do YZ_Plane, oś Y szkicu nie pokrywa się z osią Y obiektu Zawartości.
Wybierz punkt odniesienia położenia i punkt P1 i zastosuj wiązanie poziome. Możesz zapytać dlaczego nie wiązanie zbieżności?. Więc spróbuj (i cofnij). Szkic zmieni kolor na pomarańczowy i pojawi się komunikat solvera Wiązania nadmiarowe. Ponieważ linia od P1 do P2 została już związana w pionie, jedynym pozostałym stopniem swobody jest współrzędna Y linii P1. Wiązanie zbieżności ustawia zarówno współrzędną X jak i Y na zero, ale współrzędna X jest już określona. Z kolei wiązanie poziome ustawia na zero tylko współrzędną Y, co jest wystarczające.
Wybierz linię zdefiniowaną przez punkty P2 i P3, zastosuj zwiąż odległość poziomą, i przypisz jej Długość = 5 mm.
Wybierz linię zdefiniowaną przez punkty P1 i P2, zastosuj zwiąż odległość pionową, i przypisz jej Długość = 26 mm.
Dla tej wartości użyjesz wiązania z określeniem nazwy za pomocą wyrażeń.
Aby to zrobić, kliknij mały przycisk w polu tekstowym „Długość”: .
Zostanie wyświetlone nowe okno dialogowe o nazwie „Edytor formuł” zawierające pole wprowadzania i etykietę „Wynik:”, podobne do poniższego obrazka: Kiedy zaczniesz pisać w polu wejściowym, zobaczysz kilka automatycznych uzupełnień.
Wybierz etykietę szkicu. W naszym przypadku potrzebujemy <<Sketch>>.. Zwróć uwagę na kropkę po etykiecie.
Aby wybrać wiązanie z określeniem nazwy "szerokość", należy najpierw wpisać Constraints. z kropką.
Tutaj działa automatyczne uzupełnianie.
Aby dodać "szerokość", automatyczne upełnianie nie jest jeszcze dostępne, więc wypełnij komórkę, aby przeczytać <<Sketch>>.Constraints.szerokość. Jeśli wszystko poszło dobrze, czerwony komunikat o błędzie po Wynik: został zastąpiony poprawną wartością, jak na poniższym obrazku:
Kliknij OK, aby zamknąć okno dialogowe Edytor formuł.
Kliknij OK, aby zamknąć okno dialogowe Wstaw długość.
Powinieneś mieć w pełni związany szkic podobny do tego na Rys.: MP2.
Zwróć uwagę na różne kolory używane dla wiązań odległości przypisywanych za pomocą wyrażeń oraz te przypisywane z podaniem długości.
Krok D: Zamknij szkic
Kliknij Zamknij u góry panelu Zadań, aby wyjść z trybu edycji szkicu.
Dla okreśenia parametru Długość ponownie użyj wyrażenia, ale tym razem wpisz <<Sketch>>.Constraints.długość. To powinno dać wynik 53 mm.
Zaznacz Symetrcznie do płaszczyzny.
Kliknij OK, aby zamknąć panel zadań.
Powinieneś teraz otrzymać bryłę jak pokazano na Rys: MP3.
Wycięcia w narożnikach
W przypadku wycięć narożnych do modelu dodawane są dwa elementy. Do utworzenia pierwszego wycięcia użyto funkcji kieszeń, opartej na innym szkicu, a następnie cecha ta jest modyfikowana odbiciem lustrzanym.
Sketch002
Fig: CC1Fig: CC2Fig: CC3
Krok A: Ukryj bryłę
Ukryj właśnie utworzoną bryłę: Wybierz obiekt Pad i kliknij klawisz Spacja.
Krok B: Utwórz szkic
Kliknij Utwórz szkic i utwórz szkic dołączony do płaszcyzny XZ_Plane. Szkic będzie nosił nazwę Sketch002.
Krok C: Dodaj geometrię
Wybierz Utwórz prostokąt, i narysuj prostokąt. Nie twórz go zbyt blisko osi, aby uniknąć wygenerowania automatycznych więzów, które utrudniałyby późniejsze przesunięcie go do właściwej pozycji.
Zakończ pracę z narzędziem.
Krok D: Przypisanie więzów wymiarowych
Wybierz jedną z poziomych linii, zastosuj zwiąż odległość poziomą, i przypisz wartość 11 mm.
Powinieneś otrzymać rozwiązanie podobne jak na Rys: CC1.
Krok E: Zamknij szkic
Kliknij Zamknij. Sketch002 na tym etapie nie jest w pełni związany.
Krok F: Wyświetl poprzednie szkice
Aby skorzystać z narzędzia geometria zewnętrzna, szkice, do których elementów chcemy się odwołać, muszą być widoczne. Upewnij się, że Sketch i Sketch001 są widoczne. Użyj klawisza Spacja do przełączania widoczności w razie potrzeby. Rozwiń węzeł Pad w Widoku drzewa, aby uzyskać dostęp do obiektuSketch001.
Krok G: Dodaj geometrię zewnętrzną i w pełni zwiąż szkic
Kliknij dwukrotnie Sketch002, aby wejść w tryb edycji.
Obróć widok tak, aby wyraźnie widzieć punkty, jak pokazano na Rys: CC2. Ułatwi to kolejne kroki. Zauważ, że początkowe położenie prostokąta może być inne w Twoim szkicu.
Podczas gdy narzędzie jest aktywne kursor ma następujący wygląd:
Wybierz punkt P1 w Rys: CC2. Wybrany punkt zostaje dodany do szkicu jako geometria zewnętrzna. Będzie on wyświetlany w sekcji Elementy w panelu zadań z fioletową ikoną X lub, dostępne w wersji 0.21, ikoną fioletowej kropki.
Mając wciąż aktywne narzędzie wybierz punkt P2 na Rys: CC2. Ta zewnętrzna geometria powinna również pojawić się w sekcji Elementy.
Zakończ pracę z narzędziem.
Wybierz punkt P1 i punkt P3 i zastosuj zwiąż odległość pionową. Prostokąt zostanie wyrównany do pozycji X punktu P1.
Wybierz punkt P2 i punkt P3 i zastosuj zwiąż odległość poziomą. Prostokąt zostanie wyrównany do pozycji Y P2.
Twój szkic powinien być w pełni związany, tak jak na Rys. CC3.
Krok H: Zamknij szkic
Kliknij Zamknij.
Kieszeń
Fig: CC4Fig: CC5
Do stworzenia wycięcia użyjemy narzędzia Kieszeń. Narzędzie to jest przeciwieństwem narzędzia Wyciągnij. Podczas gdy narzędzie Wyciągnij dodaje materiał, narzędzie Kieszeń usuwa materiał.
Powinieneś uzyskać efekt przypominający ten z Rys: CC4
Odbicie lustrzane
Zamiast tworzyć kolejny szkic i kieszeń, wykorzystujemy symetrię modelu względem płaszczyzny YZ i użyjemy narzędzia odbicie lustrzane do stworzenia drugiego wycięcia.
Otwiera się panel zadań Parametry odbicia lustrzanego.
Z menu rozwijanego wybierz PłaszczyznęPionowa oś szkicu . Płaszczyzna zostanie zdefiniowana przez tę oś (oś Y), a także przez oś Z szkicu. Zauważ, że wybranie Płaszczyzny bazowej YZ dałoby ten sam efekt.
Kliknij OK.
Powinieneś mieć teraz część, która wygląda jak ta na Rys: CC5.
Boki
Boki tworzymy w podobny sposób, ale zamiast usuwać materiał będziemy dodawać materiał za pomocą funkcji wyciągnij.
Sketch003
Fig: SD1Fig: SD2Fig: SD3
Upewnij się, że Szkic jest widoczny, a obiekt Mirrored jest ukryty.
Kliknij narzędzie utwórz szkic i wygeneruj nowy szkic dołączony do płaszczyzny XY_Plane. Szkic będzie nosił nazwę Sketch003.
Kliknij utwórz prostokąt i utwórz prostokąt podobny do mniejszego prostokąta na Rys: SD1. Ponieważ prostokąt jest przesunięty względem osi X, nie powinno to wywołać automatycznego dowiązania punktu na obiekcie.
Wybierz punkt P1 jak pokazano na Rys: CC2 z obiektu Szkic.
Zamknij narzędzie.
Zastosuj następujące wiązania:
Wybierz jedną z poziomych linii, zastosuj narzędzie zwiąż odległość poziomą, i przypisz wartość 7 mm.
Wybierz jedną z pionowych linii, zastosuj narzędzie zwiąż odległość pionową i przypisz to wyrażenie: <kod><<Szkic >>.Constraints.szerokosc.
Wybierz punkt lewy górny utworzonego prostokąta (oznaczony TL na Rys.: SD1) i nowo dodany punkt geometrii zewnętrznej i zastosuj narzędzie wiązanie zbieżności.
Upewnij się, że PłaszczyznaPionowa oś szkicu jest zaznaczona.
Kliknij OK.
Powinieneś teraz mieć część, która wygląda jak na Rys: SD3.
Uwaga
Nasze dwie operacje odbicia lustrzanego mają wspólną płaszczyznę symetrii, więc moglibyśmy nieco uprościć nasz model łącząc je. W tym celu:
Pomiń pierwszą operację odbicia lustrzanego.
Wybierz zarówno Pad001 jak i Pocket w kroku 1 powyższej operacji Mirrored001.
Podkreśla to ważną koncepcję, że odzwierciedlamy wybrane cechy (operacje, które wykonaliśmy na bryle, w wybranej kolejności), a nie samą bryłę.
Środkowy otwór
Teraz czas na najtrudniejszą część naszego modelowania, wyzwanie, które pojawia się, ponieważ niektóre wymiary otworu centralnego są zdefiniowane wzdłuż skośnej ściany. Jeśli użyjesz tej ściany, powstałej w wyniku wyciągnięcia obiektu Sketch001, jako odniesienia dla następnego szkicu, narazisz się na problem nazewnictwa topologicznego. Lepszym rozwiązaniem jest odwołanie się do samego obiektu Sketch001.
Sketch004
Fig: CH1Fig: CH2
Spraw, aby Sketch001 był widoczny, a ukryj Sketch i Mirrored001.
Kliknij utwórz szkic i utwórz nowy szkic dołączony do YZ_Plane. Szkic będzie nosił nazwę Sketch004.
Kliknij utwórz polilinie i wyznacz polilinię taką, jaką wskazują punkty P1, P2, P3 i P4 na Rys: CH1.
Pamiętaj, aby zamknąć polilinię wybierając pierwszy punkt. Dzięki temu powstanie wymagane wiązanie zbieżności.
Zamknij narzędzie.
Sprawdź zastosowane wiązania:
Usuń zbędne więzy pionowe zastosowane do linii zdefiniowanej przez P1 i P2.
Upewnij się, że więz poziomy został zastosowany do linii zdefiniowanych przez P1 i P4 oraz P2 i P3.
Upewnij się, że wiązanie punktu na obiekcie zostało zastosowane do P1 i osi Y oraz do P2 i osi Y.
Wybierz linię zdefiniowaną przez EGP1 i EGP2 w Sketch001, wskazaną przez fioletowy kolor na Rys: CH2.
Zamknij narzędzie.
Zastosuj wiązanie punkt na obiekcie do P3 i geometrii zewnętrznej, a następnie powtórz tę operację dla P4. To sprawi, że linia zdefiniowana przez P3 i P4 będzie pokrywać się z linią zdefiniowaną przez EGP1 i EGP2.
Wybierz linię P3 do P4, zastosuj wiązanie odległości, i przypisz Długość = 17 mm
Wybierz punkty EGP2 i P4, zastosuj wiązanie odległości, i przypisz Długość = 7 mm.
W ten sposób powstanie w pełni związany szkic, taki jak na Rys: CH2.
W zakładce Dane Edytora właściwości zmień wartość właściwości Ulepsz na Prawda. Edytor właściwości znajduje się w zakładce Model w Widoku złożonego.
Uwagi
Dla Pocket001 mogliśmy alternatywnie użyć opcji TypWymiar , zaznaczyć Symetrycznie do płaszczyzny i wpisać wartość 17 mm dla Długości.
Udoskonal spróbuje usunąć szwy pozostawione przez poprzednie operacje. Zaleca się, aby dopracować tylko bryłę ostateczną, ponieważ niektóre operacje mogą się nie powieść, jeśli poprzednia cecha została dopracowana. Jednakże są też przypadki, w których funkcja ulepsz może sprawić, że operacja się powiedzie. Dlatego w razie problemów należy sprawdzić tę właściwość i przetestować. Niestety nie ma jeszcze ogólnej zasady, którą należałoby się kierować.
Wynik
Model jest kompletny. Powinien wyglądać jak na poniższym obrazku.
Na koniec wybieramy Szkic w Widoku Drzewa i na zakładce Dane w Edytorze właściwości szukamy Szkic → Wiązania. Rozwiń ten węzeł i zmień wiązania długość i szerokość. Model powinien ulec zmianie parametrycznej.