Введение
Этот учебник был первоначально написан Quick61, а переписан и переиллюстрирован vocx.
Это руководство призвано помочь новому пользователю ознакомиться с лучшими практиками применения ограничений в Эскизе в рабочем процессе
Верстака Скетчер.
Существует общее правило работы с ограничениями: чем меньше ограничений с данными (размерами), тем лучше.
Предпочтительнее использовать геометрическое ограничение вместо размерного, если это возможно. Это связано с внутренними особенностями работы решателя ограничений Скетчера.
Настройка
1. Откройте FreeCAD, создайте новый пустой документ с помощью Файл→
Создать.
- 1.1. Переключитесь на Верстак Скетчер из селектора выбор верстака или из меню Вид → Верстак → Скетчер.
Некоторые действия, которые нужно запомнить:
- Нажмите правую кнопку мыши или один раз нажмите Esc на клавиатуре, чтобы отменить выбор активного инструмента в режиме редактирования.
- Чтобы выйти из режима редактирования эскиза, нажмите кнопку Закрыть на панели задач или дважды нажмите Esc на клавиатуре.
- Чтобы снова войти в режим редактирования, дважды щёлкните по эскизу в дереве проекта или выберите его, а затем щёлкните по кнопке
Редактировать эскиз.
Создание эскиза
2. Нажмите на
Создать эскиз
- 2.1. Выберите ориентацию эскиза, то есть одну из базовых плоскостей XY, XZ или YZ. Мы будем использовать плоскость и параметры по умолчанию.
- 2.2. Нажмите OK, чтобы начать построение эскиза.
Примечание: в панели задач разверните раздел Ограничения и убедитесь, что опция Автоматические ограничения отключена. Также отключите привязку сетки и скройте сетку.
Первый вариант: размерные ограничения
3. Мы построим полностью ограниченный квадрат с центром в начале координат.
- 3.1. Нажмите на
Создать линию по точкам (полилинию), затем проведите четыре линии в виде прямоугольника вокруг начала координат.
Эскиз прямоугольника без ограничений.
- 3.2. Выберите одну горизонтальную линию и нажмите
Ограничение расстояния по горизонтали, затем введите 20 мм
.
- 3.3. Выберите другую горизонтальную линию и повторите ограничение с тем же размером.
- 3.4. Выберите одну вертикальную линию и нажмите
Ограничение расстояния по вертикали, затем введите 20 мм
.
- 3.5. Выберите другую вертикальную линию и повторите ограничение с тем же размером.
- 3.6. Выберите одну нижнюю угловую точку (a) и начало эскиза и нажмите
. Ограничение расстояния по горизонтали, затем введите 10 мм
.
- 3.7. Выберите верхнюю угловую точку (b) над предыдущей угловой точкой (a) и начало эскиза и повторите горизонтальное ограничение с тем же размером.
- 3.8. Выберите другую точку нижнего угла (c) и начало эскиза и нажмите
. Ограничение расстояния по вертикали, затем введите 10 мм
.
- 3.9. Снова выберите верхнюю угловую точку (b) и начало эскиза и повторите вертикальное ограничение с тем же размером.
Слева: ограничения точек привязки для сторон. Справа: дополнительные базовые ограничения для внутренних расстояний.
Посмотрев на раздел Ограничения в панели задач, мы видим, что ограничений слишком много; они также загромождают вид эскиза. Кроме того, эти ограничения требуют больших вычислительных затрат от решателя; если для простой формы это не проблема, то для более сложных фигур она может стать проблемой.
Лучший способ: размерные и геометрические ограничения
4. Мы нарисуем тот же квадрат, полностью ограниченный и центрированный в начале координат. При создании нового эскиза убедитесь, что опция Автоматические ограничения отключена.
- 4.1. Нажмите на
Создать линию по точкам (полилинию), затем проведите четыре линии в форме прямоугольника вокруг начала координат.
- 4.2. Выберите одну горизонтальную линию и нажмите
Ограничить горизонталь.
- 4.3. Выберите другую горизонтальную линию и повторите ограничение.
- 4.4. Выберите одну вертикальную линию и нажмите
Ограничить вертикаль
- 4.5. Выберите другую вертикальную линию и повторите ограничение.
Геометрические горизонтальные и вертикальные ограничения.
- 4.6. Select one horizontal line, and press
Horizontal distance, then enter 20 mm
. We see that the other horizontal line changes size at the same time.
- 4.7. Select one vertical line, and press
Vertical distance, then enter 20 mm
. We see that the other vertical line changes size at the same time.
- 4.8. Select one bottom corner point (a), and the origin of the sketch, and press
Horizontal distance, then enter 10 mm
.
- 4.9. Select the top corner point (b) above the previous corner point (a), and the origin of the sketch, and press
Vertical distance, then enter 10 mm
.
Left: datum constraints for only two sides. Right: additional datum constraints for only two interior distances.
This is a better constrained sketch than the first one. The horizontal and vertical geometric constraints allow us to use fewer datum constraints, so our sketch looks less cluttered.
Optimum scheme: mostly geometric constraints
5. We will draw the same square fully constrained, and centered at the origin. When you create the new sketch, make sure the Auto constraints option is disabled.
- 5.1. Click on
Create polyline, then trace four lines in the general shape of a rectangle around the origin.
- 5.2. Select one horizontal line, and press
Horizontal.
- 5.3. Select the other horizontal line, and repeat the constraint.
- 5.4. Select one vertical line, and press
Vertical.
- 5.5. Select the other vertical line, and repeat the constraint.
Geometrical horizontal and vertical constraints.
- 5.6. Select one bottom corner point (a), then the top corner point that is diagonally opposite, and then the origin of the sketch; then press
Symmetric. The two selected points will be equidistant from the origin.
- 5.7. Select two adjacent sides of the rectangle (connected at one corner), and press
Equal length. Notice that due to the symmetry of the corner points, all sides are now of the same size.
Left: symmetric constraint for only two corner points. Right: additional equal length distances for only two adjacent sides.
- 5.8. Select one horizontal line, and press
Horizontal distance, then enter 20 mm
. Due to the symmetric and length equality constraints previously added, we see that all sides become equal at the same time.
All geometric constraints applied, and a single datum constraint for a side.
This is the best way to constrain this sketch, as we only used one datum (dimensional) constraint.
Additional resources
Sketcher
- General: Create sketch, Edit sketch, Attach sketch, Reorient sketch, Validate sketch, Merge sketches, Mirror sketch, Leave sketch, View sketch, View section, Toggle grid, Toggle snap, Configure rendering order, Stop operation
- Sketcher geometries: Point, Polyline, Line, Arc, Arc by 3 points, Arc of ellipse, Arc of hyperbola, Arc of parabola, Circle, Circle by 3 points, Ellipse, Ellipse by 3 points, Rectangle, Centered rectangle, Rounded rectangle, Triangle, Square, Pentagon, Hexagon, Heptagon, Octagon, Regular polygon, Slot, Arc slot, B-spline by control points, Periodic B-spline by control points, B-spline by knots, Periodic B-spline by knots, Toggle construction geometry
- Sketcher constraints:
- Dimensional constraints: Dimension, Horizontal distance, Vertical distance, Distance, Auto radius/diameter, Radius, Diameter, Angle, Lock
- Geometric constraints: Coincident (unified), Coincident, Point on object, Horizontal/vertical, Horizontal, Vertical, Parallel, Perpendicular, Tangent or collinear, Equal, Symmetric, Block
- Other constraints: Refraction (Snell's law)
- Constraint tools: Toggle driving/reference constraint, Activate/deactivate constraint
- Sketcher tools: Fillet, Chamfer, Trim, Split, Extend, External geometry, Carbon copy, Select origin, Select horizontal axis, Select vertical axis, Array transform, Polar transform, Scale transform, Offset geometry, Symmetry, Remove axes alignment, Delete all geometry, Delete all constraints
- Sketcher visual: Select unconstrained DoF, Select associated constraints, Select associated geometry, Select redundant constraints, Select conflicting constraints, Show/hide circular helper for arcs, Show/hide B-spline degree, Show/hide B-spline control polygon, Show/hide B-spline curvature comb, Show/hide B-spline knot multiplicity, Show/hide B-spline control point weight, Show/hide internal geometry, Switch virtual space
Документация пользователя
- Начинающим
- Установка: Загрузка, Windows, Linux, Mac,
Дополнительных компонентов, Docker, AppImage, Ubuntu Snap
- Базовая: О FreeCAD, Интерфейс, Навигация мыши, Методы выделения, Имя объекта, Настройки, Верстаки, Структура документа, Свойства, Помоги FreeCAD, Пожертвования
- Помощь: Учебники, Видео учебники
- Верстаки: Std Base, Arch, Assembly, CAM, Draft, FEM, Inspection, Mesh, OpenSCAD, Part, PartDesign, Points, Reverse Engineering, Robot, Sketcher, Spreadsheet, Surface, TechDraw, Test Framework