Курс лекций по 3D печати. Лекция 8. Параметрическое моделирование.

Параметрическое — моделирование с указанием точных размеров, параметров и инструментов.

Самым перспективным инструментом для параметрического моделирования я считаю Dassault Solidworks. Однако, стоимость лицензии — для многих проблема. Мое ПО по-умолчанию — Autodesk Fusion 360.

Кому интересно — прошу внутрь.

Прошлая лекция рассказывала о программе SketchUp. Чем хорош Скетчап — быстротой с которой создается модель. Легкостью повторения элементов. Множеством подсказок: средняя точка, продолжение направления, «золотая пропорция» и т. д.

А плох Скетчап тем же самым - своей легкостью. Проектирование в нем не создает связей между элементами и затрудняет редактирование. Помимо этого, многие заметят, что функционал этой программы недостаточен для многих идей.

Для проектирования моделей «в размер» или «по чертежам» требуется иной подход — параметрическое моделирование. Оно отличается от эскизного тем, что все элементы модели создаются с привязкой друг к другу, к точке начала координат с указанием размеров и величин. Как я уже сказал, Солидворкс наиболее востребован на рынке и позволяет много больше, чем надо 3D-печати. Он стоит как чугунный мост, потому я буду рассказывать о Fusion 360. Этим ПО можно бесплатно пользоваться в течение 3 лет для учащихся и учебных заведений, 1 год для стартапов и хобби. Сразу предупреждаю, особенностью Fusion 360 является его «облачность» - невозможность/ограниченность сохранять проекты на локальный компьютер. Часть функций, например конвертация в STL, тоже осуществляется в облаке. Все ваши проекты привязаны к аккаунту Autodesk. Лицензия на Fusion 360 требует платного продления. Операционная система Windows (или MacOS). Надеюсь в комментариях кто-нибудь поделится альтернативами opensource.

Моделирование во Fusion360 начинается с чертежей — Sketches — где вы создаете чертеж будущего изделия. Затем к чертежам применяются инструменты, создающие объемные тела-объекты. Затем к телам применяются модификаторы, например фаски, повороты, объединения и прочее. После этого можно задать точки соединения тел и прочие функции.

Удобство такого подхода к моделированию заключается в возможности на любом этапе изменить размеры в чертеже или в модификаторе, и Фьюжн360 автоматически пересчитает итоговую модель. Fusion360 очень эффективен для нужд прототипирования. Когда требуется систематически модернизировать модель.

Fusion360 значительно более ресурсоемкий, чем Sketchup. Менее дружелюбен к тач-паду. Значительно более функционален. Наличие мыши упростит вашу жизнь и ускорит моделирование.

Ориентация в пространстве осуществляется СКМ (средней кнопкой мыши), либо с помощью ориентационного куба в правом верхнем углу рабочей области. Там же, чуть выше, вы найдете меню вашего профиля, в котором находятся Preferences. В нем можно переключить единицы измерений, какую статистику отправлять в глобальные корпорации, личные предпочтения по расположению осей и привычному управлению, а так же можно изменить качество графики под стать вашей видео-карте.

Теперь обратите внимание на браузер объектов, расположенный в левой части рабочего поля. Это еще один элемент навигации, не встречающийся в Sketchup. С помощью него можно легко и быстро применять инструменты к отдельным объектам, задавать видимость на рабочем поле. А так же делить композицию на отдельные компоненты. Как в СкетчАп, только значительно удобнее пользоваться.

Хорошей практикой считается начинать моделирование с создания отдельного компонента. А чертежи в корне проекта оставлять для общей композиции вашего проекта (для вспомогательных элементов).Вернемся к моделированию. Многие инструменты рисования обладают горячей клавишей, что позволяет быстро моделировать без мыши, пользуясь клавиатурой и тачпадом. В программе есть быстрый вызовов любого инструмента через горячую клавишу S — search — поиск.Вызвав это меню поиска, вы можете напечатать первые буквы названиянужного инструмента и даже добавить его в меню search .

Полезно и в этом ПО запомнить базовые горячие клавиши:

S — search — меню поиска и быстрого запуска инструментов.

L — line — прямая линия.

R — rectangle — квадрат начиная от центра

С — circle — круг начиная от центра.

M — move — перемещение/вращение.

T - trim - подрезать (удалить)

Общий принцип моделирования прост: создай компонент — сделай чертеж в нужной плоскости — вытяни тела — модифицируй различными инструментами.

Залог успеха — чертеж, который однозначно трактуется и вами, и машиной — в котором указано достаточное количество размеров, отступов и взаимосвязей между примитивами - параллельности, перпендикулярности и подобное. Примитивы, не имеющие однозначного расположения отображаются синим цветом, четко размещенные на чертеже — черным.После чертежа приходит время вытягивания тел инструментами из блока Create, например E(xtrude) или Revolve (создание тел вращения).

Все примененные инструменты попадают на шкалу времени внизу экрана. Вы в любой момент времени можете изменить параметры примененных инструментов, например, изменить высоту вытянутого тела. И это изменение повлияет на всю шкалу времени, на конечный вид модели.

Освоение данного ПО целесообразно начинать с текущей задачи: моделирование детали «в размер», то есть повторение эскиза/чертежа. В отличие от Sketchup, скупой язык машинного черчения труден на первых порах, и потому я рекомендую обратиться к видеоурокам. Так же вам придется разобраться в различных вариантах расчета длин: Fusion 360 позволяет указывать длины различными способами, начиная от точных величин, до офсетов от указанного объекта.

Fusion360 имеет большую популярность. На youtube присутствует множество видео-уроков по эффективному использованию различных инструментов. В первый день освоения этой программы, мне очень помогло вот это видео от Рената Абайдулина. Количество инструментов в Fusion360 велико. Полезным будет осваивать их по мере надобности. Для этих целей посоветую канал Дядя Паша Fusion 360 и канал Ларса Кристенсена.

Подводя итог данной лекции, скажу что Fusion360 эффективен при проектировании «по чертежам заказчика», для точного следования размерам, для моделирования деталей механизмов и подобного, при прототипировании.

Кроме того, Fusion360 обладает функционалом свободного изменения формы (режим sculpt), режимом специально адаптированным для фрезеров с ЧПУ (manufacture) и многими другими возможностями с которыми я сам не знаком. Эдакий Solidworks в миниатюре. Если в будущем вы собираетесь заниматься моделированием на профессиональном уровне, ПО Fusion360 будет хорошим шагом вперед для ваших навыков.