3D modellezési alapok: 34 lépés (képekkel)

A 3D modellezést számos alkalmazásban használják a fizikai objektumok ábrázolására a számítógépen. A 3D-s modellezés a Számítógéppel segített tervezés (CAD) részhalmaza, amelyben számítógépet használ, hogy segítse a tervezési folyamatot bármilyen típusú tervezési munkában. Különböző alkalmazásokban használják, főként a számítógép alkatrészeinek tervezésénél, hogy segítsen ezeknek az alkatrészeknek a készítésében vagy megjelenítésében. A számítógépes modellt a méretek, az anyagtípusok stb. Kommunikálására használják, és bárki megtekintheti a tervezést, és felhasználható a számítógépes számvezérelt (CNC) gépek vezérlési útvonalaira.

A 3D modellezés általában hatékonyabbá teszi a termék tervezési folyamatát. A modellezési programok lehetővé teszik a végtermékek létrehozását és megjelenítését, a tervek módosítását és optimalizálását, valamint a tervek, a mérések és az anyagok könnyed dokumentálását. Ha 3D-s nyomtatásról hallott, a 3D-s modellezés az, amit a 3D-s nyomtatás előtt használnak az objektumok tervezéséhez. Ebben az Instructable-ban megtudhatod a 3D modellezés alapjait és miért fontos ez.

kellékek:

1. lépés: 3D modellezés a mérnöki munkában

A filmektől a gyártásig a 3D modellezés hihetetlenül hasznos. Több száz különböző 3D-s tervezőprogram létezik, mindegyik egy adott alkalmazáshoz. A 3D-s modellezés lehetővé teszi a mérnökök számára, hogy a valóságot megelőzően ki tudják öblíteni az ötleteiket, így a legtöbb körülötted látható objektumot a tervezők a 3D tervezőszoftverben tervezték meg, mielőtt elkészítenék őket. A 3D-s tervezés ezért rendkívül fontos: a mérnökök, az építészek és hasonlók a 3D CAD-programokat használják a dolgok tervezéséhez, mielőtt azokat állandóan építik. Például a számítógép minden összetevőjét 3D-s modellező szoftverben modellezték, az egyes részek alakját és költségeit optimalizálták annak használatához, és az összes modellt összeállították a szoftverben, hogy mindegyik jól illeszkedjen. A fájlokat ezután elküldték egy gyártónak, ahol a számítógéppel vezérelt gépek képesek voltak az összes alkatrészt készíteni, és a dolgozók a fájlokat követik, hogy kövessék az összeszerelési lépéseket, hogy fizikailag megépítsék az Ön előtt ülő számítógépet.

2. lépés: 3D-s modellezés a filmekben

Míg a 3D CAD programokat hagyományosan a mérnöki, az architektúra és a dolgok általánosságban használják, a 3D modellezés a filmművészet területén is alkalmazható. A művészek és tervezők 3D objektumokat, lények és világokat terveznek olyan programokban, mint az Autodesk Maya vagy a 3DS Max animációk és termékmegjelenítések számára. Minden animált filmnek szüksége van valamilyen 3D-s tervezésre, hogy létrehozza a filmekben lévő teremtményeket és világokat, és néhány élő akciófilmek tartalmazzák a CGI-t (számítógéppel generált képek), hogy speciális effekteket, részleteket és háttereket hozzanak létre a jelenet létrehozásához és az elemek elemeinek beépítéséhez. film, amely egyébként nem lett volna lehetséges.

3. lépés: Kezdeti lépések

Minden 3D modellezési program a 3D dimenziókban végzett munka alapjaival kezdődik: egyszerű formák és geometriák. A legtöbb CAD program alapformákkal kezdődik, vagy kétdimenziós alakzatok vázlata, amelyek három dimenzióba "extrudálhatók", vagy egyszerű 3D formák, mint például blokkok, hengerek vagy gömbök, amelyek méretei beállíthatók. A fenti két egyszerű program, a Tinkercad, egy egyszerű, bevezető 3D modellezési program, és az Autodesk Inventor, egy professzionális 3D CAD program, amelyet a terméktervezéshez és a szimulációhoz használnak. CAD programokat szerkeszthet, szerkeszthet és manipulálhat az egyszerű alakzatokkal, hogy bonyolultabbakat hozzon létre, amint azt a következő lépésekben mutatom be.

Az alapformáktól és vázlatoktól szinte bármit lehet létrehozni a különböző CAD programok által biztosított eszközök és sablonok segítségével. Ha újdonság a 3D-s modellezési programban, a legtöbb bevezető bemutatót tartalmaz, hogy megismerhesse a szoftvert. Elsősorban az Autodesk Fusion 360-at használom néhány CAD-funkció megjelenítésére, de majdnem minden olyan eljárást fogok megjeleníteni, amely sok CAD-programban megtalálható. Ez nem egy Fusion 360 bemutató, csak megmutatom a 3D CAD szoftver alapfunkcióit, hogy elkezdhessük a kívánt programokat. Néhány program egy kicsit más, mint amit használok, mert másképp vannak beállítva, de ne aggódj! Remélhetőleg még mindig képes leszel kitalálni őket. Első lépésként olyan 3D-s modellezési programot kell találni, amely megfelel az Ön igényeinek. Van néhány, amit felsoroltam. Próbáld ki őket, és kezdj el tervezni!

Ingyenes 3D tervezési programok

Autodesk 123D: A szabad alkalmazások és programok csoportja, amelyek célja a 3D-s tervezés megkönnyítése
Tinkercad: Egy nagyon egyszerű, ingyenes online CAD program, amelynek célja a 3D tartalom létrehozása és nyomtatása
SketchUp: Egy másik egyszerű, könnyen megtanulható CAD program
OpenSCAD: Egy 3D-s tervezőeszköz a programozók számára, amelyek könnyen módosítható mintákat készítenek
Turmixgép: Egy 3D-s tervezőeszköz, amelyet több természetes objektumhoz használnak, sok független stúdió által használt szobrászati, renderelési és animációs képességekkel

Ingyenes diákoknak

Autodesk Inventor: Professzionális mechanikai tervező szoftver a tervezett rendszerek létrehozásához és optimalizálásához
Autodesk Fusion 360: A felhőalapú CAD platform a tervezőknek a tervezési, mérnöki és gyártási folyamatok során történő segítésére szolgál
Autodesk Maya: kiterjedt 3D-s modellezési és animációs szoftver, amelyet sok játékban és filmben használnak
3DS Max: 3D-s modellezés és animációs szoftver, amelyet előadásokhoz, animációkhoz és tervezési vizualizációkhoz használnak

Egyéb 3D Design szoftver

Megbízható munkák: Mérnöki 3D-s tervező szoftver több csomaggal, amelyek segítenek a konkrét alkalmazások tervezésében
Rhino: nagyon sokoldalú 3D-s modellező szoftver, amely az állatoktól az épületekig mindent modellez
TurboCAD: Professzionális az építészet és a mechanikai tervezés 3D-s szoftverprogramja körül

4. lépés: Fájltípusok

A legtöbb 3D-s szoftver lehetővé teszi, hogy pár különböző fájltípusot hozzon létre. Ezek mindegyike lehetővé teszi részfájlok és összeszerelési fájlok létrehozását, mivel minden termék egyetlen elem vagy különböző darabok kombinációja. Az alkotórészek egyedi alkatrészeket jelentenek, és a szerelvények részegységek vagy más szerelvények kombinációit képviselik. A kevésbé használt fájltípusú rajzok a 3D-s formatervezési minták 2D-s megjelenítései, amelyek segítenek a tervezőknek arra, hogy egyetlen papírlapon továbbítsák a részükről vagy összeállításukról szóló információkat. A tervezési programok tartalmazhatnak más fájltípusokat is, amelyek segíthetnek a tervezők és a mérnökök jelenlétében, szimulálásában, animálásában vagy a tervek gyártásában.

5. lépés: Tervezési környezet

Minden CAD programnak van egy hasonló tervezési környezete, amely lehetővé teszi a CAD fájlok megtekintését, szerkesztését és dokumentálását. A fájl maga a környezet közepén helyezkedik el, és a fájl manipulálására szolgáló eszközök az élek körül találhatók. Ismét, ha egy másik programot használ, ezek az eszközök lehetnek különböző helyeken, de végigmegyek a leggyakoribb eszközök és dolgok, amelyeket az ablakban látni fog, amikor megnyit egy fájlt.

6. lépés: Eszközök megtekintése

Ezeket az eszközöket (amelyek az ablak alsó részén találhatók) használják a modell különböző irányzatokban történő megtekintésére. Ezekkel az eszközökkel elforgathatja, pásztázhatja vagy nagyíthatja a fájlt, sőt beállíthatja, hogy egy adott arcra vagy síkra normális legyen a látószög. Ezekkel az eszközökkel az ablakot a tervezés bizonyos szempontjaira összpontosíthatja, ha velük dolgozik. Ezek az eszközök lehetővé teszik a háttér, a perspektíva és a világítás megváltoztatását is.

7. lépés: Tervezési történet

A tervezési előzmények sávja megjeleníti az összes olyan műveletet, amelyet a design szerkesztésére tett. Ez az eszköz meglehetősen gyakori a tervezőszoftverekben, és hihetetlenül hasznos, mivel lehetővé teszi, hogy visszatérjen és szerkeszthesse a tervezett múltbeli műveleteit, beleértve a méretek megváltoztatását, a funkciók eltávolítását vagy megváltoztatását, vagy csak egy bizonyos pontról visszafelé és újraindításához. Ez az eszköz akkor is hasznos, ha lehetővé teszi, hogy Ön és mások láthassák, hogyan hozta létre a részt.

8. lépés: Funkciófa

A Feature Tree, mint a Design History, nyomon követi a munkáját. Ahelyett, hogy a munkáját időnként megjelenítené, a művelet típusától függően megjeleníti. Az alkatrészdokumentumban a Feature Tree segítségével megtekintheti az összes hozzáadott vázlatot, és kiválaszthatja a műveletek, testek és funkciók megtekintését vagy elrejtését. Az összeszerelésben a Feature Tree segítségével megnézheti, hogy milyen részei vannak és hogyan kapcsolódnak egymáshoz.

9. lépés: Az eszköztár

Az Eszköztár a CAD szoftverek nagyon fontos eleme, ez lehetővé teszi, hogy ténylegesen 3D alakzatokat hozzon létre. Az eszköztár minden egyes része olyan funkciókat vagy műveleteket tartalmaz, amelyek lehetővé teszik a modell formázását és szerkesztését. Bár az egyes CAD-programok eszközeinek szervezése más lesz, a legtöbb funkció, amit majdnem mindig találhat valahol a CAD-program eszköztárának számos lapján. Ha nem talál egy konkrét eszközt, ne aggódj! Lehet, hogy más néven megy, így megpróbálhatja keresni a kifejezést a programban, vagy kereshet online.

10. lépés: Repülőgépek, tengelyek és pontok

Mielőtt elkezdenénk ténylegesen megépíteni a dolgokat, szeretnék feltüntetni néhány fontos 3D-s tervezési szoftvert: referencia geometriákat. Ezek olyan síkok, tengelyek és pontok, amelyeket a részének és funkcióinak a 3D-s térben történő megtalálására használhat. Minden fájl az alap referencia geometriákkal kezdődik, amelyek az eredet körül állnak, vagy a "nulla pont", amelyet a CAD szoftver pontként (0,0,0) határoz meg a 3D térben. A CAD programok egy derékszögű koordinátarendszerben működnek, így az összes pontot x, y és z távolságok határozzák meg az eredetektől. Az X, Y és Z tengelyek az eredetektől kezdődnek, és az XY, YZ és XZ síkokat alkotják. Mindezek a referencia geometriák vázlatokban és funkciókban hivatkozhatnak az alkatrész tervezése során. A vázlatokat, amelyekről hamarosan beszélek, a sík határozza meg, hogy azok fekszenek, és a vázlatok és egyéb jellemzők között a tengelyek és az eredet hivatkozásra kerülnek a méretek létrehozásához. Új síkokat, tengelyeket és pontokat is létrehozhat a 3D-s modellben, amit később egy kicsit később fogok bevinni.

11. lépés: Alkatrészek

A részfájlok a 3D tervező szoftver alapvető összetevői. A részfájlok egyetlen összetevőt vagy darabot képviselnek, amelyek lehetnek saját entitásuk vagy egy nagyobb egység részei, amelyeket később lefedek. Egy alkatrész tervezésekor a modellező szoftverben a 2D vázlatos segédprogramok és 3D formázó eszközök széles skáláját használhatja a kívánt 3D alak létrehozásához. Például a fenti képen látható számítógép elülső panelje számos extrudálással, szobrászatsal és vágási funkcióval készült, és az autó keréktárcsa többek között forgó, lyukú és szélező tulajdonságokkal készült. Mindkettő egyszerű alakzatokként kezdődött, és a tervező lépésről lépésre létrehozta a kész, részletes modellt. A gyártó használhatja a fájlt, hogy információt szerezzen arról, hogy hogyan készítse el az alkatrészt, beleértve a méreteket és tűréseket, az anyagot, sőt a végső festékbevonatot is, amelyet az alkatrésznek el kell érnie.

12. lépés: Vázlatok

Rendben, elkezd egyszerű, két dimenzióban. A részfájlon belül a vázlat eszköztár lehetővé teszi, hogy 2D-s rajzokat készítsen, amelyeket akkor használhat 3D alakzatok létrehozásához, vagy csak hivatkozást használhat egy alkatrész tervezésekor. A "Vázlat létrehozása" gombra kattintva kiválaszthat egy síkot vagy arcot, amelyen a vázlatot elindíthatja. Egy eszköztár megnyílik a különböző vázlatokkal, amelyeket megtehet; ezek közé tartoznak a rajzeszközök, korlátozások és dimenziós eszközök. Az alapvető rajzeszközök lehetővé teszik néhány alapvető alakzat létrehozását, például téglalapok, körök, ívek, sokszögek és akár szöveg. Ne feledje, hogy a Fusion 360-ban a zárt alakzatok betöltődnek, míg a nyitott formák nem.

13. lépés: Méretek és korlátozások

Amikor a vázlatok először rajzolódnak, azok nem korlátozottak. Nincsenek olyan vonalakhoz kapcsolódó méretek vagy korlátozások, amikor először hoz létre, így szabadon mozoghat a vázlat síkjában. A CAD-programok jó gyakorlata a vázlatok megfelelő méretezése és korlátozása érdekében, hogy ne véletlenül szétzúzzák vagy megváltoztassák azokat. Az első képen látható négyszög csak abban az esetben korlátozódik, hogy az egyik csúcsa az eredeten van. Ezen kívül kiválaszthatom a vázlat bármelyikét vagy pontját, és húzhatom őket körül. Ahhoz, hogy az alakot szeretném, a dimenziós eszközt kell használnom ahhoz, hogy a megfelelő méret legyen, és hogy milyen kényszereket kell létrehozni a négy vonal közötti kapcsolat létrehozásához.

A harmadik képen látod, hogy a dimenziós eszközt használom a szögek és a méretek beállításához. Ez az eszköz rögzíti ezeket az összetevőket az adott méretben. Az alakzat azonban még mindig igazságos összegben mozoghat, mert nem teljesen korlátozott. Az alakzat minden aspektusának méretezése helyett a megszorítások eszköztárát használhatom az alakzat bizonyos szabályainak beállításához.

A negyedik képen láthatod, hogy néhány korlátozást alkalmaztam, hogy néhány szabályt beállítsam az alakomhoz. Az alsó vonalat vízszintesen végeztem, a felső vonalat párhuzamosan állítottam az alsóhoz, és a bal és a jobb oldali vonalat egyenlővé tettem. Most már teljesen definiáltam a párhuzamosságot.

Néhány programban, ha egy vázlatfunkció teljesen definiálva van, és már nem mozoghat, akkor más színű lesz, hogy tudja, hogy már nem tud mozogni. Bár fontos, hogy a vázlatait teljes mértékben meghatározza a modell véglegesítése során mind a dimenziók átadására, mind pedig annak biztosítására, hogy véletlenül ne változtasson valamit az Ön részéről, érdemes elhagyni egy vázlatot, hogy ne legyen korlátozva, hogy a méretei körül játszhassanak és alakja, és nézze meg, hogyan befolyásolja a 3D modellt.

14. lépés: Egyéb vázlateszközök

Nem fogok minden egyes eszközt lefedni, de a legelterjedtebb rendelkezésre álló vázlatos eszközöket fogom fedezni, hogy tudd, milyen típusú funkciókat tudsz végrehajtani egy vázlaton belül.

Spline: Egy sima vonal, amely görbe és alkalmazkodni fog a több vázolt pont megfogásához és folytonosságának fenntartásához.

Eltolt: Hasonló funkciót hoz létre a kijelölt entitáshoz, amelyet egy adott távolságtól eltárol a kijelölés (ha a kiválasztás zárt hurok, akkor a teljes hurkot a kiválasztáson kívül vagy belül tolja el)

Filé: A kiválasztott sarkokat adott sugárral kerekíti

Vágás: Vágja le a vonalat a legközelebbi végpontig (Példa: ha két metsző vonal van, és a vágószerszámot egy vonal egyik oldalán használták, akkor eltávolítaná ezt az oldalt, és végpontot hozna létre a metszéspontban lévő vágott vonalhoz)

kiterjesztése: A vonalat a következő végpontra terjeszti ki (Példa: Egy vonalat rajzolunk be egy dobozon belül, amikor a bővítőeszközt használják, a vonal végpontjai a doboz szélére fognak kiterjeszteni.)

Tükör: A kiválasztott vázlat entitást tükrözi egy adott sorban

Négyszögletes minta: Megismétli a kiválasztott entitásokat egy adott számú sorban és / vagy oszlopban.

Körkörös minta: Megismétli a kiválasztott entitásokat sugárirányban a középpont körül.

Project / konvertálása: Kiválasztja a kiválasztott geometriák sziluettjeit vagy széleit, vagy a vázlaton kívüli arcokat a vázlat síkjaira.

Építési sorok: A kiválasztott sorokat "építési vonalakká" alakítja át, ami azt jelenti, hogy felhasználhatók vázlatok igazítására vagy irányítására, de nem képezik a "valós" vázlat részét (ezek nem zavarják a zárt hurkokat vagy az extrudált funkciókat)

15. lépés: A vázlatok 3D-be hozása

Miután elkészítette a vázlatot, kevés dolog van, amivel megteheti, hogy három dimenzióba vigye. A legtöbb CAD programban a 3D-s funkciók 2D vázlatokból származnak. A vázlatok maguk határozzák meg a tulajdonság alakját vagy útját, és a különböző jellemzők különböző dolgokat fognak tenni, hogy a vázlat három dimenzióba kerüljön. Amikor a funkciót mondom, arra a tevékenységre utalok, amelyet a munkaterületen végeztem. Jellemzők lehetnek minden olyan intézkedés, amely megváltoztatja a modellt, és megjelennek a tervezési előzményekben és a funkciófában. Ha szerkeszteni szeretne egy létrehozott szolgáltatást, csak annyit kell tennie, hogy belépjen a vázlatba, amely meghatározza annak alakját és megváltoztatja a vázlat kívánt részeit. A négy leggyakoribb cselekvési típus az extrudálás, a forgatás, a söpörés és a lofts. Mindezek a műveletek hozzáadhatják vagy kivonhatják a 3D testből származó anyagot attól függően, hogy a műveletet milyen módon kívánja elvégezni. Ezekkel az eszközökkel a legtöbb 3D-s alakzat létrehozható, majd az eszközök szerkesztésére és finomítására más eszközök is használhatók.

16. lépés: Extrudál

Az extrudálás a legegyszerűbb eszköz ahhoz, hogy egy objektumot 3D-re lehessen hozni. Amit egy extrudálás csinál, a 2D vázlatot egyenesen a harmadik dimenzióba húzza, a képen látható módon. Használhat egy extrudált anyagot is a meglévő testek anyagainak levágására.

Az extrudálás funkció használatához zárt hurkot választ ki a vázlatban, majd állítsa be azt a magasságot, amelyre a vázlatot ki szeretné terjeszteni vagy vágni. A magasság beállításához beállíthatja a magasságot egy meghatározott méretre, vagy engedélyezheti, hogy az alakzat kiválasszon egy kiválasztott síkba, felületre vagy csúcsra a részben.

Néhány programban egyidejűleg kivághat és kúpot is hozzáadhat, így az egyik oldalon a funkció oldala kisebb lesz. Ez a huzat vagy kúp segíthet a tervezési folyamatban, amikor a gyártási folyamatot úgy tervezzük, mint a fröccsöntés, és akkor is hasznos lehet, ha kúpos vagy piramis alakú alakzatokat hoz létre.

17. lépés: Fordul

A forgatás zárt hurkot vesz fel a vázlatban, és a hurkot egy húzott vonal vagy tengely körül forgatja. Míg az extrudák sík, prizmatikus geometriákat hoznak létre, a gömbök gömb alakú és toruszszerű tulajdonságokat hoznak létre.

A forgatás funkció használatához válassza ki a forgatni kívánt zárt hurkot, majd válassza ki azt a tengelyt, amelyet körbe akar forgatni. Ezután beállíthatja azt a szöget, amelyen a forgatásodat szeretné kiterjeszteni, vagy megfordíthatja a részt egy bizonyos felületre, csúcsra vagy síkra.

18. lépés: Söpör

A sweep funkció sokkal szabadabb, mint az extrudálás vagy a forgatás funkció, mivel lehetővé teszi, hogy zárt hurok vázlatot készítsen, és húzza vagy "söpörje" az útvonal mentén. A sweepek két vázlatot igényelnek: az egyik, amely meghatározza a söpörni kívánt profilt, a másik pedig meghatározza az útvonalat a profil söpöréséhez. A sweepek lehetővé teszik a bonyolultabb alakzatok kialakítását, mert a vázlat kivágása vagy forgatása helyett egy vázlatot húz egy olyan bonyolult spline vagy görbe mentén.

A sweep funkció használatához jelölje ki azt a hurkot, amelyet meg szeretne söpörni (az első vázlatot), majd válassza ki azt az útvonalat, amelyen át akarja söpörni (a második vázlatot). Ha az útvonal túl bonyolult, és a hurokprofil túl nagy, a sweep sikertelen lehet.

19. lépés: Lofts

A Lofts egy másik bonyolultabb 3D-s funkció. Hasonlóképpen, ahogyan a hajók elkészülnek és szeletként szeletelnek, a loftok lehetővé teszik, hogy különböző vázlatokon különböző vázlatokat válasszon, hogy egyszerűsített, görbületi geometriákat hozzon létre, amelyek nem egyenletes keresztmetszetűek.

A loft eszköz használatához válassza ki (a sorrendben) azokat a vázlatokat, amelyeket a loft részévé kíván tenni. A loft létrehozásának opcionális lépése magában foglalja a „vezető görbékkel” rendelkező vázlatok létrehozását, amelyek úgy viselkednek, mint amilyenek a süllyesztések, mivel közvetlen irányban mozognak, amikor a loft bizonyos pontjainak kell mennie, amikor a keresztmetszetek egyik alakról a másikra mozognak.

20. lépés: Módosítási és finomítási eszközök

Miután használta az extrudálás, a forgatás, a sweep vagy a loft funkciókat, akkor még pár dolgot tehet a modell megérintésével és a kívánt eredmény eléréséhez. Íme néhány további művelet, amit megtehetsz. Figyeljük meg, hogy nagyon hasonlítanak néhány vázlatművelethez.

Filé: A széleket és a sarkokat egy adott sugárra kerekíti. Miután az alkatrész ténylegesen elkészült, a filé megakadályozza az éles sarkokat. A sarkok belsejében levő filleting mindig jó ötlet, mert a lekerekített belső élek enyhítik a feszültségeket és megakadályozzák a nyírást.

letörés: A foltok szögletes arcot hoznak létre a kiválasztott éleken vagy sarkokon. Míg többnyire esztétikai fellebbezést kapnak, azokat olyan részekre lehet használni, amelyek egymásba csúsznak, hogy a beszúrási folyamat simább legyen.

Héj: A kiválasztott test belsejét egy adott falvastagságra húzza ki. A meghatározott arcok eltávolíthatók a testből.

Draft: A szögek meghatározott fokozatúak. A húzószögek hasznosak az öntési eljárásokhoz tervezett alkatrészek tervezésekor.

Holes: Lehetővé teszi, hogy bármilyen típusú lyukat helyezzen a megadott pontokra. Ezek közé tartoznak a lyukak a fúrószerszám méretein, a lyukakon, a menetes furatokon, a csavaros típusok, a visszafolyócsapok, az óramutatók stb.

Tükör: tükrözi a kiválasztott funkciót a kiválasztott síkon.

Négyszögletes minta: Megismétli a kiválasztott funkciókat vagy testeket egy adott számú sorban és / vagy oszlopban.

Körkörös minta: Ismétli a kiválasztott funkciókat sugárirányban egy tengely körül.

21. lépés: Testek

Szóval mi történik, ha egy extrudált vágást vagy hasonló műveletet végez, és több részből áll az Ön részéről? Míg az egész dolog technikailag még mindig egy "rész", több fix testre oszlik. Több test is metszi egymást, mégis ugyanazon részből állhat, és a testeken a műveletek elvégezhetők, hogy manipulálják a készítendő részt. Például, ha az extrudálás, a forgatás, a söpörés és a lofts néhány lehetőségét megvizsgálta, előfordulhat, hogy észrevett egy "új test" vagy "testösszeállítás" opciót. Ezek a választások lehetővé teszik, hogy új funkciót hozzon létre a saját funkciójával (még mindig van, hogy megkeresi a régiat), vagy az új funkció részét képezi az eredeti test részeként. Ha már több szerve van az Ön részéről, akkor hozzáadhatja, kivonhatja vagy metszheti őket, hogy különböző típusú új testeket érjen el a régiakkal. A fenti négy kép a két különálló testet mutatja, és a két test csatlakozott, vágott és metszett ebben a sorrendben.

Csatlakozz / Add: Két egymással metsző testet ad össze, hogy az egyik legyen.

Vágott / Kivonás: Kivonja az egyik testet a másikból, hogy egy testet képezzen, a másik kivágott negatívával.

Metszet: Létrehoz egy testet, amely az eredeti testek metszéspontjából áll.

22. lépés: Referencia-geometria

Míg a vázlatok bármilyen lapos felületen készíthetők, néha több, mint a három eredetű sík és más tulajdonságokból származó arcok vázlata. A referencia geometriák lehetővé teszik, hogy új síkokat, tengelyeket és csúcsokat hozzon létre, az új rész indításakor megjelenő alapértelmezett referencia geometriákon kívül. A referenciageometriák teljes körű meghatározásához több részletet kell kiválasztania a tervezéstől, amelyek a helyes geometriát "rögzítik". Például egy sík teljes definiálásához 3 pontra lenne szüksége. Egy vonal teljes meghatározásához 2 pontra van szüksége. Íme néhány más lehetőség a referenciageometria meghatározásakor:

Repülőgép:

Eltérés egy másik síktól vagy arctól
A kiválasztott vonal vagy szél körül elforgatott szögben
Egy ívelt felület érintője és egy másik jellemzővel egybeesik
Két kiválasztott arc vagy sík között
2 nem-lineáris vonal vagy él mentén
Az ívelt felület érintője és egy pont metszése
Húzott út mentén

tengelyek:

Egy hengeres tárgyon keresztül
Normál a kiválasztott területen lévő arcra
Két sík metszéspontján keresztül
2 ponton keresztül
Egy kiválasztott szélen
Egy arcra merőleges és egy kiválasztott ponton áthaladva

csúcspontok:

Már létező vázlatpont vagy sarok
Két él metszéspontjában
3 sík metszéspontjában
Egy gömb alakú vagy kör alakú jellemző közepén
Egy vonal és egy sík kereszteződésénél

23. lépés: Eszközök létrehozása

Néhány 3D CAD szoftver lehetővé teszi, hogy természetesen formázza és formázza modelljeit, mint a loft eszközök. A formázási funkciókkal egy 3D-s objektumot, például gömböt, kocka vagy prizmát hozhatunk létre, és formázzuk úgy, hogy az alakzatok arcát, élét és csúcsát húzza és szobrálja ahelyett, hogy a vázlatokban rajzolt formák pontos méreteit szerkesztené és manipulálná. Ez lehetővé teszi sokkal természetesebb tárgyak létrehozását; olyan formázószerszámok használatával, amelyek valósághű arcokat, állatokat és sima, ívelt felületeket alkotnak.

24. lépés: Összeszerelések

Az összeszerelések olyan 3D fájlok, amelyek több alkatrészt vagy más egységet tartalmaznak. Az összeszerelésekben a rendszereket egy 3D-s modell létrehozása céljából összekapcsolhatja a társakkal vagy a korlátozásokkal. A számítógép összeállítása a számítógép építéséhez szükséges számos alkatrész és részegység kombinációja. A szerelvények lehetővé teszik a tervezők számára, hogy a teljes összeszerelés után megjelenítsék, hogyan illeszkedik az egész termék. A 3D-s modellezési programon belül az összeszerelés automatikusan dokumentálja anyagjegyzékét, a projekt elkészítéséhez szükséges összes összetevő és mennyiség mennyiségét. Ha az egyes részek ára ismert, akkor a tervezők és a mérnökök beállíthatják és átalakíthatják az összeszerelést, hogy csökkentsék a teljes termék gyártási és összeszerelési költségeit. A mérnökök a szerelvényeik segítségével dokumentálhatják a végtermék elkészítéséhez szükséges lépéseket, miután az alkatrészeket gyártották. A szerelvényekkel való munka egy kicsit más, mint egy részmunka, mert különböző eszközök állnak rendelkezésre a tervezési folyamat során.

25. lépés: Részfájlok elhelyezése

Amikor megnyit egy üres összeszerelési dokumentumot, az első dolog, amit meg kell tennie, az, hogy a kívánt alkatrészeket be kell helyezni az összeállításba. Az összeszereléseket, mint például a vázlatokat, szintén korlátozni kell, kivéve, ha az összeszerelés egyes részeit szeretné mozgatni. Rész hozzáadásához használhatja a "Rész hozzáadása" vagy a "Komponens beszúrása" eszközöket, hogy kiválassza és helyezze el a részét. Az első alkotóelem, amit elhelyez, általában "azonnal" rögzül, ami azt jelenti, hogy ha megpróbálta kiválasztani és húzni, akkor nem tudna. A gyülekezet eredete a rész eredetén fog megkezdeni. A fenti összeszerelést a Fusion 360 programban hozták létre, és hozzáadta a penge tartó részfájlját.

Jegyzet: A Fusion 360-ban a szerelési folyamat egy kicsit más, mint más programokban. A Fusion 360 új összeszerelési fájl megnyitása helyett „felülről lefelé” tervezési módszertant alkalmaz, ahol az egész rendszert egy fájlban, az alkatrészekkel együtt megtervezheti. Ha új alkatrészt szeretne készíteni, akkor válassza ki az "Új összetevő" lehetőséget, ha olyan funkciót használ (mint például extrudálás, forgatás stb.) Egy új rész létrehozásához és működéséhez. Ha egy külön tervezési fájlban tervezett részt szeretne hozzáadni, válassza az "Alapjellemző létrehozása" lehetőséget.

26. lépés: Összekötések

Ha több alkatrésze van az összeszerelésben, az alkatrészeket elhelyezik, de nem rögzítik. A közös eszköz lehetővé teszi, hogy korlátozza a részeit olyan módon, ahogy azt akarja, hogy a valóságban korlátozzák őket. A különböző összetevők több arcának, élének vagy csúcsának kiválasztásával "társíthatja" őket a partnerek használatával. Egy társ létrehozásához egyszerűen válassza ki a csatlakozni kívánt összetevők egyes részeit, majd válassza ki a kívánt "Mate Type" -et. Íme néhány különböző közös párosítási lehetőség:

Merev / javító mate: Ez a társtípus teljesen rögzíti a kiválasztott összetevőket pontosan hol vannak.

Planar / Coincident Mate: Két síkot vagy arcot egymásba húz.

Koncentrikus / hengeres mate: Lehetővé teszi, hogy a két választás (általában szélek, lyukak vagy hengerek) egy közös tengely körül forogjon.

Tangens / Pin-Slot Mate: Két felületet (legalább egy ívelt) érintő, és egymáshoz csúsztatható.

Golyóscsapágy: Két pontot rögzít együtt, de lehetővé teszi, hogy a többi rész szabadon forogjon.

Slider: A kiválasztott összetevő egy adott tengely mentén lefordítható

Eltolt: Bármelyik társ típusnál kiválaszthat egy eltolást a társnak, amely a két összekapcsolt funkciót egy adott távolsággal ellensúlyozza.

Annak érdekében, hogy teljes mértékben meghatározza a kívánt pozícióban lévő részt, előfordulhat, hogy több társat kell alkalmazni. Néhány társa lehetővé teszi, hogy korlátozza a rész mozgásának korlátozását. Például, ha egy fénykapcsolót tervez, akkor a fénykapcsoló csúszó mozgását korlátozhatja, hogy csak addig mozogjon.

27. lépés: Mozgás

Előfordulhat, hogy nem akarja teljes mértékben korlátozni a szerelvény minden egyes részét, sőt, éppen úgy állította össze az összeszerelését, hogy megjelenítse a design mozgását. Vannak olyan társak, akik segíthetnek a kívánt mozgás létrehozásában; Például a legtöbb társtípus lehetővé teszi, hogy korlátozza a társat úgy, hogy korlátozhatja a rész mozgását egy bizonyos területre. Például a fenti dobozvágó csúszkás csatlakozást alkalmaz a határértékekkel, hogy lehetővé tegye, hogy a pengetartó darab a fogantyú nyílásán át csúszik. Egyes szoftverek elemezhetik azt is, hogy hol vannak kapcsolattartó pontok a testek között, így az alkatrészek csak addig mozoghatnak, amíg kapcsolatba nem lépnek más részekkel. Egyes programok tartalmazzák

28. lépés: Animációk

Néhány tervezőszoftver lehetővé teszi, hogy ténylegesen animálhassa a design mozgó alkatrészeit. Ez hasznos lehet, mert lehetővé teszi, hogy videofelvételeket készítsen a designból. Az animációk segítségével könnyedén megmutathatjuk másoknak, hogy milyen mechanizmussal rendelkezik a tervezési munkák. Míg a Fusion 360, mint például a program lehetővé teszi, hogy egyszerű animációkat készítsen egy mechanizmus mozgásának bemutatására, több animációs program, mint például az Autodesk Maya, lehetővé teszi a tervezők számára, hogy teljes jeleneteket és világokat hozhassanak életre, ahol animált filmeket filmezhetnek.

29. lépés: Megjelenés és megjelenítés

Ha bemutatja a 3D-s modelljét egy prezentációban vagy papíron, vagy csak egy igazán szép pillanatképet szeretne kapni a modellről, érdemes lehet azt megjeleníteni. A fájlon belül választhat, hogy módosítja a modell megjelenését és anyagi tulajdonságait egy adott anyag szimulálásához. Ez a legtöbb programban a "Megjelenés" és az "Anyag" menük alatt érhető el. A renderelés kiváló minőségű, jó megjelenésű képet hoz létre a modellről, amely állítható világítással, hátterekkel és nézetekkel rendelkezik.

30. lépés: Rajzok

Néhány CAD program lehetővé teszi, hogy 2D-s rajzokat készítsen a számítógépen. Az alkatrész- és szerelvényrajzokat a mérnökök használják, hogy információt szolgáltassanak a gyártó részéről egy részről. A rajzok tartalmazzák azokat a fontos dimenziókat, tűréseket és konkrét utasításokat, amelyek szükségesek ahhoz, hogy fizikailag alkossanak. Az egyik papírlapon bemutatják a fontos információkat az alkatrészről, hogy a gyártó az alkatrész tényleges megmunkálásakor hivatkozhasson rá. A szerelvények vagy a nagyobb mechanizmusok rajzai gyakran tájékoztatást nyújtanak arról, hogy hogyan kell összeállítani a terméket és milyen mozgást mutat. A rajzok általában a 3D-s formatervezési minták 2D-s megjelenítései, amelyek segítik az információk továbbítását másoknak.

31. lépés: Számítógéppel segített gyártás

Miután egy alkatrészt megterveztek, azt meg kell gyártani és fizikai állapotba kell hozni. Néhány CAD program segíti a gyártási folyamatot a számítógépes gyártással vagy a CAM-el. A CAM szoftver segít a mérnököknek a gyártás bizonyos típusainak optimalizálásában, és a számítógépes számvezérelt (CNC) gépek programozására szolgál, hogy tudják, hogyan kell gépelni az alkatrészt. A fenti kép azt a szerszámútvonalat mutatja, amelyet egy CNC-marógép venné, hogy a két zsebet az alkatrész felületén őrölje. A CAM szoftvercsomagok néha különálló programokhoz kapcsolódnak, amelyek bizonyos gépekhez kapcsolódnak, de néhány 3D-s modellezési program, a Fusion 360 tartalmazza a CAM képességeket, beleértve a 3D nyomtatáshoz, maráshoz vagy CNC-útválasztáshoz szükséges tervezési útmutatókat.

32. lépés: szimulációk

A 3D-s tervezési szoftver használható a valós világ körülményeinek szimulálására annak érdekében, hogy elemezze az erejét, viselkedését és hibás módjait. A fenti animáció segítségével meghatároztuk a rezgés alapvető frekvenciáját egy tervezett marimba sávban. A 3D CAD szoftver használható építészeti struktúrák elemzésére az erejükre, annak meghatározására, hogy a repülőgép szárnyának aerodinamikája, vagy az autó felfüggesztésének csillapítása. A SolidWorks és az Autodesk Inventor, mint például a Solidworks és az Autodesk Inventor szoftverek széleskörű szimulációkat futtathatnak a tervezőknek, hogy segítsék optimalizálni és polírozni termékeiket, hogy többek között erősebbé, könnyebbé és olcsóbbá tegyék.

33. lépés: Projekt indítása!

Most, hogy megérti a 3D-s modellezés alapfogalmát, ideje, hogy kipróbálhassa magát! Ha már van elképzelése, próbálja meg modellezni a választott programban. Megpróbálhatod a valós világ objektumainak modellezésével mérni őket, majd ezek alapján számítógépes modelleket készíthetsz, vagy megpróbálhatod megtervezni valamit, amit mindig 3D-s nyomtatásra szeretnél, mint például egy névjegy vagy egy kulcstartó. A Tinkercad-nak például sok bevezető oktatója van, amelyeket 3D-s nyomtatással lehet elvégezni, miután befejezte őket. Ha nem, akkor készítettem egy egyszerű 3D-s tervezési startprojektet, amit elkezdhetünk! Ez egy árnyékkocka, egy kocka alakú objektum, melynek minden egyes arcán egy levél profilja ihlette a könyv Gödel, Escher, Bach, Douglas Hofstadter által készített borítóját. Íme a link, ha kipróbálná!

34. lépés: Erőforrások

Sokkal több anyagot lehet megtanulni, ha szeretne többet tanulni! Nem fedeztem fel mindent, de remélhetőleg jó fejet adtam neked a 3D-s modellezés működésének megkezdéséhez, hogy magad is be tudjunk lépni egy programba. Sokkal több dolgot tehetsz, ha megtanultad az alapokat; 3D vázlatok, egyenletvezérelt parancsok, paraméterezés és még sok más! Ne feledje, hogy mindig meghibásodott programokra vonatkozó útmutatók és utasítások vannak. Ha bármilyen további 3D modellezési intro tanácsot, észrevételt vagy kérdést szeretne, kérjük, írja le alább.