FreeCad — En kort introduktion
FreeCad — En kort introduktion Stefan Revestam 8 mars 2012 Sammanfattning En enkel introduktion i form av en kombinerad presentation och sj¨ alvstudie till open-source-verktyget FreeCad, ett 3D-cadprogram med en del intressanta finesser f¨ or modellbyggare. 1 Inneh˚ all 1 Inledning 2 2 Frisv¨ arande av allt ansvar och all skuld, nu och i framtiden (eng: Disclaimer) 2 3 Kort om FreeCad 3 4 F¨ orberedelser 3 5 Kroppssidor 5.1 2D-formen med hj¨ alp av Sketch-verktyget . . . . . . . . . . . . . 5.2 G˚ a fr˚ an 2D till 3D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 5 11 6 Kroppsspant 6.1 Motorspantet 6.2 Spant 2 . . . 6.3 Spant 3 . . . 6.4 Spant 4 . . . 16 16 20 22 22 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 Avslutning 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 Inledning I den h¨ ar texten kommer jag att visa de mest element¨ara grunderna i hur man kan anv¨ anda 3D-cadprogrammet FreeCad f¨or modellbygge¨andam˚ al. F¨or att g¨ora det kommer jag att rita ett enkelt plan-liknande f¨orem˚ al. Jag s¨ager plan-liknande f¨or det vi kommer att ˚ astadkomma kommer bara att ha de yttre likheterna med ett modellflygplan — all dimensionering, f¨orst¨arkning, etc, etc ¨overl¨amnar jag med varm hand ˚ at l¨ asaren (som med st¨orsta sannolikhet ¨ar betydligt b¨attre ¨an jag p˚ a det i alla fall). 2 Frisv¨ arande av allt ansvar och all skuld, nu och i framtiden (eng: Disclaimer) Jag tar inte p˚ a mig n˚ agot som helst ansvar f¨or n˚ agot som l¨asaren utr¨attar med eller utan det h¨ ar dokumentet. I frisv¨arandet ing˚ ar, men ¨ar ej begr¨ansat till: Jag ¨ ar ingen cad:are Jag har n¨astan ingen formell utbildning alls inom vare sig mekanik eller cad. Det inneb¨ar bland annat att ingenting av det jag visar i det h¨ ar dokumentet a¨r optimalt utf¨ort — det finns oftast fler s¨att att utf¨ ora ett moment p˚ a och l¨asaren kan lugnt utg˚ a fr˚ an att det s¨attet jag visar f¨ ormodligen a r det minst optimala. ¨ Dimensionering Det flygplansliknande f¨orem˚ al vi kommer att rita med hj¨alp av detta dokument a r inte dimensionerat alls f¨or att vara v¨alflygande eller ¨ h˚ allbart — det anv¨ ands enbart som demonstration och b¨or troligen inte alls provbyggas. 2 V˚ aldsamt tidsl¨ oseri Om du inte a¨r van cad:are (och vore du det skulle du f¨ ormodligen inte l¨ asa den h¨ar texten) g˚ ar det f¨ormodligen fortare att rita f¨ or hand a n med cad, s˚ a r¨ a kna med att sl¨osa bort m¨angder med tid om ¨ du b¨ orjar med detta. Det finns dessutom en p˚ ataglig risk att du, liksom jag, blir mer eller mindre besatt av 3D-cad och d¨armed spenderar otaliga, helt on¨ odiga, timmar med att rita, ¨andra, l¨agga till eller f¨or¨andra din konstruktion bara f¨ or att det ¨ar s˚ a roligt. S˚ aja, nu var det sagt. Nu g˚ ar vi ¨over till det som vi egentligen skulle prata om. 3 Kort om FreeCad FreeCad ¨ ar ett opensource 3D-cadprogram. Med opensource menas att k¨allkoden ar fri f¨ or vem som helst att studera, kopiera, f¨or¨andra eller till och med att ba¨ sera egna programvaror p˚ a. F¨orenklat kan man s¨aga att det enda man inte f˚ ar g¨ ora med ett opensource-program ¨ar att ta bort angivandet av ursprunget, eller ta betalt f¨ or produkten. Ett 3D-cad skiljer sig en del fr˚ an ett traditionellt 2D-cad genom att man bygger upp sin modell med hj¨alp av kroppar, dvs en form som har en massa. De typiska grundstenarna i modellerandet ¨ar kuben, sf¨aren, cylindern och konen. Med hj¨ alp av dessa kan man g¨ora r¨att mycket redan i deras grundformer genom att addera och subtrahera kroppar fr˚ an varandra p˚ a olika s¨att. Figur 1 ar tagen fr˚ an FreeCad:s hemsida (http://sourceforge.net/apps/mediawiki/ ¨ free-cad/index.php?title=Main_Page)1 och visar exempel p˚ a just detta. N¨ ar vi jobbar med FreeCad ¨ar det en sak vi hela tiden m˚ aste komma ih˚ ag: programmet ¨ ar i alfa-stadie! I skrivande stund (februari 2012) ¨ar version 0.12 sl¨ appt och arbete p˚ ag˚ ar med 0.13. Trots de l˚ aga revisionsnumren ¨ar programmet i f¨ orv˚ anansv¨ art bra skick, men det h¨ander att det kraschar, s˚ a spara ofta. 4 F¨ orberedelser En bra start ¨ ar att installera programmet. P˚ a hemsidan finns l¨ankar f¨or att ladda ner senaste sl¨ appta versionen till Windows, Mac eller Ubuntu. Flera andra Linux-distributioner har ¨ aven FreeCad inkluderat i sina repositories. Personligen anv¨ ander jag Mepis (¨annu en Linux-distribution) och den version som finns i Mepis repository ¨ ar i skrivande stund 0.10, dvs hoppl¨ost f¨or˚ aldrad, vilket tvingade mig att kompilera programmet sj¨alv. Det var det f¨orsta programmet som jag kompilerat sj¨alv p˚ a Linux, s˚ a det tog ganska l˚ ang tid att f˚ a ordning p˚ a det f¨ orsta g˚ angen. Dessutom a¨r min dator ocks˚ a hoppl¨ost f¨or˚ aldrad, s˚ a sj¨ alva kompileringen tog bort˚ at tv˚ a timmar f¨orsta g˚ angen. En uppgradering tar d¨ aremot inte mer a n 2 – 30 minuter beoende p˚ a hur omfattande f¨or¨andringar ¨ som a r gjorda i programvaran sedan senast jag uppgraderade. S˚ avida du in¨ te a r van vid programkompilering rekommenderar jag att du b¨ o rjar med en ¨ f¨ardigbyggd version till att b¨orja med, men om det inte finns n˚ agon till din 1 L¨ anken ¨ ar tyv¨ arr l˚ ang. Det finns en kortare: http://sourceforge.net/projects/ free-cad/ men den g˚ ar till projektsidan p˚ a Sourceforge. D¨ ar finns iofs en l¨ ank till den riktiga hemsidan. 3 Figur 1: N˚ agra av de boolska grundfunktionerna: union, gemensamt och skillnad plattform ¨ ar du v¨ alkommen att kontakta mig s˚ a kan jag komma med n˚ agra tips p˚ a hur du g¨ or. 2 N¨ ar du har installerat klart finns det en sak vi m˚ aste fixa till innan programmet ¨ ar klart att anv¨ anda: 1. Starta programmet 2. Leta upp inst¨ allningarna. P˚ a min maskin ligger de under Edit - Preferences, men jag tror att det ¨ar plattformsberoende. ¨ 3. Fundera p˚ a vilket spr˚ akval du vill ha aktiverat. Aven om svenska finns som en m¨ ojlighet har jag valt engelska f¨or att ha l¨attare att f¨orst˚ a olika tutorials som jag sett och l¨ast p˚ a n¨atet. Spr˚ akvalet finns p˚ a fliken General General. Den h¨ ar beskrivningen kommer att anv¨anda engelska i menyerna. 4. G˚ a in p˚ a fliken Display - Colors och se till att b˚ ada kryssrutorna under Selection ¨ ar ikryssade. Detta ¨ ar mycket viktigt, annars kommer du inte att kunna v¨ alja element med hj¨alp av musen n¨ar du ritar. Sedan ¨ ar allt klart att b¨ orja jobba. . . 2 Att bygga programvaran sker i tre steg: ladda hem alla n¨ odv¨ andig programbibliotek, ladda hem k¨ allkoden, samt sj¨ alva kompileringen. Det f¨ orsta steget finns information h¨ ar: http:// sourceforge.net/apps/mediawiki/free-cad/index.php?title=CompileOnUnix under rubriken Prerequisites. F¨ or steg tv˚ a och tre finns information h¨ ar: http://sourceforge.net/apps/ phpbb/free-cad/viewtopic.php?f=4&t=2173. Den informationen ¨ ar nyare ¨ an den som finns beskriven p˚ a hemsidan. 4 5 Kroppssidor Personligen tycker jag att kroppssidorna har varit det mest komplicerade momentet att l¨ ara mig och jag har f˚ att g¨ora om den h¨ar delen av instruktionerna flera g˚ anger. I det h¨ ar avsnittet ¨ar det extra viktigt att spara ofta (och g¨arna under olika namn) f¨ or jag har flera g˚ anger r˚ akat ut f¨or programkrascher n¨ar jag gjort fel. ˚ A andra sidan verkar det p˚ ag˚ a en hel del stabilitetsarbete p˚ a programmet just nu, s˚ a n¨ ar du l¨ aser det h¨ar kan de problemen mycket v¨al redan vara avhj¨ alpta. N¨ ar du startar programmet b¨or det se ut som i figur 2, dvs en helt tom sida. Om verktygsraderna inte ser ut som p˚ a bilden f˚ ar du klicka View - Workbench - Complete. I min installation f˚ ar jag alltid ett meddelande om n˚ agon form av exception error i Report View-rutan l¨angst ned, men det verkar inte vara n˚ agot att bry sig om. Figur 2: Den tomma startsk¨armen Vi kommer att anv¨ anda ett verktyg som heter Sketch f¨or att rita sidorna. Sketch ¨ ar ett 2D-verktyg som anv¨ander constraints (ung: begr¨ansningar, best¨ amningar) f¨ or att skapa bilden. Vi kommer att rita en 2D-kroppssida sedd uppifr˚ an, extrudera den plana 2D-ytan till en 3D-volym, och sedan spegla denna f¨or att f˚ a den andra kroppssidan. 5.1 2D-formen med hj¨ alp av Sketch-verktyget D˚ a s¨ atter vi ig˚ ang: 1. Skapa ett nytt, tomt dokument (det ¨ar faktiskt inget startat n¨ar du ¨oppnar programmet) 5 2. Vi kommer att rita planet l¨angs med x-axeln, med origo i motorspantet. ¨ Andra d¨ arf¨ or vyn till Topgenom att trycka p˚ a ”2” p˚ a tangentbordet eller med hj¨ alp av den femte av ikonerna i figur 3. Figur 3: Ikoner f¨or byte av titt-riktining” 3. Start en ny skiss med Part - Part Design - Create new sketch (det finns en ikon i verktygsraden ocks˚ a men det g˚ ar fortare f¨or mig att skriva ¨an an klippa bilder :-) ). P˚ a fr˚ agan om vilket plan du vill rita i anger du XY-planet. 4. Vi ska b¨ orja med att rita n˚ agra hj¨alplinjer som kommer att f˚ a symbolisera kroppspanten. Klicka p˚ a linje-ikonen (den femte i bild 4. Dra ett n˚ agorlunda rakt vertikalt streck. L¨angden och riktningen ¨ar inte alls noga an s˚ a l¨ ange. ¨ Figur 4: Ikoner f¨or att rita i en sketch” 5. Upprepa tre g˚ anger. Dra ocks˚ a en tre-segments ”poly-line” med hj¨alp av den sj¨ atte ikonen fr˚ an figur 4 s˚ a att du f˚ ar en bild som p˚ aminner om den i figur 5. 6. Nu ¨ ar det (¨ antligen) dags att b¨orja dimensionera v˚ art flygplan lite grann. Jag har t¨ ankt mig f¨ oljande m˚ att: • L¨ angd: 50 cm • Bredd: 5 cm • H¨ ojd: 6 cm • Sp¨ annvidd: 60 cm F¨ orst ska vi b¨ orja med att fixera alla hj¨alplinjer till varandra. Markera den nedre ¨ andpunkten p˚ a det f¨orsta vertikala strecket samt den v¨anstraste andpunkten p˚ a det horisontella strecket (anv¨and ctrl-klick f¨or att v¨alja ¨ ut¨ oka en markering, precis som i alla andra program). L˚ as sedan punkterna till varandra genom menyvalet Part - Part design - Constrain coincidence eller genom att anv¨ anda kortkommandot ”C” (det finns en ikon ocks˚ a, den andra i figur 6). Nu borde dessa tv˚ a a¨ndpunkter ha hoppat samman. Bry dig inte om att det fortfarande a¨r snett och vindt — det a¨r snarare en f¨ ordel lite senare i ritningen. Samman foga de o¨vriga punkterna i din polyline med motsvarande nederpunkter i dina vertikala streck. 7. St¨ or du dig p˚ a att linjerna a¨r sneda? Ok, d˚ a r¨atar vi v¨al upp dem d˚ a. Markera ett valfritt linjesegment och v¨alj sedan Part - Part design - Constrain 6 Figur 5: F¨ orsta stapplande stegen mot en kroppssida (fast det kan man knappt ana ¨ annu) Figur 6: Fler ikoner f¨or att rita i en sketch” 7 vertically (eller Constrain horisontally, beorende p˚ a vilket du segment du b¨ orjade med). I och med det har vi tvingat linjen att h˚ alla exakt vertikal (eller horisontell) och hur du h¨arefter a¨n flyttar linjen kommer den att beh˚ alla sin riktning. Upprepa detta moment f¨or de o¨vriga linjesegmenten ocks˚ a. Det a¨r vid det h¨ ar momentet jag tycker att det underl¨attar om linjerna ¨ar rej¨alt sneda fr˚ an b¨ orjan, f¨ or d˚ a¨ ar det l¨attare att se vilka som har r¨atat upp sig och vilka som ˚ aterst˚ ar. Du har f¨ ormodligen redan anat det, men jag p˚ apekar f¨or s¨akerhets skull att det horisontella strecket kommer att bli v˚ ar centrumlinje f¨or planet. 8. Vad ¨ ar en l¨ amplig bredd p˚ a motorspantet? Om kabinbredden ska bli 50 mm kan kanske 40 mm vara l¨ampligt f¨or motorspantet. Vi ritar ju just nu bara den ena halvan, s˚ a d˚ a delar vi bredden p˚ a mitten och f˚ ar att motorspantet skall sticka ut 20 mm fr˚ an centrumlinjen. Markera den v¨anstraste vertikala linjen och v¨ alj Part - Part design - Constrain distance. Du borde nu ha f˚ att en m˚ atts¨ attning p˚ a den linjen, ¨aven om m˚ attet med st¨orsta sannolikhet ar n˚ agot helt annat ¨ an vi t¨ankt oss. Dubbelklicka d¨arf¨or p˚ a siffrorna i ¨ m˚ attet s˚ a f˚ ar du upp en ruta d¨ar du kan ange vilket m˚ att du vill ha p˚ a linjen (20). Du kan flytta m˚ atts¨attningen om den ¨ar iv¨agen eller om den skymmer n˚ agot annat. Det kan ocks˚ a vara id´e att p˚ apeka att det h¨ar inte ¨ar en m˚ atts¨attning i vanlig mening. Det ¨ ar ist¨ allet ett constraint som vi anv¨ander f¨or med hj¨alp av parametrar (20 mm i v˚ art fall) best¨amma hur bilden ska se ut. Detta f¨ orefaller framf¨ or allt vara v¨aldigt nyttigt vid mera komplicerade former. S¨ att p˚ a samma s¨ att de ¨ ovriga spanthalvorna till, 25 mm, 25 mm samt 10 mm. 9. G¨ or p˚ a samma s¨ att med de horisontella hj¨alplinjerna och s¨att med hj¨alp av dem avst˚ andet mellan spanthalvorna till 50 mm, 150 mm samt 300 mm. Du borde nu ha en skiss som p˚ aminner om den i figur 7. Det ¨ar v¨al egentligen bara en sak som skiljer: dina linjer ¨ar vita, mina ¨ar bl˚ a. N˚ a, d˚ a korrigerar vi v¨ al det d˚ a. Markera en linje och klicka Part - Part design Toggle construction line. Detta g¨or att linjen blir en riktig hj¨alplinje som bara finns med i din sketch och inte kommer med n¨ar sketchen flyttas in i din konstruktion. Figur 7: Hj¨ alplinjerna f¨or spanthalvor utritade 10. Hittills har vi bara gjort en massa hj¨alplinjer, men nu ¨ar det (¨antligen) dags att b¨ orja rita p˚ a riktigt. Skapa en ny polyline som f¨orbinder ¨ovre anden p˚ a samtliga spanthalvor. Du kan g¨ora det direkt genom att se till att ¨ 8 a arg innan du klickar f¨or att dra linjen, men jag tycker ¨ndpunkten byter f¨ att det a r l¨ a ttare att dra linjen en bit ifr˚ an och sedan fixera punkterna ¨ till varandra med Constrain Coincidence-verktyget. Ibland kan det h¨anda att punkterna inte vill ansluta sig till varandra. En t¨ankbar a¨r att din linje r˚ akade bli constrain:ad till horisontell (eller vertikal) n¨ar du ritade den. FreeCad f¨ ors¨ oker n¨ amligen hj¨alpa dig genom att automatiskt l¨agga p˚ a horisontal eller vertikal constraint n¨ar du ritar linjer som ¨ar n˚ agorlunda raka, men ibland ¨ ar det inte det man t¨ankt sig.Ungef¨ar mitt f¨or mitten p˚ a din linje har du d˚ a ett rakt, r¨ott streck som indikerar constraint:et. Klicka en g˚ ang p˚ a det och tryck p˚ a delete-knappen s˚ a ¨ar du av med det. N 11. Dra nu en ny polyline en liten bit ovanf¨or den f¨orsta, ungef¨ar s˚ a som i figur 8. Figur 8: Kroppsidan b¨orjar ta form 12. Dra en linje fr˚ an f¨ orsta vecket p˚ a den undre linjen till motsvarande punkt p˚ a den ¨ ovre linjen. G¨ or denna linje till en konstruktionslinje (Part - Part design - Toggle construction line). G¨or p˚ a motsvarande s¨att f¨or n¨asta veck ocks˚ a. 13. Markera sedan det v¨ anstraste segmentet p˚ a b˚ ade den o¨vre och undre linjen. V¨ alj sedan Part - Part design - Constraint Paralell. G¨or likadant med segment 3. Mittensegmentet a¨r f¨ormodligen redan constraint till horisontellt, men det beh¨ over du faktiskt inte bry dig om a¨n. D¨aremot kan du g¨ ora en mental not om att kolla constrainten f¨or det segmentet om du f˚ ar n˚ agra problem lite senare. (Se figur 9). Figur 9: 14. Kroppsidan ¨ ar v¨ al kanske en smula bred? D˚ a ¨ar det v¨al dags att vi best¨ ammer oss f¨ or vilken tjocklek vi vill ha. Tre millimeter tycker jag ser bra ut. L¨ attaste s¨ attet ¨ar att s¨atta en l¨angd-begr¨ansning p˚ a hj¨alplinjen mellan de tv˚ a kroppslinjerna. 9 15. Nu a astan klara, det a¨r bara n˚ agra detaljer kvar. F¨orst tar vi och ¨r vi n¨ f¨ orbinder a ndarna p˚ a de tv˚ a kroppslinjerna med varandra. Jag brukar ¨ g¨ ora det genom att dra en linje en bit ifr˚ an och sedan anv¨anda Coincide Constraint-verktyget. 16. Om allt st¨ ammer borde du nu ha ett meddelande i Combi View-f¨onstret l¨ angst ner till v¨ anster som s¨ager att din sketch ¨ar ”under-constraint” med tv˚ a frihetsgrader. (Figur 10). Det betyder i praktiken att allt i din skiss ¨ar l˚ ast till varandra (du kan inte f¨or¨andra formen p˚ a den genom att dra n˚ agon stans med musen), det ¨anda du kan f¨or¨andra ¨ar positionen p˚ a skissen. D¨ arf¨ or tar vi och l˚ aser den ocks˚ a. Det g¨or vi genom att markera den nedersta punkten p˚ a motorspanthalvan och sedan v¨alja Part - Part Design - Constrain Lock. H¨ ande det ingenting? Jo, samtliga linjer blev gr¨ona f¨or att indikera att sketchen ¨ar fullst¨andigt definierad. Dessutom tillkom det tv˚ a stycken ”m˚ atts¨ attningar”, som anger avst˚ andet fr˚ an den markerade punkten till origo. Dessa tv˚ a ”m˚ att’ dubbelklickar vi p˚ a f¨or att s¨atta dem till 0. Nu b¨ or hela skissen ha flyttat sig s˚ a att den b¨orjar i origo. Figur 10: Combo View-rutan Vid det h¨ ar momentet r˚ akar jag ibland ut f¨or att hela skissen viker ihop sig, ungef¨ ar som n¨ ar man viker ihop en tumstock. Jag brukar d˚ a ¨andra tillbaka (eller ta bort constraintet) och sedan g¨ora operationen, men ¨andra v¨ ardet i mindre steg — det brukar l¨osa problemet. 17. D˚ a var vi klara med skissen! Klicka p˚ a Close i Combi View f¨or att st¨anga sketch-verktyget och ˚ aterg˚ a till konstruktionsl¨aget. 10 5.2 G˚ a fr˚ an 2D till 3D Om allt funkat som det ska i sketch-l¨aget s˚ a borde du nu ha en modell som ser ut som i figur 11. Det vi nu ska g¨ora ¨ar att expandera den tv˚ adimensionella yta vi ritat till en tredimensionell volym. Efter det kommer vi att forma volymen s˚ a att den p˚ aminner om en flygplanskropp i formen. Slutligen kommer vi att spegla den skapade volymen s˚ a att vi f˚ ar den andra kroppshalvan ocks˚ a. Innan vi b¨ orjar vill jag bara st¨alla en kontrollfr˚ aga: ser din sk¨arm ut s˚ a som figur 11 visar? Hos mig envisas n¨amligen Combi view-f¨onstret med att stanna kvar ¨ aven efter att jag avslutat operationen som kr¨avt att det ¨oppnats (i v˚ art fall sketch-verktyget). Min sk¨arm ¨ar f¨or liten f¨or att ha alla view-f¨onster ¨oppna samtidigt, s˚ a jag brukar st¨ anga s˚ a att jag bara har Tree-view och Property view ag˚ aende ¨oppna. En varning dock. I bland har jag st¨angt combo view under p˚ sketch eller annan editering. Som vi s˚ a i sista punkten i f¨oreg˚ aende avsnitt m˚ asta man emellertid clicka p˚ a Close-knappen i Combo view ibland f¨or att avsluta en operation. D˚ a f˚ ar man klicka View - Views - Combo View f¨or att sl˚ a p˚ a den igen. Figur 11: Startl¨ aget f¨or denna del av denna sj¨alvstudie 1. Nu kommer vi att b¨ orja anv¨anda Tree view och Property view lite mer. B¨ orja med att markera den sketch du gjort genom att klicka p˚ a ”sketch” i Tree view. 2. Den sketch du har gjort ¨ar fortfarande bara en tr˚ ad. Om vi drar den upp˚ at kommer vi bara att skapa en plan yta, ungef¨ar som ett staket runt en tomt. Men vi vill ju skapa en volym, s¨arf¨or anv¨ander vi verktyget Drafting Upgrade som befordrar objektet ett steg p˚ a karri¨arstegen. Kontrollera i tr¨ ad-f¨ onstret att din sketch bytte namn och blev till en wire. 11 3. Ibland tappar FreeCad fokus n¨ar man g¨or en operation, s˚ a det kan vara v¨ art att kolla att din wire fortfarande a¨r markerad. V¨alj sedan Part Extrude. D˚ a kommer Combo View att o¨ppnas automatiskt (om du inte hade f¨ onstret kvar sedan tidigare). I Combo View f˚ ar vi nu v¨alja ˚ at vilket h˚ all vi vill extrudera v˚ ar volym. Eftersom vi ritade i XY-planet s˚ a a¨r det ˚ at Z-riktningen3 vi vill att v˚ ar volym v¨axer. Markera ocks˚ a hur mycket du vill extrudera volymen. En millimeter brukar vara f¨orvalt f¨or de flesta operationer, men vi vill ha 60 mm, s˚ a ¨andra till detta v¨arde. Kryssa ocks˚ a i rutan Create Solid f¨ or att g¨ora det till en solid volym — annars blir det bara ett tomt skal och kommer att se mycket m¨arkligt ut n¨ar vi sk¨ar i det lite senare. Avsluta operationen genom att klicka p˚ a Apply-knappen. F¨ ormodligen kommer du inte att se n˚ agon skillnad p˚ a sk¨armen. Det beror p˚ a att vi fortfarande ser (den blivande) flygplanskroppen uppifr˚ an, s˚ a att sidorna har blivit h¨ ogre syns inte fr˚ an det h˚ allet. Om du inte har gjort det ¨ annu s˚ a¨ ar det f¨ ormodligen l¨age att leka en stund med ikonerna fr˚ an figur 3. Om du tex v¨ aljer axometrisk vy (ikon nummer 2, eller knapp ”0” p˚ a tangentbordet) b¨ or du ha en bild som liknar 12. Figur 12: Kroppssidan har f˚ att lite volym 4. V¨ alj wire.verktyget (Drafting - Wire) och rita formen som vi vill sk¨ara bort f¨ or att skapa motorhuv och framruta. Observera bara att wire-ritning avslutas genom att trycka ”F” eller ”C” p˚ a tangentbordet (finish eller ¨ cancel) ist¨ allet f¨ or den vanliga h¨ogerklicken. Andarna m˚ aste inte g˚ a ihop helt — det r¨ acker med att de kommer n¨ara varandra. Se figur 13. 3 Jag blir ofta os¨ aker p˚ a riktningarna, s¨ arskilt n¨ ar jag roterar bilden fram och tillbaka, men det lilla koordinatsystem som visas i nedre h¨ ogra h¨ ornet ¨ ar till stor hj¨ alp. 12 Figur 13: Wire-ritningen p˚ ab¨orjad f¨or att sk¨ara ut fram¨anden ¨ 5. Mera uppgradering: vi ska g¨ora om wiren till en sluten wire. Aven om du ritade s˚ a att start- och slutpunkterna gick ihop i f¨orra steget s˚ a inneb¨ar inte det att wiren ¨ ar sluten – ˚ atminstone inte topografiskt sett. Det f˚ ar vi inst¨ allet g¨ ora med hj¨ alp av Drafting - Upgrade. Om allt st¨ammer bel¨onas du med meddelandet Wire has been closed i rapport-f¨onstret och dessutom att din wire f˚ ar en gr˚ a yta. Ibland funkar inte det h¨ar f¨or mig. Det kan d˚ a vara v¨ art att prova att nedgradera objektet f¨or att sedan uppgradera det igen. I v¨ arsta fall f˚ ar man rita om wiren, men det ju ˚ atminstone r¨att snabbt gjort. 6. Markera nu din wire i tr¨ad-vyn och v¨alj d¨arefter Part - Extrude med parametrarna riktning = (0,1,0), l¨angd = 20, create solid. Skifta sedan till axonometriska tittl¨ aget f¨or att se att det blev r¨att (figur 14). Figur 14: F¨orsta klipp-volymen skapad 7. V˚ ar fyllda triangel (eller kub om du ritade en s˚ adan i f¨or-f¨orra momen- 13 tet) ligger bredvid kroppssidan, s˚ a vi f˚ ar flytta lite p˚ a den f¨or att kunna anv¨ anda den f¨ or att sk¨ ara med. I det h¨ar l¨aget a¨r det nog l¨attast att titta uppifr˚ an, byt allts˚ a till Top-view. Markera sedan den fyllda kuben i tr¨ advyn. 8. Om du tittar n¨ armare p˚ a Property View-f¨onstret s˚ a ser du tv˚ a flikar. ¨ Oppna fliken Data s˚ a hittar du en rubrik f¨or Placement. Expandera Placementrubriken och expandera ¨aven den efterf¨oljande Position-rubriken. Klicka nu p˚ a v¨ ardet f¨ or Y-positionen och ¨andra v¨ardet, antingen med pilarna eller genom att skriva in ett nytt v¨arde. F¨or mig passade 14 bra f¨ or att superpositionera klipp-trekanten ¨aver kroppssidan (se figur 15). Figur 15: Klipp-volymen placerad ¨over objektet som ska klippas ¨ 9. Andra nu tillbaka till front-vyn (zooma om du beh¨over). Markera nu f¨orst kroppssidan, d¨ arefter klipp-volymen med hj¨alp av ctrl-klick. Observera att ordningen ¨ ar viktig. Det ¨ar ocks˚ a b¨ast att g¨ora markeringarna i tr¨advyn 14 (inte i ritf¨ onstret) f¨ or att s¨akerst¨alla att hela objekten blir markerade — det finns annars risk f¨ or att markeringen bara omfattar en yta p˚ a n˚ agot av objekten. Avsluta med att v¨alja Part - Boolean och sedan markera Difference f¨ oljt av Apply i combo-f¨onstret. Jag hoppas att du fick n˚ agot som p˚ aminner om figur 16? Figur 16: F¨orsta klippet gjort 10. Upprepa f¨ orfarandet f¨ or akterdelen av kroppen ocks˚ a s˚ a att du f˚ ar n˚ agot som p˚ aminner om figur 17. ¨ Figur 17: Aven akterdelen ¨ar justerad Ibland f¨ orsvinner wiren f¨or mig n¨ar jag ritar. Det beror inte p˚ a att jag dolt den (du har v¨ al m¨ arkt att man kan d¨olja eller ta fram objekt genom att markera dem i tr¨ advyn och sedan trycka mellanslag?) utan p˚ a n˚ agot annat, men jag vet fortfarande inte varf¨or. En l¨osning kan ibland vara att ta bort den p˚ ab¨ orjade wiren, markera en del av ett objekt (i v˚ art fall den aktersta ytan av kroppssidan) och sedan klicka p˚ a wire-verktyget. Jag tror att det resulterar i att FreeCad h˚ aller sig till att rita i samma plan som den markerade ytan befinner sig i, ist¨allet f¨or att anv¨anda hela 3D-rymden. 11. S˚ aja, nu ¨ ar vi n¨ astan klara. F¨orsta kroppssidan ¨ar i alla fall klar, nu˚ aterst˚ ar bara att skapa den andra sidan, vilket ¨ar l¨attare ¨an man kan tro. Byt tillbaka till Top-vyn, markera hela kroppsidan i tr¨advyn ocg v¨alj sedan Part 15 - Mirroring. I combo-rutan f˚ ar du m¨ojlighet att v¨alja vilket spegelplan du vill ha (i v˚ art fall a r det XZ-planet) och en baspunkt (den f¨orvalda (0,0,0) ¨ passar alldeles utm¨ arkt. Genomf¨or operationen med Apply-knappen. Figur 18: Andra kroppsidan p˚ a plats En sak som ¨ ar viktig att notera h¨ar (och som tog ett bra tag f¨or mig att inse) ¨ ar att v¨ ansterhalva verkligen ¨ar en spegelbild av den h¨ogra halva som vi har ritat. Observera att jag skrev spegelbild inte speglad kopia. Det inneb¨ ar bland annat att allt vi i forts¨attningen g¨or p˚ a den h¨ogra halvan kommer att speglas till den v¨anstra. Klipper vi ett h˚ al i den h¨ogra halvan s˚ a blir det ett h˚ al ¨aven i den v¨anstra. F¨or¨andrar vi storleken p˚ a den h¨ ogra. . . ja, ni fattar va? Men det inneb¨ar ocks˚ a (och det var det h¨ar som tog l˚ ang tid att tr¨ anga in i min hj¨arna) att det inte g˚ ar att g¨ ora n˚ agra f¨ or¨ andringar p˚ a den v¨ anstra halvan — den ¨ar ju bara en spegelbild. Tyv¨arr f˚ ar man ingen varning av FreeCad n¨ar man f¨ors¨oker, den ˚ aterst¨aller bara allting till l¨ aget innan operationen. S˚ a om du f˚ ar m¨arkliga resultat n˚ agon g˚ ang kan detta vara v¨ art att kontrollera. 6 Kroppsspant Kroppspanten a arskilt komplicerade – ˚ atmionstone inte p˚ a en s˚ a h¨ar ¨r inte s¨ enkel (fyrkantig) modell. De best˚ ar bara av n˚ agra fyrkantiga skivor utplacerade p˚ a l¨ ampliga st¨ allen. 6.1 Motorspantet 1. B¨ orja med att v¨ alja topp-vyn och d¨arefter Part – Parametric – Box s˚ a b¨ or du f˚ a en liten kub instoppad i din ritning. Det ¨ar en enhets-kub med samtliga sidor 10 mm, se bild 19. Detta ska bli v˚ art f¨orsta spant (motorspantet). 2. Markera kuben (Box”) i tr¨advyn, v¨alj kuben Properties och f¨or¨andra storleken och positionen f¨ or kuben s˚ a att den fyller ut mellanrummet mel16 Figur 19: Enhetskuben insatt p˚ a position (0,0,0) lan kroppsidorna. I mitt fall passade m˚ atten h¨ojd=31mm, l¨angd=3mm, bredd=40mm och positionen (0, -20, 0) bra. Du kan f˚ a lite andra v¨arden beroende p˚ a hur du lagt snitten av kroppsidan. Du kommer f¨ormodligen beh¨ ova byta mellan flera olika vyer av modellen f¨or att genomf¨ora detta moment. Ett bra tips a a tangentbordet, ¨r att anv¨anda siffertangenterna p˚ d¨ ar ”6”visar modellen framifr˚ an, ”2”visar uppifr˚ an och ”0”visar isometriska vyn. Figur 20: Motorspantet p˚ a plats 3. Jag har t¨ ankt mig en utanp˚ aliggande elmotor f¨or den h¨ar modellen, s˚ a vi beh¨ over inte bry oss om att anpassa motorspantet efter motorn. D¨aremot ar det ju bra att ha n˚ agra lufth˚ al (eller genomf¨oringar f¨or br¨ansleslangar/elkablar) ¨ i motorspantet. F¨ or att g¨ora dem g¨or vi s˚ a h¨ar: (a) B¨ orja med att markera motorspantet (Box”) i tr¨advyn. 17 (b) V¨ alj Part – Part Design – Create Sketch s˚ a skapas en sketch p˚ a v˚ art motorspant. (c) V¨ alj Part – Part Design – External Geometry s˚ a f˚ ar du m¨ojlighet att ”importera”kanter fr˚ an den yta som sketch:en skapades p˚ a. Detta a r en alldeles ny funktion i v0.13 s˚ a om du har en a ldre version ¨ ¨ av FreeCad ¨ ar det inte s¨akert att funktionen ¨ar implementerad. Att importera externa kanter ger oss m¨ojligheten att skapa begr¨ansningar i form av t.ex. avst˚ and till kanterna. Importera alla fyra kanterna fr˚ an motorspantet till skissen. (d) Rita upp en rektangel inuti motorspantet. Rita sedan upp fyra st¨odlinjer som du med hj¨ alp av begr¨ansningar fixerar till pereferierna enligt bild 214 . Figur 21: Rektangel med fyra st¨odlinjer f¨or att rita lufth˚ al (e) Forts¨ att genom att skapa likhetsbegr¨ansning mellan ¨ovre och undre hj¨ alplinjen samt mellan h¨ogra och v¨anstra hj¨alplinjen. Fixera sedan i b˚ ada riktningarna till 10 mm med hj¨alp av avst˚ andsbegr¨ansningar. (f) Rita fyra cirklar. Jag tycker att det ¨ar enklast att rita dem utanf¨or skissen f¨ or att flytta in dem lite senare. utanf¨or en av cirklarna ritar du nu en linje. S¨att en punkt-begr¨ansning (Part – Part design – Constraint coincident) p˚ a ena linjens ena ¨andpunkt till cirkeln centrum. S¨ att en linje-begr¨ansning (Part – Part design – Constraint point onto object) p˚ a linjens andra ¨ande till cirkelns periferi. S¨att slutligen en l¨ angd-begr¨ ansning (Part – Part design – Constrain distance) p˚ a linjen. S¨ att den l¨ angden till 3 mm s˚ a ¨ar cirkelradien definierad. Se bild 22. 4 I m˚ anga av bilderna i detta avsnitt har jag dolt kroppssidorna f¨ or att f˚ a tydligare bilder. Man d¨ oljer och tar fram objekt genom att markera objektet i tr¨ advyn och sedan trycka mellanslag. 18 Figur 22: Lufth˚ alen utritade, men ¨annu inte fixerade (g) Markera tv˚ a cirklar och s¨att en likhetsbegr¨ansning p˚ a dem (Part – Part design – Constrain equal). G¨or likadant med det andra paret. G¨ or slutligen samma sak med en cirkel ur varje par. (h) Nu ska vi flytta in cirklarna, vi g¨or detta genom att s¨atta en punktbegr¨ ansning (Part – Part design – Constraint coincident) p˚ a deras mittpunkter till respektive h¨ornpunkt p˚ a den inre rektangeln. Ett tips: Ordningen i vilken du g¨or markeringarna spelar roll. Om du b¨ orjar med att markera rektangelh¨ornet och sedan tar cirkelcentrum s˚ a kommer cirkeln att f¨orflyttas till rektangeln i st¨allet f¨or tv¨artom. (i) En sak som ˚ atminstona jag sj¨alv har l¨att att gl¨omma bort ¨ar att det ¨ar ju bara cirklarna vi ¨ar intresserade av — rektangeln och st¨odlinjerna ar ju bara till f¨ or att fixera dem dit vi vill ha dem. Markera d¨arf¨or ¨ alla st¨ odlinjer och g¨or dem till st¨odlinjer genom Part – Part design – Toggle construction line. Gl¨om inte linjen som definierar cirkelradien. Figur 23: Lufth˚ alen utritade och fixerade. St¨odlinjerna ¨ar omgjorda till st¨ odlinjer. (j) Om du har gjort likadant som jag s˚ a b¨or din skiss ha fem frihetsgrader nu. Fyra av dessa ¨ar att st¨odlinjerna g˚ ar att flytta i sidled l¨angs rektangeln. Den femte frihetsgraden ¨ar att cirkelradien g˚ ar att rotera inuti cirkeln. Inget av detta ¨ar relevant f¨or oss s˚ a vi kan nu st¨anga skissen genom att trycka Close i Combo-f¨onstret. 19 (k) Nu ˚ aterst˚ ar bara att sk¨ara ut lufth˚ alen or motorspantet. N¨ar man har ritat en skiss ovanp˚ a en yta finns en f¨ardig funktion f¨or detta: Part – Part design – Pocket. Fyll i hur djupa du vill att h˚ alen ska vara. Om de a r grundare a n tjockleken p˚ a objektet du g¨ o r h˚ al i s˚ a f˚ ar ¨ ¨ du en grop. Om h˚ alet a¨r djupare s˚ a f˚ ar du ett h˚ al. I v˚ art fall spelar det allts˚ a ingen roll vilket v¨arde du fyller i, bara det ¨ar djupare ¨an tjockleken p˚ a motorspantet. Se bild 24 Figur 24: Motorspantet klart. 6.2 Spant 2 1. Skapa en ny enhetskub. Flytta den bak˚ at till f¨orsta vecket av kroppsidan och finjustera storleken och positionen s˚ a att den passar ihop med kroppsidan. F¨ or mig passade positionen (50, -25, 0) samt storleken (35, 3, 50) men det kan skilja lite beroende p˚ a hur du har ritat motorhuv och vindruta. I det h¨ ar momentet ¨ar det f¨ormodligen l¨attast att se spant 2 om du d¨ oljer motorspantet. 2. Nu skulle vi kunna g¨ ora en sketch p˚ a ytan av spant 2, p˚ a samma s¨att som vi gjorde med motorspantet, men nu g¨or vi p˚ a ett annat s¨att bara f¨or att visa m¨ ojligheten. B¨ orja med att markera den fr¨amsta ytan p˚ a spant 2. 3. N¨ ar den fr¨ amsta ytan ¨ ar markerad skapar vi en rektangel p˚ a den med hj¨alp av rektangelverktyget fr˚ an draft-verktygen (Drafting – Rectangle). Denna rektangel g¨ or vi en bit in fr˚ an kanten p˚ a spantet, f¨or detta skall bli v˚ art (ganska stora) l¨ atth˚ al. Justera rektangeln s˚ a att den ligger n˚ agorlunda centrerad. F¨ or mig blev positionen (0, 20, 30) och storleken p˚ a rektangeln (-25, 40)5 . Se bild 25. 4. Bland egenskaperna f¨ or rektangeln finns en egenskap som heter Fillet Radius 6 . Den anger hur h¨ ornen p˚ a rektangeln ska vara. Ju mer vi ¨okar v¨ardet, desto mer avrundade blir h¨ornen. Jag tycker att det ser ganska bra ut med radien 5 mm. 5 Den negativa h¨ ojden beror p˚ a att jag ritade rektangeln med start i ¨ ovre v¨ anstra h¨ ornet. Om jag hade b¨ orjat i nedre v¨ anstra h¨ ornet hade h¨ ojden blivit positiv. 6 Detta ar en ny funktion som inf¨ orts under utvecklingen av version 0.13 — den finns inte ¨ ens med i alla builds¨ av 0.13. Om du inte har funktionen i din version s˚ a kan du helt enkelt hoppa o or forts¨ attningen. ¨ver detta delmoment, det a ¨r inte kritiskt f¨ 20 Figur 25: Rektangeln inritad p˚ a spant 2. 5. G¨ or om den avrundade rektangeln (som just nu ¨ar en yta) till en volym med hj¨ alp av extruderingsverktyget (Part – Extrude). G¨or extruderingen l¨ angs X-axeln (det brukar vara Z-axeln som ¨ar default) och v¨alj en l¨angd som r¨ acker till, t.ex. 5 mm. 6. Flytta den skapade volymen s˚ a att den g˚ ar igenom spant 2. 7. Sk¨ ar bort rektangeln fr˚ an spant 2 genom att f¨orst markera spantet och d¨ arefter rektangelvolymen. V¨alj sedan Part – Boolean, markera Difference och sedan Apply och Close. Du b¨or d˚ a ha f˚ att n˚ agonting som p˚ aminner om figur 26 (efter att ¨aven ha slagit p˚ a visningen av kroppsidorna och spant 1). Figur 26: Spant 2 klart. 21 6.3 Spant 3 G¨ or spant 3 p˚ a samma s¨ att som spant 2, men placera det i position (200, -250). Figur 27: Spant 3 ocks˚ a klart. 6.4 Spant 4 Spant 4 skiljer sig lite fr˚ an de ¨ ovriga genom att den kommer att vara en ganska tjock, solid bit av balsa. Tittar vi n¨armare p˚ a geometrin ser vi ocks˚ a att den ¨ar lite smalare allra l¨ angst bak ¨ an vad den ¨ar d¨ar stj¨artfenan ska b¨orja. 1. B¨ orja med att skapa grunden till spant 4 genom att v¨alja Part – Parametric – Create Primitives. I menyn som kommer upp v¨aljer du Wedge, accepterar default-v¨ ardena och klickar Create och Close. 2. I Properties f¨ or den skapade wedge:en v¨aljer du Placement – Angle och s¨ atter den till 90 grader. 3. Positionera sedan det blivande spant 4 n˚ agorlunda korrekt genom att s¨atta x-v¨ ardet till ungef¨ ar 465 (det exakta v¨ardet beror p˚ a hur du ritade uttaget f¨ or stj¨ artfenan). 4. N¨ asta steg kan jag inte beskriva b¨attre ¨an s˚ a h¨ar: fippla med alla egenskapsv¨ arden f¨ or wedge:en tills den passar in i utrymmet under den blivande stj¨ artfenan. Till slut b¨ or du f˚ a n˚ agot i stil med figur 28 7 Avslutning ˚tminstone med de tv˚ Jaha, d˚ a var vi klara d˚ a. A a kroppsidorna. Eller f¨orresten, inte riktigt. Vi har inte skurit ut n˚ agot uttag f¨or vingen. Inte heller har vi gjort n˚ agra h˚ al f¨ or st¨ otst˚ angsgenomf¨oringar (puh, l˚ angt ord). Och spanten fattas. Topp och botten ¨ ar kanske ocks˚ a bra att ha? Jag har nu skrivit det h¨ ar dokumentet lite p˚ a kul. Tycker du att det var intressant att l¨ asa? Kan strukturen f¨orb¨attras? Hittade du en massa stavfel? 22 Figur 28: Spant 4 f¨ardigformat och p˚ a plats. Vill du ha en forts¨ attning? G˚ a in i FreeCad-tr˚ aden p˚ a Svenskt Modellflyg (www. svensktmodellflyg.se) och kommentera. 23
© Copyright 2024