Pregledni tečaj programskega paketa FreeCADkmtm.fs.uni-lj.si/slo/izobrazevanje/pef-objave... · prilagodljivost, makro programiranje z izdelavo ustrezne procesne kode (skriptov)

Projekt »IKT v pedagoških študijskih programih UL« sofinancirata Republika Slovenija in Evropska unija iz Evropskega socialnega sklada.

FreeCAD

Pregledni tečaj programskega paketa

(dokument ver.: 2018-06)

Avtorji:

doc. dr. Samo Zupan, univ. dipl. inž.

Aleksander Novak, mag. inž.

Ljubljana, junij 2018

Pregledni tečaj programskega paketa FreeCAD

© UL – FS in PeF 2018 I

KAZALO

1. UVOD ................................................................................................................................ 1

2. POTREBNO PREDZNANJE .......................................................................................... 4

2.1. DELOVNO GRADIVO ZA TEČAJ ............................................................................................................... 4

3. OSNOVNI SKLOPI TEČAJA ........................................................................................ 5

4. UVOD V UPORABO FREECADA ................................................................................ 6

4.1. PREDSTAVITEV OSNOVNIH DELOVNIH OKOLIJ IN GRAFIČNEGA VMESNIKA FREECADA ........................ 6 4.1.1. Osnovna delovna okolja oziroma namizja FreeCAD-a ................................................................... 7

4.2. PARAMETRIČNOST ................................................................................................................................ 8 4.5. PRIKAZOVANJE MODELOV - MANIPULACIJE V PROSTORU .................................................................... 10

4.5.1. Povečava, premik, zasuk in pogledi prikaza objektov ................................................................... 12 4.6. OSNOVNO MODELIRANJE PROSTORSKIH TELES ................................................................................... 13

4.6.1. Telesa (primitivi, ang. Primitives) ................................................................................................. 14 4.6.1.1. Kvader (Orodjarna telesa: Kocka) ....................................................................................................... 14 4.6.1.2. Valj (Orodjarna telesa: Valj) ............................................................................................................... 15 4.6.1.3. Krogla (Orodjarna telesa: Krogla) ....................................................................................................... 16 4.6.1.4. Stožec (Orodjarna telesa: Stožec) ........................................................................................................ 18 4.6.1.5. Torus (Orodjarna telesa: Svitek) .......................................................................................................... 19

4.6.2. Boolova algebra ............................................................................................................................ 20 4.6.2.1. Unija .................................................................................................................................................... 21 4.6.2.2. Izrez (razlika) ...................................................................................................................................... 22 4.6.2.3. Presek .................................................................................................................................................. 22

4.6.3. Orodja za dodatno oblikovanje objektov ....................................................................................... 23 4.6.3.1. Zaokrožitve robov ............................................................................................................................... 23 4.6.3.2. Posnetja robov ..................................................................................................................................... 24

4.6.4. Gradniki na osnovi skice ............................................................................................................... 26 4.6.4.1. Razteg prereza v prostor (Ekstruzija, Izrez) ........................................................................................ 26 4.6.4.2. Zasuk prereza v prostor (Vrtenina, Rotacijski izrez) ........................................................................... 35

5. MODELIRANJE VOLUMSKIH TELES .................................................................... 37

5.1. MODELIRANJE TELES Z UPORABO PRIMITIVOV .................................................................................... 37 5.1.1. Definicija naloge ........................................................................................................................... 37 5.1.2. Rešitev naloge ............................................................................................................................... 38 5.1.3. Samostojne vaje ............................................................................................................................. 41 5.1.4. Unija dveh valjev ........................................................................................................................... 41 5.1.5. Unija valja in kvadra, ki se sekata ................................................................................................ 45 5.1.6. Luknja v cevi - okrogla .................................................................................................................. 48 5.1.7. Kvadratni izrez v cevi .................................................................................................................... 48

5.2. MODELIRANJE Z GRADNIKI NA OSNOVI SKICE (ANG. PROFILE BASED FEATURES - PBF) ...................... 48 5.2.1. Primer – linearni raztegi (PFB) .................................................................................................... 49 5.2.2. Samostojne vaje – linearni raztegi (PFB) ..................................................................................... 59

6. IZDELAVA TEHNIŠKE DOKUMENTACIJE .......................................................... 65

6.1. NASTAVITVE OKOLJA DRAWING DIMENSIONING ................................................................................ 65 6.2. DELO V OKOLJU DRAWING DIMENSIONING ......................................................................................... 67

6.2.1. Drugi običajni gradniki za izdelavo risb, nasveti in triki .............................................................. 86 6.2.2. TechDraw delovno okolje za izdelavo risb – novost ob uradni izdaji FreeCAD 0.17 ................... 89

6.2.2.1. FreeCAD 0.17 generalne ugotovitve ................................................................................................... 90 6.2.2.2. TechDraw (nadomestek Drawing oz. DrawingDimensioning okolja) ................................................. 90

6.2.3. Komentar vezan na izdelavo prerezov (v. 0.16 vs. 0.17) ............................................................... 93

6.3. PRIPRAVA PREDLOG ZA GLAVE ........................................................................................................... 94 6.3.1. Priprava DXF datotek za prenos v Inkscape ................................................................................. 94 6.3.2. Urejanje v okolju Inkscape ............................................................................................................ 95 6.3.3. Prilagoditev predlog s pomočjo Programmer's notepada ............................................................. 99

7. VIRI ............................................................................................................................... 103


© UL – FS in PeF 2018 1

1. UVOD

FreeCAD je odprtokodni prostorski (3D) modelirnik namenjen prostorskemu (3D)

modeliranju realnih objektov (volumski oziroma »solid« modelirnik), ki se zgleduje po drugih

profesionalnih orodjih za inženirsko modeliranje. Omogoča različne načine gradnje in

spreminjanja virtualnih objektov in omogoča njihovo spreminjanje na način premikanja po

zgodovini hierarhične gradnje ter spreminjanja različnih parametrov na osnovi katerih objekti

dobivajo svojo prostorsko obliko, orientacijo in položaj v prostoru.

Slika 1: Delovno okolje FreeCAD

FreeCAD je odprtokodni projekt razvoja programskega sistema, ki omogoča visoko

prilagodljivost, makro programiranje z izdelavo ustrezne procesne kode (skriptov) in

omogoča razširljivost z dodajanjem različnih programskih vključkov za številne tehnične

(inženirske) naloge pri razvoju proizvodov. Preveden programske verzije in izvorna koda so

na razpolago brezplačno po pravilih GNU Public licence.

FreeCAD je zasnovan za uporabo na različnih platformah operacijskih sistemov (OS):

Windows, Mac in Linux. Na voljo so tako za različne platforme prevedene programske

verzije in izvorna koda, ki jo lahko sami prilagajamo in prevajamo (če seveda za to imamo

ustrezno znanje in orodja). Bere in zapisuje veliko odprtokodnih formatov zapisa datotek z

bazami podatkov prostorskih objektov kot so: STEP, IGES, STL, SVG, DXF, OBJ, IFC, DAE

in drugi.

FreeCAD ni nadomestilo za profesionalna programska orodja za 3D modeliranje v zahtevnem

poslovnem okolju, ker je to projekt v stalnem razvoju in za tako okolje še nima zadostne

zanesljivosti in varnosti.

Pregledni hitri vodnik oziroma tečaj za osnovno uporabo FreeCAD (modeliranje 3D objektov,

kreiranje 2D prikazov, tehnične risbe …) je pripravljene za verzijo FreeCAD-0.16.6712, ki je

bila ob začetku projekta priporočena kot stabilna delujoča verzija. Sedaj je to že

v. 0.17 Roland oz. FreeCAD-0.17.13522.3bb5ff4.

https://github.com/FreeCAD/FreeCAD/releases/download/0.17/FreeCAD-0.17.13522.3bb5ff4-WIN-x64-installer.exe


© UL – FS in PEF 2017

2

Pri razvoju FreeCADa razvijalci iz različnih področij (jezikovnih in strokovnih) izvorno

uporabljajo angleški jezik in angleško strokovno izrazoslovje. Ker razvoj temelji na

popolnoma prostovoljni bazi in motivih, seveda izrazoslovje ni vedno popolnoma strokovno

korektno in v nekaterih primerih odstopa od izrazoslovja pri sorodnih profesionalnih tržnih

produktih. Temu trenutno ni posvečena primarna pozornost, kar je razumljivo glede na naravo

projekta, vendar pa vseeno prinaša določene težave pri primerjavah produktov in ker bo to

vedno težje popravljati.

Hkrati različne skupine zanesenjakov posamezne module prevajajo v različne nacionalne

jezike, med njimi tudi v slovenski jezik. Stopnja prevedenosti je različna, še bolj je različna

strokovna kakovost prevodov, saj nekateri prevajalci očitno nimajo ustrezne strokovne

podlage in izkušenj s sorodnimi produkti. Če se uporabnik odloči, da namesti različico s

prevodi, se v programskem okolju in posameznih modulih ter njih funkcijah, dialogih…

pojavlja in meša tako angleško kot nacionalno (slovensko) izrazoslovje. Mešanje lahko

izkušenejše uporabnike moti in raje izberejo izvirni jezik. Za začetne uporabnike vseeno

verjamemo, da jim bo verjetno lažja uporaba vsaj delno prevedenega okolja, tudi če kakovost

prevodov ni najboljša oziroma je ponekod slaba in celo neprimerna. Takšno okolje smo

uporabili tudi pri pripravi teh navodil za dano različico modulov in dano stanje slovenskih

prevodov. Strokovno urejanje prevodov v slovenski jezik je naloga za prihodnost.

1.1. Glavne značilnosti

FreeCAD je v fazi razvoja in kot tak še ni primeren (zadosti stabilen, preizkušen in varen) za

profesionalno rabo v gospodarskem okolju. Vendar vsebuje številne funkcionalnosti, ki so v

stanju razvoja v različnih fazah in stanjih. Nabor njegovih glavnih zmogljivosti je glede na

njegovo odprtokodnost vseeno dokaj impresiven.

Poln 3D modelirnik za volumska telesa, ki temelji na Open CASCADE

Tehnologiji oziroma jedru za zapis geometrijskih podatkov. Omogoča številne

kompleksne tehnike gradnje 3D objektov in podporo za zapis v različnih odprtokodnih

formatih, kot sta STEP in IGES formata.

Omogoča popolno parametrično modeliranje, vsi objekti so v osnovi

parametrični, kar pomeni, da je njihovo obliko možno popisati z množico

spremenljivk, ki lahko zavisijo tudi od spremenljivk drugih objektov. Vsaka

sprememba pomeni preračun po zahtevi z možnostjo razveljavitve in ponovne

uveljavitve. Objekte dodajamo zlahka, lahko proces gradnje avtomatiziramo s

programiranjem v programskem jeziku Python.

Zasnovan je modularno, kar pomeni, da se njegova funkcionalnost širi z

dodajanjem modulov oziroma vtičnikov v skupno jedrno delovno okolje. Vtičniki so

http://en.wikipedia.org/wiki/Open_CASCADE

http://en.wikipedia.org/wiki/Open_CASCADE

https://www.freecadweb.org/wiki/Scripted_objects

https://www.freecadweb.org/wiki/File:Feature1.jpg




© UL – FS in PeF 2018 3

lahko kompleksni kot popolnoma nove aplikacije programirane v okolju C++ ali kot

preprosti Python skripti ali lastno posneti makro programi. Uporabnik ima poln dostop

do teh funkcionalnosti skozi vgrajen Python interpreter, makroje ali zunanje skripte

do praktično vseh modulov FreeCADa.

Zgrajene objekte je možno izvoziti v lepo število standardnih formatov

kot so STEP, IGES, OBJ, STL, DXF, SVG, STL, DAE, IFC ali OFF, NASTRAN,

VRML in seveda v osnovni FreeCAD format zapisa Fcstd.

Skicirka je modul, ki omogoča gradnjo 2D oblik z medsebojnimi

odvisnostmi. Skice oziroma profili so pogosto temelj za gradnjo 3D oblik z različnimi

prostorskimi operacijami v FreeCADu.

Modul za simulacije Robotskih gibanj omogoča študije kinametike robotov

in prikaz v grafičneme prikazoavlniku (GUI).

Modul za izdelavo tehničnih risb omogoča kreiranje ustreznih večpoglednih

prikazov v skladu s standardi, ki so potrebni za izdelavo tehnične dokumentacije.

Risbe je mogoče izvoziti v odprtokodne formate SVG ali PDF.

Vsebuje tudi modul za izdelovanje zahtevnejših senčenih prikazov (slik).

Modul omogoča osnovne metode in je v intenzivnem razvoju.

Vsebuje tudi modul za programiranje poti mehanskih obdelav (CAM) iz 3D

geometrije, ki je zmožen izdelave, prikaza in prilagajanja G kode, ki je osnovni

programski jezik CNC obdelovalnih strojev

https://www.freecadweb.org/wiki/Power_users_hub

https://www.freecadweb.org/wiki/Macros

http://en.wikipedia.org/wiki/ISO_10303

http://en.wikipedia.org/wiki/IGES

http://en.wikipedia.org/wiki/Obj

http://en.wikipedia.org/wiki/STL_%28file_format%29

http://en.wikipedia.org/wiki/Dxf

http://en.wikipedia.org/wiki/Svg

http://en.wikipedia.org/wiki/STL_(file_format)

http://en.wikipedia.org/wiki/COLLADA

http://en.wikipedia.org/wiki/Industry_Foundation_Classes

http://people.sc.fsu.edu/~jburkardt/data/off/off.html

http://en.wikipedia.org/wiki/NASTRAN

http://en.wikipedia.org/wiki/VRML

https://www.freecadweb.org/wiki/Fcstd_file_format

https://www.freecadweb.org/wiki/Sketcher_Workbench

https://www.freecadweb.org/wiki/Robot_Workbench

https://www.freecadweb.org/wiki/Drawing_Module

https://www.freecadweb.org/wiki/Raytracing_Module

https://www.freecadweb.org/wiki/Path_Workbench

http://en.wikipedia.org/wiki/G-code





https://www.freecadweb.org/wiki/File:Feature-raytracing.jpg

https://www.freecadweb.org/wiki/File:Feature-CAM.jpg


© UL – FS in PEF 2017

4

2. POTREBNO PREDZNANJE

Osnovno znanje uporabe računalnika:

uporaba tipkovnice in miške v grafičnem delovnem okolju MS Windows,

uporaba programa Raziskovalec (Explorer),

uporaba katerega izmed Windows programov: npr. Notepad, Wordpad, Paint, MS

Word, ipd. (uporaba menijev, drsnikov, odpiranje in shranjevanje datotek).

2.1. Delovno gradivo za tečaj

Delovno gradivo za tečaj ni dovolj podrobno za samostojno delo in študij, ampak je le vodilo

z osnovnimi informacijami za lažje spremljanje tečaja in kasnejše utrjevanje znanja. V

nekaterih delih je bolj v drugih pa manj natančno.

Gradivo je napisano preprosto. Osnovne stvari so na kratko pojasnjene, nekatere so samo

naštete, ukazi iz programa pa so večinoma zapisani v drugačnih stilih, kot opisni tekst:

stil za prikaz menijskih ukazov ( primer: File > New)

stil za prikaz ikonskih ukazov (primer: New)

stil za prikaz pod ukazov iz pogovornih oken (primer: Rectangular)

Opis oznak vezanih na uporabo miške:

MB1 – leva tipka na miški,

MB2 – srednja tipka na miški in

MB3 – desna tipka na miški.

Pri delu s programskim paketom FreeCAD se srečujemo s pogovornimi okni, ki v večini

primerov poleg nastavitvenih opcij vsebujejo nekatere tipke oziroma gumbe, katerih pomen je

pomemben za samo efektivnost dela.

Najpomembnejše tipke so (navedeno le v angleškem jeziku, naletimo lahko tudi na slovenski

prevod):

»OK« – tipka nam omogoča potrditev nastavitev in izhod iz pogovornega okna,

»Apply« – tipka nam omogoča potrditev nastavitev, vendar pogovorno okno ostane

odprto na ekranu in omogoča nadaljnje nastavitve.

»Cancel« – tipka nam omogoči ukinitev vseh opravljenih nastavitev in izklopi

pogovorno okno – to nam pride posebej prav, ko ugotovimo, da smo napravili kakšno

napako.

»Back« – tipka nam omogoča pomikanje po korakih nazaj. Ta tipka je dostopna pri

procedurah, kjer se pojavljajo serije pogovornih oken. Omogoča, da prekinemo zadnjo

nastavitev in se povrnemo na predhodno nastavitev ter nadaljujemo z delom.


© UL – FS in PeF 2018 5

3. Osnovni sklopi tečaja

Predvideni so vsebinski sklopi:

Uvod v FreeCAD – teorija in ozadje programa (TD 1),

Osnove modeliranja volumskih teles – elementov (ang. Parts; TD 1)

Napredno modeliranje volumskih teles – elementov (TD 2),

Osnove modeliranja sestavov (ang. Assembly; TD 2),

Izdelava tehniške dokumentacije (ang. Drafting; TD 1 in TD 2) in

Dodatne tematike pomembne za delo (TD 1 in TD 2).


© UL – FS in PeF 2018 6

4. Uvod v uporabo FreeCADa

Programski paket FreeCAD je odprtokodni parametrični modelirnik, ki omogoča kreiranje

digitalnih kopij objektov (geometrijski modeli) iz vsakodnevnega življenja. Princip

parametričnega modeliranje nam omogoča enostavno urejanje geometrijskih modelov objektov s

pomočjo urejanja njihove zgodovine in spreminjanja ključnih parametrov.

Ker je odprtokoden, je zelo fleksibilen kar se tiče prilagajanja uporabi in nadgrajevanja.

Najpomembnejša lastnost pa je, da je ne glede na namen uporabe popolnoma BREZPLAČEN.

Program deluje na več programskih okoljih in bere večino pomembnejših nevtralnih formatov

(STEP, IGES, STL, SVG, DXF, OBJ, IFC, DAE), ki jih za izmenjavo modelov uporabljajo

komercialni programski CAD paketi.

4.1. Predstavitev osnovnih delovnih okolij in grafičnega vmesnika FreeCADa

Grafični uporabniški vmesnik (GUI; ang. Graphic User Interface) FreeCAD-a sledi logiki in

organizaciji profesionalnih prostorskih modelirnikov, ki se uporabljajo v današnjem času v

industrij. Ko poženemo programski paket FreeCAD (Slika 2), se odpre osnovno okno FreeCAD

(Slika 3) v delovnem okolju Start.

Slika 2: Zagon FreeCAD-a

V gornjem delu osnovnega okna je vidna menijska vrstica s klasičnim naborom menijev

(Datoteka, Uredi, Pogled, Orodja, Makro, Okna in Pomoč). Pod menijsko vrstico se

nahajajo orodjarne Datoteka, Workbench (slv. Delovno okolje) in Makro. Pod temi orodjarnami

pa še orodjarni Pogled in Krmarjenje.

Pod orodjarnami se na osrednjem delu desne strani nahaja FreeCAD začetna stran s koristnimi

informacijami za uporabnike, nedavnimi datotekami, obvestili vezanimi na popravke in razvoj

FreeCADa ter koristnimi spletnimi povezavami. V tem delu se lahko preklaplja med odprtimi

datotekami s pomočjo zavihkov v spodnjem delu okna.

Na levi imamo dve okni. Gornje ima dva zavihka: Model in Opravila. Zavihek Model prikazuje

drevesno strukturo modela, zavihek Opravila pa pogovorna okna za kreiranje gradnikov modela.

Spodnje okno ima prav tako dva zavihka: Pogled in Podatki. V zavihku Pogled so prikazane

lastnosti »grafičnega prikaza« gradnika (barva črt, tip črt, …). Zavihek podatki pa omogoča

prikaz in popravljanje parametrov posameznega geometrijskega gradnika.


© UL – FS in PeF 2018 7

Slika 3: Osnovno okno FreeCAD-a poimenovano »Start«

4.1.1. Osnovna delovna okolja oziroma namizja FreeCAD-a

Delovno okolje, ki se odpre ob zagonu FreeCAD je okolje Start, ki je v bistvu neke vrste

interaktivna začetna stran z uporabniškimi informacijami (Slika 3).

Za namen izvedbe tega tečaja bomo uporabili le najbolj osnovne module, ki so potrebni za

izdelavo dokumentacije elementa oz. sklopa.

Ti moduli so:

Part (izdelava 3D objektov – elementov in uporaba Boolove algebre za kreiranje

volumskih elementov),

Part Design (uporaba skicirke in geometrijskih gradnikov na osnovi skice ter ukazi za

vzorčenje in oblikovni gradniki),

Drawing (osnovna oprema risbe s postavitvijo pogledov oziroma prerezov 2D),

Drawing Dimensioning (dodatek; kotiranje),

Drafting (delovno okolje za izdelavo 2D modelov; v sklopu tega vodnika nudi nekatere

altetnative za dopolnitev risb),

Sheet Metal (delovno okolje z osnovnimi orodji za izdelavo ploščatih krivljencev) in


© UL – FS in PeF 2018 8

Assembly 2 (delovno okolje za izdelavo sestavov z možnostjo kreiranja osnovnih

kosovnic na osnovi imen datotek).

Med posameznimi delovnimi okolji preklapljamo s pomočjo spustnega seznama za izbor

delovnega okolja (Slika 4).

Slika 4: Uporaba spustnega seznama za izbor delovnega okolja

4.2. Parametričnost

Večina aktualnih modelirnikov je parametričnih. To pomeni, da se pri kreiranju gradnikov

modela avtomatsko kreirajo parametri, preko katerih lahko kreirani model kasneje tudi

popravljamo. Parametre pa lahko med seboj tudi povezujemo z matematičnimi izrazi.

Regeneracija modelov se izvaja sekvenčno in ni vedno avtomatska, zato se spremenjeni a ne

regenerirani (ponovno preračunani) v drevesnem meniju prikažejo z malo modro ikono ob robu.

V takšnih primerih je potrebno klikniti na ikono Osveži (ali tipka F5).

Opozorilo: Pri zapisu vrednosti parametrov, ki so običajno decimalna števila (realna števila) je

potrebno opozoriti, da se kot decimalno ločilo uporablja sistemsko določeno ločilo, ki je vezano

na nastavitev jezika operacijskega sistema (oziroma sistemsko spremembo teh nastavitev). Za

operacijski sistem z nastavljenim slovenskim jezikom je privzeta nastavitev decimalnega

simbola »,« (vejica). To zadevo poudarjamo, ker velja za večino komercialnih CAD paketov, da

se za decimalno ločilo uporablja ».« (pika)!


© UL – FS in PeF 2018 9

Slika 5: Drevesna struktura in graf odvisnosti modela

Drevesna struktura (Slika 5) je za razliko od komercialnih modelirnikov prikazana od zgoraj

navzdol po vrstnem redu (zgodovini) kreiranja geometrijskih gradnikov. FreeCAD ima nekoliko

poseben način prikaza zgodovine, saj nivojsko združuje določene objekte:

Skice se pojavijo na podnivoju geometrijskega gradnika raztega ali zasuka profila v

prostor (so starši objektu višje od njih; oz. vstopajo kot lastnost pri kreiranju nadrejenega

objekta.

Če dva geometrijska objekta (dve volumski telesi) združimo s pomočjo operacij Boolove

algebre, dobimo nov objekt – vhodna objekta se premakneta v podnivo tega objekta (sta

starša novega objekta oz. vstopata kot vhodni podatek pri kreiranju nadrejenega objekta.

Rezultat takšnega prikaza je razvejana drevesna struktura, ki lahko na prvi pogled zbega

uporabnike komercialnih CAD paketov. Na najnižjem nivoju so starševski objekti, na najvišjem

pa otroci oz. telo. V sekvenci sledijo nadaljnje operacije katerih rezultat ni novo telo ampak le

oblikovna dodelava obstoječega. (običajen način v modelirnikih). V drevesni strukturi se po

zgodovinskem zaporedju pojavijo tudi objekti, ki jih aktualnemu modelu dodamo v drugih

delovnih okoljih in ne posegajo v samo geometrijo. Iz tega razloga je v fazi modeliranja

smiselno spremljati graf odvisnosti modela: Za to potrebujemo program Graphviz, ki je poseben

zunanji dodatek progamu FreeCAD in ga lahko prenesemo iz spletne strani:

http://graphviz.org/Download_windows.php. Po namestitvi je potrebno nastaviti pot do njegove

izvršilne datoteke (bin) v okolju FreeCADa. Navodila z to so dana na povezavi

https://www.freecadweb.org/wiki/index.php?title=Std_DependencyGraph#Configuration

Če imamo na najvišjem nivoju grafa več objektov, potem imamo v datoteki več med seboj

nepovezanih teles (Slika 5)!

http://graphviz.org/Download_windows.php

https://www.freecadweb.org/wiki/index.php?title=Std_DependencyGraph#Configuration


© UL – FS in PeF 2018 10

4.5. Prikazovanje modelov - manipulacije v prostoru

Trirazsežni prostor FreeCAD-a (delovna okolja Part, Part design, …) je Evklidski prostor, ki ima

izhodišče in tri osi X, Y in Z (desnosučni koordinatni sistem). Trenutno orientacijo prostora oz.

lego točke gledanja na model nam prikazuje koordinatni sistem ( ) v spodnjem desnem kotu

grafičnega okna (Slika 7). Vsaka točka v tem prostoru je popisana s tremi koordinatami (x, y, z)

(Slika 6). Na sam model prikazan v 3D prostoru lahko gledamo (lokacija pogleda / kamere) iz

različnih strani in različnih razdalj.

Slika 6: Točka v 3D prostoru [2]


© UL – FS in PeF 2018 11

Slika 7: Grafično okno z modelom (aksonometrični pogled) in koordinatnim sistemom,

ki nakazuje orientacijo modela.

Slika 8: Vklop prikaza osi globalnega koordinatnega sistema (preklopi prikaz osi)


© UL – FS in PeF 2018 12

V grafičnem oknu po potrebi lahko vklopimo (izklopimo) osi globalnega koordinatnega sistema.

Malce nerodno je, da se ne vidijo preko modela, če le ta ni prosojen ali pa se nahaja ravno

izhodišču globalnega koordinatnega sistema.

4.5.1. Povečava, premik, zasuk in pogledi prikaza objektov

Povečava (ang. Zoom), premik (ang. Pan), zasuk (ang. Rotate) in pogledi (ang. Views)

manipulacije z modelom bomo praktično prikazali. Odprite model Primer00_02.FCStd, ki se

nahaja na lokaciji s primeri modelov (Datoteka > Odpri ali 2. ikona v orodjarni datoteka).

Model se odpre v takšnem pogledu, kot je bil zadnjič shranjen (aksonometrija, prilagoditev

vsebine na zaslon; Slika 7). Vse v nadaljevanju navedene operacije sproti izvedemo.

Povečava (ang. Zoom) se dinamično izvaja s pomočjo tipk Ctrl in + (povečaj) oz. Ctrl in –

(pomanjšaj). Enak učinek dosežemo tudi z vrtenjem kolesca na miški (MB2; vrtenje proti sebi je

pomanševanje; Slika 9).

Slika 9: Funkcije tipk na miški [2], številke prikazujejo vrstni red pritiskanja

na posamezno tipko; privzeta nastavitev miške CAD

Premik (ang. Pan) se izvaja s smernimi tipkami na tipkovnici ali pa s stisnjeno srednjo tipko-

koleščkom (MB2; Slika 9) in premikanjem miške v grafičnem oknu (pri tem je viden tudi križ, ki

kaže na aktivno funkcijo premikanja).

Zasuk (ang. Rotate) se izvaja s stisnjeno tipko Shift in pritiskom na smerno tipko za levo ali

desno. Pri rotaciji s pomočjo miške najprej stisnemo kolesce (MB2) in nato še levo (MB1) tipko

(ali desno tipko – MB3) in nato z gibanjem miške zasučemo model (Slika 9).

Pogledi (ang. Views), ki so v FreeCAD-u prednastavljeni in pomenijo večpogledne projekcije na

ravnine, se preklapljajo s tipkami:

0 (aksonometrija),

1 (pogled od spredaj – naris),

2 (pogled od zgoraj – tloris),

3 (pogled z desne),

4 (pogled od zadaj),

5 (pogled od spodaj) in

6 (pogled z leve – stranski ris).

Med pogledi lahko preklapljamo tudi z zadnjimi sedmimi ikonami v orodni vrstici Pogled

(Slika 10).


© UL – FS in PeF 2018 13

Slika 10: Orodna vrstica Pogled

Objekte na modelu in ukaze se izbira z levo tipko na miški (MB1), v odvisnosti od izbora so nam

na voljo funkcije iz menija, ki ga odpremo s klikom na desno tipko miške (MB3). Ko nimamo

izbranih objektov, so nam v kontekstnem meniju (MB3, Slika 11) na voljo funkcije izbore

pogledov, sloga izrisa in nekateri izmed opisanih ukazov za manipulacijo.

Slika 11:Kontekstni (MB3) meni v primeru, ko nimamo izbranih objektov

Poleg navedenega je potrebno omeniti, še dva ukaza, ki ju aktiviramo s tipkami:

O (ortografski pogled; Pogled > Pravokotno oz. ortogonalno projiciranje),

P (perspektiva; Pogled > Pogled v perspektivi oziroma centralni projekciji).

Če med izbiranjem držimo tipko Ctrl, lahko izberemo več objektov (ali elementov) hkrati.

4.6. Osnovno modeliranje prostorskih teles

Predstavitev ukazov nabora za kreiranje geometrijskih primitivov – orodjarna Telesa

(Kvader1 / Valj / Krogla / Stožec / Torus; delovno okolje: Part).

Predstavitev Boolove algebre – orodjarna Logična vrednost2 (Unija / Izrez / Presek).

Predstavitev nekaterih ukazov za detajliranje teles– orodjarna Orodja za dele:

o Zaokroži izbrane robove (ang. Fillet)

o Posnemi izbrane robove (ang. Chamfer)

1 Primer neusklajenega oziroma slabega izrazoslovja v prevedenih delih modulov – ukaz za kreiranje kvadrov

oziroma prizmatičnih teles se v modulu imenuje Kocka! 2 Pri tem ukazu gre za uporabo operacij Boolove algebre oziroma algebre množic; v nadaljevanju je še nekaj takih

nedoslednosti, na katere ne bomo posebej opozarjali, saj gre za ureditev probleme izrazoslovja v celoti.


© UL – FS in PeF 2018 14

4.6.1. Telesa (primitivi, ang. Primitives)

Telesa (Slika 12) ali primitivi so zgodovinsko gledano prvi osnovni gradniki pri računalniško

podprtem geometrijskem modeliranju prostorskih objektov (predmetov oz. teles). Postopek

izdelave teh teles temelji na njihovih karakterističnih lastnostih geometrije dopolnjenih z

informacijami o velikosti in njihovi legi v prostoru.

Slika 12: Osnovna telesa (primitivi)

4.6.1.1. Kvader (Orodjarna telesa: Kocka)

Kliknemo na ikono .

S tem smo izdelali kvader s stranicami enake velikosti (kocko; 10x10x10 mm; Slika 13) s

spodnjim levim ogljiščem v izhodišču globalnega koordinatnega sistema (pogled na XZ

ravnino). To ogljišče je izhodiščna točka (lokalnega koordinatnega sistema gradnika).

Velikost – dimenzije gradnika spreminjamo s spremembo vrednosti osnovnih parametrov

v tabeli podatki.

Lego gradnika lahko (velja splošno) spreminjamo s klikom na ikono »…« v polju

Placement, zavihka Podatki.

S klikom se aktivira pogovorno okno Postavitev (Slika 14) v zavihku Opravila, v njem

natančno definiramo lego gradnika v absolutnem prostoru:

o Vzporedni premik (XYZ) – za izvedbo poljubnega premika objekta definiranega

s premiki po posamezni osi.

o Središče (XYZ) – izvede premik izhodiščne točke (lokalnega koordinatnega

sistema po posamezni osi. To je pomembno predvsem pri definiciji zasuka

gradnika.

o Vrtenje:

Os vrtenja s kotom (privzeta opcija):

Iz spustnega seznama Os izberemo X,Y,Z ali pa vnesemo

vektorski zapis osi okoli katere želimo zasukati gradnik.

Vnesemo kot zasuka (pozitivna smer je po pravilu desne roke

glede na os vrtenja – palec v smeri osi, prsti kažejo na pozitivno

smer zasuka).

Eulerjevi koti (odklon, naklon nagib).


© UL – FS in PeF 2018 15

o Če imamo v izbornem okvirju odkljukano opcijo »Uporabi prirastne spr.

postavitve objekta« se vsaka sprememba lege izvaja glede na zadnjo lokacijo lege

objekta – relativni premiki in zasuki.

Slika 13: Izdelava kvadra (ukaz Kocka)

Slika 14: Pogovorno okno

postavitev (splošna definicija lege

gradnikov)

4.6.1.2. Valj (Orodjarna telesa: Valj)

Kliknemo na ikono .

S tem smo izdelali valj (Slika 15 levo) z radijem osnovne ploskve 2 mm (ang. Radius),

višino 10 mm (ang. Height) in kotom osnovne ploskve 360° (ang. Angle) središčem

krožnice spodnje osnovne ploskve v izhodišču globalnega koordinatnega sistema . To

središče je izhodiščna točka (lokalnega koordinatnega sistema gradnika). Kot (ang.

Angle) definira kot izseka valja (Slika 15 desno), če ne želimo kreirati celega valja.


v tabeli podatki.








© UL – FS in PeF 2018 16



gradnika.

o Vrtenje:


Iz spustnega seznama Os izberemo X, Y, Z ali pa vnesemo




smer zasuka).





Slika 15: Izdelava valja in izseka valja

4.6.1.3. Krogla (Orodjarna telesa: Krogla)

Kliknemo na ikono .

S tem smo izdelali kroglo (Slika 16 a) s sferičnim radijem 5 mm (ang. Radius), kotom1

(ang. Angle1, kot merjen od lokalne XY ravnine telesa navzdol): -90, kotom2 (ang.

Angle2, kot merjen od lokalne XY ravnine telesa navzgor): 90, in kotom3 (ang. Angle3,

kot zavrtitve krožnega loka med kotom1 in kotom2 – tvorilke v prostor): 360° in

središčem krogle v izhodišču globalnega koordinatnega sistema . To središče je

izhodiščna točka (lokalnega koordinatnega sistema gradnika).


© UL – FS in PeF 2018 17


v tabeli podatki.

Kot3 (ang. Angle3) omogoča ob nespremenjenih kotih1 in 2 definicijo rezine krogle

(Slika 16 b).

Sprememba kota1 (ang. Angle1) omogoča kreiranje gornjega odseka krogle

(Slika 16 c).

Sprememba kota2 (ang. Angle2) omogoča kreiranje spodnjega odseka krogle

(Slika 16 d).

Sprememba kota1 (ali kota2) in sprememba kota3 omogoča kreiranje rezine gornjega (ali

spodnjega) krogelnega odseka (Slika 16 e).

Sprememba kota1 in kota2 (ob nespremenjenem kotu3) omogoča kreiranje krogelnega

pasu. Če pa spremenimo še kot3, dobimo rezino krogelnega pasu (Slika 16 f).









gradnika.

o Vrtenje:






smer zasuka).





a b


© UL – FS in PeF 2018 18

.

c d

e f

Slika 16: Izdelava krogle in teles na osnovi krogle

4.6.1.4. Stožec (Orodjarna telesa: Stožec)

Kliknemo na ikono .

S tem smo izdelali prisekani stožec (ki se v tehniki najpogosteje pojavlja, Slika 17 a) z

radijem1 (ang. Radius1) osnovne ploskve: 2 mm, radijem2 gornje ploskve: 5 mm, višino

(ang. Height): 10 mm in kotom(ang. Angle) osnovne ploskve 360° središčem krožnice

spodnje osnovne ploskve v izhodišču globalnega koordinatnega sistema . To središče je

izhodiščna točka (lokalnega koordinatnega sistema gradnika). Kot (ang. Angle) definira

kot izseka stožca (Slika 17 b), če ne želimo kreirati celega (prisekanega) stožca.


v tabeli podatki.

Cel stožec (krožni, Slika 17 c) dobimo, če spremenimo radij2 (ali radij1) na 0 mm.


»Placement«, zavihka Podatki.







gradnika.

o Vrtenje:


© UL – FS in PeF 2018 19






smer zasuka).





a b

c

Slika 17: Stožec (prisekan), izsek (prisekanega stožca) stožca in cel stožec

4.6.1.5. Torus (Orodjarna telesa: Svitek)

Kliknemo na ikono .

S tem smo izdelali torus (Slika 18 levo) z radijem1(ang. Radius1, vodilne krožnice po

kateri raztegnemo krog tvorilke v prostor): 10 mm, radijem2 (ang. Radius2), krožnice

tvorilke: 2 mm višino 10 mm (ang. Height), kotom zasuka tvorilke v prostor 360° (ang.

Angle3) in središčem vodilne krožnice v izhodišču globalnega koordinatnega sistema . To

središče je izhodiščna točka (lokalnega koordinatnega sistema gradnika). Kot (ang.

Angle) definira kot izseka torusa (Slika 18 desno), če ne želimo kreirati celega valja.


© UL – FS in PeF 2018 20

Opozorilo: spremembe kota1 (ang. Angle1) in/ali kota2 (ang. Angle2) rezultirata v

kreiranju površinskega telesa. Povrsinska telesa v tem delu ne bodo obravnavana. Kot1

definira začetek tvorilčke glede na ravnino XY, kot2 pa konec tvorilke glede na ravnino

XY. Če se sta začetna in končna točka soležni je tvorilka sklenjen krog in reultat je

volumsko telo torusa.


v tabeli podatki.









gradnika.

o Vrtenje:






smer zasuka).





Slika 18 Kreiranje torusa in izseka torusa

4.6.2. Boolova algebra

S pomočjo operacij Boolove algebre lahko kreiramo nova telesa (Slika 19). V bistvu dve vhodni

telesi, ki se med seboj delno (ali popolno) prekrivata seštejemo (Unija), odštejemo eno telo od

drugega (izrez) in poiščemo skupni volumen (presek).

Operacije so bomo praktično ogledali z uporabo dveh primitivov: kvadra in krogle.


© UL – FS in PeF 2018 21

Slika 19: Dve medsebojno prekrivajoči se telesi

4.6.2.1. Unija

Izberemo obe telesi iz drevesne strukture (zavihek Model).

Kliknemo na ikono in telesi se seštejeta – dobimo novo telo, ki je zgrajeno kot unija

dveh teles (Slika 20).


© UL – FS in PeF 2018 22

Slika 20: Unija kocke in krogle

4.6.2.2. Izrez (razlika)


Prvo izbrano telo je tarča (obdelovanec), drugo izbrano telo pa orodje (oblika, ki jo

odrežemo od obdelovanca). Od vrstnega reda izbora je odvisen komčen izgled telesa po

izvedeni operaciji.

Kliknemo na ikono in drugo telo se odreže iz prvega – dobimo novo telo, ki je

zgrajeno kot razlika dveh teles (Slika 21).

Slika 21: Oba možna rezultata operacije izrez (odštevanja) med kocko in kroglo

4.6.2.3. Presek


Kliknemo na ikono in kreiramo telo, ki zavzema skupni volumen obeh izbranih teles

(Slika 22).


© UL – FS in PeF 2018 23

Slika 22: Presek kocke in krogle

4.6.3. Orodja za dodatno oblikovanje objektov

Iz nabora ukazov v orodjarni Orodja za dele (ang. Parts) sta v delovnem okolju Part na nivoju

dela s primitivi zanimiva predvsem ukaza Zaokroži izbrane robove in Posnemi izbrane robove.

Ta dva ukaza omogočata dokaj učinkovito detajliranje na tem nivoju dela, ki ga zajemamo v tem

preglednem tečaju.

Uporabo obeh orodij lahko predstavimo na telesu, ki je rezultat unije kocke in krogle

(Slika 20).

4.6.3.1. Zaokrožitve robov

Z miško (MB1) izberemo skupni rob med kroglo in kocko (Slika 23 levo).

Kliknemo na ikono in v zavihku Opravila se odpre pogovorno okno, v katerem za

izbrani rob v polje Polmer vnesemo ustrezno vrednost (Slika 23 levo) in potrdimo ukaz s

klikom na tipko OK.

Izdela se zaookrožitev izbranega roba (Slika 23 desno).

Popravke se izvaja preko drevesne strukture modela:

o Z desno tipko miške (MB3) izberemo zaokrožitev, ki jo želimo modificirati in iz

kontekstnega menija izberemo Uredi zaokrožene robove (Slika 24).

o Izvede se preklop na zavihek opravila, kjer se preko istega pogovornega okna, kot

smo ga imeli pri kreiranju zaokrožitve, lahko izvede popravke zaokrožitve.

o Izberemo lahko druge robove, ali dodajamo nove robove ter spreminjamo velikost

zaokrožitve (Slika 23 desno).

o Urejanje zaključimo s klikom na tipko OK.


© UL – FS in PeF 2018 24

Slika 23: Izdelava zaokrožitve med primitivoma

Slika 24: Urejanje izbrane zaokrožitve

4.6.3.2. Posnetja robov

Z miško (Ctrl +MB1) izberemo tri najbližje robove na spodnjem delu (kocke;

Slika 25 levo).

Kliknemo na ikono in v zavihku Opravila se odpre pogovorno okno, v katerem za

izbrane robove v polje Dolžina vnesemo ustrezno vrednost (Slika 25 levo) in potrdimo

ukaz s klikom na tipko OK.

Izdela se zaookrožitev izbranih robov (Slika 25 desno).

Popravke se izvaja preko drevesne strukture modela:

o Z desno tipko miške (MB3) izberemo posnetje, ki ga želimo modificirati in iz

kontekstnega menija izberemo Uredi posnete robove (Slika 26 levo).


© UL – FS in PeF 2018 25

o Izvede se preklop na zavihek opravila, kjer se preko istega pogovornega okna, kot

smo ga imeli pri kreiranju zaokrožitve, lahko izvede popravke zaokrožitve.

o Izberemo lahko druge robove, ali dodajamo nove robove ter spreminjamo velikost

posnetja. Zamenjamo lahko tudi tip posnetja (privzet je Nespremenljiva dolžina –

v bistvu gre za posnetje z eno definirano dimenzijo (kot je 45°). Če je posnetje

pod kotom različnim od 45°, lahko to storimo z izborom opcije Spremenljiva

dolžina iz spustnega seznama (v bistvu gre za definiranje posnetja z dvema

dolžinama; Slika 26 desno).

o Urejanje zaklučimo s klikom na tipko OK.

Slika 25: Izdelava posnetja

..

Slika 26: Urejanje posnetja (levo) in urejanje oz. sprememba posnetja – posnetje podano z

dvema dolžinama (Začetna dolžina = dolžina1, Končna dolžina = dolžina2)


© UL – FS in PeF 2018 26

4.6.4. Gradniki na osnovi skice

Sodobnejši pristopi k modeliranju geometrije in sama narava (nastanka) geometrije objektov so

privedli do drugačnega načina dela. Vse manj se uporablja geometrijske primitive, kot gradnike

objektov. Vse bolj so v uporabi t.i. gradniki na osnovi skice (PBF, ang. Profile Based Features) .

Osnovna ideja teh gradnikov je izdelati oz. uporabiti skico karakterističnega prereza, ki jo nato

raztegnemo (za določeno dolžino) v prostor v normalni ali poljubni smeri glede na ravnino skice

in s tem kreiramo 3D volumsko telo. Takšno skico lahko tudi zavrtimo v prostor okoli poljubne

osi za poljuben kot (maksimalno 360°) in kreiramo volumsko telo (vrtenina; rotacijsko telo).

Tretji derivat takšnega objekta pa je razteg skice po vodilni krivulji (poti), ki prav tako privede

do volumskega telesa. Tudi tu se končno telo dosega s kombiniranjem teles na osnovi Boolove

algebre (poglavje 4.6.2).

Orodja s katerimi lažje modeliramo na takšen način so nam na voljo v delovnem okolju Part

Design (ki ga aktiviramo s pomočjo spustnega seznama za izbor delovnega okolja, Slika 4).

4.6.4.1. Razteg prereza v prostor (Ekstruzija, Izrez)

Ko aktiviramo delovno okolje Part Design, se takoj aktivira zavihek opravila (Slika 27), ki nam

kot osnovo za izdelavo prvega gradnika ponuja skico ali kvader (kocko) in valj. To so tudi v

praksi najbolj običajni gradniki za začetek izdelave volumskega telesa.

Slika 27: Začetek modeliranja v okolju Part Design

Kliknemo na ikono .

Odpre se pogovorno okno (še ni prevedeno) Choose orientation za izbor risalne ravnine

in njene orientacije (noramale; Slika 28):

o V skupini opcij Orientacija skice (ang. Sketch orientation) lahko izbiramo med

tremi osnovnimi ravninami XY, XZ in YZ (izbor se sinrono kaže na kocki v desni

strani pogovornega okna).

o Spremenimo lahko normalo risalne ravnine, izbor opcije Zamenjaj smer normale

(ang. Reverse direction; izbor se sinrono kaže na kocki v desni strani

pogovornega okna).

o Z opcijo Vzporedni odmik (ang. Offset), lahko definiramo risalno ravnino skice,

ki vzporedno premaknjena za vneseno vrednost.

o Za primer naš poskusni primer (Slika 30) pustimo vse vrednosti na privzetem

stanju in potrdimo s klikom na tipko OK.


© UL – FS in PeF 2018 27

Slika 28: Izbor – definicija risalne ravnine skice

Odpre se delovno okno Skicirke (Slika 29)

Slika 29: Delovno okno skicirke


© UL – FS in PeF 2018 28

Slika 30: Šablona - demonstracijski kos PBF (60 x 80 x 6 mm)

Kliknemo na (Ustvari črto v skici, orodjarna Geometrije skicirnika):

o V Krmilnikih urejanja (ang. Edit controls) vklopimo opcijo Pripni na mrežo in s

tem zagotovimo, da točke vnašajo točno na sečišča horizontalnih in vertikalnih

linij.

o Kliknemo v izhodišče (0, 0) in na sečišče 6. vertikale z izhodiščno horizontalo

(60, 0) in s tem izdelamo horizontalno daljico dolgo 60 mm, avtomatsko se ji

predpiše tudi geometrijska omejitev Soležna točka in Vodoravno (Slika 31a).

o Elemeti in geometrijske omejitve se prikažejo v seznamih v zavihku opravila.

o Ukaz ostaja aktiven in kliknemo na zadnjo točko predhodne daljice in na sečišče

6. vertikale s 3. horizontalo (60, 30) in s tem izdelamo verikalno daljico dolgo 30

mm, avtomatsko se ji predpiše tudi geometrijska omejitev Soležna točka in

Vodoravno (Slika 31b).


4. vertikale z 8. horizontalo (40, 80) in s tem izdelamo novo daljico, avtomatsko

se ji predpiše tudi geometrijska omejitev Soležna točka (Slika 31c).


2. vertikale z 8. horizontalo (20, 80) in s tem izdelamo novo daljico, avtomatsko

se ji predpiše tudi geometrijska omejitev Soležna točka (Slika 31d).


izhodiščne vertikale s 6. horizontalo (0, 60) in s tem izdelamo novo daljico,

avtomatsko se ji predpiše tudi geometrijska omejitev Soležna točka in točka na

objektu (Slika 31e).


© UL – FS in PeF 2018 29


izhodiščne vertikale z izhodiščno horizontalo (0, 0) in s tem izdelamo novo

daljico, avtomatsko se ji predpiše tudi geometrijska omejitev Soležna točka - 2x

(Slika 31f).

a b c

d e f

Slika 31: Izdelava skice Šablone

o Z MB3 prekinemo ukaz.

V Sporočilnem oknu reševalnika imamo obvestilo, da imamo še 7 prostostnih stopenj, ki

jih je potrebno omejiti, da dobimo popolnoma definirano skico (Slika 32).

Slika 32: Sporočila reševalnika - stanje skice

Preostale prostostne stopnje lahko ukinemo s kotiranjem:


© UL – FS in PeF 2018 30

o Izberemo začetno in končno točko prve daljice (1 - Črta) in kliknemo na ikono

(Pritrdi dolžino črte, orodjarna Omejitve skicirnika).

o Odpre se pogovorno okno Vstavi dolžino, kjer lahko spremenimo dolžino

kotirane daljice, daljico pa lahko po potrebi tudi poimenujemo (Slika 33a) in vnos

potrdimo s klikom na OK.

o Izberemo eno točko spodnje horizontalne daljice (1 - Črta) in eno točko zgornje

horizontalne daljice (4 - Črta) in kliknemo na ikono (Pritrdi navpično razdaljo

med dvema točkama ali krajiščema, orodjarna Omejitve skicirnika).

o Odpre se pogovorno okno Vstavi dolžino, kjer lahko spremenimo vertikalno

razdaljo med točkama - krajiščema, koto pa lahko po potrebi tudi poimenujemo

(Slika 33b) in vnos potrdimo s klikom na OK.

o Izberemo obe krajišči desnega posnetja (3 - Črta) in kliknemo na ikono (Pritrdi

navpično razdaljo med dvema točkama ali krajiščema, orodjarna Omejitve

skicirnika).

o Odpre se pogovorno okno Vstavi dolžino, kjer lahko spremenimo vertikalno


(Slika 33c) in vnos potrdimo s klikom na OK.

o Izberemo daljico desnega posnetja (3 - Črta) in kliknemo na ikono (Pritrdi

vodoravno razdaljo med dvema točkama ali krajiščema, orodjarna Omejitve

skicirnika).

o Odpre se pogovorno okno Vstavi dolžino, kjer lahko spremenimo vodoravno


(Slika 33d) in vnos potrdimo s klikom na OK.

o Izberemo daljico levega posnetja (5 - Črta) in kliknemo na ikono (Pritrdi

vodoravno razdaljo med dvema točkama ali krajiščema, orodjarna Omejitve

skicirnika).

o Odpre se pogovorno okno Vstavi dolžino, kjer lahko spremenimo vodoravno


(Slika 33e) in vnos potrdimo s klikom na OK.

o Izberemo daljico levega posnetja (5 - Črta) in kliknemo na ikono (Pritrdi

navpično razdaljo med dvema točkama ali krajiščema, orodjarna Omejitve

skicirnika)

o Odpre se pogovorno okno Vstavi dolžino, kjer lahko spremenimo navpično


(Slika 33e) in vnos potrdimo s klikom na OK.


© UL – FS in PeF 2018 31

a b c

d e f

Slika 33: Izdelava dimenzijskih omejitev skice – kotiranje

o Če smo bili pri delu pazljivi, dobimo zaključen popolnoma omejen prerez, ki se

obarva zeleno (Slika 34 levo). Kote pa z izborom in vlečenjem prerazporedimo,

da je skica bolj pregledna (Slika 34 desno).

Slika 34: Popolno definirana skica

Izdelavo skice zaključimo s klikom na tipko Close (Slika 29).

Ekstruzijo (izboklino) izdelamo tako, da izberemo skico in kliknemo na ikono

(Ustvari izboklino, orodjarna Oblikovanje delov).

o Odpre se pogovorno okno Parametri izbokline v zavihku Opravila (Slika 35), kjer

nastavimo dolžino na vrednost 6 mm in vklopimo opcijo Simetrično na ravnino.


© UL – FS in PeF 2018 32

o Potrdimo vnos (OK) in s tem smo izdelali osnovno telo.

Slika 35: Izdelava ekstruzije

Sedaj je potrebno izdelati le še izrez luknji in pravokotni izrez na desni. Uporabimo enak

način dela.

Kliknemo na gornjo površino osnovnega telesa in se premaknemo na zavihek Opravila,

kjer so zopet na voljo logični ukazi za nadaljevanje dela (Slika 36).

Slika 36: Kreiranje nove skice na obstoječo ploskev

Kliknemo na ikono .

Odpre se delovno okno skicirke (Slika 37).


© UL – FS in PeF 2018 33

Slika 37: Delovno okno skicirke – nadaljevanje dela

o Kliknemo na (Ustvari krog, orodjarna Geometrije skicirnika) in izdelamo

poljuben krog na poljubni lokaciji na ploskvi.

o Lego kroga določimo z uporabo geometrijskih omejitev ( in ) vezanih na

izhodiščna robova ploskve in center kroga (Slika 38a)

o Velikost kroga pa z (Pritrdi polmer kroga ali loka), vnosom pravilne vrednosti

(5 mm) in potrditvijo (Slika 38b)

o Skico zakjučimo s klikom na tipko Close (Slika 37).

a b

Slika 38: Izdelava skice – izreza

Izrez (ekstruzijski) izdelamo tako, da izberemo skico in kliknemo na ikono (ang.

Create a pocket, orodjarna Oblikovanje delov).

o Odpre se pogovorno okno Parametri ugreza v zavihku Opravila (Slika 35), kjer

nastavimo Vrsto na Skozi vse.


© UL – FS in PeF 2018 34

o Potrdimo vnos (OK) in s tem smo izdelali izrez luknje

Slika 39: Kreiranje izreza - luknje

Kliknemo na gornjo površino osnovnega telesa in se premaknemo na zavihek Opravila,

kjer so zopet na voljo logični ukazi za nadaljevanje dela.

Kliknemo na ikono .

Odpre se delovno okno skicirke.

o Kliknemo na (Ustvari pravokotnik, orodjarna Geometrije skicirnika) in

izdelamo poljuben pravokotnik na tako, da se izhodiščna točka pravokotnika

geometrijsko omeji z izhodiščnim robom – protrdi točko na objekt (Slika 40a).

o Lego in velikost pravokotnika določimo z uporabo geometrijskih omejitev ( in

) vezanih na izhodiščna robova ploskve in stranice pravokotnika

(Slika 40b)

o Skico zakjučimo s klikom na tipko Close.

Izrez (ekstruzijski) izdelamo tako, da izberemo skico in kliknemo na ikono (ang.

Create a pocket, orodjarna Oblikovanje delov).


nastavimo Vrsto na Skozi vse.

o Potrdimo vnos (OK) in s tem smo izdelali pravokotni izrez.

S tem smo zaključili izdelavo modela šablone (Slika 42).

a b


© UL – FS in PeF 2018 35

Slika 40: Kreiranje pravokotnega izreza

Slika 41: Izdelava pravokotnega izreza

Slika 42: Izdelana šablona in njen graf odvisnosti

4.6.4.2. Zasuk prereza v prostor (Vrtenina, Rotacijski izrez)

Izdelavo vrtenine (zasuka prereza v prostor) si bomo ogledali na osnovi skice izdelane v

predhodnem primeru (Slika 34).

Kliknemo na ikono (Zavrti izbrano skico, orodjarna Oblikovanje delov).

Odpre se pogovorno okno Parametri vrtenja (Slika 43), kjer lahko spremenimo os okoli

katere sukamo (privzeta je vertikalna os skice, druga opcija je horizontalna os), določimo

lahko tudi kot sukanja, njegovo smer (oziroma simetrijo glede na ravnino).


© UL – FS in PeF 2018 36

Slika 43: Izdelava vrtenine

Odpre se pogovorno okno Parametri vrtenja (Slika 43), kjer lahko spremenimo os okoli

katere sukamo (privzeta je vertikalna os skice, druga opcija je horizontalna os), določimo

lahko tudi kot sukanja, njegovo smer (oziroma simetrijo glede na ravnino).

Potrdimo vnos (OK) in s tem smo izdelali vrtenino.

S tem smo zaključili izdelavo vrtenine (Slika 44).

Slika 44: Izdelano telo (vrtenina)


© UL – FS in PeF 2018 37

5. Modeliranje volumskih teles

Modeliranje geometrije prostorskih (3D) volumskih teles bomo nadaljevali s praktičnimi

vajami. Izdelali bomo nekaj teles in pri tem prikazali način dela, ki je zelo primeren za

izdelavo modelov v praksi (tudi pri uporabi komercialnih CAD programskih paketov) in se

večinoma uporablja pri modeliranju prostorskih (3D) objektov na različnih področjih tehnike.

5.1. Modeliranje teles z uporabo primitivov

Način modeliranja z uporabo preprostih osnovnih geometrijskih gradnikov oziroma teles, ki

jim kratko rečemo primitivi, je v bistvu prvotni način, ki je bil uporabljen pri večini

tradicionalnih geometrijskih prostorskih modelirnikov. Gre za kreiranje osnovnih

geometrijskih teles, njihovo parametrizacijo (spreminjaje velikosti), premikanje po prostoru

na ustrezno lokacijo in na koncu kombiniranje teles z uporabo Bolove algebre ter operacij za

detajliranje geometrije. Končni rezultat tega dela pa je kompleksno volumsko telo oziroma

model, ki ga želimo izdelati.

5.1.1. Definicija naloge

Na osnovi prikazanih teles (Slika 45) oziroma primitivov s podanimi dimenzijami je potrebno

s pomočjo uporabe teh primitivov in osnovnih ukazov za detajliranje izdelati končno

volumsko telo (Slika 46).

Slika 45: Telesa (od leve proti desni): valj ϕ20 x 25, stožec ϕ20/ ϕ10 x 15, valj ϕ20 x 5, kocka

a=20; kvader 45 x 20 x 5, tristrana prizma višine 20 z osnovno ploskvijo

- pravokotni trikotnik s katetama 10 in 20, polkrogla ϕS20

Slika 46: Zahtevano (sestavljeno) volumsko telo


© UL – FS in PeF 2018 38

Opozorilo: Za izdelavo zahtevanega telesa (Slika 46) potrebujemo 1., 3., 5. in 6. telo, ostale

telesa potrebujemo za izvedbo samostojnih vaj (poglavje 5.1.3).

5.1.2. Rešitev naloge

Poženemo programski paket FreeCAD (Slika 2).

Preklopimo na delovno okolje Part (Slika 4).

Izdelamo nov dokument: Datoteka > Nov (ali klik na , orodjarna Datoteka).

Dokument shranimo pod imenom Primer03a.FCStd (Datoteka > Shrani ali klik na ).

Najprej izdelamo prvi primitiv - valj (ϕ20 x 25, Slika 45):

o Kliknemo na in izdelamo valj.

o Kliknemo na , da prikažemo telo v aksonometriji (aksonometrična

projekcija na zaslonu).

o Kliknemo na gradnik Valj (zavihek Model) in v zavihku Podatki vnesemo

vrednosti parametrov:

Radius: 10 (radij),

Height: 25 (višina).

Orientacijo in lego ne spreminjamo, ker sta ustrezni.

o Kliknemo na , da prikažemo celoten model (Slika 47a).

Sledi izdelava drugega primitiva - kvadra (45 x 20 x 5, Slika 45):

o Kliknemo na in izdelamo kocko.

o Kliknemo na gradnik Kocka (zavihek Model) in v zavihku Podatki vnesemo


Lenght: 45 (dolžina),

Width: 20 (širina),


Kvader, ki smo ga definirali moramo prestaviti – polje Placement, klik

na ikono , in definiramo

vzporedni premik (zavihek Opravila) izhodiščne točke kvadra: X = -10,

Y = -10 in Z = 20. Premik potrdimo s klikom na OK.

o Iz drevesne strukture modela izberemo obe telesi in kreiramo unijo s klikom na

(orodjarna Logična vrednost).

o Kliknemo na , da prikažemo celoten model (Slika 47b).

Sledi izdelava drugega valja (ϕ20 x 5, Slika 45):


o Kliknemo na gradnik Valj001 (zavihek Model) in v zavihku Podatki vnesemo


Radius: 10 (radij),


© UL – FS in PeF 2018 39


Valj, ki smo ga definirali moramo prestaviti – polje Placement, klik na

ikono , in definiramo

vzporedni premik (zavihek Opravila) izhodiščne točke kvadra: X = 0,

Y = 0 in Z = 30. Premik potrdimo s klikom na OK.



o Kliknemo na , da prikažemo celoten model (Slika 47c).

Izdelati moramo še zadnje telo – tristrano prizmo (Slika 45):










Y = -10 in Z = 25 in vrtenje okoli Y osi za 90°. Premik potrdimo s

klikom na OK (Slika 47d).

o Z MB3 kliknemo na kreirani kvader (Kocka001 v drevesni strukturi modela,

zavihek Model) in iz kontekstnega menija izberemo opcijo Kopiraj , nato pa z

Uredi > Prilepi izdelamo identično kopijo kvadra (Kocka002). Korigirati

moramo le še lokacijo osi zavrtitve in kot zavrtitve

(90 + arctg(10/20) = 116,565°):

Klik na Kocka002 v drevesni strukturi. Zavihek podatki - Placement,

klik na ikono , korigiramo

X = 35 in zasuk okoli Y osi na 116,565°.

Premik potrdimo s klikom na OK.

Ker bomo gradnik Kocka002 odrezali od gradnika Kocka001, moramo

za korektno izvedbo rezanja korigirati še dolžino gradnika –

Lenght = 30 mm!

o Iz drevesne strukture modela izberemo najprej gradnik Kocka001, nato gradnik

Kocka002 in kreiramo izrez s klikom na (orodjarna Logična vrednost;

Slika 47e).



o Kliknemo na , da prikažemo celoten model (Slika 48).

Dokument shranimo (Datoteka > Shrani ali klik na ) in s tem smo zaključili vajo.

Shranjevanje je smiselno med vsako bolj zahtevno operacijo oz. v intervalih po

potrebi.


© UL – FS in PeF 2018 40

.

a b c

d e

Slika 47: Koraki izdelave modela

Slika 48: Rešitev naloge (drevesna struktura modela in graf odvisnosti)


© UL – FS in PeF 2018 41

5.1.3. Samostojne vaje

Na osnovi teles (Slika 45) izdelajte sledeče modele (Slika 49) sestavljenih objektov.

Slika 49: Samostojne naloge

5.1.4. Unija dveh valjev

S stališča prostorske predstave objektov so zanimive kombinacije dveh valjev, ki se predirata.

Zanimivi so predvsem predorninski liki oziroma krivulje, kjer se sekajo površine teles in

korektnost njihove predstavitve (Slika 50).

a b c

Slika 50: Variacije telesa – unija dveh valjev



© UL – FS in PeF 2018 42




Najprej izdelamo prvi primitiv - valj (ϕ50x60; Slika 51a):


o Kliknemo na , da prikažemo telo v aksonometriji.



Radius: 25 (radij),


Orientacijo in lego ne spreminjamo, ker sta ustrezni.


Sledi izdelava drugega primitiva - valja (ϕ8x40; Slika 51b):



o Kliknemo na gradnik Valj001 (zavihek Model) in v zavihku Podatki vnesemo


Radius: 4 (radij),


Valj, ki smo ga definirali moramo prestaviti in zasukati– polje

Placement, klik na ikono , in

definiramo vzporedni premik (zavihek Opravila) izhodiščne točke

kvadra: X = 10, Y=0 in Z = 30. Definiramo tudi zasuk okoli Y osi za

kot 90°. Premik potrdimo s klikom na OK.


Iz drevesne strukture modela izberemo obe telesi in kreiramo unijo s klikom na


Kliknemo na , da prikažemo celoten model (Slika 51c)



potrebi.


© UL – FS in PeF 2018 43

a b c

Slika 51: Postopek – variacija A (predorninski lik je skoraj ravninska krožnica)

Slika 52: Model - variacija A (drevesna struktura in relacije)

5.1.4.1.Samostojne vaje

Samostojno izdelajte tri modifikacije modela:

Valj001 – sprememba polmera na 7,5 mm (valj ϕ13 x 40; Slika 53 oz. Slika 50b),

Valj001 – sprememba nagiba valja (glede na predhodno stanje) v globalnem

koordinatnem sistemu – kot (valj ϕ13 x 40; Slika 54),

Valj001 – sprememba polmera na 25 mm in dolžine valja na 50 mm kot med valjema

je 90° in lega X = 0 mm v globalnem koordinatne sistemu (valj ϕ50 x 50; Slika 55 oz.

Slika 50c).


© UL – FS in PeF 2018 44

Slika 53: Model – variacija B

Slika 54: Model – variacija C


© UL – FS in PeF 2018 45

Slika 55: Model – variacija D

5.1.5. Unija valja in kvadra, ki se sekata

Zanimive kombinacije valja in kvadra (prizme), tudi tu obravnavamo predvsem stične krivulje

in korektnost njihove predstavitve pri spremembi velikosti kvadra (Slika 56).

a b c

Slika 56: Variacije telesa – unija kombinacije valja in kvadra





Najprej izdelamo prvi primitiv - valj (ϕ50x60;Slika 57a):





Radius: 25 (radij),


© UL – FS in PeF 2018 46


Valj, ki smo ga definirali moramo zasukati– polje Placement, klik na

ikono in definiramo zasuk

okoli Y osi za kot 90°. Premik potrdimo s klikom na OK.


Sledi izdelava drugega primitiva - kvadra (ϕ8 x 40; Slika 57b):










Y = -6. Premik potrdimo s klikom na OK (Slika 57b).


Iz drevesne strukture modela izberemo obe telesi in kreiramo unijo s klikom na


Kliknemo na , da prikažemo celoten model (Slika 57c)



potrebi.

a b c

Slika 57: Postopek – variacija A


© UL – FS in PeF 2018 47

Slika 58: Model - variacija A (drevesna struktura in relacije)

5.1.5.1. Samostojne vaje

Samostojno izdelajte tri modifikacije modela:

Kocka – sprememba širine (ang. Width) na 22 mm in sprememba lege Y = -11 mm

(kvader 36 x 22 x 43; Slika 59 oz. Slika 56b),

Kocka – sprememba širine (ang. Width) na 50 mm in sprememba lege Y = -25 mm

(kvader 36 x 50 x 43; Slika 60 oz. Slika 56c).

Slika 59: Model – variacija B


© UL – FS in PeF 2018 48

Slika 60: Model – variacija C

5.1.6. Luknja v cevi - okrogla

5.1.7. Kvadratni izrez v cevi

5.2. Modeliranje z gradniki na osnovi skice (ang. Profile Based Features - PBF)

Sodobnejši pristop k modeliranju je uporaba gradnikov zgrajenih na osnovi ravninske skice

(ang. Profile Based Features – PBF). Prvi cenovno dostopni modelirniki, ki so temeljili na tej

tehniki modeliranja, so prišli na trg v 90. letih prejšnjega stoletja. Osnovne lastnosti takšnega

modeliranja so:

Geometrijski gradniki, ki temeljijo na uporabi skice, nastajajo po sledečem zaporedju

o Ravninsko skico izdelamo v prvem koraku s posebnim orodjem – skicirko;

skica predstavlja konture nekega profila (prereza) ki ga raztegnemo ali

zavrtimo v prostoru.

o V drugem koraku skico raztegnemo v smeri določenega vektorja ali zavrtimo

okoli osi (vektorja) v prostoru ter

o v zaključnem koraku definiramo logično operacijo Boolove algebre med

predhodnim stanjem geometrijskega telesa in na novo kreiranim volumskim

gradnikom.

Gradniki (skica oziroma njeni elementi) in končni modeli (raztegi, zavrtitve) so

parametrični, kar omogoča hitro in enostavno izdelavo dimenzijske variacije modelov.

Večinoma je parametre možno povezati med seboj z matematičnimi izrazi.

Uporablja se zgodovinski princip modeliranja, kar pomeni, da v primeru premikanja

gradnikov gor ali dol po drevesni strukturi modela (kjer je to možno) dobimo različne

končne modele.

Kot zares sodoben način modeliranja lahko opredelimo tako imenovano modeliranje brez

zgodovine (ang. History free modelling; v uporabi so tudi različna komercialna imena). Gre

pa v bistvu za nabor ukazov (algoritmov), ki omogoča uvedbo začasnih parametrov, ki se po

izvedbi posamezne operacije brišejo. Ta zadeva je malo nerodna, ker se lahko zgodi, da ne


© UL – FS in PeF 2018 49

moremo pri popravljanju priti nazaj na predhodno stanje modela (je torej nekoliko nevarna v

rokah neveščega uporabnika). Orodja za brezzgodovinsko modeliranje pa so odlična pri

uporabi na modelih, ki jih dobimo v nadaljno obdelavo že predizdelana v nevtralnem formatu

(stp, igs, …) in jih moramo prilagoditi lastnim potrebam. To tehnologijo so uvedli v

komercialne modelirnike okoli leta 2008. Od takrat dalje ni nekih zgodovinsko pomembnih

korakov v postopkih modeliranja. V bistvu se le optimira in nadgrajuje PBF postopke

modeliranja in brezzgodovinsko modeliranje ter optimiranje specialnih naborov ukazov

(odvisno od modelirnika) v povezavi z izboljšavami strojne opreme in stabilnosti delovanja

samih programskih paketov.

5.2.1. Primer – linearni raztegi (PFB)

S čim manj ukazi (koraki) želimo izdelati prikazani model (Slika 61).

Slika 61: Predloga za definicijo naloge – linearni razteg (PFB)

Postopek:


Preklopimo na delovno okolje Part Design (Slika 4).


Dokument shranimo kot Primer06_PBF.FCStd (Datoteka > Shrani ali klik na ).

Kliknemo na ikono .

Odpre se pogovorno okno (še ni prevedeno) Choose orientation za izbor risalne

ravnine in njene orientacije (normale; Slika 28):

o Za primer našo primer (Slika 61) pustimo vse vrednosti na privzetem stanju in

potrdimo s klikom na tipko OK.

Teksti na sliki – prevodi:

Top View = Tloris

Front View = Naris

Right Side View = Stranski ris (prvi)


© UL – FS in PeF 2018 50

Odpre se delovno okno Skicirke (Slika 29).

Kliknemo na (Ustvari pravokotnik v skici, orodjarna Geometrije skicirnika):

o V Krmilnikih urejanja (ang. Edit controls) vklopimo opcijo Pripni na mrežo in

s tem zagotovimo, da točke vnašajo točno na sečišča horizontalnih in

vertikalnih linij. Velikost (delitve) mreže nastavimo na 5 mm.

o Kliknemo v izhodišče (0, 0) in na sečišče 11. vertikale z 8. horizontalo (55, 40)

in s tem izdelamo prvokotnik 55 x 40 mm; avtomatsko se predpišejo tudi

nekatere geometrijske omejitve (Slika 62a).

o Pozor: elementi in geometrijske omejitve se po vsaki izvedbi ukaza prikažejo v

seznamih v zavihku opravila.

Kliknemo na (Ustvari krog v skici, orodjarna Geometrije skicirnika):

o Kliknemo v sečišče 8. verikale s četrto horizontalo (40, 20) in s tem definiramo

središče kroga, radij kroga pa definiramo s klikom na levo (ali desno oz.

spodnje ali gornje; razdalja 5 mm) sečišče vertikale s horizontalo (5,0 R) in s

tem izdelamo krog. (Slika 62b).

a b c

Slika 62: Izdelava skice prvega gradnika

V Sporočilnem oknu reševalnika preverimo število prostostnih stopenj, ki jih je

potrebno omejiti, da dobimo popolnoma definirano skico (Slika 32).

Preostale prostostne stopnje lahko ukinemo s kotiranjem (Slika 62c) in dodajanjem

odvisnosti (relacij):

o Izberemo gornjo ali spodnjo vodoravno stranico pravokotnika in kliknemo na

ikono (Pritrdi dolžino črte, orodjarna Omejitve skicirnika).

Odpre se pogovorno okno Vstavi dolžino, kjer lahko spremenimo

dolžino kotirane razdalje, koto pa lahko po potrebi tudi poimenujemo in

vnos potrdimo s klikom na OK.

o Izberemo eno izmed navpičnih stranic pravokotnika in kliknemo na ikono

(Pritrdi dolžino črte, orodjarna Omejitve skicirnika).


dolžino kotirane razdalje, koto pa lahko po potrebi tudi poimenujemo in

vnos potrdimo s klikom na OK.

o Izberemo središče kroga levo navpično stranico pravokotnika in kliknemo na

ikono (Pritrdi dolžino črte, orodjarna Omejitve skicirnika).


© UL – FS in PeF 2018 51

Odpre se pogovorno okno Vstavi dolžino, kjer spremenimo dolžino

kotirane razdalje na vrednost 44 mm, razdaljo pa lahko po potrebi tudi

poimenujemo in vnos potrdimo s klikom na OK.

o Izberemo središče kroga spodnjo (ali zgornjo) vodoravno stranico

pravokotnika in kliknemo na ikono (Pritrdi dolžino črte, orodjarna

Omejitve skicirnika).


dolžino kotirane razdalje (20 mm), razdaljo pa lahko po potrebi tudi


o Izberemo krog in kliknemo na ikono (Pritrdi polmer kroga ali loka,

orodjarna Omejitve skicirnika).


dolžino kotirane razdalje, razdaljo pa lahko po potrebi tudi


o Preverimo, če manjka še kakšna od geometrijskih relacij, vezanih na lego

pravokotnika in jih po potrebi vstavimo.

o Izdelavo skice zaključimo s klikom na tipko Close (Slika 29).

Ekstruzijo (razteg oz. izboklino/vboklino) izdelamo tako, da izberemo skico in

kliknemo na ikono (Ustvari izboklino, orodjarna Oblikovanje delov).

o Odpre se pogovorno okno Parametri izbokline v zavihku Opravila (Slika 35),

kjer nastavimo dolžino na vrednost 18 mm.

o Potrdimo vnos (OK) in s tem smo izdelali osnovno telo (Slika 63).

Slika 63: Prvi gradnik modela


© UL – FS in PeF 2018 52

Izberemo gornjo površino predhodnega gradnika (Slika 63) in kliknemo na ikono .






o Kliknemo v gornje desno oglišče kvadrata (0.0, 50.0) in vlečemo desno navzdol

(25.0 x -10.0) in s tem izdelamo prvokotnik 25 x 10 mm, avtomatsko se predpišejo

tudi nekatere geometrijske omejitve oziroma relacije (Slika 64a).

o Pozor: elemeti in geometrijske omejitve se po vsaki izvedbi ukaza prikažejo v






o Kliknemo v gornje desno oglišče kvadrata (0.0, 0.0) in vlečemo desno navzgor

(10.0 x 15.0) in s tem izdelamo prvokotnik 10 x 15 mm, avtomatsko se

predpišejo tudi nekatere geometrijske omejitve (Slika 64b).




o Kliknemo v gornje desno oglišče spodnjega kvadrata (10.0, 15.0) in vlečemo

desno navzgor ter kliknemo v spodnje desno oglišče zgornjega pravokotnika,

avtomatsko se predpišejo tudi nekatere geometrijske omejitve (Slika 64c).




o Kliknemo v gornje levo oglišče spodnjega kvadrata (0.0, 15.0) in vlečemo

navzgor ter kliknemo v spodnje levo oglišče zgornjega pravokotnika,

avtomatsko se predpišejo tudi nekatere geometrijske omejitve (Slika 64d).



Izberemo zgornjo vodoravno stranico spodnjega pravokotnika in spodnjo vodoravno

stranico ter kliknemo na (Preklopi izbrano geometrijo v/iz pomožnega načina,

orodjarna Geometrije skicirnika) in s tem pretvorimo izbrani stranici v konstrukcijsko

geometrijo, ki ne tvori aktivnega prereza gradnika (Slika 64e).


© UL – FS in PeF 2018 53

a b c

d e f

Slika 64: Izdelava skice prvega gradnika

V Sporočilnem oknu reševalnika preverimo število prostostnih stopenj, ki jih je

potrebno omejiti, da dobimo popolnoma definirano skico (Slika 32).

Preostale prostostne stopnje lahko ukinemo s kotiranjem (Slika 64f):

o Preverimo, če manjka še kakšna od geometrijskih relacij, vezanih na lego

pravokotnika in jih po potrebi vstavimo.

o Izdelavo skice zaključimo s klikom na tipko Close (Slika 29).

Ekstruzijo (izboklino) izdelamo tako, da izberemo skico in kliknemo na ikono

(Ustvari izboklino, orodjarna Oblikovanje delov).

o Odpre se pogovorno okno Parametri izbokline v zavihku Opravila (Slika 35),

kjer nastavimo dolžino na vrednost 17 mm.

o Potrdimo vnos (OK) in s tem smo telesu dodali drugi gradnik (Slika 65).


© UL – FS in PeF 2018 54

Slika 65: Model z dodanim drugim gradnikom

Komentar: Če si pazljivo ogledamo naš model, lahko ugotovimo, da ima nepotrebne

prikazane robove. Soležne površine se pri komercialnih modelirnikih avtomatsko združijo. To

pri FreeCADu v delovnem okolju Part Design žal ni možno, pa tudi orodij za ročno

združevanje povšin nimamo na voljo. Prikazan model (Slika 65) je s stališča tehničnega

risanja tako delno nepravilen, saj so vidni robovi, ki sicer ne obstajajo, ker ni geometrijskih

sprememb. Vendar pa velja opozoriti, da pravila tehničnega risanja vseeno zahtevajo, da se

rišejo kot vidni robovi tudi razmejitve na istih površinah, če na njih obstajajo različne zahteve

za stanje površin ali toleranc.

Ugotovimo lahko, da je potrebno pri modeliranju v Part Design okolju zelo pomemben

način izdelave modela, ker je od tega odvisna deljenost površin na modelu. Delitve

valjastih površin ni možno preprečiti in jo imajo tudi nekateri komercialni modelirniki.

Ostale nepotrebne delitve (segmentacijo površin) pa lahko preprečimo s pristopom k

modeliranju, ki je miselno usklajen s postopkom izdelave (z odrezovanjem). Pri tem pa

moramo paziti, da ne segmentiramo robov na objektu (en rob = ena črta). V nadaljevanju

je prikazano, na kakšen način popravimo ta model, da bo vizualno čimbolj sprejemljiv za

namene tehnične dokumentacije.

V drevesni strukturi kliknemo na gradnik Pad001 Ekstruzijo in ga izbrišemo s

pritiskom tipke Delete na tipkovnici (ali opcije izbriši iz kontekstnega menija). Zopet

postane vidna skica Sketch001.

Kliknemo na gradnik Pad in v zavihku Podatki popravimo parametre Lenght na

vrednost 35 mm. Ko se izvede popravek, se skupaj z gornjo ploskvijo prvega gradnika

premakne tudi skica Sketch001, ki je asociativna s to ploskvijo (Slika 66a).


© UL – FS in PeF 2018 55

Izvesti je potrebno korekcijo skice Sketch001. Skico odpremo v Skicirki z dvojnim

klikom na Sketch001 v drevesni strukturi modela. Smiselno se je premakniti na

zavihek opravila (Slika 29), ki prikazuje vse podatke vezane na skico.

o Skico lahko popravimo tako, da brišemo vso nepotrebno geometrijo in dodamo

novo ter na novo postavimo potrebne geometrijske in dimenzijske omejitve.

o Alternativa (bolj napredna, več znanja) je, da nepotrebne dele skice enostavno

spremenimo v konstrukcijsko geometrijo (Slika 66b; modre črte) in dodamo

manjkajoče črte ter potrebne geometrijske omejitve.

Izrez (ugrez) izdelamo tako, da izberemo skico in kliknemo na ikono (ang. Create

a pocket, orodjarna Oblikovanje delov).


nastavimo dolžino na vrednost 18 mm.

o Potrdimo vnos (OK) in s tem smo telesu dodali drugi gradnik (Slika 66b).

a b c

Slika 66: Urejanje – spreminjanje gradnika

Komentar: V tej fazi izdelave je potrebno kreirati posnetja odrezanih ploskev. FreeCAD kot

preprosto orodje omogoča v modulu Part Design le kreiranje preprostih posnetij robov pod

kotom 45° (Slika 67a; ikona v orodjarni Oblikovanje delov), kar je v našem primeru, ko

imamo posnetje pod 60° od zgornje in spodnje površine, neuporabno. Poleg tega s tem

ukazom ne moremo posneti roba po celotni debelini objekta, potrebujemo minimalen iztek

(odvisen od natančnosti vnosa parametrov). Pri preklopu v okolje Part dobimo na razpolago

drugačno orodje za kreiranje posnetij, ki omogoča tudi izdelavo posnetja v dvema različnima

dimenzijama (Slika 67b; ikona v orodjarni Orodja za dele; okolje Part). To orodje bi lahko

rešilo naš problem, a naletimo na enako težavo kot pri prvem orodju - potrebujemo iztek

(enako velja za orodja za izdelavo radialnih prehodov oz. zaokrožitev). Poleg tega pa se

pojavi še dodaten problem segmentacije površin, ki ni zaželena. Tudi za ta problem je možna

rešitev, ki zahteva malce več domišljije in bolj natančno poznavanje principov modeliranja za

doseganje različnih rešitev. Predvsem pa je potrebno dobro poznavanje programa s katerim

delamo in seveda njegovih omejitev.


© UL – FS in PeF 2018 56

a b

Slika 67: Problemi pri modeliranju posnetij

Izberemo levo vertikalno površino predhodnega gradnika (Slika 68a) in kliknemo na

ikono .


Izdelamo ustrezno skico trikotnika in postavimo potrebne geometrijske ter

dimenzijske omejitve (pri tem za izdelavo lahko uporabimo obstoječo geometrijo kot

referenčni objekt; ; Slika 68b).


Izdelamo Poteg (razteg oz. ekstruzijo profila po poti; ; orodjarna Orodja za dele):

o Odpre se pogovorno okno Potegni (zavihek Opravila; Slika 69) z dvojnim

klikom izberemo Sketch002 v levem stolpcu, ki se potem premakne v desni

stolpec.

o Kliknemo na tipko Pot potega in izberemo robova (Slika 70; zelene barve),

kliknemo na tipko Končano za potrditev izbora in vklopimo stikalo Ustvari

telo.

o Ukaz zaključimo s klikom na OK (Slika 71a).

a b c

Slika 68: Izdelava »pravilnega« posnetja (prvi del)


© UL – FS in PeF 2018 57

Slika 69: Izdelava potega – definicija profila

Slika 70: Izdelava potega – definicija poti

a b c


© UL – FS in PeF 2018 58

.

d e f

Slika 71: Izdelava »pravilnega« posnetja (drugi del)

Najprej izberemo telo Pocket in nato še telo Sweep in s klikom na izrežemo drugo

telo iz prvega (Slika 71b).

Preklopimo na delovno okolje Part Design (Slika 4).

Izberemo trikotno površino predhodnega gradnika, ki je nastala kot posledica izreza

(Slika 71c) in kliknemo na ikono .


Izdelamo ustrezno skico trikotnika (cela risalna površina) in postavimo potrebne

geometrijske ter dimenzijske omejitve (pri tem za izdelavo lahko uporabimo obstoječo

geometrijo kot referenčni objekt; ; Slika 71d).

Izberemo skico Sketch003 in kliknemo na ikono (ang. Create a pocket, orodjarna

Oblikovanje delov), odrežemo preostali del posnetja.


nastavimo dolžino na vrednost 50 mm.

o Potrdimo vnos (OK) izdelamo posnetje »pravilne geometrije« (Slika 71e).

Izberemo še spodnji zadnji rob (Slika 71f) in s klikom na ikono (Ustvari

zaokrožitev roba, ploskve ali telesa; orodjarna Oblikovanje delov):

o V poje Polmer vpišemo vrednost 8 mm.

o Potrdimo z OK.

Komentar: Stanje modela (Slika 71d) zopet ni primerno za izdelavo dokumentacije, saj so

nekatere soležne površine segmentirane, kar pomeni, da bomo imeli na risbi vidne robove, ki

jih dejansko ni. Takšno stanje je posledica poenostavljenega delovanja modelirnika. Pri

komercialnih modelirnikih je združevanje soležnih površin vključeno v sam ukaz. Pri

FreeCADu pa je to urejeno malce drugače. V okoljih Part in Part Design se običajno izdela

model dokončne oblike, ne glede na segmentacijo, ki jo skušamo minimalizirati z ustreznim

pristopom k modeliranju. Spajanje soležnih površin pa nam omogoča drugo delovno okolje

OpenSCAD, ki ga moramo uporabiti, da dosežemo zahtevano geometrijo in vizualno

predstavitev modela.

Ta zadnji korak, ki ga bomo morali uporabiti pri večini modelov bo prikazan v nadaljevanju.

Preklopimo na delovno okolje OpenSCAD (Slika 4).


© UL – FS in PeF 2018 59

Kliknemo na katerokoli površino na modelu in nato na ikono (ang. Create refine

Shape Feature; orodjarna OpenSCAD Part tools). S tem odstranimo vso odvečno

geometrijo (segmentacijo površin in robov).

Dokument shranimo (Datoteka > Shrani ali klik na ) in s tem smo zaključili vajo

(Slika 72). Shranjevanje je smiselno med vsako bolj zahtevno operacijo oz. v

intervalih po potrebi.

Komentar: Ukaz za izpopolnitev oblike modela je na voljo tudi v okolju Part, a le preko

zavesnega menija: Del > Izpopolni obliko. Njegovo uporabo v delovnem okolju OpenSCAD

smo prikazali, ker je to okolje namenjeno predvsem zaključni obdelavi modelov in ima tudi

druga specialna orodja za ta namen. S tem želimo tudi pokazati kako poteka delo na istem

modelu v različnih okoljih, kar je tudi običajna praksa v programskem paketu FreeCAD.

Slika 72: Končni model skladen z zahtevami naloge (Slika 61)

5.2.2. Samostojne vaje – linearni raztegi (PBF)

Samostojno izdelajte prikazane modele (Slika 73) z uporabo do sedaj obravnavanih delovnih

okolij.


© UL – FS in PeF 2018 60

a b

c d

Slika 73: Modeli za samostojne vaje

5.3. Modeliranje standardiziranih in tipskih gradnikov

V tehniki se srečujemo s tipskimi in standardiziranimi gradniki kot posledico različnih

obdelav in zahtev po združljivosti in poenotenju elementov za povezavo in načinov povezave

gradnikov sklopov med seboj.

FreeCAD v osnovi nima nekih rešitev povezanih z bazo podatkov za izdelavo takšnih tipskih

gradnikov. Večino le teh lahko izdelamo s pomočjo delovnega okolja Part Design (PBF

gradniki). Posebno mesto med takšnimi gradniki zasedajo različne izvedbe lukenj, ki bodo v

tem poglavju tudi bolj natančno obravnavane.

5.3.1. Tipske (standardizirane) izvrtine

Glede na globino ločimo skoznje in slepe izvrtine, glede na namen pri pritrjevanju skoznje in

navojne izvrtine. Glede na uporabljen element za spajanje pa pri skoznjih izvrtinah lahko

obravnavamo tudi ugreze za posamezen tip elementa za spajanje (vijaka).


© UL – FS in PeF 2018 61

V nadaljevanju so podani le grobi pristopi k izdelavi takšnih izvrtin (Slika 74). Za korektno

geometrijo pa potrebujete dimenzijske tabele iz ustreznih veljavnih standardov.

Slika 74: Pregled nekaterih tipičnih izvrtin

5.3.1.1.Skoznja luknja

Skoznja luknja (Slika 74a) je najbolj enostavna tipska izvrtina. Njen premer je praviloma

odvisen od premera vrtalnega orodja.

Postopek izdelave:

Aplikacija Part Design.

Kliknemo na površino (zgornja površina skozi katero vrtamo) predhodnega gradnika.

Kliknemo na ikono (Ustvari skico).

Narišemo krožnico ustreznega polmera in kotiramo razdaljo centra krožnice od

izhodiščnih robov (Slika 75a) ter zaključimo skico s klikom na Close.

Kliknemo na ikono (ang. Create a pocket, orodjarna Oblikovanje delov) in

izdelamo ugrez, ki ima za osnovo predhodno skico skozi celotno debelino (skozi vse;

Slika 75b).


© UL – FS in PeF 2018 62

a b

Slika 75: Princip izdelave skoznje luknje

5.3.1.2.Konična skoznja luknja

V tehniki so pogoste tudi konične izvrtine, ki so standardizirane glede na uporabo. Najbolj

osnovni predstavnik takšnih izvrtin je konična skoznja luknja (Slika 74b). Njena geometrija je

praviloma odvisna od orodja oz načina izdelave.

Geometrijski gradnik te izvrtine se izdela s pomočjo vrtenine.

Postopek izdelave:


Kliknemo na ikono (Ustvari skico) in definiramo ravnino ustrezno zamaknjeno

glede na tisto izhodiščno ravnino globalnega koordinatnega sistema, na kateri se

nahaja os naše luknje. V tem primeru skica ni povezana s predhodnim volumskim

telesom.

Narišemo skico (zaprtega polovičnega prereza) vrtenine (Slika 76a) in konstrukcijsko

črto, ki služi kot rotacijska os. Kotiramo lego rotacijske osi na glede na izhodišče

definirane ravnine, globino vrtanja oz. začetni nivo vrtanja glede na spodnjo

izhodiščno ravnino globalnega koordinatnega sistema. Dimenzije začetnega in

končnega kroga konične luknje določimo v skladu z zahtevami (standardom).

Izberemo skico in kliknemo na ikono (Zavrti izbrano skico) ter s tem kreiramo

pozitiv konične luknje (čep; Slika 76b).

Kliknemo na ikono in (drugo telo) Revolution se odreže iz (prvega) predhodnega

volumskega telesa in dobimo konično izvrtino.


© UL – FS in PeF 2018 63

…

a b

Slika 76: Princip izdelave konične skoznje luknje

Komentar: Slepo konično izvrtino poenostavljene oblike brez izteka izdelamo na popolnoma

enak način kot skoznjo, le da se od spodnjega roba kotira začetni (zgornji krog) in od tega

kroga lega spodnjega kroga (globina) konične izvrtine.

5.3.1.3.Slepa luknja

V debelejše bloke materiala je včasih potrebno izdelati slepe izvrtine (Slika 74c), ki lahko

služijo za postavitev delov (tesni, prehodni ujemi) ali pa kot izvotlitev oz. zagotovitev

prostora potrebnega za premikanje delov (velik ohlap). Lahko pa so le ena izmed vmesnih faz

pri izdelavi slepih navojnih izvrtin ali drugih specialnih lukenj. Geometrija slepih izvrtin je

praviloma odvisna od orodja oz načina izdelave.

Poenostavljeno slepo izvrtino (ravno dno; brez stožca, ki ga naredi vijačni sveder pri vrtanju)

lahko izdelamo na enak način, kot skoznjo luknjo (poglavje 5.3.1.1), le da je tip ugreza

(Slika 75): Mera in Dolžina: ustrezna globina vrtanja v mm.

Geometrijski gradnik detajlne slepe izvrtine (Slika 74c) se izdela s pomočjo vrtenine.

Postopek izdelave:


Kliknemo na ikono (Ustvari skico) in definiramo ravnino ustrezno zamaknjeno

glede na tisto izhodiščno ravnino globalnega koordinatnega sistema, na kateri se

nahaja os naše luknje. V tem primeru skica ni povezana s predhodnim volumskim

telesom.

Narišemo skico (zaprtega polovičnega prereza) vrtenine (Slika 77a) in konstrukcijsko

črto, ki služi kot rotacijska os. Kotiramo lego rotacijske osi na glede na izhodišče

definirane ravnine, globino vrtanja oz. začetni nivo vrtanja glede na spodnjo

izhodiščno ravnino globalnega koordinatnega sistema. Dimenzije začetnega kroga

luknje in kot izteka določimo v skladu z zahtevami (standardom).

Izberemo skico in kliknemo na ikono (Zavrti izbrano skico) ter s tem kreiramo

pozitiv konične luknje (čep; Slika 77b).


© UL – FS in PeF 2018 64

Kliknemo na ikono in (drugo telo) Revolution se odreže iz (prvega) predhodnega

volumskega telesa in dobimo konično izvrtino.

Slika 77: Princip izdelave slepe izvrtine


© UL – FS in PeF 2018 65

6. Izdelava tehniške dokumentacije

Ko imamo izdelan 3D model objekta, ki popolnoma ustreza zahtevanim oblikovnim in

drugim tehničnim lastnostim, lahko pristopimo k izdelavi dokumentacije.

Lastnosti delovnih okolij (Drawing, Drawing Dimensioning), ki jih uporabljamo za izdelavo

risb so za iterativno razvojno delo na izdelku zelo neugodne. Podamo lahko splošno pravilo,

ki velja za FreeCAD katerekoli dosedanje verzije:

MODEL MORA BITI STRUKTURNO DOKONČNO IZDELAN, PREDEN

PRISTOPIMO K IZDELAVI DOKUMENTACIJE!

Drugače povedano, programski paket FreeCAD deluje na osnovi linearne zgodovine modela,

ki ne omogoča spremembe vrstnega reda objektov. Pogled na risbi v bistvu kaže na neko

stanje modela v drevesni strukturi in vseh naknadno (po risbi) izdelanih gradnikov na tej risbi

ni možno prikazati. Torej je po strukturni spremembi modela risba predhodnega stanja

popolnoma neuporabna in moramo izdelati novo. To je seveda bistvena slabost, ki jo tržni

profesionalni tovrstni izdelki ne poznajo, ker je za učinkovito inženirsko delo to

nesprejemljivo.

Malce boljša je situacija pri dimenzijskih spremembah modela. Asociativnost se ohranja in

risbo ter dimenzije moramo le ročno osvežiti.

6.1. Nastavitve okolja Drawing Dimensioning

Pred začetkom dela je potrebno preveriti splošne nastavitve delovnega okolja (Okolje

Drawing teh nastavitev nima). Če v trenutno seji še nismo uporabljali okolja Drawing

Dimensioning, je potrebno to okolje najprej vklopiti (Slika 4), da postanejo nastavitve za to

okolje sploh aktivne in vidne v programskem paketu FreeCAD.

Iz menijske vrstice izberemo: Uredi > Možnosti… in odpre se pogovorno okno

Možnosti.

Kliknemo na ikono sklopa nastavitev Drawing Dimesioning (Slika 78), kjer v edinem

zavihku splošne nastavitve nastavimo:

o V skupini nastavitev Font nastavimo velikost (ang. size) na velikost 3,5 mm,

družino (ang. family) pa na ArialNarrow: Zelo primeren font za tehnično

pisavo je ISOCPEUR, vendar ni del običajnih okenskih sistemov, ampak ga je

potrebno dodat v sistem (font je brezplačen).

o V skupini nastavitev Lines nastavimo debelino kotirni črt (ang. width) na

vrednost 0,13 mm.

o V skupini Arrows nastavimo geometrijo puščic in sicer širino (ang. width) na

1,5 mm, dolžino (ang. tip lenght) na 3,5 mm, dolžino puščice repa (ang. tail

lenght), ki je lahko tudi negativna pa pustimo na vrednosti 0 mm (drugih oblik

tehnični standardi ne predvidevajo in ne dovoljujejo).

o V skupini Linear and Angular Dimesnions dimensions lahko spreminjamo

odmik pomožnih kotirnih črt od konture (ang. gap datum points; običajno ima


© UL – FS in PeF 2018 66

vrednost 0 mm) in podaljšek pomožne kotirne črte čez puščico (ang. line

overshoot; običajno 1 ali 2 mm – do ½ višine tehnične pisave).

o Skupina Center and Radial dimensions omogoča nastavitev velikosti središčne

točke (ang. center point diameter; običajno 1 mm – do 1/3 višine tehnične

pisave).

o Lastnosti središčnih črt se nastavljajo v skupini Center Lines in so:

dolžina črtice (ang. dash lenght; dolžina se običajno prilagaja potrebam

v skladu z velikostjo predstavljenih delov): npr. 15 mm,

dolžina pike (ang. dot lengt): npr. 2 mm – do 1/3 višine pisave,

dolžina presledka (ang. gap lenght): npr. 1,5 mm - do 1/3 višine pisave,

debelina črt (ang. width) = 0,13 mm.

o V posameznih skupinah je tudi možno nastaviti barvo (privzeta je modra).

Smiselna je sprememba v črno barvo za vse objekte, ker v okviru FreeCADa ni

možno na enostaven način nastaviti le črnobelega tiska. Večina brizgalnih

tiskalnikov je barvnih (oz. foto-tiskalnikov), kjer na gonilniku zadevo lahko

rešujemo le sistemsko – vsa opravila črno-belo, kar je zelo nerodno in

nesmiselno pri barvnih tiskalnikih, ki niso izključno namenjeni za tisk

tehničnih risb.

Slika 78: Splošne nastavitve delovnega okolja Drawing Dimensioninig


© UL – FS in PeF 2018 67

6.2. Delo v okolju Drawing Dimensioning

Odpremo datoteko Primer06_PBF_steps.FCStd (Slika 72). Shranimo jo pod imenom

Primer06_PBF_d.FCStd, kjer _d nakazuje, da gre za model z risbo. Vklopimo delovno okolje

Drawing Dimensioning (Slika 4).

S klikom na puščico ob ikoni se odpre spustni seznam iz katerega izberemo

predlogo z glavo risbe, ki nam ustreza (A4 Pokončno: PeF-TR-predloga-2004-

A4_05.3; Slika 79). Za ta pregledni tečaj so bile posebej pripravljene predloge, ki

imajo v oklepaju tekstovni niz PeF-TR.

Slika 79: Izdelava nove strani z ustrezno predlogo

Kreira se nov zavihek z risbo (Page; Slika 80).V (delovnem) grafičnem oknu lahko

vidimo predlogo z okvirjem, ki ima poleg nespremenljive vsebine tudi tekstovno

vsebino (atribute), ki jo je možno spreminjati.


© UL – FS in PeF 2018 68

Slika 80: Nova risba (zavihek ime datoteke: Page)

V drevesni strukturi modela (zavihek Model) kliknemo na gradnik . Na

zavihku podatki kliknemo na tipko ob polju Editable Texts. S tem odpremo okno

Seznam (Slika 81), na katerem so prikazani vsi teksti (pridevki oziroma atributi), ki jih

lahko urejamo. Prednastavljene tekste, ki so v bistvu opisi, enostavno zamenjamo

(prepišemo) z ustreznim besedilom (podatki; Slika 82).

o Tam, kjer tekst ni potreben, enostavno brišemo prenastavljeni tekst.

o Ostale eventuelne dopolnilne tekste na risbo lahko vnašamo kot tekst.

Slika 81: Urejanje podatkov – atributov – zapisanih v glavi risbe


© UL – FS in PeF 2018 69

Slika 82: Prikaz urejenih podatkov v glavi risbe in

ponovno odprtega seznama z aktualnimi teksti

Glave oz. predloge glav niso standardizirane po ISO v podorbnosti in jih podjetja prilagajajo

svojim potrebam oziroma načinu dela. Predpisana je le vsebina, ki se podaja v glavah. Tudi

programski paket FreeCAD omogoča izdelavo lastnih predlog za glave. Način izdelave

predlog je podrobneje prikazan v poglavju 6.3.

Ko je glava risbe korektno izpolnjena, se lotimo vnosa pogledov (projekcij). Slediti

moramo naslednjemu postopku dela:

o Izberemo zadnji gradnik geometrije modela (drevesna struktura, zavihek

Model). V našem primeru je to gradnik »refine_fillet«.

o Kliknemo na (Orodna vrstica Drawing Workbench Commands, Vstavi

ortografsko projekcijo dela na aktivno risbo) in na zavihku Opravila se odpre

pogovorno okno Ortografska projekcija (Slika 126), kjer moramo nastaviti

naslednje:

Projekcija: Prvi kot3 (privzeto stanje je 3. kot, kar je ustrezno za

uporabo v ZDA po ASME standardu) nastavitev je potrebno nastaviti

vsakič, ko delamo novo risbo, ker FreeCAD ne pozna sistemske

spremenljivke, ki bi to zadevo urejala v sklopu privzetih nastavitev.

Pogled od nastavimo na Y –ve (pogled iz –Y smeri, Slika 72).

Os poravnana na desno na X +ve (+X os; Slika 72).

Sekundarni pogledi: iz matrike pogledov izberemo pogled pod narisom

(tloris).

V zavihku Splošne nastavitve lahko izklopimo Samodejno velikost /

postavitev in ročno določimo merilo (Povečava – po SIO je načeloma

treba spoštovat določena standardna merila za tehnične risbe) ter lego

3 Prevod strokovno ni korekten; gre za prvo oziroma tretjo projekcijsko metodo oziroma metodo prvega ali

tretjega kvadranta pri večpoglednem projiciranju


© UL – FS in PeF 2018 70

pogledov na risbi (glede na predvideno matriko pogledov. Vklapljamo

in izklapljamo lahko tudi skrite robove in zgibne linije (Prikaži zglajene

črte).

Slika 83: Postavitev pogledov (projekcij) na risbo

Ko so pogledi postavljeni je potrebno še nastaviti debelino prikaza kontur, ker samo

delovno okolje Drawing Dimensioning ne omogoča nastavitev prikaza pogledov

(projekcij) ampak so te lastnosti privzete:

o V drevesni strukturi razširimo podstrukturo skupine Page (Stran) in izberemo

oba pogleda (Shift+MB1; Slika 84) Ortho_0_0 in Ortho_0_-1.

o Na zavihku podatki v polje Linewidth vnesemo vrednost 0,5 mm in vnos

potrdimo z Enter (Slika 84).


© UL – FS in PeF 2018 71

Slika 84: Sprememba debeline prikaza vidnih robov (na pogledih oz. projekcijah)

Komentar: Ker trenutna uradna izdaja še vedno nima kvalitetnega okolja za izdelavo

dokumentacije, je izdelava prerezov še vedno zelo nerodna, brez nekih priporočenih

postopkov izdelave in orodij za izdelavo. Enako velja za izdelavo detajlov. Iz tega razloga

bodo te zadeve obravnavane proti koncu tega dela oz. v naslednjih revizijah. Postopki oz.

pristopi k izdelavi bodo obdelani na več možnih načinov glede na lastne izkušnje, izkušnje

skupnosti uporabnikov in glede na potek razvoja okolij za izdelavo tehnične dokumentacije v

okviru programskega paketa FreeCAD.

Če želimo korektno prikazati objekt (izdelek), moramo vsaj v narisu prikazati nevidne

robove luknje:

o V drevesni strukturi (skupina Page; Stran) in izberemo pogled (Slika 85)

Ortho_0_0.

o Na zavihku podatki v polje Show Hidden Lines iz spustnega seznama

izberemo opcijo »true« (Slika 85).

o Risbo osvežimo s klikom na ikono (orodna vrstica Datoteka; Ponovno

izračunaj trenutno dejavni dokument).

o Na zavihku podatki v polje Hidden Width privzeto debelino korigiramo na

vrednost 0,13 mm in vnos potrdimo z Enter (Slika 85).


© UL – FS in PeF 2018 72

Slika 85: Nastavitev prikaz skritih robov (na narisu)

Komentar: Opazimo lahko, da so črte nevidnih robov na zaslonu prikazane neenakomerno.

Pričakovali bi, da bosta debelina in sekvenca (delitev) enaki za vse nevidne robove, vendar

temu ni tako. Popravki oz. nastavljivost sekvenc je predvidena v eni izmed naslednjih verzij.

Zadevo je možno rešiti na drugačen način, vendar je postopek za okvir tega tečaja

prezahteven in zahteva precej dobro poznavanje zmogljivosti programskega paketa, ki ga v

tem tečaju šele spoznavamo. Končna ugotovitev je, da je takšen prikaz nevidnih robov za

namene korektne tehnične dokumentacije praktično neuporaben.

Srednjice so naslednji element risbe, ki ga moramo izdelati dodatno in ročno, saj so na

tehničnih risbah nujne in jih dosledno rišemo za ponazoritev vseh ravnin ali osi

simetrij na objektih, bodisi da so te globalne ali lokalne. Kliknemo na ikono

(orodna vrstica Drawing Dimensioning; Center Line):

o Na konturah obeh pogledov se prikažejo oprijemki za srednjice / kote

(Slika 86).

o Pogled ustrezno povečamo (približamo), da lahko lažje izberemo spodnjo

središče luknje, ter z miško vlečemo navzgor tako daleč, da sproti izrisana črta

sega malo čez konturi luknje zgoraj.

o Kliknemo.

o Vlečemo v smeri proti navzdol in kliknemo, ko gleda pred izrisana srednjica

približno enako čez konturo kot zgoraj in s tem izdelamo srednjico (narisa)

luknje (Slika 87).

o V Oknu opravila kliknemo na Close in s tem smo prekinili serijo izdelave

srednjic (Slika 87).


© UL – FS in PeF 2018 73

Slika 86: Izdelava srednjice po osi luknje – oprijemki in okno z nastavitvami

Slika 87: Srednjica - naris

Srednjice na tlorisu izdelamo s klikom na ikono (orodna vrstica Drawing

Dimensioning; Center Lines):

o Na konturah obeh pogledov se zeleno obarvajo objekti, ki jih lahko izberemo

za izdelavo srednjic (Slika 88).

o Kliknemo na zeleno obarvan krog, ki predstavlja konturo luknje v tlorisu.

o Vlečemo desno navzdol (ali levo navzgor, …), pri tem se izrisujeta ena

vertikalna in ena horizontalna srednjica.

o Ko je izris srednjice na izbrani strani vlečenja ustrezen, kliknemo in pričnemo

vleči v diametralno nasprotno smer – levo navzgor (ali desno navzdol, …).

o Ko je izris drugih dveh srednjic ustrezen, še enkrat kliknemo.

o V Oknu opravila kliknemo na Close in s tem smo prekinili serijo izdelave

srednjic (Slika 89).


© UL – FS in PeF 2018 74

Slika 88: Izdelava srednjice narisa luknje – zeleno barvani gradniki za izbor in

okno z nastavitvami

Slika 89: Srednjice - tloris

Kotiranje izdelka se izvede na sledeč način (priporoča se zaporednje od pogleda

navzven):

o Kliknemo na ikono (orodjarna Drawing Dimensioning; Add Linear

Dimesion). Prikažejo se oprijemki – enako kot pri izdelavi srednjic (Slika 90).

o Kliknemo na prvi oprijemek (Slika 91a), nato na drugega (Slika 91b).

o Izvlečemo koto v primerno lego in kliknemo (Slika 91c).


© UL – FS in PeF 2018 75

Slika 90: Pogovorno okno Add linear dimension in oprijemki za kotiranje

a b

c

Slika 91: Postopek kotiranja

o Postopek ponovimo za vse linearne dimenzije (Slika 92) in zaključimo s

klikom na ikono Close v pogovornem oknu Add linear Dimension (zavihek

Opravila).


© UL – FS in PeF 2018 76

Slika 92: Kotiranje linearnih dimenzij

o Kotiranje posnetja / nagiba (kotov):

Kliknemo na ikono (orodjarna Drawing Dimensioning; Creates a

angular dimension). Odebeljeno (zeleno) se obarvajo objekti (krivulje),

ki so primerne za izbrano vrsto kotiranja (Slika 92).

Na narisu kliknemo (od zgoraj navzdol) 2. horizontalno črto, nato pa še

črto pod nagibom,. Prikaže se predogled kote. S premikanjem miške in

klikom določimo primerno mesto kote. Z naslednjim klikom pa lego

teksta (glede na predogled; Slika 93).

Slika 93: Kotiranje kota

Kotiranje kota zaključimo s klikom na ikono Close v pogovornem oknu

Add Angular Dimension (zavihek Opravila).


© UL – FS in PeF 2018 77

Zaradi jasnosti in zaradi kontrole izdelka je smiselno v oklepaju kotirati

še širino posnetja (postopek enak kot pri horizontalnih kotah) le da

tekstu dodamo oklepaja (format mask; vnos oklepaja pred tekstom in za

tekstom pred izdelavo kote; Slika 94). Na tem mestu lahko za vsako

koto posebej določimo vejico (kljukica ob »comma«; Slika 94) namesto

decimalne pike. Nastavitev decimalnega separatorja ni v splošnih

nastavitvah stila – privzeti znak pa je decimalna pika.

Slika 94: Spremembe teksta kote in sprememba decimalnega separatorja

o Sledi še kotiranje krožnih lokov / krogov:

Slika 95: Objekti primerni za kotiranje radijev / premerov in

pogovorno okno Add Radial Dimension


© UL – FS in PeF 2018 78


radius dimension). Odebeljeno (zeleno) se obarvajo objekti (krivulje),


Kliknemo (MB1) na radialni prehod v narisu (Slika 96), nato z drugim

klikom na najbolj ustrezni lokaciji definiramo točko za začetek nosilne

črte za izpis dimenzije in s tretjim klikom postavimo dimenzijo na

najbolj primerno lokacijo (sprotni predogled kote).

Ker na naši risbi ni več geometrijskih gradnikov, ki bi jih želeli kotirati

z radijem, zaključimo s klikom na ikono Close v pogovornem oknu

Add Radial Dimension (zavihek Opravila).

Slika 96: Kotiranje radialnega prehoda (zaokrožitve robu v narisu)


circular dimension). Odebeljeno (zeleno) se obarvajo objekti (krivulje),


Kliknemo (MB1) na krožnico v narisu (Slika 97), nato z drugim klikom

na najbolj ustrezni lokaciji definiramo točko za začetek nosilne črte za

izpis dimenzije in s tretjim klikom postavimo dimenzijo na najbolj

primerno lokacijo (sprotni predogled kote).

Na naši risbi ni več geometrijskih gradnikov, ki bi jih želeli kotirati s

premerom, zato zaključimo s klikom na ikono Close v pogovornem

oknu Add Circular Dimension (zavihek Opravila).

o S tem smo zaključili za to vajo predviden obseg kotiranja.


© UL – FS in PeF 2018 79

Slika 97: Kotiranje (krožnice) luknje v tlorisu in pogovorno okno Add Circular Dimension

Komentar: Pozoren slušatelj predavanj in vaj TD1 oz. TD2 lahko opazi, da je kotiranje

radialnih prehodov in krožnic malce neobičajno. Tudi sama lega gradnikov teh kot ni najbolj

optimalno definirana, saj (predvsem kot radijev) ne moremo postaviti na običajnih mestih

ampak le v teku oz. izteku radija, v ostalih bolj običajnih legah pa je izris puščice na

napačnem mestu. Okorna in nedodelana so orodja za identifikacijo kot na zaslonu (v povezavi

z drevesno strukturo; nepreglednost). Ta nepreglednost pride posebej do izraza, ko želimo

spremeniti lego kote, kar se izvaja preko tabele lastnosti (zavihek podatki) izbrane kote.

Posodobitev izpisa na kotah je večinoma avtomatska, pri kompleksnejših operacijah pa lahko

uporabimo tudi ikono - (Recompute dimensions). Brisanje kot je bolj uporabniško

prijazno, saj nam ukaz (Delete dimension) omogoča uporabo (rdeče obarvanih)

oprijemkov za izbor dimenzij.

Na naši delavniški risbi manjkajo le še podatki o kvaliteti površine. FreeCAD v okolju

Drawing Dimensioning nima neke knjižnice simbolov za oznako kvalitete površine,

zato smo to morali kreirati sami (SVG bloki s tekstom, ki ga lahko urejamo):

o Kliknemo na ikono (orodjarna Drawing Workbench; Vstavi simbol iz

datotek SVG v dejavno risbo.

o Odpre se pogovorno okno za izbor SVG datoteke. Prestavimo se na lokacijo

knjižnice: C:\Program Files\FreeCAD 0.16\data\Mod\Drawing\FreeCAD_Knjiznica_simbolov_KmTM\

in izberemo simbol HR_O_P.svg (simbol za obdelavo z odvzemanjem

materiala z možnostjo navedbe sp. in zg. meje hrapavosti (oz. le zgornje) in

poljem za opis postopka oz. stanja površine) ter pritisnemo na tipko Potrdi.

o Osnovni simbol z privzeto tekstovno vsebino se pojavi v zgornjem levem robu

naše risbe (Slika 98).


© UL – FS in PeF 2018 80

Slika 98: Vnos simbola na risbo (rdeče obkroženo, prednastavljeno izhodišče)

o Kliknemo na vneseni simbol v drevesni strukturi in ga s pomočjo vnosa v polje

X in Y prestavimo na ustrezno lokacijo (125, 95) za popis kvalitete površine

spodnje ploskve v narisu (Slika 99).

o Ustrezno kazalno črto izdelamo s klikom na ikono (Add Welding Note;

orodna vrstica Drawing Dimensioning Welding Symbols).

o Odpre se pogovorno okno Add Welding Note (zavihek opravila; Slika 100) in

prikažejo se oprijemki za pripenjanje kazalne črte. Ker noben izmed

oprijemkov ni na primerni lokaciji, prekinemo ukaz (klik na Close).

Slika 99: Postavitev simbola HR_O_P na ustrezen prostor


© UL – FS in PeF 2018 81

Slika 100: Pogovorno okno Add Welding Symbol in oprijemki na modelu

o Kliknemo na ikono (Add grab pint to draw a free dimension; orodna vrstica

Drawing Dimensioning in s križcem kliknemo na ustrezni lokaciji spodnje

konture objekta v narisu (Slika 101). Ukaz pa zaključimo s klikom na Close.

o Ponovno kliknemo na ikono (Add Welding Note; orodna vrstica Drawing

Dimensioning Welding Symbols). Sedaj imamo na voljo tudi bolj primerno

lokacijo za pripenjanje kazalne črte.

o Kliknemo na oprijemek, ki smo ga ročno definirali (Slika 102) in povlečemo

proti spodnjem delu simbola in kliknemo na ustrezni lokaciji za začetek

vodoravne črte kazalne puščice ter z zadnjim klikom (dolžina vodoravne črte)

zaključimo kazalno črto (Slika 103). S klikom na tipko Close v pogovornem

oknu Add Welding note (zavihek Opravila) zaključimo izdelavo kazalnih črt.

Slika 101: Lokacija vnosa dodatnega oprijemka za dodajanje kazalne črte

na ustrezno lokacijo – obkroženo rdeče, ker se na zaslonu skorajda ne vidi.


© UL – FS in PeF 2018 82

Slika 102: Izberemo oprijemka za pripenjanje kazalne črte

Slika 103: Izdelana kazalna črta simbola

o Ker je predvidena kvaliteta površine drugačna od prednastavljenih vrednosti,

moramo popraviti še to:

Kliknemo na simbol v drevesni strukturi.

V zavihku Podatki kliknemo na polje Editable Texts in odpre se

pogovorno okno z prednastavljenemi vrednostmi. Kjer ni vnosa se

vnese le presledek (vrstica se ne sme brisati). V prvo vrstico vpišemo

3,2 in spremembe potrdimo s klikom na OK (Slika 104).


© UL – FS in PeF 2018 83

Slika 104: Sprememba tekstov v simbolu za kvaliteto obdelave

Osvežitev prikaza simbola (Slika 105) izvedemo s klikom na

(Ponovno izračuna trenutno dejavni dokument; orodna vrstica

Datoteka)

Slika 105: Osvežen prikaz simbola

o Izdelava zbirnika obdelav:

Naprej vnesemo »)« (zaklepaj) kot tekst ustrezne velikosti. Kliknemo

na ikono in v zavihku Opravila se odpre pogovorno okno Add Text.

V polje, kjer je besedilo »text« se namesto tega vnese »)«, popravi pa

se tudi vrednost v polji pod text properties iz 5 na 16. S klikom nato na

ustrezno lokacijo postavimo zaklepaj (Slika 106). Vnos teksta

prekinemo s klikom na tipko Close.


© UL – FS in PeF 2018 84

Slika 106: Vnos zaklepaja zbirnika obdelav

V drevesni strukturi kliknemo z desno tipko miške (MB3) na prvi

izdelani simbol obdelave (objekt s privzetim imenom Symbol4) in iz

kontekstnega menija izberemo Kopiraj (Slika 107a) in nato se v

strukturi modela postavimo na gradnik risbe – Page s klikom MB3 in iz

kontekstnega menija izberemo Prilepi (Slika 107b) in kliknemo na

ikono za osvežitev risbe. S tem smo izdelali identično kopijo

simbola.

Kliknemo na Symbol001 v drevesni strukturi in ga s pomočjo vnosa v

polje X in Y prestavimo na ustrezno lokacijo (170,6) v zbirniku

obdelav (Slika 108).

a b

Slika 107: Izdelava identične kopije simbola za obdelavo

Na enak način kot »)« kot tekst ustrezne velikosti vnesemo tudi »(».

Kliknemo na ikono in v zavihku Opravila se odpre pogovorno okno

Add Text. V polje, kjer je besedilo »text« se namesto tega vnese »(«,

popravi pa se tudi vrednost v polji pod text properties iz 5 na 16. S

4 Vsak ustvarjen simbol lahko poljubno preimenujemo. V tem primeru je potrebno v nadaljnjem izvajanju

ustrezno upoštevat to preimenovanje.


© UL – FS in PeF 2018 85

klikom ga nato postavimo na ustrezno lokacijo v zbirniku obdelav

(Slika 109). Vnos teksta prekinemo s klikom na tipko Close.

Slika 108: Identična kopija simbola postavljena v zbirnik obdelav

Slika 109: Vnos »(« v zbirnik obdelav

Za izdelavo simbola za splošno obdelavo površine v zbirniku lahko

uporabimo enak postopek kot za prvi simbol v zbirniku. V drevesni

strukturi kliknemo z desno tipko miške (MB3) na Symbol001 in iz

kontekstnega menija izberemo Kopiraj (Slika 107a) in nato se v

strukturi modela postavimo na gradnik risbe – Page s klikom MB3 in iz

kontekstnega menija izberemo Prilepi (Slika 107b) in kliknemo na

ikono za osvežitev risbe.

Kliknemo na Symbol002 v drevesni strukturi in ga s pomočjo vnosa v

polje X in Y prestavimo na ustrezno lokacijo (138,6) v zbirniku

obdelav. Spremenimo tudi tekst za popis kvalitete obdelave – Ra 6,3

(Slika 110).


© UL – FS in PeF 2018 86

Slika 110: Postavitev simbola splošne obdelave v zbirnik obdelav

6.2.1. Drugi običajni gradniki za izdelavo risb, nasveti in triki

Pri dosedanjih primerih nekako nismo pokrili še nekaterih, sicer običajnih gradnikov risb.

Razlog za to je predvsem v tem, da programski paket v trenutnem stanju nima prigrajenih

rešitev in smo morali rešitve poiskati sami (oz. je več možnih rešitev), ali pa so zadeve le

stvar oblikovanja oz. preoblikovanja obstoječih gradnikov risbe.

Kalibracija pisave za korekten izpis na tiskalniku. Navkljub nastavitvam izvedenim v

skladu s poglavjem 6.1 lahko kaj hitro ugotovimo, da teksti niso pričakovanih

velikosti. Sama velikost je odvisna od izbrane pisave (fonta). Če hočemo izpis izvesti

v skladu s standardi za tehniško dokumentacijo (ISO), moramo ustrezno kalibrirati

izbrani tip (font) pisave. Za pisavo (font) ISOCPEUR velja v okolju FreeCAD 0.16

naslednja kalibracija:

o Izpis pisave 2,5 mm, nastavitev (text Renderer_size; zavihek podatki): 4;

o Izpis pisave 3,5 mm, nastavitev (text Renderer_size; zavihek podatki): 5,6;

o Izpis pisave 5 mm, nastavitev (text Renderer_size; zavihek podatki): 8;

o Izpis pisave 7 mm, nastavitev (text Renderer_size; zavihek podatki): 11,2;

o Izpis pisave 10 mm, nastavitev (text Renderer_size; zavihek podatki): 16.

Komentar: Izkušnje so pokazale, da je na trenutni stopnji razvoja

FreeCAD-a smiselno vrednosti, kjer seveda zahteve to dopuščajo,

kalibrirane velikosti zaokrožiti na cela števila. V nasprotnem primeru

so sicer vsi dokumenti v skladu s standardi, vendar pa nekateri ukazi v

delovnem okolju Drawing Dimensioning ne delujejo.

Toleriranje mere z odstopki:

o Predpogoj za pravilno delovanje ukaza je tekst / tekst na koti z velikostjo (text

Renderer_size; zavihek podatki), ki je celo število (npr. 4, 5, 8, 11 in 16).


© UL – FS in PeF 2018 87

o Posamezni odstopek dodamo tekstu / koti s klikom na ikono in sledimo

naslednjemu postopku:

Odpre se pogovorno okno Add tolerance. In na vseh tekstih / kotah se

se pojavijo izbirni oprijemki (Slika 111).

Na risbah je smiselna uporaba decimalne vejice5, zato je smiselno

vklopiti decimalno vejico – kljukica v polje comma. Sledi klik na tipko

Seta as default za, da se izbrana nastavitev shrani kot privzeta

(Slika 111).

Kot prvi korak pri verižnem vnosu vrednosti je vedno vnos vrednosti

zgornjega in spodnjega odstopka – polji upper in lover (pogovorno

okno Add Tolerance; Slika 111).

Slika 111: Izbirni oprijemki za vnos odstopkov in pogovorno okno Add Tolerance

5 Po ISO standardih je na tehničnih risbah obvezna uporaba vejice za decimalno ločilo, kar sicer ni v skladu z

zahodnimi pravopisi, je pa v skladu s slovenskim pravopisom.


© UL – FS in PeF 2018 88

Slika 112: Izdelana toleranca (z odstopki)

Sledi klik na izbrani oprijemek. Takoj po kliku se prikaže predogled

izpisa glede na linijo izbranega teksta. V tej fazi še lahko popravljamo

vrednosti odstopkov in predogled se posodablja avtomatsko.

Ko je tekst na ustrezni lokaciji, izvedemo še zadnji klik in vnos

tolerance je končan.

Ko izvedemo vse potrebne vnose, zapremo pogovorno okno s klikom

na tipko Close (Slika 112).

ISO tolerance (in tabele za toleranco):

o ISO tolerance vnašamo kot dopolnitev teksta na koti preko zavihka podatki in

sicer v polje text Format_linear (oz. text Format_radial, text Format_circular

ali text Format_angular; Slika 113 levo):

Osnovni format zapisa mer je %(value)3.3f za text Format_linear (oz.

R%(value)3.3f za text Format_radial, Ø%(value)3.3f za text

Format_circular ali %(value)3.3f° za text Format_angular)

String spremenimo na %(value)3.0f, ter s tem formatiramo zapis kote

brez vrednosti za decimalnim ločilom.

Na koncu tega niza dodamo še h13, tako da dobimo naslednji niz

(string) za format zapisa %(value)3.0f h13 (Slika 113 desno).


© UL – FS in PeF 2018 89

Slika 113: Vnos ISO tolerance kot dodatka k formatu izpisa vrednosti kote

in rezultat vnosa

o Pri uporabi ISO toleranc moramo za vsako tolerirano mero uporabljeno na risbi

dodati na risbo tudi nov blok s tabelo tolerance (kot ravninski simbol):

Vnos različnih simbolov (Ø, ±, °, ≥,≤, ≈, …) v tekst / koto se izvaja s pomočjo

sistemskega Character Map (Copy – Paste metoda) ali pa direktno z vnosom

decimalnih kod s tipkovnico (nastavitev sistemske tipkovnice naj bo v tem primeru US

– International; velja le za nekatere oz. za navedene znake):

o Alt+0176 ... °,

o Alt+0177 ... ±,

o Alt+0247 ... ÷ in

o Alt+0216 ... Ø.

6.2.2. TechDraw delovno okolje za izdelavo risb – novost ob uradni izdaji FreeCAD 0.17

6.4.2018 je bila izdana stabilna različica FreCAD 0.17 Roland, ki je s seboj poleg popravkov

in nadgradnje obstoječih delovnih okolij prinesel novo programsko okolje za izdelavo

tehnične dokumentacije TechDraw, ki naj bi popolnoma nadomestilo obstoječe okolje

Drawing oz. njegovo zunanjo nadgradnjo Drawing Dimensioning. V tem poglavju je izveden

hiter pregled funkcionalnosti novega programskega okolja.


© UL – FS in PeF 2018 90

6.2.2.1.FreeCAD 0.17 generalne ugotovitve

Načeloma bere brez težav datoteke ver. 0.16, tako parte, kot tudi sestave in risbe

kreirane v DrawingDimensioning delovnem okolju. Vendar navkljub temu

priporočamo izdelavo varnostnih kopij vseh projektov izdelanih z v. 0.16, preden

jih odpremo v v. 0.17.

Se rad »sesuje« pri testiranju uporabe, sploh pri malo bolj čudnih vnosih vrednosti.

Obstoječa dodatno naložena delovna okolja se ohranjajo (vezano na uporabnika).

Globalno natančnost (Uredi > Možnosti > Splošne Nastavitve > Enote (zavihek) >

Število decimalk: nastaviti na 3 ali več!).

Globalno nastavitev modula TechDraw (Uredi > Možnosti > TechDraw > TechDraw 2

(zavihek) > Mere (skupina nastavitev): Use global decimals mora biti izklopljeno,

Alternate decimals pa nastavljeno na 2; Slika 114).

V TechDraw okolju so funkcionalno popolnoma uporabni vsi predhodno kreirani SVG

simboli in delujejo še vedno na enak način – kar se tiče spremenljivih tekstov.

Odlično bi bilo, če bi imeli orodje, ki bi povezalo funkcionalnost

DrawingDimensioning in TechDraw modula, ker bi se s takšnim orodjem dalo precej

enostavneje izdelati neko uporabno risbo.

6.2.2.2.TechDraw (nadomestek Drawing oz. DrawingDimensioning okolja)

Prednosti:

Pogledi se postavljajo / premikajo bolj dinamično s pomočjo miške.

Sistemska pisava osifont je ustrezna tako po obliki in velikosti in je bolj primerna od

ISOCPEUR pisave (ni potrebno skaliranje, fonti so že v osnovi veliki 3,5 mm pri tej

nastavitvi).

Kote se premikajo dinamično.

Orodja za kreiranje prerezov – osnovna.

Orodje za kreiranje detajlov.

Dinamično premikanje teksta in možen več vrstični vnos.


© UL – FS in PeF 2018 91

Slika 114: Nastavitve modula TechDraw

Slabosti:

Nekompatibilnost s programskim okoljem in ukazi iz modulov Drawing in

DrawingDimensioning – kar je največja možna globalna napaka tega novega okolja,

saj so bile nekatere zadeve v okolju Drawing Dimensioning kar dobro rešene!

Pomanjkljive globalne nastavitve:

o Tipa in debeline črt (zavihek TechDraw2, polje Decorations):

Črtna skupina (Line Group) določena glede na debelino vidnih robov –

naj se nastavi na FC 0,50 mm.

Center Line Style – DashDot.

Section Line Style – DashDot (ne deluje!?).

Nekompatibilne predloge za risbe iz okolja Drawing in DrawingDimensioning:

o Še vedno se ugotavlja razlog za to – na prvi pogled gre le za malce drugačno

formatiranje datotek in neke dodatne omejitve pri SVG zapisu za predlogo.

o Rešitev nekompatibilnosti predlog:

Predlogo preberemo kot simbol (na sredino lista).

Skaliramo na vrednost 1,065.


© UL – FS in PeF 2018 92

Zaklenimo lego.

Po potrebi skrijemo, da ne motijo pri nadaljnjem delu.

Lastnosti posameznega pogleda kasneje urejamo le preko zavihka Pogled in Podatki.

Pogledi imajo med večino operacij vidne oprijemke, ki pa jih je za kvalitetno delo

premalo (skrijejo se lahko z ).

Neroden vmesnik za postavitev prereznih ravnin – dobro deluje le za štiri

prednastavljene središčne ravnine pogleda.

o Ni možna lomljena prerezna linija.

o Slaba postavitev črkovnih oznak prereza in nobenih pametnih orodij za

formatiranje prikaza prerezne ravnine.

o Ni globalne nastavitve (oz. ta ne deluje) vzorca šrafiranja prereznih površin.

Rešitev:

• Vklopimo na zavihku pogled – Hatch Cut Surface = True!

• V zavihku File Hatch Pattern izberemo preko pogovornega

okna ustrezno SVG datoteko vzorca šrafure: C:\Program Files\FreeCAD-0.17.13514.acdde5b-WIN-x64-

portable\data\Mod\TechDraw\Patterns\simple.svg.

• Skaliranje takšne šrafure je možno, ni pa možna sprememba

kota. Če bi želeli spremembo kota take šrafure bi bilo

potrebno definirati novo svg datoteko!

• V primeru sestavov lahko ročno vnesem takšno šrafuro na

katerokoli zaprto površino z ukazom , ki uporablja

globalno prednastavitev!

o Pri sestavih ni senčenih prereznih površin, kar lahko povzroči malce zmede.

Ni orodja za kreiranje srednjic:

o Srednjice se avtomatsko postavijo ob izdelavi pogleda pri krogih in krožnih

lokih.

o Možen je vklop vertikalne in horizontalne simetrale poglednega okna (ni

preveč praktično uporabno; je uporabno, ko imamo v pogledu na sredini

konturo pravokotnika ali pa kroga).

Ni orodja za izdelavo kazalnih črt – vsaj doslej ga še nismo našli – ki so zelo

pomembni elementi kotiranja za povezovanje geometrije objektov s simboli risbe:

o Rešitev bi bila izdelava svg blokov za več različnih možnih kazalnih črt – te

črte v tem primeru ne bodo imele neka dinamike spreminjanja razen skaliranja.


© UL – FS in PeF 2018 93

Vsi vneseni simboli svg so navkljub vrednosti skaliranja nastavljeni na 1 manjši in jih

je potrebno za doseganje prave velikosti skalirati z vrednostjo 1,065.

Kote imajo formatiran zapis, ki ne omogoča direktne ukinitve decimalk, ko imajo te

vrednost 0 (suppres trailing zeros). To rešimo ročno z vnosom ustreznega števila

decimalnih mest ali pa z vnosom 0 – cela števila! (%.2f … dve decimalki privzeto;

%.1f … ena decimalka; %.0f … celo število)

Ni predvidenega orodja za vnos odstopkov na kotah:

o Rešitev – kombiniranje z dvovrstičnim tekstom (nerodno, nepraktično).

Ni orodja za kotiranje varov.

Vnos črt iz Drafting delovnega okolja je možen le s prikazom minimalne debeline

0,5 mm oziroma je ta debelina odvisna od izbrane črtne skupine!

6.2.3. Komentar vezan na izdelavo prerezov (v. 0.16 v primerjavi z 0.17)

FreeCAD v. 0.16 ima vsa orodja (programsko okolje Drawing Dimensioning) potrebna za

korektno izdelavo tehnične dokumentacije. Orodja so sicer za običajnega uporabnika

komercialnih paketov za izdelavo tehničnih risb malce neobičajna, kar se tiče uporabe in

delovanja, a skorajda omogočajo izdelavo risb po trenutno veljavnih standardih s področja

tehniške dokumentacije. Več funkcionalnosti bi bilo lahko omogočeno na področju samega

kotiranja. Še najbolj moteče pa je, da ne moremo nobenega gradnika postaviti v primerno lego

z vlečenjem z miško.

Največji problem v. 0.16 so prerezi in detajli. Delovno okolje Drawing Dimensioning nima

orodij za izdelavo prerezov in detajlov, kar je neizogibna potreba pri ustvarjanju

vsakodnevnih tehničnih risb. S pomočjo trikov, kot je kreiranje kontur prereza objektov z

ravnino in ročno dopolnitvijo preko delovnega okolja Drafting, nekako lahko izdelamo

konturo 2D prereza primerno za prikaz na risbi. Pridemo pa do nereščjivih problemov pri

izdelavi šrafur. Možno je sicer več postopkov, a so vsi praktično preveč zamudni. To je tudi

razlog, da tega v tem vodniku nismo obravnavali.

Malce drugače je pri v. 0.17 (velja za okolje TechDraw). Kar je bilo pri verziji 0.16 (velja za

okolje Drawing Dimensining) grajano zaradi nedodelanosti in okorno, je z novim delovnim

okoljem odpravljeno. Kotiranje, srednjice in nekatera druga orodja pa so na žalost zelo

okrnjena ali pa jih sploh ni. Za potrebe izdelave tehnične dokumentacije bi potrebovali orodje,

ki bi nekako združilo obe programski okolji. Največja storjena napaka pri programskem

okolju TechDraw je nezdružljivost s programskim okoljem Drawing dimensioning. Menimo, da bo potrebno v naslednjih revizijah programskega okolja TechDraw izdelati

naslednje zadeve:

Prevajalnik, ki bo znal pretvoriti gradnike okolja Drawing Dimensioning v okolje

TechDraw.

Ker je očitno zasnova programskega okolja Drawing (oz. Drawing Dimensioning)

nekako neustrezna (slepa ulica v razvoju) in se bo naprej razvijalo le TechDraw, je

potrebno čim prej programirati orodja, ki so v Drawing Dimensioning dobro delovala,

sedaj pa manjkajo v TechDrawu.


© UL – FS in PeF 2018 94

6.3. Priprava predlog za glave

Predloge glav lahko v celoti izdelamo s pomočjo kateregakoli programa, ki omogoča izdelavo

oz. urejanje *.svg (Scalable Vector Graphics; tekstovni zapis v xml obliki) datotek. To je

najbolj običajen pristop v primeru, ko nimamo predhodnih predlog oz. ko začenjamo

izdelovati predlogo popolnoma na novo. V takšnih primerih sledimo postopku, opisanem od

poglavja 6.3.2 naprej.

Kot osnovno vodilo za delo in pripravo okolja za delo se upošteva priporočila razvijalcev

programskega paketa, ki sledijo uporabi in integraciji odprtokodnih brezplačnih programov.

Zato so v tem priročniku navedeni le takšni programi. Končni izdelki predloge so izdelani z

uporabo svg urejevalnika Inkscape (https://inkscape.org/en/), dodelava teh datotek in

prilagoditev za uporabo v okolju FreeCAD pa je izvedena z Programmer's Notepad-om

(http://www.pnotepad.org/).

6.3.1. Priprava DXF datotek za prenos v Inkscape

Današnji CAD programi bazirajo na izdelavi čim bolj realnih 3D modelov objektov, ki jih

želimo v končni fazi izdelati kot prototipe. Tudi za takšne modele je še vedno potrebno

izdelati tehnično dokumentacijo – to so risbe s podanimi dimenzijami, tolerancami, kvaliteto

obdelane površine… ter sestavne risbe s funkcionalnimi (ujemi), vgradnimi in gabaritnimi

merami ter kosovnice. Prvi CAD programi so (tudi iz razlogov slabe zmogljivosti strojne

računalniške opreme) delovali le v 2D okolju. Vsi objekti so bili enako kot pri ročnem risanju

predstavljeni z ustreznimi pogledi (projekcijami). Z uporabo slojev (modelno 2 D okolje; 2D

sloj risbe) smo nekako ločevali čisto geometrijo od same risbe. Na sami risbi so bile

uporabljene tudi glave – izdelane v teh CAD programih. Kot standardni zapis datotek 2D

geometrije se je najbolj uporabil zapis geometrije v *.dxf datoteke (Drawing Exchange

Format; razvit za namen izmenjave podatkov med CAD paketi v podjetju Autodesk; leta

1982).

Iz tega razloga večina CAD paketov podpira uporabo DXF datotek (NanoCAD, DraftSight,

CiciCAD, AutoCAD,...). Zato obstaja tudi velika verjetnost, da bomo prav takšno datoteko

uporabili za osnovo naših glav v FreeCADu.

Za učinkovito uporabo DXF datotek v SVG urejevalnikih je potrebno upoštevati:

Izhodišče zunanjega okvira risbe naj bo v točki 0, 0 (x, y koordinate).

DXF datoteka ne sme vsebovati blokov z atributi; v primeru rabe atributov morajo biti

bloki razdruženi.

Debeline črt ne smejo biti definirane z ležiščem (slojem; ang. by layer) ampak morajo

biti definirane za vsako črto oz. krivuljo neposredno.

Vse črte in teksti naj bodo črne barve (priporočljivo, ne pa obvezno saj je barve

enostavno zamenjati tudi v SVG urejevalniku).

Grafika se pred prenosom odstrani iz DXF-a.

https://inkscape.org/en/

http://www.pnotepad.org/


© UL – FS in PeF 2018 95

6.3.2. Urejanje v okolju Inkscape

Predvideno oziroma potrebno je vsaj osnovno poznavanje dela z urejevalniki vektorske

grafike oz. z grafičnimi urejevalniki.

Poženemo program Inkscape (Slika 115).

Slika 115: Zagon programa Inkscape v okolju MS Windows 8.1

Klikom na (Odpri obstoječi dokument) in odpre se pogovorno okno Izberi datoteko

za odprtje, v katerem izberemo pripravljeno dxf datoteko in njeno odpiranje potrdimo

s klikom na tipko Open.

Odpre se pogovorno okno Uvoz DXF (Slika 116), kjer se uporabi ročno skaliranje

(ang. Manual scale), faktor skaliranja 1 (ang. Manual scale factor) in izhodišče 0, 0:

o Pomembna je tudi nastavitev kodne tabele zakov: CP 1250 (Windows Latin 2,

Central Europe) in

o pisava besedila, ki je za izdelavo tehničnih risb običajno ISOCPEUR (se

lahko naloži iz spleta) ali pa Arial Narrow.

Nastavitev potrdimo s klikom na V redu (nastavitev se shrani za naslednje odpiranje

dxf-a) in

Slika 116: Nastavitve odpiranja (branja) DXF datotek


© UL – FS in PeF 2018 96

Če je bila datoteka pripravljena v skladu z navodili iz poglavja 6.3.1, se morajo

prenesti debeline črt, teksti z ustrezno pisavo (velikost pisave običajno ni ustrezna).

o V primeru, ko izhodišče zunanjega okvirja formata ni v točki 0, 0 je potrebno

izbrati vse elemente in jih ustrezno premakniti (opcije Pripni na mrežo).

Slika 117: Prenos DXF-a v Inkscape

Nastaviti moramo pravilno velikost papirja in enote prikaza v Inkscape-u. V menijski

vrstici izberemo: Datoteka > Lastnosti dokumenta … in nastavimo ustrezen format

papirja za katerega izdelujemo glavo ter izbrati enote mm za prikaz in velikost formata

papirja (Slika 118).


© UL – FS in PeF 2018 97

Slika 118: Nastavitve dokumenta – strani in enot v Inkscape-u

Datoteko shranimo pod ustreznim imenom v zapis *.svg (to je tudi lastni format zapisa

v programu Inkscape). Shranjevanje med delom periodično ponavljamo v primernih

časovnih presledkih.

o Pravilo za poimenovanje (datotek) predlog za programski paket FreeCAD:

Ax_LEGA_***.svg , kjer je:

A … vrsta formata (v tehniki je običajno A, dovoljena pa je tudi

uporaba B, C, D in E,

x= 0, 1, 2, 3, 4 ... velikost formata,

_ ... zahtevan ločilni znak,

LEGA= Portrait ali Landscape,

_ ... zahtevan ločilni znak,

*** ... poljuben opis, brez presledkov!!

Postavimo neko logično strukturo ležišč oziroma slojev (ang. Layers), ki je pomembna

predvsem zaradi samega strukturiranja objektov pri manipulaciji v Inkscape-u, v


© UL – FS in PeF 2018 98

nadaljevanju pa tudi za poenostavljeno definiranje tekstov, ki se jih bo dalo v okolju

FreeCADa urejati. Predlagana je naslednja struktura (ne glede na strukturo vhodne

DXF datoteke):

o Glava… ležišče z vsemi gradniki glave (črte, grafika, podležišča s teksti),

Editable Text… ležišče s teksti, ki jih je/bo možno urejati v okolju

FreeCAD,

Fixed Tekst… ležišče s teksti, ki jih v okolju FreeCad ne bo možno

urejati (opisi vnosnih polj v glavi),

o Okvir… črtovje okvirja risbe,

Okvir_dodatno… dodatni elementi okvirja,

o Layer1… ležišče v katerem se običajno nahajajo eksplodirani elementi iz DXF

datotek, to je tudi osnovno privzeto ležišče v Inkscapeu,

o Skrito-rezerva… ležišče na katerega odložimo vsebino, ki jo želimo ohraniti v

datoteki, ne želimo pa, da je vidna pri uporabi v FreeCADu; to ležišče je skrito

oz. ugasnjeno.

Slika 119: Predlagana struktura ležišč v Inkscape-u

Če v dxf-u niso bile vse črte in teksti črni, izberemo vse črte in spremenimo njihovo

barvo v črno, nato izberemo vse tekste in spremenimo njihovo polnilo v črno barvo.

Obstoječe objekte prestavimo na ustrezna ležišča.

o V primeru, ko izdelujemo predlogo brez vnašanja DXF, je potrebno po

opravljenih nastavitvah velikosti strani in enot, kreiranju strukture ležišč,

kreirati črte glave in okvirja ustreznih debelin in tekstov na ustreznih ležiščih.

Vnesemo morebitne logotipe v obliki vektorske ali rastrske grafike.

Ko ima predloga željen/predviden izgled, se urejanje v okolju Inkscape zaključi.


© UL – FS in PeF 2018 99

6.3.3. Prilagoditev predlog s pomočjo Programmer's notepada

SVG datoteka, kot jo pripravimo s pomočjo Inkscape-a ni popolnoma primerna za uporabo

kot predloga v programskem paketu FreeCAD. Da bo FreeCAD predlogo pravilno

bral/uporabil moramo s Programmer's Notepadom (pri preprostih predlogah se lahko uporabi

manj pregleden sistemski urejevalnik – Wordpad).

V raziskovalcu z MB3 (desna tipka miške) kliknemo na izbrano SVG datoteko

predloge, ki jo želimo urejati in iz kontekstnega menija izberemo: Open with > Programmer's Notepad x, kjer je x verzija programa (Slika 115).

Slika 120: Odpiranje izbrane SVG datoteke v Programmer's Notepadu

Odpre se programsko okno s tekstovno (-xml strukturirano) vsebino SVG datoteke

(Slika 121).

Slika 121: Začetni del SVG datoteke odprt v Programmer's Notepadu


© UL – FS in PeF 2018 100

Najprej moramo ročno vnesti vrstico za definicijo imenskega prostora SVGja

(ang. SVG namespace declaration, Slika 122).: xmlns:freecad=http://www.freecadweb.org/wiki/index.php?title=Svg_Namespace

Slika 122: Definicija imenskega prostora SVG-ja

Velikost strani (width, height in viewBox, Slika 122) sta bila že pravilno določena v

Inkscapeu.

Če želimo, lahko tudi delovni prostor risbe (ang. Working space) in rezervirani prostor

za glavo (ang. Title block), pri tem moramo upoštevati, da je izhodišče v zgornjem

desnem vogalu papirja (0, 0) in se pozitivna razdalja v x smeri meri od leve proti

desni, pozitivna razdalja v y smeri pa od zgoraj navzdol (Slika 123; deklaracija se

izvede za vrstico viewBox ). Če definiramo ti dve območji, opredelimo, kam bodo

postavljeni pogledi (projekcije) pri izdelavi risbe.

Slika 123: Definicija območja risbe in območja glave na predlogi

(prikaz podatkov za format A4 in pripadajoče območje glave)

Ker so vsi teksti, ki jih želimo združiti na istem ležišču, jih je lahko najti in zelo

enostavno ustrezno razvrstiti – glede na želeni vrstni red prikaza atributov pri izdelavi

risbe:

o Vrstica teksta v originalnem zapisu SVG datoteke v Inkscapeu (Slika 124)

o Ista vrstica korigirana tako, da je navedeni tekst možno popraviti v okolju

FreeCAD (freecad:editable="text"; Slika 125)

http://www.freecadweb.org/wiki/index.php?title=Svg_Namespace


© UL – FS in PeF 2018 101

o Postopek urejanja ponovimo za vsako vrstico teksta, ki jo želimo v okolju

FreeCADa spreminjati (za vsak predviden atribut).

Slika 124: Definicija vrstice teksta SVG datoteke izdelane v Inkscapeu

Slika 125: Definicija atributa za okolje FreeCAD

Na koncu je potrebno dodati še lokacijo, kamor bo FreeCAD zapisal projekcije in

atribute risbe – oznako vsebine risbe (ang. DrawingContent Tag; Slika 126):

 . To oznako vnesemo pred zadnjo </svg> oznako, pri tem

pazimo, da je oznaka vsebine risbe na istem nivoju kot zadnja </svg> oznaka.

Slika 126: Postavitev oznake vsebine risbe

Na takšen način pripravljeno datoteko le še skopiramo na lokacijo, kjer so shranjene

predloge risb za programski paket FreeCAD:

C:\Program Files\FreeCAD 0.16\data\Mod\Drawing\Templates\ !

Ko bo datoteka na tej lokaciji, bo prikazana tudi v izbirnem meniju za predloge v

Drawing delovnem okolju FreeCADa.


© UL – FS in PeF 2018 102

6.4. Izdelava (uporabniške knjižnice) standardiziranih simbolov

Pri uporabi simbolov je zelo pomembno in uporabno, da simbole, ki jih sami izdelamo ali pa

uvozimo iz različnih virov, logično urejamo v knjižnice. Na uporabi knjižnic temelji uporaba

današnjih in bodočih profesionalnih tržnih orodij, ker sistem dela temelji na globalni delitvi

dela in znanja. Zato specializirani proizvajalci delov in sklopov, ki te dele izdelujejo na

osnovi različnih standardov (standardni deli in sklopi) ali lastnih standardov in pravil

(tipizirani deli), vedno ponujajo tudi tem svojim izdelkom ustrezajoče knjižnice 3D modelov

in 2D tehničnih risb širši javnosti, ki želi njihove proizvode uporabljat.

Tudi FreeCAD omogoča izdelavo knjižnic delov in simbolov, ki jih zna uporabljat. Vendar

tema presega obseg pilotnega projekta in bo vključena v morebitnih dodatnih fazah.


© UL – FS in PeF 2018 103

7. Viri

[1] NOVAK, Aleksander, KAIBA, Pavel, ZUPAN, Samo, AMBROŽ, Miha, PREBIL, Ivan.

Pregledni tečaj programskega paketa UNIGRAPHICS NX : delovno gradivo. Ljubljana:

Fakulteta za strojništvo, Center za modeliranje elementov in konstrukcij, 2003. 110 str., Illustr.,

graf. prikazi. [COBISS.SI-ID 7875355]

[2] VAN HAVRE, Yorik & The FreeCAD Community: FreeCAD, A Manual

[3] FreeCAD version 16.0 user manual, compiled articles from http://www.freecadweb.org/wiki

http://www.freecadweb.org/wiki

Documents

Pregledni tečaj programskega paketa FreeCADkmtm.fs.uni-lj.si/slo/izobrazevanje/pef-objave... · prilagodljivost, makro programiranje z izdelavo ustrezne procesne kode (skriptov)