Uvod u radno okruženje Konstruisanje delova

U daljem tekstu ću geometrijske tipske oblike nazivati skraćeno tipski oblici. 

Radno okruženje Konstruisanje delova (Part Design) veoma zavisi od radnog okruženja Skice (Sketcher) jer se neki od tipskih oblika prave na osnovu 2D skica. Npr. telo zupčanika se modelira tako što se prvo nacrta 2D skica evolventnog ozubljenja kojoj onda tipskim oblikom Izvlačenje dodajemo 3-ću dimenziju. Da bi se nacrtao otvor za vratilo, prvo se nacrta 2D oblik otvora (skica), a onda se tipskim oblikom Udubljenje napravi sam otvor u telu zupčanika.

Glavna uloga radnog okruženje Konstruisanje delova (Part Design) je da u njemu konstruišete delove koji mogu poslužiti za formiranje sklopova, izradu tehničkih crteža, simulaciju proizvodnje na RNU mašinama u CAM radnom okruženju, za razne vrste proračuna metodom konačnih elemenata u MKE (FEM)  radnom okruženju, za 3D štampu... Sporedna uloga ovog okruženja je modeliranje pojednostavljenih sklopova tj. sklopova kod kojih delovi nisu međusobno vezani spojevima.

U radnom okruženju Konstruisanje delova (Part Design workbench) delove modelirate na isti način kao u poznatim komercijalnim 3D CAD programima kao što su NX, Solid Edge, Inventor, Creo, Solid Works, Catia, T-Flex, Ascon Kompas i sl. Samim tim ako naučite da koristite ovo radno okruženje FreeCAD-a, lakše ćete savladati ove komercijalne programe. Naravno, ako imate iskustva u nekom od ovih komercijalnih 3D CAD softvera, veoma lako ćete savladati okruženje Konstruisanje delova i naučiti u FreeCAD-u modeliranje pomoću tipskih oblika. 

U tekstu iznad sam često spominjao veoma bitan termin tipski oblik, koji bi želeo malo da objasnim. Svaki 3D deo ima takav oblik da se može razložiti na razne jednostavne karakteristične 3D geometrijske oblike. Karakteristični 3D geometrijski oblici mogu biti razni: pravougaona osnova (postolje), osnova L oblika (L profil), upuštena rupa sa navojem, pravougaoni otvor, žljeb, zaobljenje na ivici, kružno udubljenje, kružno raspoređene rupe… Ovde treba napomenuti da se svaki karakteristični 3D geometrijski oblik može napraviti pomoću skupa parametara. Na primer: 

• za modeliranje osnove dela na gornjoj slici potreban nam je njen 2D oblik (parametarska skica koju crtamo u okruženju Skice) i visina, 

• za modeliranje rupe nam je potreban njen položaj, prečnik i dubina,

• za modeliranje bilo kakvog otvora nam je potrebna njegova skica (2D oblik), položaj i dubina, 

• za modeliranje zaobljenja potrebna nam je ivica i poluprečnik zaobljenja,  

• za modeliranje tankozidog tela potrebna nam je debljina i stranice koje treba da nestanu (nemaju debljinu),

• ...

Ako zamislimo i analiziramo izgled velikog broja delova, doći ćemo do zaključka da se većina njih može dobiti spajanjem i oduzimanjem karakterističnih 3D geometrijskih oblika, odnosno  tipskih oblika. 

Spajanje i oduzimanje karakterističnih 3D geometrijskih oblika

Tipski oblik je u stvari stručni izraz za alatku koja pomoću zadatih parametara može da napravi određenu grupu karakterističnih 3D geometrijskih oblika. Tipski oblik izvlačenje izvlači (ekstrudira) skicu t.j. dodaje 3 dimenziju skici, tipski oblik udubljenje izvuče skicu i oduzme nastali 3D oblik od 3D modela, tipski oblik zaobljenje na izabranoj ivici napravi zaobljenje… 

Ceo proces modeliranja nekog dela pomoću tipskih oblika se sastoji od modeliranja osnovnog tipskog oblika na koji se onda dodaju ili oduzimaju drugi tipski oblici. Stručnije rečeno, modeliranje nekog 3D modela dela se svodi na kombinovanje napravljenih tipskih oblika u funkcionalnu celinu. Ceo proces se kontroliše pomoću parametara koji se zadaju prilikom crtanja skice i pravljenja tipskog oblika. Naravno, pre početka modeliranja nekog dela potrebno je izvršiti analizu i zaključiti od kojih tipskih oblika se deo sastoji. Svaki deo se može modelirati na više načina i ovaj proces se uči praksom. 

Ako imate iskustva u nekom od 3D CAD programa znate o čemu govorim, a ako ste početnik pa Vas dublje interesuje ova tema preporučujem vam da posetite stranu: Primeri razlaganja 3D dela na tipske oblike u FreeCAD softveru

U FreeCAD programu postoji još jedno radno okruženje koje takođe služi za modeliranje delova. Ovo radno okruženje se zove Delovi (Part) i u njemu možete modelirati 3D modele delova pomoću primitiva (CSG modeling – Constructive solid geometry modeling). CSG modeliranje je druga vrsta modeliranja i toplo Vam preporučujem da savladate oba radna okruženja, jer će vam to samo pomoći u daljem radu. Veoma dobra osobina FreeCAD-a je što možete kombinovati alatke radnih okruženja Delovi i Konstruisanje delova.