Realizzazione della sclera con il CAD 3D

La realizzazione prevede i requisiti minimi per potere operare su un CAD parametrico che sono:

  • Uso delle entità per potere disegnare i profili
  • Uso dei vincoli in quanto il profilo deve essere chiuso
  • Conoscenza dei piani di lavoro
  • Conoscenza delle lavorazione di “Estrusione in Rivoluzione”

Approfondimenti su questi argomenti sono demandati alla guida ufficiale come da precedente articolo.

AVVIO DEL PROGRAMMA

 Una volta scaricato il file di installazione (vedi link nel precedente articolo) compatibile con il proprio sistema operativo si potrà avviare il programma cliccando sul logo. La seguente guida farà riferimento alla versione 0.16 di FreeCad che risulta l’ultima versione “stabile”. (la versione 0.17 al momento non risulta ancora stabile ed è da considerare una versione beta). Si consiglia di fare un collegamento sul desktop.

SCHERMATA INIZIALE

La schermata iniziale presenta una indubbia complessità in quanto il CAD è utilizzato nei più diversificati campi di impiego. Non è lo scopo di questa guida trattare un esauriente corso di Disegno 3D ma quello d attenersi allo stretto necessario per raggiungere lo scopo. Imparerete presto che per eseguire un disegno, una lavorazione o un progetto si potranno anche intraprendere vie e modalità differenti a secondo della pianificazione che ci si è dati oltre alla variante di usare mouse o tastiera oppure scorciatoie tipiche del sistema windows piuttosto che icone o comandi diretti.

Una volta avviato il software nella finestra centrale clicchiamo su PROGETTAZIONI DI PARTI. Una PARTE in disegno è un singolo elemento composto da un unico materiale. L’unione di più PARTI formano un ASSIEME a cui il progettista può dare corso a simulazioni di movimenti e altro. Per chiarire il concetto prendiamo una bottiglia con il tappo. Il tappo e l’involucro in vetro  sono due PARTI. La bottiglia è un ASSIEME di cui il tappo ha un movimento (vincolo) rispetto all’involucro in vetro.

Cliccando su PROGETTAZIONE DI PARTI si apre la finestra indicata sotto:

Sulla sinistra clicchiamo sulla voce “CREA UNO SCHIZZO”. Osserviamo bene l’icona vicino alla scritta. Questa icona apparirà in diversi punti del programma. È infatti un elemento chiave del programma e la useremo molto spesso. Cliccando su questa icona il CAD ci chiede su che PIANO vogliamo iniziare. Ricordo che anche se non è inizialmente intuitivo perché abituati a disegnare su un foglio (disegno bidimensionale) in realtà stiamo creando un disegno nello “spazio”. Per non complicarci la vita disegneremo sempre con il disegno di fronte a noi (questo metodo si definisce NORMALE al PIANO) ma non dobbiamo mai dimenticare quanto detto e che volendo possiamo disegnare con piani inclinati. Evitiamo di  farlo almeno fino a quando saremo “esperti” in quanto la prospettiva ci porterà facilmente a commettere errori non facilmente identificabili con l’effetto di dovere ripartire da capo.

A questo punto si aprirà una sottofinestra al centro dello schermo come quella indicata.

Non tocchiamo nulla, assicuriamoci che la spunta sul piano XY sia attiva e clicchiamo su OK.

A questo punto ci apparirà la seguente schermata:

Qualora la griglia di riferimento non fosse visibile su campo azzurro è possibile attivarla tramite la spunta presente sulla sinistra vicino alla voce “visualizza griglia” che per default è composta di quadrati di 10mm.

Le due linee verde (verticale) e rossa (orizzontale) identificano il piano YX e ZX mentre il piano YX in questo momento è NORMALE e posto difronte a noi. I tre piani si incontrano in un punto chiamato ORIGINE DEI PIANI. Prima di disegnare cerchiamo di capire come uscire dai guai. Avere una uscita di sicurezza è “sempre” indispensabile anche qui e prima di fare qualcosa chiediamoci sempre come si può fare per recuperare o sistemare, cambiare qualcosa fatto in precedenza. Anche se a questa domanda ci viene incontro il concetto di PARAMETRIA tipica anche di questo CAD e la classica icona o comando che annulla un determinato evento e ci riporta nel passato, questo può non bastare. Appena infatti tocchiamo maldestramente il piano ci accorgiamo che questo comincia a muoversi nello spazio assumendo posizioni che risulteranno a dire poco scomode per disegnare. Scommetto che la fretta di provare ha già causato questo inconveniente e adesso state tentando manualmente di risistemare i cocci!! Beh… non fatelo. Primo, non riuscireste mai a posizionare con estrema precisione il piano e poi (questa è la buona notizia) c’è un comando che dovete subito fare vostro.

Osservate bene l’immagine di fianco e la icona evidenziata con la freccia rossa rimette a posto le cose se il piano dovesse spostarsi volutamente o incautamente.

E’ ARRIVATO IL MOMENTO PROVIAMO A DISEGNARE

A questo punto si può iniziare.

Osservate in alto una serie di linee, punti, archi, cerchi ellissi. Tutte icone rappresentate con un inizio e una fine con un punto rosso. Quelle linee, archi, cerchi ecc. si chiamano ENTITA’ e servono come una matita per disegnare dei PROFILI o SCHIZZI che devono essere CHIUSI e non devono avere linee INTERSECANTI. Queste sono le condizioni minime per potere procedere a realizzare un SOLIDO con FUNZIONI dette anche LAVORAZIONI di cui vedremo di volta in volta quelle che ci interessano. (non le vedremo tutte…..scordatevelo….!!!). I PUNTI ROSSI hanno il loro scopo. Sono infatti riferimenti che con diverse combinazioni realizzano e ci aiutano a creare RELAZIONI tra le ENTITA’, indispensabili per creare il disegno in modo corretto.

Andiamo quindi a cliccare sulla entità cerchio, ci spostiamo sull’ORIGINE DEGLI ASSI e disegniamo due circonferenza come indicato sopra. Per ora non preoccupiamoci delle misure.

 INSERIAMO LE QUOTE

Il passo successivo è quello di SELEZIONARE la circonferenza (per esempio quella esterna ) che cambia di colore da bianco a VERDE.

Adesso che la circonferenza è selezionata vediamo una serie di icone ROSSE in alto che si sono attivate. Si clicca l’icona che rappresenta la circonferenza per inserire il valore del raggio.

Ci apparirà una finestra dove potremo mettere il valore del raggio della sclera interna (Raggio 81 mm) e volendo una descrizione (consigliato per disegni complessi)

Eseguiamo la stessa procedura per la circonferenza esterna (Raggio 89mm)

Osservando la figura sopra ci accorgiamo che le due circonferenza pur essendo nel piano hanno dimensioni  che vanno oltre lo spazio di disegno.

 

 

 

Per “ridimensionare” il disegno andiamo a cliccare sulla prima icona in alto.

 

 

Il passo successivo è quello di disegnare due linee come indicato dalla figura sotto riportata. Anche qui non dobbiamo preoccuparci delle dimensioni che sistemeremo dopo

 

 

 

Selezioniamo la linea verticale appena disegnata con la linea che indica il piano verticale (vedi figura a lato)

 

 

indichiamo la distanza di 70 mm cliccando l’icona rossa in alto

indicare 70mm e il nome “DISTANZA BORDO CILIARE” e premiamo OK

FACCIAMO PULIZIA

Clicchiamo sulla icona evidenziata con la freccia gialla.

Questo comando ci permette di cancellare o meglio “tagliare” le linee o parti di ENTITA’ che non ci servono. Vi ricordate il motivo?. Vabbè, ve lo rispiego.

Abbiamo bisogno di determinate condizioni per eseguire un solido. Le più importanti sono due e sono da RICORDARE altrimenti il sistema vi darà un errore.

Eccole:

  1. Il perimetro che chiamiamo PROFILO oppure SCHIZZO deve essere CHIUSO. Cioè non devono esserci lati mancanti.
  2. Non devono esserci LINEE INTERSECANTI cioè linee che si sovrappongono o si intersecano. E se guardare bene nel disegno che abbiamo appena fatto ce ne sono parecchie.

Una volta cliccato sulla icona andiamo sul disegno e clicchiamo sulle linee che dobbiamo togliere fino ad ottenere un profilo chiuso come indicato sotto. Prima di farlo salvate il disegno!!

Con un poco di pazienza acquisirete dimestichezza con questo comando.

CREAZIONE DEL SOLIDO

La modellazione della parte è quasi pronta. Adesso dobbiamo fare ruotare il profilo che abbiamo creato intorno a un asse (quello orizzontale). Questo creerà un solido. Naturalmente noi faremo ruotare il profilo intorno all’asse orizzontale con un angolo di 180° in quanto lo scopo finale è quello di stampare le due “semi-sclere” avendo anche il vantaggio di vedere le parti all’interno. Naturalmente esiste una FUNZIONE appusita che fa questo lavoro per noi. Tecnicamente si tratta di una ESTRUSIONE IN RIVOLUZIONE. (il termine Estrusione per il CAD 3D ha il significato di “aggiungere” del materiale nel profilo). Il comando si trova nella finestra indicata con la freccia rossa.

Cliccare su “AZIONI”  e poi sulla icona “RIVOLUZIONE” (notare che esiste anche una altra posizione sul desktop che riporta lo stesso comando)

Indicare nella finestra di dialogo che si apre:

  • asse orizzontale dello schizzo
  • angolo di 180°
  • invertito

Il risultato sarà uguale alla immagine che segue vista in diverse posizioni

Salviamo il lavoro svolto fino a questo punto. Abbiamo appena realizzato la sfera (sclera) che conterrà gli altri elementi. La prossima settimana realizzeremo un altro componente.

A presto

tiziano rigo 07/02/18

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