Pracovní plocha Skicář

From FreeCAD Documentation
This page is a translated version of the page Sketcher Workbench and the translation is 2% complete.
Outdated translations are marked like this.
Sketcher workbench icon

Úvod

Pracovní plocha Skicář je používána pro vytváření 2D konstrukcí určených pro použití v Pracovní ploše Návrh dílu a dalších pracovních plochách. Obecně jsou 2D konstrukce zamýšleny jako startovní bod pro většinu CAD modelů - jednoduchý 2D náčrt může být 'vysunut' do 3D tvaru, dále mohou být 2D náčrty použity k vytváření kapes v povrchu objektu a náčrty mohou být využity pro definování 'desek' (vysunutí) na povrchu 3D objektů. Spolu s logickými operacemi, náčrt vytváří jádro generativního návrhu dílu tělesa.

Samotná pracovní plocha Skicář obsahuje vazby - umožňující 2D tvarům mít vazby pro přesné definice konstrukcí. A kalkulátor vazeb který počítá rozšíření vazeb 2D konstrukcí a umožňuje interaktivní zkoumání stupňů volnosti náčrtů.

Základní plně vazbený náčrt‎.

Basics of constraint sketching

Základy vazeb v náčrtu

Pro vysvětlení funkce Skicáře může být užitečné porovnání s "tradičním" způsobem kreslení.

Traditional Drafting

Tradiční kreslení

Tradiční způsob kreslení v CADu vychází ze starého kreslicího prkna. Ortogonální (2D) pohledy jsou kresleny ručně a určeny pro vytváření technických výkresů (také známé jako blueprints). Objekty jsou kresleny přesně pro zamýšlený rozměr nebo velikost. Chcete-li nakreslit vodorovnou přímku dlouhou 100mm a začínající v (0,0), aktivujete nástroj Přímka buď kliknutím na obrazovku nebo zadáte souřadnice prvního bodu (0,0), potom uděláte druhý klik nebo zadáte souřadnice druhého bodu (100,0). Nebo nakreslíte přímku bez ohledu na její pozici a posunete ji později. Když dokončíte kreslení konstrukce, přidáte k ní kóty.

Constraint Sketching

Skicování s vazbami

Skicář se vzdaluje od této logiky. Objekty nemusejí být kresleny přesně tak jak zamýšlíte, protože budou definovány později pomocí vazeb. Objekty mohou být kresleny volně a pokud nejsou vazbeny mohou být upravovány. Provedením jsou "plovoucí" a mohou být posunovány, natahovány, otáčeny, lze jim měnit měřítko, atd. To dodává velkou flexibilitu v procesu návrhu.

What are constraints?

Co jsou vazby?

Vazby jsou použity k omezení stupňů volnosti objektu. Například přímka bez vazeb má 4 stupně volnosti: může se posunovat vodorovně nebo svisle, může být natahována a otáčena.

Použití vodorovné nebo svislé vazby nebo vazbu úhlu (relativně k jiné přímce nebo k některé z os) omezí její možnosti otáčení, takže jí zbudou jen tři stupně volnosti. Zavazbení jednoho bodu v relaci k počátku odebere další 2 stupně volnosti. A aplikace vazby rozměru odebere poslední stupeň volnosti. Přímka je potom považována za plně vazbenou.

Více objektů může být vazbeno mezi sebou vzájemně. Dvě přímky mohou být spojeny prostřednictvím jejich bodů pomocí vazby souhlasných bodů. Může být nastaven úhel mezi nimi nebo mohou být nastaveny kolmo k sobě. Přímka se může dotýkat oblouku nebo kružnice, atd.

Jsou dva druhy vazeb: konstrukční a rozměrové. Detailně jsou rozebrány v sekci 'Nástroje' dále.

What the Sketcher is not good for

Pro co není Skicář vhodný

Skicář není určen pro vytváření 2D výkresů. Protože náčrty jsou používány pro generování těles, jsou automaticky skrývány. Rozměry jsou viditelné pouze v editačním módu Náčrtu.

Jestliže potřebujete vytvářet pouze 2D pohledy pro tisk a nepotřebujete vytvářet 3D modely, podívejte se na Pracovní plochu kreslení (a nezapomínejte na to, že pracovní plocha Kreslení je také užitečná pro vytváření 2D konstrukcí nedostupných v současné době ve Skicáři, jako je třeba B-křivka).

The tool Draft2Sketch converts a Draft object to a Sketch object, and vice versa. Many tools that require a 2D element as input work with either type of object as an internal conversion is done automatically.

Sketching Workflow

Postup práce ve Skicáři

Bude přidáno

If a Sketch has segments that cross one another, places where a Point is not directly on a segment, or places where there are gaps between endpoints of adjacent segments, Pad or Revolve won't create a solid. Sometimes a Sketch which contains lines which cross one another will work for a simple operation such as Pad, but later operations such as Linear Pattern will fail. It is best to avoid crossing lines. The exception to this rule is that it doesn't apply to Construction (blue) Geometry.

Inside the enclosed area we can have smaller non-overlapping areas. These will become voids when the 3D solid is created.

Once a Sketch is fully constrained, the Sketch features will turn green; Construction Geometry will remain blue. It is usually "finished" at this point and suitable for use in creating a 3D solid. However, once the Sketch dialog is closed it may be worthwhile going to Part Workbench and running Check geometry to ensure there are no features in the Sketch which may cause later problems.

Tools

Nástroje

Nástroje pracovní plochy Skicář jsou umístěny v menu Skicář, které se zobrazí když natáhnete pracovní plochu Skicář.

introduced in version 0.21: If a sketch is in edit mode the Structure toolbar is hidden as none of its tools can then be used.

General

Sketcher toolbar

  • Create sketch: Creates‎ a new sketch on a selected face or plane. If no face is selected while this tool is executed the user is prompted to select a plane from a pop-up window.
  • Reorient sketch: Allows you to attach the sketch to one of the main planes.
  • Validate sketch: Analyze and repair a sketch that is no longer editable, has invalid constraints, or is missing coincident constraints.
  • Mirror sketch: Mirror a sketch along the x-axis, the y-axis or the origin.

Sketcher Edit Mode toolbar

  • View sketch: Sets the model view perpendicular to the sketch plane.
  • View section: Creates a section plane that temporarily hides any matter in front of the sketch plane.

Sketcher edit tools toolbar

Other

  • Stop operation: When in edit mode, stop the current operation, whether that is drawing, setting constraints, etc.

Sketcher geometries

These are tools for creating objects.

  • Line: Draws a line segment between 2 points. Lines are infinite regarding certain constraints.
  • Create arc:
  • Arc: Draws an arc segment from center, radius, start angle and end angle.
  • Arc by 3 points: Draws an arc segment from two endpoints and another point on the circumference.
  • Create circle:
  • Circle: Draws a circle from center and radius.
  • Create conic:
  • Ellipse by center: Draws an ellipse by center point, major radius point and minor radius point.
  • Arc of ellipse: Draws an arc of ellipse by center point, major radius point, starting point and ending point.
  • B-spline:
  • Polyline (multiple-point line): Draws a line made of multiple line segments. Pressing the M key while drawing a Polyline toggles between the different polyline modes.
  • Create rectangle:
  • Rectangle: Draws a rectangle from 2 opposite points.
  • Create regular polygon:
  • Triangle: Draws a regular triangle inscribed in a construction geometry circle.
  • Square: Draws a regular square inscribed in a construction geometry circle.
  • Pentagon: Draws a regular pentagon inscribed in a construction geometry circle.
  • Hexagon: Draws a regular hexagon inscribed in a construction geometry circle.
  • Heptagon: Draws a regular heptagon inscribed in a construction geometry circle.
  • Octagon: Draws a regular octagon inscribed in a construction geometry circle.
  • Regular polygon : Draws a regular polygon by selecting the number of sides and picking two points: the center and one corner.
  • Create slot:
  • Slot: Draws an oval by selecting the center of one semicircle and an endpoint of the other semicircle.
  • Create fillet:
  • Fillet: Creates a fillet between two non-parallel lines.
  • Corner-preserving fillet: Creates a fillet between two non-parallel lines while preserving their (virtual) intersection.
  • Edit edge:
  • Trim: Trims a line, circle or arc with respect to the clicked point.
  • Extend: Extends a line or an arc to a boundary line, arc, ellipse, arc of ellipse or a point in space.
  • Toggle construction geometry: Toggles sketch geometry from/to construction mode. Construction geometry is shown in blue and is discarded outside of Sketch editing mode.

Sketcher constraints

Constraints are used to define lengths, set rules between sketch elements, and to lock the sketch along the vertical and horizontal axes. Some constraints require use of Helper constraints.

  • Coincident: Affixes a point onto (coincident with) one or more other points. It acts as a concentric constraint if two or more circles, arcs, ellipses or arcs of ellipses are selected.
  • Point on object: Affixes a point onto another object such as a line, arc, or axis.
  • Horizontal/Vertical constraints:
  • Horizontal: Constrains the selected lines or polyline elements to a true horizontal orientation. More than one object can be selected before applying this constraint.
  • Vertical: Constrains the selected lines or polyline elements to a true vertical orientation. More than one object can be selected before applying this constraint.
  • Parallel: Constrains two or more lines parallel to one another.
  • Perpendicular: Constrains two lines perpendicular to one another, or constrains a line perpendicular to an arc endpoint.
  • Tangent: Creates a tangent constraint between two selected entities, or a co-linear constraint between two line segments. A line segment does not have to lie directly on an arc or circle to be constrained tangent to that arc or circle.
  • Equal: Constrains two selected entities equal to one another. If used on circles or arcs their radii will be set equal.
  • Symmetric: Constrains two points symmetrically about a line, or constrains the first two selected points symmetrically about a third selected point.
  • Block: it blocks an edge from moving, that is, it prevents its vertices from changing their current positions. It should be particularly useful to fix the position of B-Splines. See the Block Constraint forum topic.
  • Dimensional constraints:
  • Lock: Constrains the selected item by setting vertical and horizontal distances relative to the origin, thereby locking the location of that item. These constraint distances can be edited later.
  • Horizontal distance: Fixes the horizontal distance between two points or line endpoints. If only one item is selected, the distance is set to the origin.
  • Vertical distance: Fixes the vertical distance between 2 points or line endpoints. If only one item is selected, the distance is set to the origin.
  • Distance: Defines the length of a line, the perpendicular distance between a point and a line, the distance between two points, or, introduced in version 0.21, the distance between the edges of two circles.
  • Radius: Defines the radius of an arc or circle or the weight of a B-spline pole.
  • Diameter: Defines the diameter of an arc or circle.
  • Angle: Defines the internal angle between two selected lines.

Special constraints

  • Refraction (Snell's law): Constrains two lines to obey a refraction law to simulate the light going through an interface.

Constraint tools

The following tools can be used the change the effect of constraints:

Sketcher tools

  • Show/hide internal geometry: Recreates missing/deletes unneeded internal geometry of a selected ellipse, arc of ellipse/hyperbola/parabola or B-spline.
  • Symmetry: Copies a sketcher element symmetrical to a chosen line.
  • Clone: Clones a sketcher element.
  • Copy: Copies a sketcher element.
  • Move: Moves the selected geometry taking as reference the last selected point.

Sketcher B-spline tools

Sketcher visual

Obsolete tools

  • Close shape: Creates a closed shape by applying coincident constraints to endpoints. Not available in version 0.21 and above.
  • Connect edges: Connect sketcher elements by applying coincident constraints to endpoints. Not available in version 0.21 and above.

Preferences

Best Practices

Dobrá praxe

Každý uživatel CADu si časem vytvoří svůj vlastní způsob práce, ale je několik obecných principů, které je dobré následovat.

  • Je snadnější pracovat se sérií jednoduchých náčrtů než s jedním složitým. Například první náčrt může být vytvořen jako základ 3D tvarů (buď deska nebo obtáčení), zatímco druhý může obsahovat otvory nebo vyřezy (kapsy). Některé detaily mohou být vynechány s pozdější realizací na 3D tvaru. Pokud je na náčrtu mnoho zaoblení, můžete je vynechat a přidat je až na 3D tvaru.
  • Vždy vytvářejte uzavřený profil jinak náčrt nebude generovat těleso, ale místo toho skupinu otevřených ploch. Pokud chcete aby některé objekty nebyly zahrnuty při vytváření tělesa, změňte je na konstrukční prvky pomocí nástroje Konstrukční mód.
  • Použijte vlastnost autovazba pro omezení počtu vazeb, když je musíte přidávat ručně.
  •  Je obecné pravidlo, nejprve nastavit konstrukční vazby, potom délkové vazby a nakonec uzamknout náčrt. Ale pamatujte si: pravidla jsou k tomu aby se porušovala. Když máte problémy s manipulací s náčrtem, může se hodit nastavit vazby mezi několika objekty před kompletací profilu.
  • Pokud je to možné vystřeďte náčrt na počátek (0,0) s vazbou uzamčení. Není-li náčrt symetrický, umístěte jeden z jeho bodů do počátku nebo vyberte pěkné kulaté číslo pro uzamčenou vzdálenost. Ve verzi v0.12 nejsou implementovány externí vazby (vazbí náčrt k existující 3D konstrukci jako jsou hrany nebo jiné náčrty).

To znamená, že pro umístění následujících konstrukčních náčrtů na první náčrt budete potřebovat nastavit vzdálenost relativně k prvnímu náčrtu ručně. Vazba uzamčení na (25,75) od počátku je mnohem jednodušší pro zapamatování než (23.47,73.02).

  • Máte-li možnost vybrat si mezi vazbou Délky a vazbou Svislé nebo Vodorovné vzdálenosti, dejte přednost té druhé. Vazby Svislé nebo Vodorovné vzdálenosti jsou méně náročné na výpočty.

Tutorials

Scripting

The Sketcher scripting page contains examples on how to create constraints from Python scripts.

Examples

For some ideas of what can be achieved with Sketcher tools, have a look at: Sketcher examples.