Problem nazewnictwa topologicznego

From FreeCAD Documentation
Jump to navigation Jump to search
This page is a translated version of the page Topological naming problem and the translation is 100% complete.
Other languages:
Deutsch • ‎English • ‎español • ‎français • ‎italiano • ‎polski • ‎português do Brasil • ‎русский

Wprowadzenie

Problem z nazewnictwem topologicznym w programie FreeCAD odnosi się do kwestii zmiany wewnętrznej nazwy kształtu po wykonaniu operacji modelowania (wyciągnięcie, wycięcie, połączenie, fazka, zaokrąglenie, itp.). Spowoduje to, że inne właściwości parametryczne, które zależą od tego kształtu, zostaną uszkodzone lub niepoprawnie obliczone. Ten problem dotyczy wszystkich obiektów w programie FreeCAD, ale jest szczególnie zauważalny podczas budowania brył za pomocą środowiska pracy Workbench PartDesign.svg Projekt Części, oraz podczas wymiarowania tych brył za pomocą środowiskaWorkbench TechDraw.svg Rysunek Techniczny.

  • W środowisku pracy Workbench PartDesign.svg Projekt Części, jeśli element jest obsługiwany na powierzchni (lub krawędzi lub wierzchołku), element może zostać uszkodzony, jeśli bazowa bryła zmieni rozmiar lub orientację, ponieważ oryginalna powierzchnia (lub krawędź lub wierzchołek) może zostać wewnętrznie przemianowana.
  • W przypadku środowiska Workbench TechDraw.svg Rysunek Techniczny, jeżeli wymiar mierzy długość rzutowanej krawędzi, wymiar może zostać uszkodzony, jeżeli model 3D zostanie zmodyfikowany, ponieważ wierzchołki mogą zostać przemianowane, zmieniając w ten sposób mierzoną krawędź.

Kwestia nazewnictwa topologicznego jest złożonym problemem w modelowaniu CAD, który wynika ze sposobu, w jaki wewnętrzne procedury programu FreeCAD obsługują aktualizacje kształtów geometrycznych utworzonych za pomocą jądra OCCT. Od wersji FreeCAD 0.19 trwają prace nad poprawą obsługi kształtów w celu zmniejszenia lub wyeliminowania tego typu problemów.

Problem nazewnictwa topologicznego najczęściej dotyka i dezorientuje nowych użytkowników programu FreeCAD. W środowisku Projekt Części użytkownik powinien stosować się do najlepszych praktyk omówionych na stronie Edycja cech. Użycie obiektów płaszczyzny oraz lokalne układy współrzędnych jest zalecane do tworzenia modeli, które nie są podatne na tego typu błędy topologiczne. W środowisku Rysunek Techniczny, użytkownik powinien dodawać wymiary tylko wtedy, gdy model 3D jest kompletny i nie będzie dalej modyfikowany.

Przykład

1. W środowisku Workbench PartDesign.svg Projekt Części, stwórz PartDesign Body.svg Zawartość, następnie użyj przycisku PartDesign NewSketch.svg Nowy szkic i wybierz płaszczyznę XY, aby narysować szkic bazowy. Kolejnie zrób PartDesign Pad.svg wyciągnięcie, aby utworzyć pierwszą bryłę.

FreeCAD topological problem 01 solid.png

2. Zaznacz górną ścianę poprzedniej bryły, a następnie użyj narzędzia PartDesign NewSketch.svg Nowy szkic, aby narysować kolejny szkic. Kolejnie wykonaj drugie wyciągnięcie.

FreeCAD topological problem 02 solid sketch 2.png FreeCAD topological problem 03 solid 2.png

3. Wybierz górną płaszczyznę poprzedniego wyciągnięcia i ponownie utwórz szkic oraz wyciągnięcie.

FreeCAD topological problem 04 solid 3.png

4. Teraz kliknij dwukrotnie drugi szkic i zmodyfikuj go tak, aby jego długość przebiegała wzdłuż kierunku X. W ten sposób zostanie odtworzone drugie wyciągnięcie. Trzeci szkic i wyciągnięcie pozostaną w tym samym miejscu.

FreeCAD topological problem 05 solid sketch 2.png FreeCAD topological problem 06 solid 2.png

FreeCAD topological problem 07 solid 3.png

5. Teraz ponownie kliknij dwukrotnie drugi szkic i dopasuj jego punkty tak, aby część z nich znalazła się poza granicami zdefiniowanymi przez pierwsze wyciągnięcie. W ten sposób drugie wyciągnięcie obliczy się poprawnie, ale w widoku drzewa pojawi się błąd w trzecim wyciągnięciu.

FreeCAD topological problem 08 solid sketch 2.png FreeCAD topological problem 09 solid 2.png

FreeCAD topological problem 12 broken tree.png

6. Po uwidocznieniu trzeciego szkicu i wyciągnięcia widać wyraźnie, że obliczanie nowej bryły nie przebiegło poprawnie. Trzeci szkic, zamiast opierać się na górnej powierzchni drugiego wyciągnięcia, pojawia się w dziwnym miejscu, ze swoją normalną skierowaną w kierunku X. Skutkuje to tym, że wyciągnięcie tego szkicu nie jest poprawne, ponieważ wyciągnięcie to byłoby odłączone od reszty PartDesign Body.svg zawartości bryły, co jest niedozwolone.

Wydaje się, że problem polega na tym, że gdy zmodyfikowano drugi szkic, nazwa górnej powierzchni drugiego wyciągnięcia została zmieniona z Face13 na Face14. Trzeci szkic jest dołączony do Face13 tak jak pierwotnie, ale ponieważ ta powierzchnia znajduje się teraz z boku (a nie na górze), szkic podąża za jej orientacją i jest teraz nieprawidłowo umieszczony.

FreeCAD topological problem 10 solid 2 sketch 3.png FreeCAD topological problem 11 solid 2 faces.png

7. Aby rozwiązać ten problem, należy ponownie zmapować trzeci szkic do górnej powierzchni. Zaznacz szkic, kliknij wielokropek (trzy kropki) obok właściwości DANETryb dołączenia i ponownie wybierz górną powierzchnię drugiego wyciągnięcia. Wtedy szkic zostanie przeniesiony na wierzch istniejącej bryły, a trzecie wyciągnięcie zostanie wygenerowane bez problemów.

FreeCAD topological problem 13 remap sketch 2.png

FreeCAD topological problem 14 solid 2 sketch 3.png FreeCAD topological problem 15 solid 3.png

Przemapowanie szkicu w ten sposób może być wykonywane za każdym razem, gdy wystąpi błąd nazewnictwa topologicznego, jednak może to być uciążliwe, jeśli model jest skomplikowany i jest wiele takich szkiców, które wymagają korekty.

Rozwiązanie

FreeCAD topological problem 16 dependency graph.png

Graf zależności jest narzędziem, które jest pomocne w obserwowaniu zależności pomiędzy różnymi zawartościami w dokumencie. Użycie oryginalnego przepływu pracy modelowania ujawnia bezpośrednią zależność, jaka istnieje między szkicami a wyciągnięciami. Podobnie jak w przypadku łańcucha, łatwo zauważyć, że ta bezpośrednia zależność będzie podlegała problemom z nazewnictwem topologicznym, jeśli któreś z ogniw sekwencji ulegnie zmianie.

Jak wyjaśniono na stronie Edycja cech, rozwiązaniem tego problemu jest obsługa szkiców nie na powierzchniach, lecz na płaszczyznach odniesienia, które są odsunięte od głównych płaszczyzn położenia odniesienia zawartości.

1. Zaznacz punkt położenie odniesienia Zawartości i upewnij się, że jest on widoczny. Następnie wybierz płaszczyznę XY i kliknij w narzędzie Płaszczyzna. W oknie dialogowym Odsunięcie dołączenia nadaj jej odsunięcie w kierunku Z, tak aby płaszczyzna odniesienia była współpłaszczyznowa z górną powierzchnią pierwszego wyciągnięcia.

2. Powtórz proces, ale tym razem dodaj większe odsunięcie, tak aby druga płaszczyzna odniesienia była współpłaszczyznowa z górną powierzchnią drugiego wyciągnięcia.

FreeCAD topological problem 17 datum plane 1.png FreeCAD topological problem 18 datum plane 2.png

3. Zaznacz drugi szkic, kliknij elipsę obok właściwości DANETryb dołączenia, a następnie wybierz pierwszą płaszczyznę odniesienia. Płaszczyzna odniesienia jest już odsunięta od płaszczyzny XY zawartości, więc w przypadku szkicu nie jest wymagane dodatkowe odsunięcie Z.

4. Powtórz tę procedurę z trzecim szkicem i wybierz drugą płaszczyznę odniesienia jako podporę. Również w tym przypadku nie jest konieczne dodatkowe przesunięcie w kierunku Z.

5. Na wykresie zależności widać teraz, że szkice i wyciągnięcia są obsługiwane przez płaszczyzny odniesienia. Ten model jest bardziej stabilny, ponieważ każdy szkic można modyfikować w zasadzie niezależnie od siebie.

FreeCAD topological problem 19 dependency graph datum planes.png

6. Kliknij dwukrotnie drugi szkic i zmodyfikuj jego kształt. Drugie wyciągnięcie powinno zostać natychmiast zaktualizowane, nie powodując problemów topologicznych z trzecim szkicem i trzecim wyciągnięciem.

FreeCAD topological problem 20 independent solid 2.png

7. W rzeczywistości każdy szkic można modyfikować bez ingerencji w inne wyciągnięcie. Tak długo, jak wyciągnięcia mają wystarczającą długość wyciskania, tak że dotykają się i tworzą przylegającą bryłę, cała bryła będzie poprawna.

FreeCAD topological problem 21 independent solids all.png

Uwagi końcowe

Dodawanie obiektów punktów odniesienia wymaga więcej pracy od użytkownika, ale w efekcie końcowym daje bardziej stabilne modele, które w mniejszym stopniu podlegają problemowi nazewnictwa topologicznego.

Oczywiście obiekty układu odniesienia można utworzyć przed narysowaniem szkiców i wykonaniem wyciągnięć. Może to być pomocne w wizualizacji przybliżonego kształtu i wymiarów ostatecznej bryły.

Płaszczyzny odniesienia mogą być także oparte na innych płaszczyznach odniesienia. Tworzy to łańcuch zależności, który również może powodować problemy topologiczne. Ponieważ jednak płaszczyzny odniesienia są bardzo prostymi obiektami, ryzyko wystąpienia takich problemów jest mniejsze niż w przypadku, gdy jako podparcie wykorzystuje się powierzchnię obiektu bryłowego.

Obiekty układu odniesienia, punkty, linie, płaszczyzny oraz układy współrzędnych, mogą być również przydatne jako geometria odniesienia, czyli jako pomoce wizualne pokazujące ważne cechy modelu, nawet jeśli nie jest do nich bezpośrednio dołączony żaden szkic.

Odnośniki internetowe

Filmy