امروزآذر ۱۹, ۱۴۰۲

آموزش پرینت سه بعدی مقدماتی؛ درس سوم: مدلسازی سه بعدی

به درس سوم از آموزش پرینت سه بعدی مقدماتی خوش آمدید! اگر دروس قبلی را با دقت مطالعه کرده باشید، برای مدلسازی سه بعدی آماده هستید. در درس سوم به شما یاد می‌دهیم چطور اولین پروژه خودتان را طراحی و مدلسازی کنید. برای اولین پروژه‌تان هم یک مهر نامه در نظر گرفتیم که طراحی نسبتا ساده‌ای دارد و هر کسی می‌تواند آن را بسازد.
در طول این درس اصول اولیه مدلسازی سه بعدی با نرم‌افزار Fusion 360، طراحی گرافیکی مهر و ساخت اولین پروژه پرینت سه بعدی را یاد می‌گیرید. می‌توانید مدلسازی مهر نامه را طبق مراحل آموزش پیش‌ ببرید اما از ابتدا خودتان کار را شروع کنید و پیش ببرید، چیزهای بیشتری یاد می‌گیرید.

تا به اینجای دوره آموزش پرینت سه بعدی باید با محیط نرم‌افزار Fusion 360، روش ایجاد اشکال و کار با ابزارهای اصلی نرم‌افزار آشنا باشید. ما تمام جزییات را به شما یاد می‌دهیم اما هرچه بیشتر با نرم‌افزار آشنا باشید، دنبال کردن مراحل ساده‌تر می‌شود.

برای درس مدلسازی سه بعدی فقط به نر‌افزار Fusion 360 نیاز خواهید داشت.

طراحی جدید در Fusion 360

وقتی نرم‌افزار Fusion 360 را برای اولین بار باز کنید، یک طرح جدید به صورت خودکار باز می‌شود. این طرح (یا دیزاین) با نام Untitled ذخیره می‌شود تا یک نام برایش وارد کنید.

وقتی طرح جدید باز شد، روی آیکون Units (واحدها) در مرورگر کلیک کنید و آن را به inches (اینچ) تغییر بدهید. این طراحی بسیار ساده است و فقط یک قطعه دارد؛ بنابراین دلیلی برای استفاده از واحد متریک وجود ندارد. برای طرح‌های پیچیده از واحد متریک استفاده کنید تا دقت کار بالا برود.

Create > Cylinder

Create > Cylinder

سطح صفحه را انتخاب کنید

سطح صفحه را انتخاب کنید

قطر دایره را مشخص کنید

قطر دایره را مشخص کنید

طول استوانه را مشخص کنید

طول استوانه را مشخص کنید

 

کارتان را با ساخت یک استوانه شروع کنید. این استوانه بدنه مهر نامه خواهد بود. سپس یک صفحه (plane) برای ترسیم پروفیل استوانه انتخاب کنید. قطر استوانه را هم روی ۰.۷۵ اینچ تنظیم کنید (۱۹ میلیمتر). طول استوانه را هم ۲ اینچ (۵ میلیمتر) در نظر بگیرید.

طرح گرافیکی مهر را رسم کنید

Sketch > Select planar face

Sketch > Select planar face

بعد از کامل کردن استوانه، باید طرح مهر نامه را اضافه کنیم. این طرح به سطح کف استوانه اضافه می‌شود.

Sketch > Polygon > Inscribed polygon

Sketch > Polygon > Inscribed polygon

ab > Change number of sides to "5" > Tab > ".3"

ما یک ستاره پنج پر یا پنتاگرام را به عنوان طرح مهر نامه انتخاب کردیم. ساده‌ترین راه برای این مرحله از مدلسازی سه بعدی شروع کار از طرح ستاره است. به Sketch > Polygon > Inscribed Polygon بروید و سپس روی نقطه مرکز اسکچ کلیک کنید. کلید Tab را بزنید و تعداد گوشه‌ها را از ۶ به ۵ تغییر بدهید و سپس طرح را بکشید تا اندازه آن تنظیم بشود. ۳ عدد خوبی برای طرح ستاره به نظر می‌رسد.

Sketch > Line

Sketch > Line

بعد از تنظیم جای ستاره، از ابزار Line برای وصل کردن نقاط استفاده کنید.

Sketch > Trim

Sketch > Trim

سپس از ابزار trim برای بریدن قسمت‌های غیرضروری استفاده کنید.

Sketch > Offset

Sketch > Offset

در نهایت با استفاده از ابزار offset، یک حاشیه ۱/۸ اینچی دور قسمت خارجی سطح استوانه ایجاد کنید.

طرح گرافیکی را اکسترود کنید

Create > Extrude

Create > Extrude

با کامل کردن اسکچ، از منوی Create به ابزار Extrude را انتخاب کنید. حاشیه خارجی که رسم کرده‎اید را انتخاب کنید چون می‌خواهیم پایه را کمی عریض‌تر کنیم تا طرح ستاره در آن جا بگیرد. انتخاب اعداد منطقی و متناسب یکی از اصول مدلسازی سه بعدی است و اینجا برای عمق ویژگی جدید ۰.۲۵ اینچ را در نظر می‌گیریم. دقت کنید فرایند اکستروژن جهت‌دار است و باید مقدار ۰.۲۵- اینچ را برایش در نظر بگیریم تا در جهت مناسب اکسترود بشود.

وقتی از اسکچ برای ساخت اشکال هندسی استفاده کنید، به صورت خودکار مخفی می‌شود. بنابراین باید به مرورگر برگردید و آن را دوباره فعال کنید.

Create > Extrude

Create > Extrude

حالا باید عمق طرح مهر را تنظیم کنید. برای اینکار پروفایل نمایانگر فضای بین حاشیه خارجی و شکل ستاره را انتخاب کنید و آن را با اندازه ۱/۱۶ اینچ از بدنه اکسترود کنید.

لبه‌ها را پخ کنید

Modify > Chamfer

Modify > Chamfer

به نظر می‌رسد عمق طرح ستاره برای مهر نامه کافی باشد. بنابراین می‌توانیم سراغ اصلاح ویژگی‌های هندسی مهر برویم. زاویه‌های صاف باعث می‌شوند موم به داخل بچسبد؛ بنابراین از ابزار Chamfer در منوی Modify استفاده می‌کنیم تا لبه‌ها مخروطی یا پخ بشوند. درست مثل ابزارهای دیگر، کافی است فلش و چشمی را روی ابعاد بکشید اما دقت کنید اصلاحات غیرضروری روی مدل‌ها ایجاد نشود. مقدار ۱.۱۶ اینچی برای این لبه‌های پخ کافی است. عرض حاشیه ۱.۸ اینچ است و با اضافه کردن قسمت پخ ۱.۱۶ اینچی به هر دو لبه، یک لبه تیز در مرکز حاشیه ایجاد می‌شود و شیب داخلی را با سطح داخلی انتهای مهر تراز می‌شود.

Modify > Chamfer

Modify > Chamfer

برای اینکه مهر نامه ظاهر بهتری داشته باشد، شکل ستاره را هم پخ کنید. کارتان را با انتخاب هر کدام از لبه‌های ستاره شروع کنید. وقتی ابزار Chamfer را روی لبه‌های انتخاب شده استفاده کنید، عملیات پخ کردن لبه‌ها به صورت یکجا اجرا می‌شود. برای این قسمت پخ هم مقدار ۱/۱۶ اینچ را در نظر بگیرید تا زوایا با هم تراز بمانند.

یک پروفیل جدید رسم کنید

تا به اینجای مدلسازی سه بعدی طرح مهر نامه ظاهر خوبی دارد اما شکل کلی بدنه ارگونومیک نیست. برای اینکه بتوانیم بدنه را نرم کنید و انحناهای کافی را به آن اضافه کنید، باید یک اسکچ دیگر برای پروفیل منحنی جدید در صفحه کناری ایجاد کنید. از ابزار Project در منوی Sketch برای کپی کردن شکل هندسی از بدنه موجود استفاده کنید.

اگر شما هم زاویه راست تند بالای طرح مهر را نمی‌پسندید، یک خط پروفیل جدید در زاویه ۶۰ درجه بکشید. برای اینکه به یک خط زاویه مورد نظرتان را بدهید، نشانگر را از باکس طول به باکس زاویه بکشید و سپس کلید Tab را بزنید. عدد ۶۰ را تایپ کنید، کلید Tab را دوباره بزنید تا زاویه تنظیم بشود و نشانگر دوباره به باکس طول برگردد.

برای اینکه کار با مهر نامه ساده‌تر بشود، باید طرح را گرد کنید. ابتدا چند خط مرزی در عریض‌ترین قسمت مدل بکشید.

با کشیدن این خطوط، از منوی Sketch یک دایره سه تکه بکشید. برای اینکار به مسیر Sketch > Circle > 3-Tangent Circle بروید. حالا با کلیک روی هر سه خط صاف داخل طرح می‌توانید یک دایره سه تکه ایجاد کنید. در این پروژه مدلسازی سه بعدی باید روی دو خط کناری بلند و خط انتهایی کوتاه کلیک کنید.

ما ته مهر نامه را کاملا گرد کردیم اما پایه صاف هنگام پرینت سه بعدی نتیجه بهتری خواهد داشت. برای اینکه هم مدلسازی سه بعدی و هم پرینت ساده‌تر بشود، با کشیدن یک خط جدید از ته صاف به نقطه مماس دایره، پروفیل را صاف نگه دارید. به این ترتیب بالای مهر پخ و پایین آن صاف خواهد بود.

ابتدا به Sketch > Trim بروید و خطوط مرزی که کاربردی ندارند را حذف کنید. به Sketch > Line بروید و ابتدا روی نقطه پایانی ته پروفیل مهر نامه و سپس روی تقطه مماس سه دایره کلیک کنید.

پروفیل جدید را بچرخانید

Create > Revolve

Create > Revolve

برای ساخت پروفیل جدید، از منوی Create ابزار Revolve را انتخاب کنید. این ابزار هم مثل سایر ابزارهای نرم‌افزار Fusion با باز کردن یک پنجره جدید، فیلدهای مورد نیاز را به شما اعلام می‌کند.

پروفیل را انتخاب کنید

پروفیل را انتخاب کنید

محور چرخش را انتخاب کنید

محور چرخش را انتخاب کنید

کارتان را با انتخاب سه پروفیلی که در اسکچ قبلی ساخته‌اید، شروع کنید. سپس روی دکمه Axis کلیک کنید و محور Y را انتخاب کنید. به این ترتیب یک پروفیل با چرخش ۳۶۰ درجه خواهید داشت که به صورت پیش‌فرض به بدنه موجود وصل می‌شود و این دقیقا همان چیزی است که ما می‌خواهیم.

Modify > Fillet

Modify > Fillet

شکل پروفیل بهتر شده اما با از بین بردن لبه‌های تیز می‌توانیم کار با مهر نامه را ساده‌تر کنیم. ابزار Fillet از منوی Modify را انتخاب کنید و با آن لبه‌ها را نرم کنید. مقدار Fillet را هم به صورت چشمی تنظیم کنید.

مدل سه بعدی برای پرینت آماده است

حالا مهر نامه باید چیزی شبیه به تصویر زیر باشد.

جزییات مدلسازی سه بعدی به شما بستگی دارد اما اگر طبق راهنما پیش رفته باشید، چیزی مشابه تصویر زیر خواهید داشت. بعد از این مرحله می‌توانید سراغ اسلایسینگ و پرینت سه بعدی مدلی بروید که خودتان ساخته‌اید. این دو مرحله را هم در درس آخر آموزش پرینت سه بعدی مقدماتی فرا می‌گیرید.

تکنیک های مدلسازی سه بعدی را تمرین کنید

حالا یک پروژه مدلسازی سه بعدی را در نرم‌افزار Fusion 360 کامل کردید. می‌توانید از همین تکنیک‌ها برای ساخت هزاران مدل سه بعدی دیگر استفاده کنید. مثلا تصویر بالا مراحل ساده ساخت یک جاقلمی را نشان می‌دهد.

اشکال اصلی را بسازید

اشکال هندسی اصلی در مدلسازی سه بعدی کاربردهای بسیار گسترده‌ای دارند. همانطور که طراحی با مداد از اشکال هندسی اصلی (دایره، مربع، مستطیل و …) شروع می‌شود، ساخت اجسام سه بعدی پیچیده هم می‌تواند از اشکال هندسی بسیار ساده شروع بشود.

اگر می‌خواهید مهارت‌ها و تکنیک‌هایی که این درس یاد گرفته‌اید، فراموش‌تان نشود باید مدلسازی کنید و مدلسازی کنید. برای اینکار هم می‌توانید از آموزش‌های مدلسازی ساختنی کمک بگیرید.

منبع

دیدگاهتان را بنویسید