Sketcher Workbench/pt-br: Difference between revisions
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Cada usuário CAD desenvolve sua própria maneira de trabalhar ao longo do tempo, mas existem alguns princípios gerais úteis a seguir. |
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* Uma série de esboços simples é mais fácil de gerenciar do que um único e complexo. Por exemplo, um primeiro esboço pode ser criado para o recurso 3D base (um “pad” ou um “revolve”), enquanto um segundo pode conter furos ou recortes (“pockets”). Alguns detalhes podem ser omitidos, para serem adicionados posteriormente como |
* Uma série de esboços simples é mais fácil de gerenciar do que um único e complexo. Por exemplo, um primeiro esboço pode ser criado para o recurso 3D base (um “pad” ou um “revolve”), enquanto um segundo pode conter furos ou recortes (“pockets”). Alguns detalhes podem ser omitidos, para serem adicionados posteriormente como elementos 3D. Você pode escolher evitar filetes em seu esboço se houver muitos e adicioná-los como um elemento 3D. |
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* Sempre crie um perfil fechado, ou seu esboço não produzirá um sólido, mas sim um conjunto de faces abertas. Se você não quiser que alguns dos objetos sejam incluídos na criação do sólido, transforme-os em elementos de construção com a ferramenta Construction Mode. |
* Sempre crie um perfil fechado, ou seu esboço não produzirá um sólido, mas sim um conjunto de faces abertas. Se você não quiser que alguns dos objetos sejam incluídos na criação do sólido, transforme-os em elementos de construção com a ferramenta Construction Mode. |
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* Use o recurso de restrições automáticas para limitar o número de restrições que você terá que adicionar manualmente. |
* Use o recurso de restrições automáticas para limitar o número de restrições que você terá que adicionar manualmente. |
Revision as of 20:41, 18 January 2021
Introdução
A bancada de trabalho Sketcher Workbench do FreeCAD é usada para criar geometrias 2D destinadas ao uso na PartDesign Workbench, Arch Workbench, e outras bancadas de trabalho. Geralmente, um desenho 2D é considerado o ponto de partida para a maioria dos modelos CAD, pois um esboço 2D pode ser "extrudado" para criar uma forma 3D; outros esboços 2D podem ser usados para criar outros recursos como bolsos, saliências ou extrusões no topo das formas 3D previamente construídas. Junto com as operações booleanas definidas na Part Workbench, o Sketcher forma a base do método de Geometria Sólida Construtiva (constructive solid geometry - CSG) de construção de sólidos. Além disso, junto com as operações da PartDesign Workbench, o Sketcher também forma a base da metodologia de edição de recursos de criação de sólidos (feature editing).
A bancada do Sketcher apresenta restrições ("constraints"), permitindo que formas 2D sigam definições geométricas precisas em termos de comprimento, ângulos e relações (horizontalidade, verticalidade, perpendicularidade, etc.). Um solucionador de restrições calcula a extensão do efeito das restrições sobre a geometria 2D e permite a exploração interativa dos graus de liberdade do esboço.
Um esboço básico totalmente restrito
Noções Básicas de Esboçagem por Restrições
Para explicar como o Sketcher funciona, pode ser útil compará-lo com a forma "tradicional" de desenho.
Desenho Tradicional
A forma tradicional de elaboração do CAD é herdada da antiga prancheta de desenho. As vistas ortogonais (2D) são desenhadas manualmente e destinadas à produção de desenhos técnicos (também conhecidos como plantas). Os objetos são desenhados precisamente no tamanho ou dimensão/cota pretendidos. Se você deseja desenhar uma linha horizontal de 100 mm de comprimento começando em (0,0), ative a ferramenta de linha, clique na tela ou insira as coordenadas (0,0) para o primeiro ponto e, em seguida, dê um segundo clique ou insira as coordenadas do segundo ponto em (100,0). Você também pode traçar sua linha em uma posição qualquer e movê-la depois. Quando terminar de desenhar as geometrias, basta adicionar as cotas.
Esboçagem por Restrições
O Sketcher afasta-se dessa lógica. Os objetos não precisam ser desenhados exatamente como se pretende, porque eles serão definidos posteriormente por restrições. Os objetos podem ser desenhados livremente e, desde que ainda não tenham restrições, podem ser modificados. Na verdade, eles estão "flutuando" e podem ser movidos, esticados, girados, redimensionados e assim por diante. Isso proporciona grande flexibilidade no processo de design.
O Que São Restrições?
Em vez de cotas, restrições são usadas para limitar os graus de liberdade de um objeto. Por exemplo, uma linha sem restrições tem 4 graus de liberdade - (em inglês, Degrees Of Freedom - abreviado como " DOF "): ela pode ser movida horizontal e verticalmente, pode ser estendida/encurtada, e pode ser rotacionada.
Aplicar uma restrição horizontal ou vertical, ou uma restrição angular (em relação a outra linha ou a um dos eixos), limitará sua capacidade de rotação, deixando-a com 3 graus de liberdade. Travar um de seus pontos em relação à origem removerá outros 2 graus de liberdade, e a aplicação de uma restrição de tamanho (dimensão) removerá o último grau de liberdade. A linha é então considerada totalmente restrita.
Vários objetos podem ser restringidos entre si. Duas linhas podem ser unidas por meio de um de seus pontos com a restrição de ponto coincidente. Um ângulo pode ser definido entre elas, ou elas podem ser postas como perpendiculares. Uma linha pode ser tangente a um arco ou círculo e assim por diante. Um esboço complexo com vários objetos terá uma série de soluções diferentes e torná-lo totalmente restrito significa que apenas uma dessas soluções possíveis foi alcançada com base nas restrições aplicadas.
Existem dois tipos de restrições: geométricas e dimensionais. Eles são detalhados na seção 'As Ferramentas' abaixo.
Para que o Sketcher não serve
O Sketcher não se destina à produção de plantas 2D. Depois que os esboços são usados para gerar um sólido, eles são automaticamente ocultados. As restrições são visíveis apenas no modo de edição de esboço.
Se você só precisa produzir visualizações 2D para impressão e não deseja criar modelos 3D, verifique a Draft workbench. Ao contrário dos elementos do Sketcher, os objetos Draft não usam restrições; estes são formas simples definidas no momento da sua criação. Tanto o Draft quanto o Sketcher podem ser usados para desenho de geometria 2D e criação de sólidos 3D, embora suas preferências de uso sejam diferentes; o Sketcher é normalmente usado junto com as bancadas Part e PartDesign para criar sólidos; Draft é normalmente usado para desenhos planos simples sobre uma grade, como ao desenhar uma planta baixa arquitetônica; nessas situações, o Draft é usado principalmente em conjunto com a Arch Workbench. A ferramenta Draft2Sketch converte um objeto Draft em um objeto Sketch e vice-versa; muitas ferramentas que requerem um elemento 2D como entrada funcionam com qualquer desses objetos, já que uma conversão interna é feita automaticamente.
Fluxo de Trabalho da Esboçagem
Um esboço é sempre bidimensional (2D). Para criar um sólido, um esboço 2D de uma única área fechada é criado e, a seguir, preenchido ou revolvido para adicionar a 3ª dimensão, criando um sólido 3D a partir do esboço 2D.
Se um esboço tem segmentos que se cruzam, lugares onde um ponto não está diretamente em um segmento, ou lugares onde há lacunas entre as extremidades de segmentos adjacentes, as ferramentas Pad ou Revolution não criarão um sólido. Às vezes, um esboço que contém linhas que se cruzam funcionará para uma operação simples, como Pad, mas operações posteriores como Linear Pattern falharão. É melhor evitar cruzar linhas. A exceção a esta regra é que ela não se aplica à geometria de construção (azul).
Dentro da área fechada, podemos ter áreas menores não sobrepostas. Eles se tornarão vazios quando o sólido 3D for criado.
Depois que um esboço está totalmente restrito, seu contorno ficará verde; a geometria de construção permanecerá azul. Neste ponto, ele é considerado "acabado" e adequado para uso na criação de um sólido 3D. No entanto, uma vez que a caixa de diálogo do esboço é fechada, pode valer a pena acessar a Part Workbench e executar o botão Check geometry para garantir que não haja partes no esboço que possam causar problemas posteriores.
As Ferramentas
As ferramentas da bancada Sketcher estão todas localizadas no menu Sketch que aparece quando você carrega a bancada.
Gerais
- New sketch: Cria um novo esboço em uma face ou plano selecionado. Se nenhuma face estiver selecionada enquanto esta ferramenta é executada, o usuário é solicitado a selecionar um plano em uma janela pop-up.
- Edit sketch: Abre a edição do esboço selecionado. Isso abrirá a Sketcher Dialog (caixa de diálogo do Sketcher).
- Leave sketch: Sai do modo de edição do esboço.
- View sketch: Configura a vista do modelo como perpendicular ao plano do esboço.
- View section: Cria um plano de seção que oculta temporariamente qualquer coisa na frente do plano do esboço. introduced in version 0.18
- Map sketch to face: Mapeia um esboço para a face previamente selecionada de um sólido.
- Reorient sketch: Permite anexar o esboço a um dos planos principais.
- Validate sketch: Verifica a tolerância de diferentes pontos e as ajusta.
- Merge sketches: Mescla dois ou mais esboços. introduced in version 0.15
- Mirror sketch: Espelha um esboço em relação ao eixo x, ao eixo y ou à origem. introduced in version 0.16
- Stop operation: Quando no modo de edição, para a operação atual, seja desenho, configuração de restrições, etc.
Geometrias do Sketcher
Estas são ferramentas para criar objetos.
- Point: Desenha um ponto.
- Line: Desenha um segmento de reta entre 2 pontos. As linhas são infinitas em relação a certas restrições.
- Create an arc: Este é um menu de ícones na barra de ferramentas do Sketcher, contendo os seguintes comandos:
- Arc: Desenha um segmento de arco a partir do centro, raio, ângulo inicial e ângulo final.
- Arc by 3 points: Desenha um segmento de arco a partir dos dois pontos finais e outro ponto na circunferência.
- Create a circle: Este é um menu de ícones na barra de ferramentas do Sketcher, contendo os seguintes comandos:
- Circle: Desenha um círculo a partir do centro e do raio.
- Circle by 3 points: Desenha um círculo a partir de três pontos na circunferência.
- Create a conic: O Sketcher fornece as seguintes seções cônicas que, ao contrário das B-splines, podem ser usadas com todos os tipos de restrições, como Tangents, Point-on-object ou Orthogonal.
- Ellipse by center: Desenha uma elipse pelo ponto central, ponto do raio maior e ponto do raio menor. introduced in version 0.15
- Ellipse by 3 points: Desenha uma elipse pelo diâmetro maior (2 pontos) e ponto do raio menor. introduced in version 0.15
- Arc of ellipse: Desenha um arco de elipse pelo ponto central, ponto do raio maior, ponto inicial e ponto final. introduced in version 0.15
- Arc of hyperbola: Desenha um arco de hipérbole. introduced in version 0.17
- Arc of parabola: Desenha um arco de parábola. introduced in version 0.17
- Create a B-spline: Este é um menu de ícones na barra de ferramentas do Sketcher, contendo os seguintes comandos:
- Create B-spline: Desenha uma curva B-spline por seus pontos de controle. introduced in version 0.17
- Create periodic B-spline: Desenha uma curva B-spline periódica (fechada) por seus pontos de controle. introduced in version 0.17
- Polyline (multiple-point line): Desenha uma linha composta de vários segmentos de linha. Pressionar a tecla M enquanto se desenha uma polilinha alterna entre os diferentes modos de polilinha.
- Rectangle: Desenha um retângulo a partir de dois vértices opostos.
- Create regular polygon: Este é um menu de ícones na barra de ferramentas do Sketcher, contendo os seguintes comandos:
- Triangle: Desenha um triângulo regular inscrito em um círculo de geometria de construção. introduced in version 0.15
- Square: Desenha um quadrado regular inscrito em um círculo de geometria de construção. introduced in version 0.15
- Pentagon: Desenha um pentágono regular inscrito em um círculo de geometria de construção. introduced in version 0.15
- Hexagon: Desenha um hexágono regular inscrito em um círculo de geometria de construção. introduced in version 0.15
- Heptagon: Desenha um heptágono regular inscrito em um círculo de geometria de construção. introduced in version 0.15
- Octagon: Desenha um octógono regular inscrito em um círculo de geometria de construção. introduced in version 0.15
- Create Regular Polygon : Desenha um polígono regular selecionando o número de lados e escolhendo dois pontos: o centro e um canto.
- Slot: Desenha uma forma oval selecionando o centro de um semicírculo e a extremidade do outro semicírculo.
- Fillet: Faz um filete entre duas linhas unidas em um ponto. Selecione as duas linhas ou clique no ponto de canto e ative a ferramenta.
- Trimming: Corta uma linha, círculo ou arco em relação ao ponto clicado.
- Extend: Estende uma linha ou um arco a uma linha limite, arco, elipse, arco de elipse ou um ponto no espaço. introduced in version 0.17
- External Geometry: Cria uma aresta vinculada à geometria externa.
- CarbonCopy: Copia a geometria de outro esboço. introduced in version 0.17
- Construction Mode: Alterna a geometria do esboço de/para o modo de construção. A geometria de construção é mostrada em azul e é descartada fora do modo de edição do esboço.
Restrições do Sketcher
As restrições são usadas para definir comprimentos, definir regras entre os elementos do esboço e para bloquear o esboço ao longo dos eixos vertical e horizontal. Algumas restrições requerem o uso de Helper constraints.
Restrições Geométricas
Tais restrições não estão associadas a dados numéricos.
- Coincident: Afixa um ponto em (coincidente com) um ou mais outros pontos.
- Point On Object: Afixa um ponto em outro objeto, como uma linha, arco ou eixo.
- Vertical: Restringe as linhas selecionadas ou elementos de polilinha a uma orientação vertical verdadeira. Mais de um objeto pode ser selecionado antes de aplicar esta restrição.
- Horizontal: Restringe as linhas selecionadas ou elementos de polilinha a uma orientação horizontal verdadeira. Mais de um objeto pode ser selecionado antes de aplicar esta restrição.
- Parallel: Restringe duas ou mais linhas, fazendo-as paralelas entre si.
- Perpendicular: Restringe duas linhas, fazendo-as perpendiculares uma à outra, ou restringe uma linha perpendicular à extremidade de um arco.
- Tangent: Cria uma restrição tangente entre duas entidades selecionadas ou uma restrição colinear entre dois segmentos de linha. Um segmento de linha não precisa estar diretamente sobre um arco ou círculo para ser restrito tangente a esse arco ou círculo.
- Equal: Restringe duas entidades selecionadas, fazendo-as iguais uma à outra. Se usado em círculos ou arcos, seus raios resultarão iguais.
- Symmetric: Restringe dois pontos simetricamente em relação a uma linha, ou restringe os dois primeiros pontos selecionados simetricamente em relação a um terceiro ponto selecionado.
- Block: Impede que uma aresta se mova, ou seja, impede que seus vértices mudem suas posições atuais. Deve ser particularmente útil para corrigir a posição de B-Splines. Veja o tópico Block Constraint no fórum. introduced in version 0.17
Restrições Dimensionais
Estas são restrições associadas a dados numéricos, para os quais você pode usar expressões. Os dados podem ser retirados de uma planilha.
- Lock: Restringe o item selecionado definindo distâncias verticais e horizontais em relação à origem, travando assim a localização desse item. Essas distâncias podem ser editadas posteriormente.
- Horizontal distance: Fixa a distância horizontal entre dois pontos quaisquer, ou pontos extremos de uma linha. Se apenas um item for selecionado, a distância é definida para a origem.
- Vertical distance: Fixa a distância vertical entre dois pontos quaisquer, ou pontos extremos de uma linha. Se apenas um item for selecionado, a distância é definida para a origem.
- Distance: Define a distância de uma linha selecionada, restringindo seu comprimento, ou define a distância entre dois pontos quaisquer, restringindo-a.
Restrições Especiais
- Snell's Law: Restringe duas linhas à obediência a uma lei de refração, para simular a luz que passa por uma interface. introduced in version 0.15
- Internal alignment: Alinha os elementos selecionados com a forma selecionada (por exemplo, uma linha, para torná-la o eixo principal de uma elipse). introduced in version 0.15
Ferramentas de Restrição
As seguintes ferramentas podem ser usadas para modificar o efeito das restrições:
- Toggle driving/reference constraint: Alterna a barra de ferramentas ou as restrições selecionadas de/para o modo de referência. introduced in version 0.16
- Activate/Deactivate constraint: Habilita ou desabilita uma restrição já colocada. introduced in version 0.19
Ferramentas do Sketcher
- Select solver DOFs: Destaca em verde a geometria com graus de liberdade (GDLs), isto é, não toalmente restrita. introduced in version 0.18
- Close Shape: Cria uma forma fechada aplicando restrições coincidentes a exremidades. introduced in version 0.15
- Connect Edges: Conecta elementos do Sketcher aplicando restrições de coincidência nas extremidades. introduced in version 0.15
- Select Constraints: Seleciona as restrições de um elemento do Sketcher. introduced in version 0.15
- Select Elements Associated with constraints: Seleciona elementos do Sketcher associados com restrições. introduced in version 0.15
- Select Redundant Constraints: Seleciona restrições redundantes de um esboço. introduced in version 0.15
- Select Conflicting Constraints: Seleciona restrições conflitantes de um esboço. introduced in version 0.15
- Show/Hide internal geometry: Recria o que falta ou deleta geometria interna desnecessária em uma elipse, arco de elipse, hipérbole, parábola ou B-spline.
- Select Origin: Seleciona a origem de um esboço. introduced in version 0.15
- Select Vertical Axis: Seleciona o eixo vertical de um esboço. introduced in version 0.15
- Select Horizontal Axis: Seleciona o eixo horizontal de um esboço. introduced in version 0.15
- Symmetry: Copia um elemento do sketcher simétrico a uma linha escolhida. introduced in version 0.16
- Clone: Clona um elemento do Sketcher. introduced in version 0.16
- Copy: Copia um elemento do Sketcher. introduced in version 0.16
- Move: Move a geometria selecionada tomando como referência o último ponto selecionado. introduced in version 0.18
- Rectangular Array: Cria uma matriz de elementos do Sketcher selecionados. introduced in version 0.16
- Delete All Geometry: Deleta todas as geometrias do esboço. introduced in version 0.18
- Delete All Constraints: Deleta todas as restrições do esboço. introduced in version 0.18
Ferramentas de B-spline do Sketcher
Espaço Virtual do Sketcher
- Switch Virtual Space: Permite esconder todas as restrições de um esboço e fazê-las visíveis novamente. introduced in version 0.17
Preferências
- Preferences: Preferências para a bancada de trabalho Sketcher.
Melhores Práticas
Cada usuário CAD desenvolve sua própria maneira de trabalhar ao longo do tempo, mas existem alguns princípios gerais úteis a seguir.
- Uma série de esboços simples é mais fácil de gerenciar do que um único e complexo. Por exemplo, um primeiro esboço pode ser criado para o recurso 3D base (um “pad” ou um “revolve”), enquanto um segundo pode conter furos ou recortes (“pockets”). Alguns detalhes podem ser omitidos, para serem adicionados posteriormente como elementos 3D. Você pode escolher evitar filetes em seu esboço se houver muitos e adicioná-los como um elemento 3D.
- Sempre crie um perfil fechado, ou seu esboço não produzirá um sólido, mas sim um conjunto de faces abertas. Se você não quiser que alguns dos objetos sejam incluídos na criação do sólido, transforme-os em elementos de construção com a ferramenta Construction Mode.
- Use o recurso de restrições automáticas para limitar o número de restrições que você terá que adicionar manualmente.
- Como regra geral, aplique primeiro as restrições geométricas, depois as restrições dimensionais e bloqueie o esboço por último. Mas lembre-se: as regras são feitas para serem quebradas. Se você estiver tendo problemas para manipular seu esboço, pode ser útil restringir alguns objetos antes de completar seu perfil.
- Se possível, centralize seu esboço na origem (0,0) com a restrição de bloqueio ("Lock"). Se o seu esboço não for simétrico, localize um de seus pontos na origem ou escolha bons números redondos para as distâncias de bloqueio – Uma restrição de bloqueio de (25,75) da origem é mais facilmente lembrada do que (23,47 , 73,02). Na v0.12, as restrições externas (restringindo o esboço à geometria 3D existente, como arestas ou outros esboços) não estão implementadas. Isso significa que, para localizar a geometria de esboços subsequentes em seu primeiro esboço, você precisará definir manualmente as distâncias relativas ao primeiro esboço.
- Se você tiver a possibilidade de escolher entre a restrição Length e as restrições de distância Horizontal Distance ou Vertical Distance, prefira as últimas. Elas consomem menos recursos computacionais.
- In general, the best constraints to use are: Horizontal and Vertical Constraints; Horizontal and Vertical Length Constraints; Point-to-Point Tangency. If possible, limit the use of these: the general Length Constraint; Edge-to-Edge Tangency; Fix Point Onto a Line Constraint; Symmetry Constraint.
- Se estiver em dúvida sobre a validade de um esboço depois de concluído (os elementos ficam verdes), feche a caixa de diálogo do Sketcher, mude para a Part Workbench e execute Check geometry.
Tutoriais
- Sketcher tutorial por chrisb. Este é um documento PDF de 70 páginas que serve como um manual detalhado para o desenhista. Ele explica os fundamentos do uso do Sketcher e dá muitos detalhes sobre a criação de formas geométricas e cada uma das restrições.
- Basic Sketcher Tutorial para iniciantes.
- Sketcher Micro Tutorial - Constraint Practices.
- Sketcher requirement for a sketch Requisito Mínimo para um Esboço e Determinação Completa de um Esboço.
- General: Create sketch, Edit sketch, Map sketch to face, Reorient sketch, Validate sketch, Merge sketches, Mirror sketch, Leave sketch, View sketch, View section, Toggle grid, Toggle snap, Configure rendering order, Stop operation
- Sketcher geometries: Point, Line, Arc, Arc by 3 points, Circle, Circle by 3 points, Ellipse, Ellipse by 3 points, Arc of ellipse, Arc of hyperbola, Arc of parabola, B-spline by control points, Periodic B-spline by control points, B-spline by knots, Periodic B-spline by knots, Polyline, Rectangle, Centered rectangle, Rounded rectangle, Triangle, Square, Pentagon, Hexagon, Heptagon, Octagon, Regular polygon, Slot, Fillet, Corner-preserving fillet, Trim, Extend, Split, External geometry, Carbon copy, Toggle construction geometry
- Sketcher constraints:
- Geometric constraints: Coincident, Point on object, Vertical, Horizontal, Parallel, Perpendicular, Tangent, Equal, Symmetric, Block
- Dimensional constraints: Lock, Horizontal distance, Vertical distance, Distance, Radius or weight, Diameter, Auto radius/diameter, Angle, Refraction (Snell's law)
- Constraint tools: Toggle driving/reference constraint, Activate/deactivate constraint
- Sketcher tools: Select unconstrained DoF, Select associated constraints, Select associated geometry, Select redundant constraints, Select conflicting constraints, Show/hide internal geometry, Select origin, Select horizontal axis, Select vertical axis, Symmetry, Clone, Copy, Move, Rectangular array, Remove axes alignment, Delete all geometry, Delete all constraints
- Sketcher B-spline tools: Show/hide B-spline degree, Show/hide B-spline control polygon, Show/hide B-spline curvature comb, Show/hide B-spline knot multiplicity, Show/hide B-spline control point weight, Convert geometry to B-spline, Increase B-spline degree, Decrease B-spline degree, Increase knot multiplicity, Decrease knot multiplicity, Insert knot, Join curves
- Sketcher virtual space: Switch virtual space
- Additional: Sketcher Dialog, Preferences, Sketcher scripting
- Getting started
- Installation: Download, Windows, Linux, Mac, Additional components, Docker, AppImage, Ubuntu Snap
- Basics: About FreeCAD, Interface, Mouse navigation, Selection methods, Object name, Preferences, Workbenches, Document structure, Properties, Help FreeCAD, Donate
- Help: Tutorials, Video tutorials
- Workbenches: Std Base, Arch, Assembly, CAM, Draft, FEM, Inspection, Mesh, OpenSCAD, Part, PartDesign, Points, Reverse Engineering, Robot, Sketcher, Spreadsheet, Surface, TechDraw, Test Framework
- Hubs: User hub, Power users hub, Developer hub