Pracovný stôl Náčrtník

From FreeCAD Documentation
This page is a translated version of the page Sketcher Workbench and the translation is 8% complete.
Outdated translations are marked like this.
This page has been marked for translation. But it is still a work in progress!!!
ikona pracovného stola Náčrtník

Úvod

Pracovný stôl Náčrtník sa vo FreeCADe používa na tvorbu 2D geometrie, ktorú následne využijete v na pracovnom stole Dizajn dielca, pracovnom stole Arch a iných pracovných stoloch. Vo všeobecnosti sa za východiskový bod pre väčšinu CAD modelov považuje 2D náčrt, pretože ten dokážeme „vytiahnuť“ a vytvoriť tak 3D tvar; navyše je možné 2D náčrty okrem predtým vytvorených 3D tvarov použiť aj na vytvorenie ďalších prvkov, ako sú kapsy, ryhy alebo výlisky. Spolu s booleanovskými operáciami definovanými na pracovnom stole Diel tvorí Náčrtník základ konštruktívnej geometrie telies (CSG) - spôsobu tvorby telies. Okrem toho s operáciami pracovného stola Dizajn dielu tvorí Náčrtník tiež základ metodológie úpravy prvkov pri tvorbe telies.

Together with boolean operations defined in the Part Workbench, the Sketcher Workbench, or "The Sketcher" for short, forms the basis of the constructive solid geometry (CSG) method of building solids. Together with PartDesign Workbench operations, it also forms the basis of the feature editing methodology of creating solids. But many other workbenches use sketches as well.

Pracovný stôl Náčrtník obsahuje "väzby", vďaka ktorým dokážete pomocou presných geometrických definícií ako dĺžky, uhla a vzťahov (vodorovnosť, zvislosť, kolmosť atď.) určiť umiestnenie 2d tvarov. Riešiteľ väzieb vypočíta rozsah väzieb 2D geometrie a poskytuje interaktívne prehliadanie stupňov voľnosti náčrtu.

Náčrtník neslúži na tvorbu 2D výkresov. Akonáhle boli náčrty použité na vytvorenie prvku telesa, sú automaticky skryté. Väzby sú viditeľné iba v upravovacom režime náčrtu.

Plne zaväzbený náčrt

Constraints

Namiesto rozmerov sú väzby používané na obmedzenie stupňov voľnosti objektu. Napríklad čiara bez väzieb má 4 stupne voľnosti (skrátene SV, angl. DOF): môže byť posúvaná vodorovne alebo zvislo, môže byť natiahnutá a môže byť otočená.

Použitie vodorovnej alebo zvislej väzby alebo väzby uhla čiary (vzhľadom na inú čiaru alebo jednu z osí) obmedzí jej schopnosť otáčania, takže jej zostanú 3 stupne voľnosti. Zamknutie jedného z jej dvoch bodov vzhľadom na začiatok súradníc odstráni ďalšie 2 stupne voľnosti. A nakoniec použitie väzby rozmeru odstráni posledný stupeň voľnosti. Po týchto úkonoch je čiara považovaná za "plne zaväzbenú".

Objekty môžu byť takisto zaväzbené medzi sebou. Dve čiary môžete spojiť pomocou jedného z ich bodov vďaka väzbe splynutia bodov. Môže takisto medzi nimi byť nastavený úhol, alebo môžu nastavené ako kolmé. Čiara môže byť dotyčnicou oblúka alebo kruhu apod. Komplexný náčrt s viacerými objektami bude mať viac možných riešení a jeho "plné zaväzbenie" znamená, že bolo dosiahnuté práve jedno z týchto možných riešení v závislosti od použitých väzieb.

Existujú dva typy väzieb: geometrické a rozmerové. Sú opísané nižšie v časti 'Nástroje'.

Edit constraints

When a driving dimensional constraint is created, and if the Ask for value after creating a dimensional constraint preference is selected (default), a dialog opens to edit its value.

Sketcher_Edit_Constraint.png

You can enter a numerical value or an expression, and it is possible to name the constraint to facilitate its use in other expressions. You can also check the Reference checkbox to switch the constrain to reference mode.

To edit the value of an existing dimensional constraint do one of the following:

  • Double-click the constraint value in the 3D view.
  • Double-click the constraint in the Sketcher Dialog.
  • Right-click the constraint in the Sketcher Dialog and select the Change value option from the context menu.

Reposition constraints

Dimensional constraints can be repositioned in the 3D view by dragging. Hold down the left mouse button over the constraint value and move the mouse. The symbols of geometric constraints are positioned automatically and cannot be moved.

Profile sketches

To create a sketch that can be used as a profile for generating solids certain rules must be followed:

  • The sketch must contain only closed contours. Gaps between endpoints, however small, are not allowed.
  • Contours can be nested, to create voids, but should not self-intersect or intersect other contours.
  • Contours cannot share edges with other contours. Duplicate edges must be avoided.
  • T-connections, that is more than two edges sharing a common point, or a point touching an edge, are not allowed.

These rules do not apply to construction geometry (default color blue), which is not shown outside edit mode, or if the sketch is used for a different purpose. Depending on the workbench and the tool that will use the profile sketch, additional restrictions may apply.

Drawing aids

The Sketcher Workbench has several drawing aids and other features that can help when creating geometry and applying constraints.

Continue modes

There are two continue modes: Geometry creation "Continue Mode" and Constraint creation "Continue Mode". If these are checked (default) in the preferences, related tools will restart after finishing. To exit an continuous tool press Esc or the right mouse button. This must be repeated if a continuous geometry tool has already received input. You can also exit a continuous tool by starting another geometry or constraint creation tool. Note that pressing Esc if no tool is active will exit sketch edit mode. Uncheck the Esc can leave sketch edit mode preference if you often inadvertently press Esc too many times.

Auto constraints

In sketches that have Auto constraints checked (default) several constraints are applied automatically. The icon of a proposed automatic constraint is shown next to the cursor when it is placed correctly. Left-Clicking will then apply that constraint. This is a per-sketch setting that can be changed in the Sketcher Dialog or by changing the ViewAutoconstraints property of the sketch.

The following constraints are applied automatically:

Snapping

introduced in version 0.21

It is possible to snap to grid lines and grid intersection, to edges of geometry and midpoints of lines and arcs, and to certain angles. Please note that snapping does not produce constraints in and of itself. For example, only if Auto constraints is switched on will snapping to an edge produce a Point on object constraint. But just picking a point on the edge would then have the same result.

On-View-Parameters

introduced in version 1.0

Depending on the selected option in the preferences only the dimensional On-View-Parameters or both the dimensional and the positional On-View-Parameters can be enabled. Positional parameters allow the input of exact coordinates, for example the center of a circle, or the start point of a line. Dimensional parameters allow the input of exact dimensions, for example the radius of a circle, or the length and angle of a line. On-View-Parameters are not available for all tools.

Determining the center point of a circle with the positional parameters enabled

Determining the radius of a circle with the dimensional parameters enabled

If values are entered and confirmed by pressing Enter or Tab, related constraints are added automatically. If two parameters are displayed at the same time, for example the X and Y coordinate of a point, it is possible to enter one value and pick a point to define the other. Depending on the object additional constraints may be required to fully constrain it. Constraints resulting from On-View-Parameters take precedence over those that may result from Auto constraints.

Arc created by entering all On-View-Parameters with resulting automatically created constraints

Coordinate display

If the Show coordinates beside cursor while editing preference is checked (default), the parameters of the current geometry tool (coordinates, radius, or length and angle) are displayed next to the cursor. This is deactivated while On-View-Parameters are shown.

Selection methods

While a sketch is in edit mode the following selection methods can be used:

3D view element selection

As elsewhere in FreeCAD, an element can be selected in the 3D view with a single left mouse click. But there is no need to hold down the Ctrl key when selecting multiple elements. Holding down that key is possible though and has the advantage that you can miss-click without losing the selection. Edges, points and constraints can be selected in this manner.

3D view box selection

Box selection in the 3D view works without using Std BoxSelection or Std BoxElementSelection:

  1. Make sure that no tool is active.
  2. Do one of the following:
    • Click in an empty area and drag a rectangle from left to right to select elements that lie completely inside the rectangle.
    • Click in an empty area and drag a rectangle from right to left to also select elements that touch or cross the rectangle.

You can box-select edges and points, constraints cannot be box-selected.

3D view connected geometry selection

introduced in version 1.0

Double-clicking an edge in the 3D view will select all edges directly and indirectly connected with that edge via endpoints. There is no need for the edges to be connected with Coincident constraints, endpoints need only have the same coordinates.

Sketcher Dialog selection

Edges and points can also be selected from the Elements section of the Sketcher Dialog, and constraints from the Constraints section of that dialog.

Copy, cut and paste

introduced in version 1.0

The standard keyboard shortcuts, Ctrl+C, Ctrl+X and Ctrl+V, can be used to copy, cut and paste selected Sketcher geometry including related constraints. But these tools are also available from the Sketch → Sketcher tools menu. They can be used within the same sketch but also between different sketches or separate instances of FreeCAD. Since the data is copied to the clipboard in the form of Python code, it can be used in other ways too (e.g. shared on the forum).

Nástroje

Nástroje pracovného stola Náčrtník sa nachádzajú v menu Náčrt, ktoré sa objaví po nahraní pracovného sola Náčrtník.

Some tools are also available from the 3D view context menu while a sketch is in edit mode, or from the context menus of the Sketcher Dialog.

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.

Všeobecné

Sketcher toolbar

  • Nový náčrt: Vytvorí nový náčrt na vybranej ploche alebo rovine. Ak nie je pri spustení tohto nástroja vybraná žiadna plocha, užívateľ je vyzvaný zvoliť si z vyskakovacieho okna želanú rovinu.
  • Zrkadliť náčrt: Zrkadlí náčrt podľa osy x, y alebo podľa začiatku súradníc.

Sketcher Edit Mode toolbar

  • Zobraziť rez: Vytvorí reznú rovinu a dočasne skryje akýkoľvek materiál nachádzajúci sa pred reznou rovinou.

Sketcher edit tools toolbar

Other

  • Zastaviť operáciu: V režime úprav zastaví aktuálnu operáciu, napr. kreslenie, nastavovanie väzieb apod.

Geometria v Náčrtníku

Tu sú uvedené nástroje pre tvorbu objektov.

  • Bod: Nakreslí bod.
  • Create (poly)line:
  • Čiara: Nakreslí čiarový segment medzi 2 bodmi. Pre potreby niektorých väzieb sa čiary považujú za nekonečne dlhé.
  • Create arc:
  • Oblúk: Nakreslí segment oblúka pomocou stredového bodu, polomeru a začiatočného a koncového uhla.
  • Oblúk podľa 3 bodov: Nakreslí segment oblúka pomocou dvoch koncových bodov a ďalšieho bodu na obvode.
  • Create circle/ellipse:
  • Kruh: Nakreslí kruh pomocou stredového bodu a polomeru.
  • Ellipse by center: Creates an ellipse by its center, an endpoint of one of its axes, and a point along the ellipse. introduced in version 1.0: Or by both endpoints of one of its axes and a point along the ellipse.
  • Create rectangle:
  • Obdĺžnik: Nakreslí obdĺžnik pomocou 2 protiľahlých bodov.
  • Create regular polygon:
  • Trojuholník: Nakreslí pravidelný trojuholník vpísaný do kružnice v konštrukčnej geometrii.
  • Štvorec: Nakreslí pravidelný štvorec vpísaný do kružnice v konštrukčnej geometrii.
  • Päťuholník: Nakreslí pravidelný päťuholník vpísaný do kružnice v konštrukčnej geometrii.
  • Šesťuholník: Nakreslí pravidelný šesťuholník vpísaný do kružnice v konštrukčnej geometrii.
  • Sedemuholník: Nakreslí pravidelný sedemuholník vpísaný do kružnice v konštrukčnej geometrii.
  • Osemuholník: Nakreslí pravidelný osemuholník vpísaný do kružnice v konštrukčnej geometrii.
  • Create slot:
  • Drážka: Nakreslí ovál pomocou stredu jedného polkruhu a koncového bodu druhého polkruhu.
  • Create B-spline:
  • Konštrukčný režim: Prepne geometriu náčrtu z/do konštrukčného režimu. Konštrukčná geometria je sfarbená na modro a mimo režim úprav náčrtu je neviditeľná.

Väzby v Náčrtníku

Väzby sa používajú na definovanie dĺžok, nastavenie pravidiel medzi súčasťami náčrtu a na ukotvenie náčrtu vzhľadom na vodorovnú a zvislú os. Niektoré väzby vyžadujú Pomocné väzby.

  • Dimensional constraints:
  • Dimension: Is the context-sensitive constraint tool of the Sketcher Workbench. Based on the current selection, it offers appropriate dimensional constraints, but also geometric constraints. introduced in version 1.0
  • Vodorovná vzdialenosť: Nastaví vodorovnú vzdialenosť medzi dvomi bodmi alebo koncovými bodmi čiary. Ak je vybraný len jeden objekt, je vzdialenosť nastavená voči začiatku súradníc.
  • Zvislá vzdialenosť: Nastaví zvislú vzdialenosť medzi dvomi bodmi alebo koncovými bodmi čiary. Ak je vybraný len jeden objekt, je vzdialenosť nastavená voči začiatku súradníc.
  • Vzdialenosť: Definuje vzdialenosť vybranej čiary zaväzbením jej dĺžky, alebo definuje vzdialenosť medzi dvomi bodmi zaväzbením ich vzájomnej vzdialenosti.
  • Auto radius/diameter: Fixes the radius of arcs and B-spline weight circles, and the diameter of circles.
  • Polomer: Zaväzbí polomer vybraného oblúka alebo kruhu určením jeho konkrétnej hodnoty.
  • Priemer: Zaväzbí priemer vybraného oblúka alebo kruhu určením jeho konkrétnej hodnoty.
  • Automatické zaväzbenie polomeru/priemeru: Automaticky definuje polomer/priemer vybraného oblúka alebo kruhu (váhu riadiaceho bodu B-spline krivky, priemer kompletného kruhu, polomer oblúka) introduced in version 0.20
  • Uhol: Definuje interný uhol medzi dvomi vybranými čiarami.
  • Diameter: Fixes the diameter of circles and arcs.
  • Angle: Fixes the angle between two edges, the angle of a line with the horizontal axis of the sketch, or the aperture angle of a circular arc.
  • Zámok: Zaväzbí vybraný objekt nastavením jeho zvislej a vodorovnej vzdialenosti od začiatku súradníc, čím v podstate uzamkne umiestnenie objektu. Tieto väzobné vzdialenosti je možné následne upraviť.
  • Splynutie: Pripojí bod na jeden alebo viacero iných bodov.
  • Bod na objekt: Pripojí bod na iný objekt typu čiara, oblúk alebo os.
  • Horizontal/vertical constraints:
  • Vodorovná väzba: Zaväzbí vybrané čiary alebo elementy lomených čiar do presne vodorovnej polohy. Pred aplikovaním tejto väzby môžete vybrať jeden alebo viac objektov.
  • Zvislá väzba: Zaväzbí vybrané čiary alebo elementy lomených čiar do presne zvislej polohy. Pred aplikovaním tejto väzby môžete vybrať jeden alebo viac objektov.
  • Kolmá väzba: Zaväzbí dve čiary tak, aby boli na seba kolmé, alebo zaväzbí čiaru kolmo na koncový bod oblúka.
  • Väzba dotyčnice: Medzi dvomi vybranými objektami vytvorí väzbu dotyčnice, alebo kolineárnu väzbu medzi dvomi čiarovými segmentami. Čiarový segment nemusí nutne ležať priamo na oblúku alebo kruhu, aby mohol s týmto oblúkom alebo kruhom vytvárať väzbu dotyčnice.
  • Väzba zhodnosti: Zaväzbí dva vybrané objekty tak, aby boli zhodné. Ak ju použijete na kruhy alebo oblúky, ich polomery sa budú zhodovať.
  • Väzba symetrie: Zaväzbí dva body symetricky k čiare, alebo zaväzbí prvé dva vybrané body symetricky k tretiemu vybranému bodu.
  • Snellov zákon: Zaväzbí dve čiary tak, aby dodržiavali zákon lomu a simulovali prechod svetla cez optické rozhranie.
  • Toggle constraints:

Nástroje Náčrtníka

  • Create fillet/chamfer:
  • Zaoblenie: Medzi dvomi čiarami spojenými bodom vytvorí zaoblenie. Vyberte obe čiary alebo rohový bod a potom aktivujte nástroj.
  • Edit edge:
  • Orezanie: Oreže čiaru, kruh alebo oblúk podľa zvoleného bodu.
  • Predĺženie: Predĺži čiaru alebo oblúk až po hraničnú čiaru, oblúk, elipsu, oblúk elipsy alebo bod v priestore.
  • Symetria: Skopíruje element náčrtu symetricky ku zvolenej čiare.

Nástroje B-spline kriviek Náčrtníka

  • Insert knot: Inserts a knot into a B-spline or increases the multiplicity of an existing knot.

Sketcher visual

  • Select solver DOFs: Zelenou farbou označí geometrické elementy, pri ktorých riešiteľ stále ukazuje nezaväzbené stupne voľnosti.
  • Show/hide B-spline information layer:

Obsolete tools

  • Klon: Vytvorí klon elementu náčrtu s prepojením na originál.
  • Uzavrieť tvar: Vytvorí uzavretý tvar aplikovaním väzieb splynutia na koncové body.
  • Corner-preserving fillet: Creates a fillet between two non-parallel lines while preserving their corner point. Not available in version 1.0 and above.
  • Spojiť hrany: Spojí elementy náčrtu aplikovaním väzieb splynutia na koncové body.
  • Kópia: Vytvorí kópiu elementu náčrtu bez prepojenia na originál.
  • Presun: Presunie vybranú geometriu podľa posledného vybraného bodu.

Predvoľby

  • Predvoľby: Predvoľby pracovného stola "Náčrtník".

Osvedčené postupy

Každý CAD používateľ si priebežne vytvára vlastný pracovný postup, ale existujú určité osvedčené postupy, ktoré je dobré zachovávať.

  • Séria jednoduchých náčrtov sa spravuje ľahšie, ako jeden komplexný náčrt. Napríklad prvý náčrt môžete vytvoriť pre základný 3D prvok (napríklad pomocou vytiahnutia alebo obtočenia), zatiaľ čo druhý môžete použiť na vytvorenie dier alebo výrezov (kapies). Niektoré detaily môžete vynechať a vytvoriť ich neskôr ako 3D prvky. Môžete v náčrte takisto vynechať zaoblenia, ak ich obsahuje príliš veľa, pričom ich neskôr pridáte ako 3D prvky.
  • Vždy vytvárajte uzavretý profil, inak z vášho náčrtu nebudete môcť vytvoriť teleso, ale iba súbor otvorených plôch. Ak nechcete, aby boli niektoré objekty zahrnuté do tvorby telesa, zmeňte ich pomocou nástroja Konštrukčný režim na konštrukčné elementy.
  • Aby ste nemuseli všetky väzby vytvárať manuálne, môžete na niektoré elementy použiť ich automatické vytváranie.
  • Vo všeobecnosti platí, že najprv by ste mali aplikovať geometrické väzby, potom väzby rozmerov a na koniec celý náčrt uzamknúť. Ale zapamätajte si: pravidlá sú často na to, aby sa porušovali. Ak máte problém manipulovať s náčrtom, môže byť vhodné niektoré objekty zaväzbiť, než celý náčrt dokončíte.
  • Ak sa dá, vycentrujte náčrt k začiatku súradníc (0,0) pomocou väzby Zámok. Ak náčrt nie je symetrický, zaväzbite jeden z jeho bodov k začiatku súradníc, alebo si pre väzby vzdialeností zvoľte okrúhle čísla. Vo verzii 0.12 nie sú externé väzby (umožňujúce zaväzbiť náčrt k existujúcej 3D geometrii, ako napríklad hranám či iným náčrtom) ešte implementované. To znamená, že naviazanie geometrie náčrtu k predchádzajúcemu náčrtu musíte vykonať manuálne nastavením vzdialeností od predchádzajúceho náčrtu. Väzba zámku (25,75) od začiatku súradníc sa určite pamätá lepšie, než (23.47,73.02).
  • Ak máte možnosť výberu medzi väzbou dĺžky a väzbami vodorovnej/zvislej vzdialenosti, použite radšej tie druhé. Väzby vodorodnej a zvislej vzdialenosti sä výpočetne jednoduchšie.
  • Vo všeobecnosti sú najlepšie väzby tieto: vodorovná a zvislá vzdialenosť, vodorovná a zvislá dĺžka, dotyčnica bod-na-bod. Ak je to možné, obmedzte použitie týchto väzieb: všeobecná väzba dĺžky; dotyčnica hrana-na-hranu; väzba bodu na čiaru; väzba symetrie.
  • Ak máte pochybnosti o platnosti náčrtu po jeho ukončení (prvky sú vysvietené nazeleno), zavrite dialógové okno Náčrtníka, prepnite sa na pracovný stôl Dielec a spustite príkaz Skontrolovať geomegriu.

Návody

Skriptovanie

Stránka Skriptovanie v Náčrtníku obsahuje príklady vytvárania väzieb pomocou skriptov v jazyku Python.

Examples

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