Toothbrush Head Stand/de

Ein alltägliches Problem
Elektrische Zahnbürsten kommen selten mit einem Ständer für die Köpfe, während Sie in einer Familie oftmals mehrere Köpfe sehen, die mit einem Gerät benutzt werden. Viele Leute, die ein gemeinsames Problem haben, führen zu einer Vielzahl von Lösungen, wie man u.a. auf Thingiverse sieht (200-800 Projekte befassen sich damit). Hier ist die erste Antwort und wie man sie entwirft.

Dieses Tutorial wird Sie durch die notwendigen Schritte führen, um das in der folgenden Abbildung gezeigte Teil mit Hilfe von grundlegenden Werkzeugen aus dem Part Design-Arbeitsbereich zu modellieren (viele der Werkzeuge und Möglichkeiten werden nicht behandelt).



Erste Idee: Eine Platte

 * Auf der Startseite von FreeCAD wählen Sie [[Image:Workbench_PartDesign.png‎‎]] Part Design, oder erstellen Sie ein neues Dokument und wählen Sie den Part Design-Arbeitsbereich.

Eine Skizze erstellen

 * Klicken Sie auf [[Image:Sketcher_NewSketch.png|32px]] Neue Skizze, entweder aus dem Aufgabenmenü auf der linken Seite, der Werkzeugleiste oben oder dem PartDesign-Menü oben.

Ein Dialog fragt Sie nach der Skizzenorientierug und dem Offset.


 * Wir wählen die XY-Ebene wie in der obigen Abbildung gezeigt (diese Orientierung entspricht der üblichen Ebene der meisten 3D-Drucker) und drücken dann OK.



Sie sehen nun die XY-Ebene von oben und haben Zugriff auf die Zeichenwerkzeuge.


 * Klicken Sie auf Sketcher_CreateRectangle.png Rechteck.
 * Klicken Sie, um einen ersten Punkt zu platzieren.
 * Klicken Sie, um die gegenüber liegende Ecke zu platzieren.
 * Drücken Sie oder drücken Sie die rechte Maustaste, um das Werkzeug zu beenden.



Sie haben nun ein schwebendes Rechteck ohne festgelegte Abmessungen.


 * Klicken Sie auf eine Seite des Rechtecks, so dass Sie Zugriff auf die Beschränkungswerkzeuge rechts neben der Toolbar haben (abhängig von der Größe Ihres Bildschirms müssen Sie diese nach links ziehen, um sie alle zu sehen)
 * Klicken Sie auf Constraint_Length.png Länge
 * Ein Dialog fragt Sie nach einer Abmessung. Geben Sie 80 mm ein und klicken OK.
 * Wiederholen Sie das mit der anderen Seite (nicht der gegenüberliegenden!), ebenfalls 80 mm.



Sie haben nun ein schwebendes Quadrat.


 * Klicken Sie auf die linke untere Ecke des Quadrats.
 * Klicken Sie auf den Ursprung der XY-Ebene (den Schnittpunkt der roten und grünen Linie).
 * Klicken Sie auf Constraint_PointOnPoint.png Koinzidenz.



Sie haben nun eine vollständig eingeschränkte Skizze, wie Ihnen der Löser und der Wechsel der Farbe anzeigt. Es ist gute Praxis, immer eine vollständig eingeschränkte Skizze zu haben.

Eine nicht vollständig eingeschränkte Skizze lässt Raum für ungewollte Änderungen, wenn Sie später etwas anpassen. Auf der anderen Seite ist eine mehr als vollständig eingeschränkte Skizze ebenfalls nicht gut. In diesem Fall wird Sie der Löser vor redundanten Beschränkungen warnen und Sie sollten einige davon entfernen.


 * Um die Skizze zu verlassen, klicken Sie entweder auf den Schließen-Button auf der linken Seite oder das Sketcher_LeaveSketch.png-Icon in der Werkzeugleiste, oder drücken Sie.



Sie sehen jetzt nur das Quadrat und das Aufgabenmenü links zeigt Ihnen mehr Optionen als vorher.

Erstellen eines Blocks

 * Klicken Sie auf [[Image:View-axometric.png|32px]] Axonometrisch in den Standardansichten, um besser zu sehen, was passieren wird.
 * Klicken Sie auf PartDesign_Pad.png Block.
 * Geben Sie 4 mm ein und klicken Sie OK.



Ihre Skizze is nun dreidimensional!

Eine Skizze darauf erstellen

 * Wählen Sie die Oberseite



Die Farbe der Seite wechselt und Sie haben mehr Optionen im Aufgabenmenü.


 * Klicken Sie auf [[Image:Sketcher_NewSketch.png|32px]] Neue Skizze. Da eine Seite selektiert ist, werden Sie nicht danach gefragt, eine Ebene auszuwählen.




 * Klicken Sie Sketcher_Circle.png Kreis, klicken Sie, um den Mittelpunkt zu platzieren, bewegen Sie den Mauszeiger und klicken Sie, um den Radius festzulegen.
 * Zeichnen Sie vier Kreis auf der Platte (von beliebiger Größe)
 * Drücken Sie oder die rechte Maustaste, um das Werkzeug zu beenden.




 * Selektieren Sie die Kreise
 * Klicken Sie Constraint_EqualLength.png Gleichheit



Nun haben die Kreise den gleichen Radius.


 * Klicken Sie Sketcher_External.png Externe Geometrie.
 * Klicken Sie auf die vier Seiten des Quadrats, und es werden vier magentafarbene Linien hinzugefügt.



Diese Linien dienen als Referenz, um die Kreise zu positionieren.


 * Benutzen Sie Constraint_Length.png Distanz, um sie 20 mm von den Kanten entfernt zu positionieren.




 * Klicken Sie auf einen Kreis
 * Klicken Sie Constraint_Radius.png Radius und setzen ihn auf 1,5mm.




 * Um die Skizze zu verlassen, klicken Sie auf den Schließen-Button auf der Linken, das Sketcher_LeaveSketch.png Icon in der Werkzeugleiste oder drücken.



Einen Block erstellen

 * Klicken Sie auf [[Image:View-axometric.png|32px]] Axonometrisch in den Standardansichten, um besser zu sehen, was passieren wird.
 * Klicken Sie auf PartDesign_Pad.png Block.
 * Geben Sie 25 mm ein und klicken Sie OK.



Sie haben die zugrunde liegende Form, es fehlen nur abschließende Feinheiten.

Abrunden der Ecken

 * Halten Sie gedrückt und klicken Sie auf die Endpunkte der vertikalen Kanten, um alle vier Ecken auszuwählen.

Zögern Sie nicht, es sich einfacher zu machen, indem Sie den Anzeigemodus (direkt links neben der Axonometrischen Ansicht) zwischen Drahtgitter und  Flache Linien umschalten.




 * Klicken Sie PartDesign_Fillet.pngVerrundung.
 * Setzen Sie den Radius auf 20 mm.



Viel besser.

Es robuster machen
An der Basis der Zylinder müssen wir Material hinzufügen, um sie unempfindlicher gegen umknicken zu machen. Wegen der Druckrichtung sind diese kleinen Flächen anfällig an der Verbindung mit der Grundplatte.


 * Selektieren Sie die Kreise an der Basis der Zylinder




 * Klicken Sie PartDesign_Chamfer.png Fase.
 * Geben Sie 2 mm ein.



Die Kanten fasen

 * Selektieren Sie die Unterseite der Grundplatte und fügen Sie eine PartDesign_Chamfer.png Fase von 0,5 mm hinzu.

Die erste Plastiklage ist oftmals etwas zu sehr gequestscht, was damit kompensiert werden und Ihnen Zeit beim Reinigen des Modells sparen soll. Wenn die erste Lage in Ordnung ist, dann macht es das Modell nur schöner.




 * Selektieren Sie die Kanten an der Grenze zur Oberseite (mit gedrückter -Taste ).




 * Fügen Sie eine PartDesign_Chamfer.png Fase von 1 mm hinzu. Das ist nur aus ästhetischen Gründen.



Tadaa!

Als .STL exportieren

 * Wählen Sie in der Combo-Ansicht auf der Linken die Baumansicht anstatt aus dem Aufgabenmenü, und klicken Sie auf den letzten Punkt (die Fase).




 * Jetzt können Sie "Export..." aus dem Dateimenü oben links auswählen und das Dateiformat .STL selektieren.
 * Einfach ausdrucken :-)

Inspiration
The above model make a good starting point to use FreeCAD, but as a toothbrush head stand it have its flaws : due to the print orientation and small surface the sticks are prone to break.

Inspired by the variety of solutions other people came up with, we will make this second version which will be much better.



Don't worry it is often needed to go through several revision for an idea (e.g. : once the prototype on the picture was used, we added more space between the heads so that they should not touch).

In this second part you will also learn to use more tools, like the powerful Linear repetition.

Second idea : a band

 * Create a new document and select the [[Image:Workbench_PartDesign.png‎‎]] Part Design workbench.

Create a sketch

 * Create a [[Image:Sketcher_NewSketch.png|32px]] New sketch, on the XY plan.


 * Draw a [[Image:Sketcher_CreateSlot.png|32px]] Slot
 * Click to place the first center
 * Move to define the length and radius
 * Click to set the second center.

You now have a floating slot of unspecified dimensions.


 * Click on one of the horizontal line of the slot
 * Click on Constraint_Length.png Length
 * A dialog prompts you to set a dimension. Enter 75mm, click OK.
 * that's for a 3 head stand, count 25mm for each, if you want more


 * Click on one point of the horizontal line
 * Click on one point of the other horizontal line
 * Click on Constraint_Length.png Length
 * A dialog prompts you to set a dimension. Enter 29mm, click OK.


 * Draw a [[Image:Sketcher_CreateSlot.png|32px]] Slot around the first slot.


 * Make the centers of the second slot coincident with the centers of the first slot with Constraint_PointOnPoint.png Coincident.


 * Click on one point of the horizontal line of the first slot
 * Click on one point of the nearest horizontal line of the second slot
 * Click on Constraint_Length.png Length
 * A dialog prompts you to set a dimension. Enter 3mm, click OK.


 * To make the sketch fully constrained
 * Click on the lower left point of the second slot
 * Click on the origin of the XY plan
 * Click on Constraint_PointOnPoint.png Coincident


 * To leave the sketch, click either on the "Close" button on the left, or the Sketcher_LeaveSketch.png icon in the toolbar, or press.

Create a pad

 * Click on [[Image:View-axometric.png|32px]] Axonometric among the standard views, to better see what will happen.
 * Click on PartDesign_Pad.png Pad.
 * Enter 30mm and click OK.

Create a sketch on it

 * Select the upper face


 * Create a [[Image:Sketcher_NewSketch.png|32px]] New sketch. As a face was selected it will not ask you to choose a plane.


 * Draw an [[Image:Sketcher_CreateHexagon.png|32px]] Hexagon
 * Click to place the center
 * Move to define the radius
 * Click to set


 * Click on an edge of the hexagon
 * Click on [[Image:Constraint_Horizontal.png|32px]] Horizontal


 * Click on the center of the hexagon
 * Click on the horizontal line of the XY plane
 * Click on Constraint_Length.png Length
 * A dialog prompts you to set a dimension. Enter 15mm, click OK.


 * Click on the center of the hexagon
 * Click on the vertical of the XY plane
 * Click on Constraint_Length.png Length
 * A dialog prompts you to set a dimension. Enter 10mm, click OK.


 * Click on the blue circle of the hexagon
 * Click on Constraint_Radius.png Radius
 * A dialog prompts you to set a dimension. Enter 8mm, click OK.


 * To leave the sketch, click either on the "Close" button on the left, or the Sketcher_LeaveSketch.png icon in the toolbar, or press.

Create a hole

 * Click on [[Image:View-axometric.png|32px]] Axonometric among the standard views, to better see what will happen.
 * Click on PartDesign_Pocket.png Pocket.
 * Select to the first in the dropdown menu and click OK.

Linear repetition

 * In the Combo View on the left, select the tree view instead of the contextual task menu, click on the pocket feature.
 * Click on PartDesign_LinearPattern.png LinearPattern.
 * Set the length at 55mm and occurencies at 3, then click OK.

Create a sketch on it

 * Select the inner face


 * Create a [[Image:Sketcher_NewSketch.png|32px]] New sketch. As a face was selected it will not ask you to choose a plane.


 * Click on Sketcher_Circle.png Circle, click to place the center, move the pointer and click to define the radius.


 * Click on the center of the circle
 * Click on the horizontal line of the XY plane
 * Click on Constraint_Length.png Length
 * A dialog prompts you to set a dimension. Enter 15mm, click OK.


 * Click on the center of the circle
 * Click on the vertical of the XY plane
 * Click on Constraint_Length.png Length
 * A dialog prompts you to set a dimension. Enter 10mm, click OK.


 * Click on the circle
 * Click on Constraint_Radius.png Radius
 * A dialog prompts you to set a dimension. Enter 3.5mm, click OK.


 * To leave the sketch, click either on the "Close" button on the left, or the Sketcher_LeaveSketch.png icon in the toolbar, or press.

Create a pad

 * Click on [[Image:View-axometric.png|32px]] Axonometric among the standard views, to better see what will happen.
 * Click on PartDesign_Pad.png Pad.
 * Enter 4mm and click OK.

Linear repetition

 * In the Combo View on the left, select the tree view instead of the contextual task menu, click on the pad feature.
 * Click on PartDesign_LinearPattern.png LinearPattern.
 * Set the length at 55mm and occurencies at 3, then click OK.

Draft

 * Select the side of each round pads


 * Click on PartDesign_Draft.png Draft.
 * Set the draft angle at 40°.
 * Click on "Neutral plane" and select the face on which the sketch is drawn.
 * Tick "Invert the draft direction".

We could have used a chamfer to do something similar, but the draft is more appropriate in this case.

Chamfer = left / Draft = right



Finitions

 * Holding select the bottom and top faces.


 * Add a PartDesign_Chamfer.png Chamfer of 0,5mm.

Perfect !

Export as a .STL

 * In the Combo View on the left, select the tree view instead of the contextual task menu, click on the last feature (the chamfer).




 * Now you can select "Export..." from the File menu at the top left, and select the file format .STL.
 * Print it instead of the first version or to replace it if it eventually broke ;-)