Whiffleball-Anleitung
Tutorium |
Thema |
---|
Produktgestaltung |
Niveau |
Anfänger |
Zeit zum Abschluss |
30 min |
Autoren |
r-frank und vocx |
FreeCAD-Version |
0.17 und höher |
Beispieldateien |
WhiffleBall_Tutorial_FCWiki.FCStd |
Siehe auch |
None |
Einleitung
Diese Anleitung wurde ursprünglich von Roland Frank (†2017, r-frank) verfasst und (nachfolgend) von vocx überarbeitet und illustriert.
Diese Anleitung soll vermitteln, wie man den Arbeitsbereich Part verwendet.
Der Arbeitsbereich Part war der Arbeitsbereich, der zuerst entwickelt wurde. Er stellt die grundlegenden geometrischen Elemente zur Verfügung, die als Bausteine für andere Arbeitsbereiche verwendet werden können. Der Arbeitsbereich Part ist für die Verwendung in einem herkömmlichen Arbeitsablauf für konstruktive Festkörpergeometrie (constructive solid geometry, CSG) gedacht. Für einen moderneren Arbeitsablauf mit Skizzen, Blöcken und Formelementen wird der Arbeitsbereich PartDesign verwendet.
Geübt wird:
- Grundelemente (Primitive) einfügen
- Parameter dieser Grundelemente anpassen
- Ihre Positionierung ändern
- Boolesche Verknüpfungen anwenden
Endgültiges Modell des Wiffleballs
Einrichtung
1. FreeCAD öfnen, ein neues leeres Dokument mit Datei → Neu erstellen und zum Arbeitsbereich Part wechseln.
- 1.1. Die Schaltfläche Isometrisch drücken oder 0 auf dem Ziffernblock der Tastatur, um die Ansicht auf isometrisch zu ändern, für eine bessere Darstellung der 3D-Festkörper.
- 1.2. Die Schaltfläche Einpassen drücken, wann immer Objekte hinzugefügt werden, um die 3D-Ansicht so zu schwenken und zoomen, dass alle Elemente in der Ansicht zu sehen sind.
- 1.3. Strg gedrückt halten, um mehrere Elemente durch Anklicken auszuwählen. Wurde etwas falsch ausgewählt oder soll die Auswahl aufgehoben werden, klickt man einfach auf einen leeren Bereich in der 3D-Ansicht.
Würfel-Grundelemente einfügen
2. Ein Würfel-Grundelement einfügen durch Anklicken der Schaltfläche Quader.
- 2.1.
Quader
in der Baumansicht auswählen. - 2.2. Die Abmessungen im Reiter Daten des Eigenschafteneditors anpassen.
- 2.3. Length (Länge) auf
90 mm
ändern. - 2.4. Width (Breite) auf
90 mm
ändern. - 2.5. Height (Höhe) auf
90 mm
ändern.
3. Im Reiter Daten des Eigenschafteneditors den Wert von Placement anklicken, damit rechts die Taste ... (Auslassungszeichen, Ellipse) erscheint.
- 3.1. Das Auslassungszeichen drücken, um den Dialog Positionierung zu öffnen.
- 3.2. Die Werte für die Verschiebung anpassen.
- 3.3. X auf
-45 mm
ändern. - 3.4. Y auf
-45 mm
ändern. - 3.5. Z auf
-45 mm
ändern. - 3.6. Die Schaltfläche OK drücken, um den Dialog zu schließen.
4. Den Vorgang wiederholen, um einen zweiten, kleineren Würfel einzufügen, durch Anklicken der Schaltfläche Quader.
- 4.1. Der zweite Quader wird mit dem gleichen Namen, aber mit einer zusätzlichen Nummer zum Unterscheiden der Objekte erstellt.
- 4.2.
Quader001
in der Baumansicht auswählen und die Abmessungen sowie die Positionierung wie beim vorherigen Objekt anpassen. - 4.3. Length (Länge) auf
80 mm
ändern. - 4.4. Width (Breite) auf
80 mm
ändern. - 4.5. Height (Höhe) auf
80 mm
ändern. - 4.6. Den Dialog Positionierung öffnen.
- 4.7. X auf
-40 mm
ändern. - 4.8. Y auf
-40 mm
ändern. - 4.9. Z auf
-40 mm
ändern. - 4.10. Die Schaltfläche OK drücken, um den Dialog zu schließen.
Visuelle Eigenschaften anpassen
5. Die vorigen Operationen erstellen einen kleineren Würfel in einem größeren Würfel. Um dies zu veranschaulichen, können wir die Ansicht-Eigenschaften im Eigenschafteneditor ändern.
- 5.1.
Quader001
, den kleineren Würfel in der Baumansicht auswählen und die Farbe ändern. Dafür im Reiter Ansicht auf den Wert von Shape Color (Farbe der Form) klicken, um den Dialog Farbauswahl zu öffnen und darin einen grünen Farbton auswählen; auch den Wert von Line Width (Linienbreite) auf2.0
ändern. - 5.2.
Quader
, den größeren Würfel, in der Baumansicht auswählen. Im Reiter Ansicht den Wert von Transparency (Transparenz) auf70
ändern.
Ein Festkörper-Würfel innerhalb eines anderen Festkörper-Würfels
Zylinder-Grundelemente einfügen
6. Ein Zylinder-Grundelement einfügen durch Anklicken der Schaltfläche Zylinder.
- 6.1.
Zylinder
in der Baumansicht auswählen. - 6.2. Die Abmessungen im Reiter Daten des Eigenschafteneditors anpassen.
- 6.3. Radius auf
27,5 mm
ändern. - 6.4. Height (Höhe) auf
120 mm
ändern. - 6.5. Den Dialog Positionierung öffnen.
- 6.6. Z auf
-60 mm
ändern. - 6.7. Die Schaltfläche OK drücken, um den Dialog zu schließen.
7. Den Vorgang wiederholen, um einen zweiten Zylinder einzufügen, durch Anklicken der Schaltfläche Zylinder.
- 7.1. Der zweite Zylinder wird mit dem gleichen Namen, aber mit einer zusätzlichen Nummer zum Unterscheiden der Objekte erstellt.
- 7.2.
Zylinder001
in der Baumansicht auswählen und die Abmessungen sowie die Positionierung wie beim vorherigen Objekt anpassen. - 7.3. Radius auf
27.5 mm
ändern. - 7.4. Height (Höhe) auf
120 mm
ändern. - 7.5. Den Dialog Positionierung öffnen.
- 7.6. Y auf
60 mm
ändern. - 7.7. Unter Drehung
Rotationsachse mit Winkel
einstellen; X-Achse festlegen (durch Ändern der Werte fürX
,Y
undZ
auf1
,0
und0
in den entsprechenden Eingabefeldern der Achse) und Angle (Winkel) auf90 °
ändern. - 7.8. Die Schaltfläche OK drücken, um den Dialog zu schließen.
8. Einen weiteren Zylinder einzufügen. Diesmal wird ein Duplikat erstellt, damit Radius und Höhe nicht geändert werden müssen, sondern nur seine Positionierung.
- 8.1.
Zylinder001
in der Baumansicht auswählen und danach den Menüeintrag Bearbeiten → Auswahl duplizieren. Dies erstelltZylinder002
. - 8.2. Den Dialog Positionierung öffnen.
- 8.3. X auf
-60 mm
und Y zurück auf0 mm
ändern. - 8.4. Unter Drehung
Rotationsachse mit Winkel
einstellen; Y-Achse festlegen und Angle (Winkel) auf90 °
ändern. - 8.5. Die Schaltfläche OK drücken, um den Dialog zu schließen.
Visuelle Eigenschaften anpassen
9. Die vorigen Operationen erstellen drei Zylinder, die sich gegenseitig durchdringen und auch die Würfel durchdringen. Um dies zu veranschaulichen, können wir die Ansicht-Eigenschaften im Eigenschafteneditor ändern.
- 9.1.
Quader001
, den kleineren Würfel in der Baumansicht auswählen und die Transparennz ändern. Im Reiter Ansicht den Wert von Transparency (Transparenz) auf70
ändern. - 9.2.
Zylinder
auswählen, im Reiter Ansicht den Wert von Shape Color (Farbe der Form) anklicken, um den Dialog Farbauswahl zu öffnen und einen roten Farbton auszuwählen. - 9.3.
Zylinder001
auswählen, im Reiter Ansicht den Wert von Shape Color anklicken, um den Dialog Farbauswahl zu öffnen und einen blauen Farbton auszuwählen. - 9.4.
Zylinder002
auswählen, im Reiter Ansicht den Wert von Shape Color anklicken, um den Dialog Farbauswahl zu öffnen und einen rosafarbenen Farbton auszuwählen. - 9.5. Alle drei Zylinder auswählen und im Reiter Ansicht auch hier Line Width (Linienbreite) auf
2,0
ändern.
Festkörper-Zylinder, die sich selbst durchdringen und die Festkörper-Würfel
Vereinigen und Ausschneiden
10. In der Baumansicht Quader001
(den inneren, kleineren Würfel), und die drei Zylinder auswählen und danach die Schaltfläche Vereinigung drücken. Dies erstellt ein Vereinigungsobjekt Fusion
.
11. Dann wird die boolesche Verknüpfung Differenz angewendet, um das neue Objekt Fusion
aus den größeren Würfel Quader
herauszuschneiden.
- 11.1. In der Baumansicht zuerst
Quader
auswählen und dannFusion
. - 11.2. Danach die Schaltfläche Differenz drücken. Dies erstellt ein Differenzobjekt
Cut
. - Hinweis: Die Reihenfolge, in der die Objekte ausgewählt werden, ist entscheidend für diesen Vorgang. Das Basisobjekt wird zuerst ausgewählt und danach die Objekte, die etwas entfernen (ausschneiden).
- 11.3. Wenn die Farben nicht gefallen, das neue Objekt
Cut
auswählen, zum Reiter Ansicht wechseln, Den Wert von Shape Color anklicken, um den Dialog Farbauswahl zu öffnen und einen grauen Farbton auszuwählen; auch hier den Wert von Line Width auf2.0
ändern.
Hohle Form, hergestellt durch Entfernen eines Würfels und dreier Zylinder aus einem größeren Würfel.
Würfel-Grundelemente einfügen, um die Ecken des Teilkörpers zu beschneiden
Jetzt werden weitere Würfel erstellt, die als Beschnittwerkzeuge für die Ecken des zuvor erstellten Objekts Cut
verwendet werden.
12. Die Schaltfläche Quader drücken.
- 12.1.
Quader002
in der Baumansicht auswählen und Abmessungen ung Positionierung anpassen. - 12.2. Length auf
140 mm
ändern. - 12.3. Width auf
112 mm
ändern. - 12.4. Height auf
112 mm
ändern. - 12.5. Den Dialog Positionierung öffnen.
- 12.6. X auf
-70 mm
ändern. - 12.7. Y auf
-56 mm
ändern. - 12.8. Z auf
-56 mm
ändern. - 12.9. Die Schaltfläche OK drücken.
13. Die Schaltfläche Quader drücken.
- 13.1.
Quader003
in der Baumansicht auswählen und Abmessungen ung Positionierung anpassen. - 13.2. Length auf
180 mm
ändern. - 13.3. Width auf
180 mm
ändern. - 13.4. Height auf
180 mm
ändern. - 13.5. Den Dialog Positionierung öffnen.
- 13.6. X auf
-90 mm
ändern. - 13.7. Y auf
-90 mm
ändern. - 13.8. Z auf
-90 mm
ändern. - 13.9. Die Schaltfläche OK drücken.
Die beiden vorherigen Objekte werden wieder dupliziert, um sie auch wieder als Beschnittobjekte zu verwenden.
14. Nur Quader002
in der Baumansicht auswählen und danach den Menüeintrag Bearbeiten → Auswahl duplizieren. Dies erstellt Quader004
.
14. Nur Quader003
in der Baumansicht auswählen und danach den Menüeintrag Bearbeiten → Auswahl duplizieren. Dies erstellt Quader005
.
16. Um dies zu veranschaulichen, können wir die Ansicht-Eigenschaften im Eigenschafteneditor ändern.
- 16.1. Das Objekt
Cut
auswählen, im Reiter Ansicht den Wert von Shape Color anklicken, um den Dialog Farbauswahl zu öffnen und einen blauen Farbton auszuwählen. - 16.2. Alle neuen Würfel,
Quader002
,Quader003
,Quader004
undQuader005
auswählen, im Reiter Ansicht den Wert von Transparency auf80
ändern.
Weitere äußere Würfel, die als Beschnittobjekte für den inneren Festkörper verwendet werden
Beschneiden der Ecken 1
17. In der Baumansicht Cube002
und Cube003
auswählen.
- 17.1. Den Dialog Positionierung öffnen.
- 17.2. Die Option Inkrementelle Änderungen anwenden aktivieren; man beachte, dass alle Werte unter Verschiebung auf Null zurückgesetzt werden
- 17.3. Unter Drehung
Rotationsachse mit Winkel
einstellen; X-Achse festlegen und Angle (Winkel) auf45 °
ändern; danach die Schaltfläche Anwenden drücken. Dies wendet eine Drehung um die X-Achse an und setzt den Wert des Feldes Angle auf Null zurück. - 17.4. Noch einmal Drehung einstellen, jetzt die Z-Achse festlegen und Angle auf
45 °
ändern; danach die Schaltfläche Anwenden drücken. Dies wendet eine Drehung um die lokale Z-Achse an und setzt den Wert des Feldes Angle auf Null zurück. - 17.5. Die Schaltfläche OK drücken, um den Dialog zu schließen.
18. In der Baumansicht alle Objekte abwählen, dann zuerst Quader003
, den größeren Würfel, auswählen und danach Quader002
, den kleineren Würfel.
- 18.1. Danach die Schaltfläche Differenz drücken. Dies erstellt das Differenzobjekt
Cut001
. Dies ist ein hohler Körper, der den BasiskörperCut
nur an bestimmten Ecken überschneidet.
19. Um dies zu veranschaulichen, können wir die Ansicht-Eigenschaften im Eigenschafteneditor ändern.
- 19.1.
Quader004
undQuader005
auswählen, im Reiter Ansicht den Wert von Visibility (Sichtbarkeit) auffalse
ändern oder die Leertaste drücken. - 19.2.
Cut001
auswählen, den Wert von Shape Color anklicken, um den Dialog Farbauswahl zu öffnen und einen roten Farbton auszuwählen; abschließend auch den Wert von Transparency auf90
ändern.
Ein gedrehter hohler Festkörper, der als Beschnittobjekt für einige Ecken des inneren Festkörpers verwendet wird
Beschneiden der Ecken 2
20. In Der Baumansicht Cut001
auswählen, im Reiter Ansicht den Wert von Visibility (Sichtbarkeit) auf false
ändern oder die Leertaste drücken.
21. In the tree view select Cube004
and Cube005
, in the View tab, change the value of Visibility to true
, or press Space in the keyboard.
- 21.1. Open the Placement dialog.
- 21.2. Tick the option Apply incremental changes; notice that all Translation values are reset to zeroes.
- 21.3. Change the Rotation to
Rotation axis with angle
; Axis toX
, and Angle to45 deg
, then click on Apply. This will apply a rotation around the X-axis, and will reset theAngle
field to zero. - 21.4. Change the Rotation again, now Axis to
Z
, and Angle to-45 deg
, then click on Apply. This will apply a rotation around the local Z-axis, and will reset the Angle field to zero. - 21.5. Click on OK to close the dialog.
22. In der Baumansicht alle Objekte abwählen, dann zuerst Quader005
, den größeren Würfel, auswählen und danach Quader004
, den kleineren Würfel.
- 22.1. Danach die Schaltfläche Differenz drücken. Dies erstellt das Differenzobjekt
Cut002
. Dies ist ein hohler Körper, der den BasiskörperCut
nur an bestimmten Ecken überschneidet.
23. Um dies zu veranschaulichen, können wir die Ansicht-Eigenschaften im Eigenschafteneditor ändern.
- 23.1.
Cut002
auswählen, den Wert von Shape Color anklicken, um den Dialog Farbauswahl zu öffnen und einen rosafarbenen Farbton auszuwählen; abschließend auch den Wert von Transparency auf90
ändern.
Ein gedrehter hohler Festkörper, der als Beschnittobjekt für einige Ecken des inneren Festkörpers verwendet wird
Das Modell fertigstellen
24. Sicherstellen, dass alle Objekte sichtbar sind. In Der Baumansicht alle Objekte auswählen, im Reiter Ansicht den Wert von Visibility auf true
ändern oder die Leertaste drücken.
The internal hollowed solid, together with the external objects which will be used to cut it.
25. In the tree view de-select the objects; then select Cut
first, and then Cut001
.
- 25.1. Then press Cut. This will create
Cut003
.
The internal hollowed solid, cut by Cut001
.
26. In the tree view de-select the objects; then select Cut003
first, and then Cut002
.
- 26.1. Then press Cut. This will create
Cut004
. This is the final object. - 26.2. Select
Cut004
, click on the Shape Color value to open the Select color dialog, then choose a green color; also change the value of Line Width to2.0
.
The internal hollowed solid, cut by Cut001
and Cut002
. Final model.
27. Real objects don't have perfectly sharp edges or corners, so applying a fillet to the edges can be done to refine the model.
- 27.1. In the tree view, select
Cut004
then press Fillet. - 27.2. In the Fillet edges task panel go to Selection, choose Select edges, and then press All. As Fillet type choose
Constant radius
, then set Radius to1 mm
. - 24.3. Press OK. This will create a
Fillet
object. - 27.4. In the View tab, change the value of Line Width to
2.0
.
Final whiffle ball model with fillets applied to the edges.
- Grundkörper: Würfel, Kegel, Zylinder, Kugel, Torus, Grundkörper, Shapebuilder
- Objekte ändern: Boolesche Operationen, Vereinigung, Schnitt, Ausschneiden, Join features, Connect, Embed, Cutout
- Aufteilungswerkzeuge: Boolesche Fragmente, Slice a part, Slice, XOR, Part Defeaturing
- Verbund: Erzeuge Verbund, Verbund auflösen, Compound Filter; Extrudieren, Kanten abrunden, Drehen, Schnitt, Schnitte..., Abschrägen, Spiegelung, Ruled Surface, Sweep, Loft
- Offset-Werkzeuge: 3D Offset, 2D Offset, Dicke, Projection on surface
- Erste Schritte
- Installation: Herunterladen, Windows, Linux, Mac, Zusätzlicher Komponenten, Docker, AppImage, Ubuntu Snap
- Grundlagen: Über FreeCAD, Graphische Oberfläche, Mausbedienung, Auswahlmethoden, Objektname, Programmeinstellungen, Arbeitsbereiche, Dokumentstruktur, Objekteigenschaften, Hilf FreeCAD, Spende
- Hilfe: Tutorien, Video Tutorien
- Arbeitsbereiche: Std Base, Arch, Assembly, CAM, Draft, FEM, Inspection, Mesh, OpenSCAD, Part, PartDesign, Points, Reverse Engineering, Robot, Sketcher, Spreadsheet, Start, Surface, TechDraw, Test Framework, Web