W większości przypadków – a zwłaszcza gdy klient dostarczył jedynie opis lub rysunek 2D części – pierwszym krokiem w procesie obróbki jest zbudowanie cyfrowego modelu żądanej części. Model ten będzie precyzyjną, wirtualną reprezentacją 3D wymiarów, płaszczyzn i konturów części. W programowaniu CAD (projektowanie wspomagane komputerowo) istnieją trzy główne typy modeli: szkieletowe, powierzchniowe i bryłowe. Każdy z nich ma swoje mocne i słabe strony. Ten blog opisuje, czym są modele szkieletowe, powierzchniowe i bryłowe oraz jak z nich korzystać.
Czym są modele Wireframe?
Modele szkieletowe są najstarszą z trzech wymienionych technologii, ale w żadnym wypadku nie są przestarzałe. Często pierwszy model jakiejkolwiek obrabialnej części jest tworzony w technologii wireframe. Model szkieletowy to cyfrowa reprezentacja obiektu 3D, ale tylko na jego krawędziach – a konkretnie tam, gdzie spotykają się dwie sąsiadujące, ale odrębne płaszczyzny. Krawędzie te są ograniczone linią, tak jakby projekt był modelem części wykonanym z metalowego drutu. Wyobraź sobie sposób, w jaki narysowałbyś przezroczysty sześcian. To jest model szkieletowy.
Zaletą rozpoczęcia pracy z modelem szkieletowym jest możliwość dokładnego i precyzyjnego obliczenia podstawowej struktury części. W interfejsie Mastercam wszystkie modele szkieletowe mogą być obracane, zmniejszane, powiększane i edytowane za pomocą prostych kliknięć myszą. Modele szkieletowe są wyjątkowo wydajne w bardzo specyficznych zastosowaniach kontroli narzędzi.
Czym są modele Surface?
Następne w kolejce jest modelowanie powierzchniowe: bardziej wyczerpujące niż wireframe, ale nieco prostsze niż modelowanie bryłowe. Modele powierzchniowe, w przeciwieństwie do szkieletów, reprezentują “skórę” części. Gdybyś pomalował obiekt farbą w sprayu i pomalował wszystkie jego wgłębienia, otwory i zagłębienia, farba reprezentowałaby powierzchnie pokrywające wszystkie cechy części. Jednak model ten nie zawierałby informacji o objętości, grubości ani o tym, jak każdy element pomalowany natryskowo odnosi się do siebie nawzajem. Zasadniczo jest to pusta skorupa reprezentująca część.
Daje to użytkownikowi przewagę, gdy kształt zewnętrzny musi zostać dostosowany w sposób, który byłby niemożliwy w przypadku kompletnego modelu bryłowego. Na przykład, jeśli część wymaga zbudowania powierzchni jedna po drugiej, modelowanie powierzchniowe jest idealnym rozwiązaniem, ponieważ do powierzchni nie musi być dołączona żadna inna geometria. Gdybyś spróbował zrobić to z modelem bryłowym, musiałbyś zbudować wiele powierzchni jednocześnie. Modelowanie powierzchniowe daje znacznie większą swobodę, jeśli chodzi o kontur i kierunek. Chociaż możliwe jest zbudowanie kompletnego modelu przy użyciu wyłącznie technik modelowania powierzchniowego, programowanie CAM zwykle opiera się na połączeniu z modelowaniem bryłowym. Ze względu na matematykę stojącą za ich konstrukcją, istnieją również bardzo złożone kształty, które najłatwiej modelować jako powierzchnię.
Czym są modele bryłowe?
Podczas gdy modele szkieletowe i powierzchniowe pokazują określone sekcje części, modele bryłowe są w zasadzie dokładnymi replikami części w przestrzeni cyfrowej. Oznacza to, że wewnętrzne cechy i dokładna grubość powierzchni są precyzyjnie renderowane w modelu, podobnie jak krawędzie i powierzchnie. Model bryłowy silnika samochodowego może zostać pocięty, aby pokazać szczegółowe przekroje pod dowolnym kątem. Ponieważ bryły reprezentują pełną wersję 3D części, poszczególne elementy mogą być przenoszone, zmieniane, duplikowane lub usuwane, a dotknięte obszary również ulegną zmianie bez konieczności indywidualnego modelowania każdej sekcji, tak jak w przypadku powierzchni.
Jak łączone są szkielety, powierzchnie i bryły?
Większość modeli powierzchniowych i bryłowych zazwyczaj zaczyna się od jakiegoś szkieletu. Ten pierwszy model daje programiście przewagę polegającą na prawdziwym zrozumieniu podstawowej struktury części. Często ten widok daje im pierwszy pomysł na to, jak część zostanie obrobiona. Należy jednak pamiętać, że niektóre modele bryłowe nie będą miały szkieletu, jeśli zostaną zapisane jako “cegła”. Nie spowoduje to jednak, że część będzie niemożliwa do obróbki lub model będzie nieedytowalny.
Z modelu szkieletowego można zbudować kolejny model powierzchniowy lub bryłowy. W przypadkach, gdy część projektu jest wyrażona jako model powierzchniowy, a część jako model bryłowy, Mastercam pozwala użytkownikom wybrać oba razem i obrabiać je jako jedną całość.
Spróbuj sam!
A co najlepsze? Możesz bawić się technikami modelowania szkieletowego, powierzchniowego i bryłowego w pełnej funkcjonalności w zaciszu własnego domu. I to za darmo. Pobierz darmową wersję Mastercam Learning Edition już dziś, aby eksperymentować z Wireframe, powierzchniami i modelowaniem bryłowym.
