Olika metoder för 3D-modellering i IRONCAD

IRONCAD är på flera sätt ett otroligt mångsidigt 3D CAD-system. För att skapa och modifiera en part i 3D-scenen finns det i huvudsak tre "parallella" metoder som kan användas och t.o.m. kombineras, fler metoder än i de flesta andra 3D CAD-system.

I ett tidigare inlägg berättade vi om att IRONCAD har många olika "parallella" typer av parter (3D-element). För att ta fram någon av dessa olika typer kan man alltså nyttja olika metoder som vi ska berätta närmare om i det här inlägget.

IRONCAD erbjuder dessa olika metoder för att skapa modeller i 3D-scenen

1) Flexibel feature- och historiebaserad modellering
Unikt för IRONCAD - det enklaste och snabbaste arbetssättet för 3D CAD!
‍

2) Direkteditering
En grundmetod enligt en princip som även kallas för Direct Face Modeling, där man drar direkt på ytor för att ändra formen på geometrierna. Den är väldigt populär och används av diverse 3D CAM-system eller "rena" 3D CAD-direktediterare. Med IRONCAD nyttjas dessutom två skilda varianter;
2a) Innovative Part - Direct Face Modeling
2b) Structured Part - Direct Face Modeling
‍

3) Parametrisk feature- och historiebaserad modellering
IRONCAD's egna version av den gamla klassiska metodiken med strikt/låst och förutsägbar trädstruktur i parten som för de flesta är en sorts "industristandard för 3D CAD", även om man i de 3D CAD-system som främst nyttjar denna metodik oftast lägger en stor del av tiden i 2D-sketchen snarare än "direkt" på 3D-modellen.

Här nedan går vi mer i detalj igenom vad som främst särskiljer metoderna åt. Vi börjar med...

‍

1) Flexibel feature- och historiebaserad modellering

Unikt för IRONCAD - det enklaste och snabbaste arbetssättet för 3D CAD!

Perfekt för snabba koncept eller stora layouter men även optimal för bl.a. frästa, svarvade, snickrade eller 3D-printade detaljer som snabbt byggs upp och används för traditionell maskinkonstruktion eller inredningsdesign. Enkla plastmodeller och gjutformer går även det snabbt och smidigt att ta fram.

Denna ytterst flexibla metod används främst för att skapa solida parter av typen Innovative Part eller ytmodeller genom Surface Part, men delar av denna smidiga teknik används också för andra typer av parter som Structured Part eller Sheet Metal Part.

Principer och verktyg

-> Skapa nya geometrier (Shape features så som Extrude/Spin/Sweep/Loft) genom att dra ut delvis färdiga former från kataloger.

-> Single-Body-princip med ett "komplett och kompakt" historieträd som är lätt att förstå, med redigerbara features under parten.

-> Redigera formen på features genom smidiga handtag som modifierar sketchlinjer och/eller ytor, men som bibehåller alla features var för sig i rätt ordning, och nyttja befintlig geometri inom eller utanför samma part som hjälp att "snappa" mot.

-> Redigera linjerna i Sketchen enbart vid tydligt behov, använd annars handtagen.

-> Flytta, kopiera och länka features med verktyget TriBall där man kan nyttja befintlig geometri inom eller utanför samma part som hjälp att "snappa" mot.

-> Ta bort "parent" feature utan att råka ut för rebuild error! Detta eftersom samtliga "länkade features" är likvärdiga i trädstrukturen, oavsett ordning.

-> Återanvänd helt eller delvis färdiga enskilda eller grupperade features (samt parter och sammanställningar) i kataloger.

-> Applicera constraints i sketchen eller mellan modeller enbart vid tydligt behov, t.ex. för enkla eller något komplexa parametriska familjemodeller och varianthantering.

Flexibel, därför att du bestämmer

En av de främsta anledningarna till varför denna metod kallas för "flexibel" är för att det är du som användare som väljer;

-> Ska jag eller ska jag inte lägga constraints i sketchen? Oftast inte, handtagen gör det enklare och snabbare att ändra!

-> Ska jag eller ska jag inte lägga constraints mellan features? Oftast inte, kombinationen av TriBall och olåsta/låsta Smart Dimensions ger dig den bästa kontrollen!

-> Ska jag eller ska jag inte lägga constraints mellan parter?  Oftast inte, kombinationen av TriBall och olåsta/låsta Smart Dimensions ger dig den bästa kontrollen!

Se hur det fungerar

Denna video visar hur man snabbt slänger ihop en enkel schematisk modell med drag-och-släpp-tekniken. Varje feature som läggs till är en sketchbaserade extrudering, men istället för att modifiera den på "klassiskt vis" via sketchens rutnät används de smarta handtagen för att ändra på sketchens linjer och man kan "snappa" mot befintlig geometri eller skriva det mått som passar för tillfället. Videon saknar ljud då denna artikel kan läsas på flera språk.

Förutom features kan man även dra ut parter och sammanställningar från kataloger, vilket gör det smidigt att jobba med layouter eller snabba koncept för att sälja in en särskild kundunik lösning på kortast möjliga tid. Detaljerna hinner man lägga tid på att reda ut efter att själva konceptet är klart och godkänt!

Kataloger kan även innehålla metadata som färg, material eller andra återanvändbara egenskaper som snabbt kan appliceras på parter och sammanställningar, samt små eller stora "programsnuttar"/script/tillägg kopplade till plugins skapade via det öppna IC API.

Så här enkelt kan man plocka ihop en robot i ett tidigt skede av ett nytt projekt, där en 2D-ritning nyttjas som grund.

Se mer om smarta automationslösningar i IRONCAD här.

‍

‍

2) Direkteditering

En grundmetod enligt en princip som även kallas för Direct Face Modeling, där man drar direkt på ytor för att ändra formen på geometrierna. Den är väldigt populär och används av diverse 3D CAM-system eller "rena" 3D CAD-direktediterare.

‍Med IRONCAD kan denna metod utföras på två olika sätt, beroende på vilken typ av part som modifieras. Antingen genom att inte nödvändigtvis skapa nya features för varje moment som utförs (Innovative Part) eller genom att alltid skapa nya features baserat på varje moment som utförs (Structured Part). Detta beskrivs även i vårt tidigare inlägg om olika typer av parter i IRONCAD.

2a) Innovative Part - Direct Face Modeling

Med denna metod kan man modifiera importerade 3D-modeller direkt, utan att "skapa historia" under parterna, genom den smarta teknik som utvecklades av HP's ingenjörer under sent 80-tal och sedan vidareutvecklades till det som idag är en viktig del av IRONCAD och används med solider av typen Innovative Part eller ytmodeller av typen Surface Part.

Principer och verktyg

-> En importerad geometri visas som en BRep*-feature direkt under parten och kan vara antingen en solid eller yta.
*BRep är en förkortning av Boundary Representation, vilket betyder "en topologisk representation av ytterområden".

-> Redigera formen på features genom smidiga handtag som direkt modifierar den markerade geometrin och dess anslutande ytor. Principen är väldigt enkel; förläng eller vrid en yta och geometrin uppdateras så länge man inte behöver tillföra nya ytor. Ytor kan dock automatisk tas bort för att kunna verkställa en viss ändring. Nyttja befintlig geometri som hjälp att snappa mot, inom eller utanför samma part.

-> Flytta, vrid och/eller kopiera markerade ytor med verktyget TriBall där man kan nyttja befintlig geometri som hjälp att snappa mot, inom eller utanför samma part.

-> Ta bort ytor/fickor/radier/faser genom ett enkelt högerklick.

-> Omvandla markerade ytor till fristående features genom ett enkelt högerklick, för att vid behov modifiera eller dölja den efterhand.

Se hur det fungerar

Denna video visar hur man med DFM-tekniken på ett väldigt enkelt sätt kan modifiera importerad geometri som kommer från ett annat CAD-system, oavsett vilket CAD-system (så länge det är baserat på solid geometri / BRep) blir resultatet detsamma i IRONCAD. Videon saknar ljud då denna artikel kan läsas på flera språk.

‍

2b) Structured Part - Direct Face Modeling

Samma sorts Direct Face Modeling-metod applicerat på en Structured Part ger en del skillnader. Här sparas varje moment som en sorts "features" i trädet.

Principer och verktyg

-> En importerad geometri visas som en BRep-feature direkt under parten.

-> Högerklicka på en yta för att snabbt välja mellan Move, Match eller Delete eller starta först motsvarande verktyg och markera sedan ytan/ytorna.

-> Flytta, vrid och/eller kopiera markerade ytor med verktyget TriBall och nyttja befintlig geometri som hjälp där varje moment skapar en ny Move Face-feature i trädet.

-> Matcha en yta mot en annan yta vilket skapar en ny Match Face-feature i trädet.

-> Ta bort markerade ytor/fickor/radier/faser som vid varje tillfälle skapar en ny Delete Face-feature i trädet.

Se hur det fungerar

Videon visar hur denna metodik kan användas på en Structured Part. Vid ett få antal förändringar kan det ibland vara en fördel att dessa DFM-händelser sparas inom parten, men det kan även ge negativa följdeffekter då vissa typer av ändringar kan motsäga varandra och motverka att en viss ändring alls kan utföras. Videon saknar ljud då denna artikel kan läsas på flera språk.

‍

2c) Sheet Metal Part - Direct Face Modeling

Vi listar den här trots att det för närvarande inte går att nyttja Direct Face Modeling-metodiken på en Sheet Metal Part. Det finns planer på att implementera metoden för att "indirekt" kunna modifiera sketchen för features, genom att med TriBall flytta en eller flera ytor som uppdaterar formen och/eller positionen på linjerna i sketcher.

‍

‍

3) Parametrisk feature- och historiebaserad modellering

IRONCAD's egna version av den gamla klassiska metodiken med strikt/låst och förutsägbar trädstruktur i parten som för de flesta är en sorts "industristandard för 3D CAD", även om man i de 3D CAD-system som främst nyttjar denna metodik oftast lägger en stor del av tiden i 2D-sketchen snarare än "direkt" på 3D-modellen.

Metoden används i IRONCAD enbart genom Structured Part vilket är en typ av part som dom allra flesta som använder IRONCAD sällan eller aldrig stöter på eller ens behöver lära sig att använda.

Det finns en intressant tråd på IronCAD's användarforum där användare lägger in exempel på Structured Parts.

Principer och verktyg

-> Använd med fördel linjebaserade skisser (Sketch) med eller utan "fullt definierade" regler (constraints).

-> Multi-Body-princip där grupper av features hanteras som enskilda "bodies" i en part. Man kan delvis likna det vid "sammanställningar av features".

-> Passar bra vid vissa typer av parametriska tabellstyrda familjemodeller och varianthantering samt mer komplexa gjut- eller plastmodeller.

-> Nyttja tekniken med fullt associativa features för att bygga komplexa geometrier genom en sorts "programmerad" modell.

-> Skapa ytmodeller med associativa sketcher, 3D-kurvor och yt-genererande (Surface) features.

-> Design Intent (planera din konstruktion) är en viktig grundsten för framtida ändringar på förutsägbara sätt. Men det kan också motverka möjligheten att utföra oförutsedda ändringar. OBS! Med detta arbetssätt är det naturligt att man ibland måste backa eller helt enkelt börja om från början när man behöver göra en ändring som inte är planerad på förhand.

-> Även här kan dock IRONCAD's patenterade dra-och-släpp-teknik från kataloger nyttjas, samt de olika typerna av handtag för att modifiera sketcher/features, vilket gör att Structured Part i IRONCAD är en på många sätt mer modern och smidig variant av denna gamla och stela metodik.

Se hur det fungerar

Denna video visar hur trädstrukturen ser ut i en väldigt enkelt uppbyggd Structured Part och och hur dess Rollback State-funktion fungerar. Videon saknar ljud då denna artikel kan läsas på flera språk

‍

Gruppera modeller tillsammans i 3D-scenen med Assembly

Alla dessa parter hanteras tillsammans samtidigt i 3D-scenen som även den ger flera unika fördelar;

-> Arbeta alltid i Assembly-läget - äkta Top-Down! Full kontroll hela vägen från översta toppsammanställning ned till minsta feature.

-> Gruppera parter i "mappar". Lägg till och ta bort dem från mappen närhelst behovet uppstår. En "mapp" är alltså en sammanställning. Så enkelt!

-> Varje objekt har en Ankarpunkt som kontrollerar dess XYZ-position i 3D-rymden. Självklart och lätt att förstå.

-> Verktyget TriBall positionerar objekt i 3D-rymden. Smidigt och ger full kontroll!

-> Måttsättning genom Smart Dimensions kan också positionera objekt i 3D-rymden. Välj själv när du vill se mått mellan parter.

-> Historieträdet kan aldrig "kollapsa", eftersom det inte finns (behövs!) några constraints/referenser som kan sluta fungera när du gör oförutsedda ändringar.

-> Använd Constraints enbart vid behov, för att låsa objekt i relation till andra och sedan kunna nyttja kinematik/mekanismer.

‍

Det finns mer att berätta om fördelarna med 3D-scenen och IRONCAD's unika assembly-hantering, men för att fördjupa oss om det behövs ett separat inlägg.