Основи на 3D моделиране: 34 стъпки (със снимки)

3D моделирането се използва в различни приложения за представяне на физически обекти на компютъра. 3D моделирането е подмножество на Computer Aided Design (CAD), в което използвате компютър, за да подпомогнете процеса на проектиране за всякакъв вид проектиране. Той се използва в различни приложения, най-вече когато става въпрос за проектиране на части на компютъра, за да се подпомогне създаването или визуализирането на тези части. Компютърният модел се използва за комуникация на размерите, типовете материали и т.н. на всеки, който разглежда дизайна, и може да се използва за създаване на контролни пътеки за компютърно-цифрово управлявани (CNC) машини.

3D моделирането като цяло прави процеса на проектиране на продукта по-ефективен. Програмите за моделиране ви позволяват да създавате и визуализирате крайните продукти, да променяте и оптимизирате проектите, както и да проектирате документи, измервания и материали лесно. Ако сте чували за 3D печат, 3D моделирането е това, което се използва за проектиране на обекти, преди да бъдат отпечатани 3D. В тази инструкция ще научите някои от основите на 3D моделирането и защо е важно.

градина:

Стъпка 1: 3D моделиране в машиностроенето

От филмите до производството, 3D моделирането е изключително полезно. Има стотици различни 3D дизайнерски програми, всяка за специфично приложение. 3D моделирането позволява на инженерите да изхвърлят идеите си, преди те да станат реалност, така че повечето обекти, които виждате около вас, първоначално са били проектирани в софтуер за 3D дизайн от инженерите, преди да бъдат направени. 3D дизайнът е изключително важен по тази причина: инженерите, архитектите и др. Използват 3D CAD програми за проектиране на неща, преди да ги изграждат през цялото време. Например, всеки компонент на вашия компютър е моделиран в софтуер за 3D моделиране, формата и цената на всяка част са оптимизирани за неговото използване и всички модели са събрани в комплект в софтуера, за да се гарантира, че всички те се свързват правилно. След това всички файлове бяха изпратени на производител, където компютърно управляваните машини успяха да направят всички части, а работниците използваха файловете, за да следват стъпките на сглобяване, за да изградят физически компютъра, който сте седнали пред вас.

Стъпка 2: 3D моделиране в филми

Докато 3D CAD програмите традиционно се използват в областта на инженерството, архитектурата и правенето на нещата като цяло, 3D моделирането може да се приложи и в областта на кинематографията. Артисти и дизайнери проектират 3D обекти, същества и светове в програми като Autodesk Maya или 3DS Max за анимации и визуализации на продукти. Всички анимационни филми изискват някакъв 3D дизайн, за да създадат същества и светове във филмите, а някои живи филми включват CGI (компютърно генерирани изображения), за да добавят специални ефекти, детайли и декори, за да създадат сцената и да включат елементи от филм, който иначе не би бил възможен.

Стъпка 3: Начални стъпки

Всички програми за 3D моделиране започват с основите на работа в 3D измерения: прости форми и геометрии. Повечето CAD програми започват с основни форми, или скици на 2D форми, които могат да бъдат "екструдирани" в три измерения, или прости 3D форми като блокове, цилиндри или сфери, чиито размери могат да бъдат регулирани. Над е проста кутия, направена в две различни програми, Tinkercad, проста, въвеждаща програма за 3D моделиране и Autodesk Inventor, професионална 3D CAD програма, използвана за дизайн и симулация на продукти. Можете да програмирате CAD програми за модифициране, редактиране и манипулиране на прости форми, за да създадете по-сложни, както ще покажа в следващите стъпки.

От основните форми и скици, почти всичко може да бъде създадено с помощта на различни инструменти и шаблони, които всяка CAD програма осигурява. Ако сте нов в програма за 3D моделиране, повечето ще имат уводни уроци, за да можете да се запознаете със софтуера. На първо място ще използвам Autodesk Fusion 360, за да покажа някои CAD функции, но почти всички процедури, които ще ви покажа, могат да бъдат намерени в много CAD програми. Това не е урок за Fusion 360, просто ще покажа основната функционалност на 3D CAD софтуера, така че можете да започнете във всяка програма, която искате. Някои програми са малко по-различни от тези, които ще използвам, защото те са настроени по различен начин, но не се тревожете! Надяваме се, че все още ще можете да ги разберете. Първата ви стъпка трябва да бъде да намерите програма за 3D моделиране, която отговаря на вашите нужди. По-долу са изброени няколко. Опитайте ги и можете да започнете да проектирате!

Безплатни 3D програми за проектиране

Autodesk 123D: Група безплатни приложения и програми, предназначени да направят 3D дизайна лесен
Tinkercad: Много проста, безплатна онлайн CAD програма, предназначена за създаване и отпечатване на 3D съдържание
SketchUp: Друга проста, лесна за научаване CAD програма
OpenSCAD: Инструмент за 3D дизайн за програмисти, използвани за лесно променящи се дизайни
Blender: Инструмент за 3D дизайн, използван за по-естествени обекти, с възможности за скулптура, визуализация и анимация, използвани от много независими студия

Безплатно за студенти

Изобретател на Autodesk: Професионален софтуер за механичен дизайн, използван за създаване и оптимизиране на проектирани системи
Autodesk Fusion 360: CAD-платформата, базирана на облак, използвана за подпомагане на дизайнерите през целия процес на проектиране, инженеринг и производство
Autodesk Maya: обширен софтуер за 3D моделиране и анимация, използван в много игри и филми
Макс. 3DS: Софтуер за 3D моделиране и анимация, използван за презентации, анимации и визуализации на дизайна

Друг софтуер за 3D дизайн

Solidworks: Инженеринг 3D дизайн софтуер с множество пакети за подпомагане в проектирането за специфични приложения
Rhino: много гъвкав софтуер за 3D моделиране, използван за моделиране на всичко - от животни до сгради
TurboCAD: Професионален софтуер за 3D моделиране за архитектура и механичен дизайн

Стъпка 4: Типове файлове

Повечето 3D дизайн софтуер ви позволява да създадете няколко различни типа файлове. Почти всички от тях ви позволяват да създавате частични файлове и сборни файлове, защото всеки продукт е или един елемент, или комбинация от различни части. Частите представляват единични компоненти, а възлите представляват комбинации от части или други възли. Чертежите, по-малко използван тип файлове, са 2D визуализации на 3D проекти, които помагат на дизайнерите да предават информация за своята част или монтаж на други лица на един лист хартия. Програмите за проектиране могат да съдържат и други типове файлове, които могат да помогнат на дизайнерите и инженерите да представят, симулират, анимират или изработят своите проекти.

Стъпка 5: Дизайн на околната среда

Всички CAD програми имат подобна проектна среда, която ви позволява да преглеждате, редактирате и документирате вашите CAD файлове. Самият файл се намира в центъра на средата, а инструментите за манипулиране на файла се намират около краищата. Отново, ако използвате различна програма, тези инструменти може да са на различни места, но аз ще прегледам най-често срещаните инструменти и неща, които ще видите в прозореца, когато отваряте файл.

Стъпка 6: Преглед на инструментите

Тези инструменти (разположени в долния център на прозореца) се използват за преглед на вашия модел в различни ориентации. С тези инструменти можете да завъртате, премествате или увеличавате файла си и дори да зададете нормалния ъгъл на гледане на определено лице или равнина. С тези инструменти можете да фокусирате прозореца си върху някои аспекти на дизайна, ако работите върху тях. Тези инструменти също така ще ви позволят да промените фона, перспективата и осветлението от ваша страна.

Стъпка 7: История на дизайна

Лентата за история на дизайна показва всички действия, които сте предприели, за да редактирате дизайна си. Този инструмент е доста често срещан в софтуера за дизайн и е изключително полезен, тъй като ви позволява да се върнете назад и да редактирате минали действия, които сте предприели във вашия дизайн, включително промените, премахнете или промените функциите, или просто превъртете назад и рестартирайте от определена точка. Този инструмент също е удобен, тъй като позволява на вас и другите да видят как сте създали тази част.

Стъпка 8: Дърво на функции

Дървото на функции, подобно на Историята на дизайна, следи работата ви. Въпреки това, вместо да показвате работата си хронологично, тя я показва по вид операция. В част от документа можете да използвате дървото с функции, за да видите всички скици, които сте добавили към частта, и можете да изберете да преглеждате или скривате операции, тела и функции. В една сборка можете да използвате дървото на функциите, за да видите кои части имате и как са свързани помежду си.

Стъпка 9: Лента с инструменти

Лентата с инструменти е много важен компонент на CAD софтуера, това е, което ви позволява да създавате 3D форми. Всеки раздел на лентата с инструменти съдържа функции или действия, които ви позволяват да оформяте и редактирате своя модел. Въпреки че организацията на инструментите във всяка CAD програма ще бъде различна, повечето от функциите, които почти винаги ще можете да намерите някъде по многото раздели на лентата с инструменти на вашата CAD програма. Ако не можете да намерите конкретен инструмент, не се притеснявайте! Възможно е да е с друго име, така че можете да опитате да търсите термин в рамките на програмата си или да търсите онлайн.

Стъпка 10: Самолети, оси и точки

Преди да започнем да изграждаме нещата, бих искал да представя някои важни части от софтуера за 3D дизайн: референтни геометрии. Това са равнини, оси и точки, които можете да използвате, за да намерите вашата част и нейните функции в 3D пространството. Всички файлове ще започнат с базовите референтни геометрии, центрирани около произхода, или "нулевата точка", която CAD софтуерът определя като точка (0,0,0) в 3D пространство. CAD програмите функционират в декартова координатна система, така че всички точки се дефинират от x, y и z разстояния от произхода. Осите X, Y и Z се простират от произхода и образуват равнините XY, YZ и XZ. Всички тези референтни геометрии могат да бъдат споменати в скици и характеристики при проектирането на частта. Скици, за които ще говоря скоро, се дефинират от равнината, на която лежат, и в рамките на скици и други характеристики, осите и произходът могат да се отнасят за създаване на измерения. Можете също така да създавате нови равнини, оси и точки другаде във вашия 3D модел, който ще разгледам малко по-късно.

Стъпка 11: Части

Частични файлове са основните компоненти на софтуера за 3D дизайн. Файловете от части представляват единични компоненти или части, които могат да бъдат или собствена единица, или част от по-голям комплект, който ще разгледам по-късно. При проектирането на част, можете да използвате широк спектър от 2D помощни програми за скициране и 3D формиращи инструменти в софтуера за моделиране, за да създадете специфичната 3D форма, която искате. Например, предният панел на компютъра в изображението по-горе е създаден с помощта на различни екструзии, скулптури и режещи функции, а джантата на колелото на колата е направена с функции на въртене, дупки и фаски, наред с други неща. И двете започнаха като прости форми и стъпка по стъпка дизайнерът създаде завършения, подробен модел. Производителят може да използва файла, за да получи информация за това как да направи частта, включително размерите и допустимите отклонения, материала и дори окончателното покритие на боята, което частта трябва да получи.

Стъпка 12: Скици

Добре, нека започнем просто, в две измерения. В част файл, лентата с инструменти за скица ви позволява да създавате 2D чертежи, които след това можете да използвате за генериране на 3D фигури, или просто да използвате за справка, когато проектирате част. Като кликнете върху „Създаване на скица“, можете да изберете самолет или лице, на което да стартирате скицата. Лентата с инструменти ще се отвори с различни действия, които можете да направите; те включват инструменти за рисуване, ограничения и инструменти за измерване. Основните инструменти за рисуване ще ви позволят да създадете някои основни форми, като правоъгълници, кръгове, дъги, полигони и дори текст. Имайте предвид, че в Fusion 360 затворените форми се попълват, докато отворените форми не го правят.

Стъпка 13: Размери и ограничения

Когато първоначално се начертават скици, те са неограничени. Няма никакви измерения или ограничения, свързани с дадена линия, когато е създадена за първи път, така че можете да я преместите на равнината на скица. Добра практика в CAD програмите е да измерите и ограничите скиците си по подходящ начин, така че да не се объркат случайно или да се променят. Четириъгълникът в първото изображение по-горе е ограничен само в това, че един от нейните върхове е в началото. Освен това мога да избера някоя от линиите или точките в скицата и да ги влача. За да направя фигурата, която искам, трябва да използвам инструмента за измерение, за да го направя правилния размер и ограниченията за създаване на отношения, които искам между четирите реда.

В третото изображение ще видите, че използвах инструмента за измерение, за да задавам ъгли и измерения, които искам. Този инструмент фиксира тези компоненти в тези специфични размери. Въпреки това, формата все още може да се движи справедливо, защото не е напълно ограничена. Вместо да оразмеряваме всеки аспект на формата, мога да използвам лентата с инструменти на ограниченията, за да задавам определени правила за формата.

В четвъртото изображение можете да видите, че съм използвал някои ограничения, за да поставя някои правила за моята форма. Направих хоризонталната линия на дъното, направих горната линия успоредна на долната и поставих левите и десните линии равни една на друга. Сега напълно дефинирах успоредника.

В някои програми, ако функцията на скица е напълно дефинирана и вече не може да се движи, тя ще се превърне в различен цвят, за да ви уведоми, че вече не може да се движи. Въпреки че е важно да определите напълно скиците си, когато финализирате модела си, за да предадете на останалите измеренията, и за да сте сигурни, че няма да случайно промените нещо за вашата част, може да искате да оставите скица без ограничения, така че да можете да играете с неговия размер и форма и вижте как тя влияе на вашия 3D модел.

Стъпка 14: Други инструменти за скица

Няма да покривам всеки един инструмент, но ще разгледам някои от най-често използваните инструменти за скици, така че да знаете какви функции можете да изпълнявате в рамките на скица.

сплайн: Гладка линия, която ще се извива и ще се адаптира, за да прихване много дефинирани точки в скицата и да поддържа своята непрекъснатост.

Изместване: Създава подобна характеристика на избраната единица, която се компенсира от дадено разстояние от избора (ако селекцията е затворен цикъл, тя ще компенсира целия цикъл извън или извън селекцията)

Филе: Кръгове са избрани ъгли с даден радиус

Подстригване: Подрязва линия до най-близката крайна точка (Пример: ако имаше две пресичащи се линии и инструментът за подстригване беше използван от едната страна на една линия, той ще премахне тази страна и ще създаде крайна точка към подрязаната линия в пресечната точка)

Разшири: Разширява линия до следващата крайна точка (Пример: Линията се изчертава в полето, когато се използва инструментът за разширяване, крайните точки на линията ще се простират до краищата на кутията.)

Mirror: Отразява избрания обект на скица в даден ред

Правоъгълен шаблон: Повтаря избрани обекти за определен брой пъти в редове и / или колони.

Кръгов шаблон: Повтаря избраните обекти радиално около централната точка.

Проект / Конвертиране на: Прожектира силуетите или ръбовете на избрани геометрии или лица извън скицата в линии на равнината на скица.

Строителни линии: Преобразува избраните линии в "конструктивни линии", което означава, че те могат да бъдат използвани за подравняване или водещи скици, но не са част от "истинската" скица (Те не пречат на затворени контури или екструдирани функции)

Стъпка 15: Въвеждане на скици в 3D

След като сте начертали скица, има няколко неща, които можете да направите с нея, за да я пренесете в три измерения. В повечето CAD програми всички 3D функции се генерират от 2D скици. Самите скици определят формата или пътя на функцията, а различни характеристики ще направят различни неща, за да приведат скицата в три измерения. Когато казвам функция, имам предвид действието, което съм извършил в работното пространство. Характеристиките могат да бъдат всяко действие, което променя модела, и те ще се появят в историята на дизайна и дървото на характеристиките. Ако искате да редактирате създадена функция, всичко, което трябва да направите, е да отидете в скицата, която определя нейната форма и да променяте желаните части от скицата. Четирите най-често срещани вида действия са екструдиране, въртене, метене и тавани. Всички тези операции могат да добавят или изваждат материал от триизмерно тяло в зависимост от това, което искате операцията да направи от ваша страна. С тези инструменти повечето 3D форми могат да бъдат създадени и след това се използват други инструменти за редактиране и усъвършенстване на частта.

Стъпка 16: Екструдиране

Екструдирането е най-простият инструмент, необходим за привеждане на обект в 3D. Това, което екструдира, е "издърпване" на 2D скица право нагоре в третото измерение, както е показано на изображението. Можете да използвате и екструдиране, за да отрежете материал от съществуващи тела.

За да използвате функцията extrude, вие избирате затворен цикъл във вашата скица и след това задайте височина, която искате скицата да се разшири до или изрязана. За да зададете височината, можете или да настроите височината на определено измерение, или да позволите на формата да се екструдира към избрана равнина, повърхност или връх в частта.

В някои програми можете да екструдирате и да добавите конус по едно и също време, така че страните на функцията да се намалят в единия край. Този проект или конус може да подпомогне процеса на проектиране при проектирането на производствения процес като леене под налягане, а също така може да бъде полезен, когато създавате конични или пирамидални форми.

Стъпка 17: Въртене

Въртенето се извършва със затворен контур в скица и завърта цикъла около изтеглена линия или ос. Докато екструдите създават равнинни, призматични геометрии, се въртят създават сферични и торо-подобни характеристики.

За да използвате функцията за въртене, избирате затворения контур, който искате да се върти, след което изберете оста, по който искате да се върти. След това можете да зададете ъгъла, под който искате да се върти, или да завъртите част до определена повърхност, връх или равнина.

Стъпка 18: Обхождане

Функцията sweep е много по-свободна от екструдираните или въртящите се функции, тъй като ви позволява да вземете скица със затворен контур и да я преместите по пътя. Метене изисква две скици: единият определя профила, който трябва да бъде преместен, а другият определя пътя, по който да преместваме профила. Метенето позволява да се оформят по-сложни форми, защото вместо просто екструдиране или завъртане на скица, вие плъзгате скица по това, което може да бъде много сложен сплайн или крива.

За да използвате функцията за сканиране, изберете цикъла, който искате да преместите (първата скица), и след това изберете пътя, по който искате да я изместите (втората скица). Ако пътеката е твърде сложна и профилът на контура е твърде голям, сканирането може да се провали.

Стъпка 19: Лофтове

Лофтове са друга по-сложна 3D функция. Подобно на начина, по който се изработват кораби и се изграждат парчета от парчета, таванските помещения ви позволяват да избирате различни скици на множество равнини, за да създадете обтекаеми, извиващи се геометрии с неравномерно напречно сечение.

За да използвате инструмента за таванско помещение, изберете (в ред) скиците, които искате да бъдат част от тавана. Една незадължителна стъпка към създаването на таванско помещение предполага създаване на скици с "водещи криви", които действат като премествания в това, че те насочват къде трябва да вървят определени точки на таванско помещение, докато напречните сечения се преместват от една форма в друга.

Стъпка 20: Инструменти за модифициране и усъвършенстване

След като сте използвали някои от функциите за екструдиране, въртене, почистване или лофт, можете да направите още няколко неща, за да докоснете модела си и да го манипулирате, за да постигнете желания резултат. Ето още няколко действия, които можете да предприемете. Забележете, че те са доста сходни с някои от действията по скица.

Филе: Кръгови ръбове и ъгли до определен радиус. След като частта е произведена, филетата предотвратяват остри ъгли. Запълването на вътрешните ъгли винаги е добра идея, тъй като заоблените вътрешни ръбове облекчават напреженията върху детайла и предотвратяват срязването.

фаската: Фаските създават ъглово лице на избрани ръбове или ъгли. Докато те са добавени предимно за естетическа привлекателност, те могат да бъдат използвани върху части, които се плъзгат един в друг, за да направят процеса на вмъкване по-гладък.

Shell: Издълбава вътрешността на избраното тяло до определена дебелина на стената. Посочените лица могат да бъдат отстранени от тялото.

Проект: Ъглите избрали лицата до определена степен. Ъгловите ъгли са полезни при проектиране на части за процедури за формоване.

дупки: Позволява ви да поставите всякакъв вид дупка в определени точки. Те включват отвори на базата на размера на свредлото, отвори за пробиване, отвори с резба, определени с винтови винтове, зенкери, контрареори и др.

Mirror: отразява избрана характеристика или тяло за избрана равнина.

Правоъгълен шаблон: Повтаря избрани обекти или тела на определен брой пъти в редове и / или колони.

Кръгов шаблон: Повтаря избраните обекти радиално около ос.

Стъпка 21: Органи

И така, какво се случва, ако извършите прекъсване или някаква подобна операция и завършите с няколко парчета от ваша страна? Докато цялото нещо е технически все още една "част", то се разделя на множество неподвижни тела. Множество тела могат да се пресичат, но все още да са от една и съща част, и операциите могат да се извършват върху тела, за да се манипулира частта, която правите. Например, ако сте изследвали някои от възможностите в рамките на extrudes, revolves, sweeps и lofts, може би сте забелязали опция за "ново тяло" или "тяло за сливане". Тези селекции ви позволяват да създадете ново тяло с функцията си (но все пак да е възможно да пресичат стария) или да включите новата функция като част от оригиналното тяло. Ако вече имате няколко тела във вашата част, можете да ги добавяте, изваждате или пресичате, за да постигнете различни видове нови тела със старите. Четирите изображения по-горе показват двете отделни тела и двете тела се съединяват, отрязват и пресичат в този ред.

Присъединете / Добави: Добавя две пресичащи се тела, за да образуват едно.

Нарежете / Изваждане: Изважда едно тяло от друго, за да образува едно тяло с отрицанието на другото, изрязано от него.

Пресичане: Създава едно тяло, състоящо се от пресечната точка между първоначалните тела.

Стъпка 22: Референтни геометрии

Докато скици могат да се правят на всяко плоско лице, понякога ще трябва да скицирате повече от три самолета на произход и лица, които може да сте направили от други функции. Референтните геометрии ви позволяват да създавате нови равнини, оси и върхове, различни от стандартните референтни геометрии, които се появяват, когато стартирате нова част. За да определите изцяло референтните геометрии, трябва да изберете няколко подробности от дизайна, които ще "поправят" геометрията на място. Например, за да определите напълно равнината, ще ви трябват 3 точки. За да определите напълно линията, трябва да имате 2 точки. Ето някои други опции, когато става въпрос за определяне на референтната геометрия:

Самолет:

Отместване от друг самолет или лице
Под ъгъл се завърта около избрана линия или ръб
Допирателна към извита повърхност и съвпадаща с друга характеристика
Между 2 избрани лица или равнини
Чрез 2 неконлинеарни линии или ръбове
Допирателна към извита повърхност и пресичаща точка
По изтеглена пътека

оси:

През цилиндричен предмет
Нормално към лице в избрана област
Чрез пресичането на две равнини
Чрез 2 точки
На избран ръб
Перпендикулярно на лицето и преминаване през избрана точка

върхове:

Вече съществуваща точка или ъгъл на скицата
В пресечната точка на 2 ръба
На пресечната точка на 3 равнини
В центъра на сферична или кръгова функция
В пресечната точка на линия и равнина

Стъпка 23: Формиране на инструменти

Някои 3D CAD програми ще ви позволят естествено да оформите и изваяте вашите модели по много по-естествен начин, отколкото оръдията за тавани. С формирането на функции можете да вземете основен 3D обект, като сфера, куб или призма, и да го оформите чрез плъзгане и скулптуриране на лицата, ръбовете и върховете на фигурите, вместо да редактирате и манипулирате точни размери за форми, начертани в скица. Това позволява създаването на много по-естествени обекти; използване на формиращи инструменти, които създават реалистични лица, животни и гладки, извити повърхности.

Стъпка 24: Сглобявания

Сборките са 3D файлове, които съдържат множество части или други възли. В сборки можете да свържете части заедно с приятели или ограничения, за да изградите 3D модел на цялата система. Монтажът на компютъра по-горе е комбинация от много части и подустройства, необходими за изграждането на компютъра. Асемблите позволяват на дизайнерите да визуализират как целият им продукт ще се събере заедно след като бъде напълно сглобен. В рамките на програмата за 3D моделиране събранието автоматично ще документира своите материали, списък на всички компоненти и техните количества, необходими за изграждането на проекта. Ако разходите за всяка част са известни, тогава дизайнерите и инженерите могат да регулират и препроектират модула, за да намалят разходите за производство и монтаж на целия продукт. Инженерите могат да използват своите възли за документиране на стъпките, необходими за изграждането на крайния продукт, след като компонентите му са произведени. Работата с монтаж е малко по-различна от работата с част, тъй като са налични различни инструменти, които да ви помогнат в процеса на проектиране.

Стъпка 25: Поставяне на файлове с файлове

Когато отворите празен документ за сглобяване, първото нещо, което трябва да направите, е да поставите частите, които искате, в този монтаж. Събранията, като скици, също трябва да бъдат ограничени, освен ако не искате части от вашето събрание да се движат. За да добавите част, можете да използвате инструментите "Добавяне на част" или "Вмъкване на компонент", за да изберете и поставите вашата част. Първият компонент, който поставяте, ще бъде незабавно "фиксиран", което означава, че ако се опитате да го изберете и плъзнете около него, няма да можете да го направите. Произходът на събранието ще започне в началото на тази част. Горният блок е създаден във Fusion 360 и файлът за части за държача на острието е добавен.

Забележка: Процесът на сглобяване в Fusion 360 е малко по-различен от този в други програми. Вместо да отваря нов файл за сглобяване, Fusion 360 има методология за проектиране "отгоре надолу", където можете да проектирате цялата си система в един файл, заедно с частите си. Ако искате да направите нова част, изберете "New Component", когато използвате функция (като екструдиране, въртене и т.н.), за да създадете и работите по нова част. Ако искате да добавите част, която сте проектирали в отделен дизайн, изберете "Create Base Feature".

Стъпка 26: Съединения

Когато имате няколко части във Вашия монтаж, частите ще бъдат поставени, но не са фиксирани надолу. Съвместният инструмент ще ви позволи да ограничите частите си по начина, по който искате те да бъдат ограничени в реалния живот. Като изберете множество лица, ръбове или върхове на различни компоненти, ще можете да ги свържете с приятели. За да създадете приятел, просто изберете частите на всеки компонент, които искате да свържете, и след това изберете това, което искате. Ето няколко различни общи опции за чифтосване:

Твърди / фиксирани папки: Този тип помощник напълно ще фиксира избраните компоненти точно там, където се намират.

Планар / съвпадащ Мате: Прави две равнини или лица една на друга.

Концентричен / Цилиндричен Мате: Позволява на двете селекции (обикновено ръбове, дупки или цилиндри) да се въртят около обща ос.

Tangent / Pin-Slot Mate: Прави две допирателни повърхности (с поне една извита) и могат да се плъзгат един по друг.

Сферична става: Фиксира две точки заедно, но позволява на останалите части да се въртят свободно.

Slider: Избраният компонент ще може да се превежда по дадена ос

Изместване: За всеки тип чифт можете да изберете отместване за помощника, което ще компенсира двете свързани характеристики от дадено разстояние.

За да дефинирате напълно част от позицията, в която искате да я използвате, може да се наложи да приложите няколко помощници към нея. Някои приятели ще ви позволят да зададете лимити за ограничаване на движението на частта. Например, ако сте проектирали превключвател на светлината, може да искате да зададете ограничения на плъзгащото движение на превключвателя на светлината, така че да може да се движи само досега.

Стъпка 27: Движение

Може да не искате напълно да ограничите всяка една част от Вашето събрание, всъщност може да сте изградили Вашето устройство специално, за да визуализирате движението на Вашия дизайн. Има някои помощници, които могат да ви помогнат да създадете желаното движение; например, повечето видове помощници ви позволяват да поставите лимити на помощника, така че да можете да ограничите движението на частта до определена област. Например, резачът на кутията по-горе използва плъзгащо се съединение с граници, за да позволи на фиксатора на острието да се плъзне по прореза в дръжката. Някои програми могат също да анализират къде има контактни точки между тела, така че частите да могат да се движат само докато се свържат с други части. Някои програми ще включват

Стъпка 28: Анимации

Някои софтуерни решения ще ви позволят да анимирате движещи се компоненти на вашия дизайн. Това може да е полезно, защото ви позволява да записвате видеоклипове от вашия дизайн. Анимациите могат да се използват за лесно показване на другите, как механизмът, който имате, работи. Докато програми като Fusion 360 ви позволяват да правите прости анимации, за да покажете движението на механизъм, повече програми, фокусирани върху анимацията като Autodesk Maya, позволяват на дизайнерите да реализират дизайна си с цели сцени и светове, в които могат да "филмират" анимационни филми.

Стъпка 29: Външен вид и визуализация

Ако показвате своя 3D модел на някой в презентация или на хартия, или просто искате да получите наистина хубава снимка на модела, може да искате да го направите. Във вашия файл можете да изберете да промените външния вид и свойствата на материала на вашия модел, за да симулирате конкретен материал. Това може да се направи под менютата "Външен вид" и "Материал" в повечето програми. Самата рендер ще генерира висококачествено, добре изглеждащо изображение на вашия модел, пълно с регулируемо осветление, фонове и изгледи.

Стъпка 30: Чертежи

Някои CAD програми ще ви позволят да създавате 2D чертежи на вашите части на компютъра. Чертежите на части и сглобки се използват от инженерите за предаване на информация за част на производителя. Чертежите съдържат важните размери, допустими отклонения и специфични инструкции, необходими за физическото участие. Те представят важната информация за детайла на един лист хартия, така че производителят да може да се позовава на него, когато действително обработва детайла. Чертежите на сглобки или по-големи механизми често предоставят информация за това как да се сглоби продуктът и какво движение показва. Като цяло, чертежите са 2D визуализации на 3D проекти, които помагат да се предава информация на другите.

Стъпка 31: Производство с помощта на компютър

След като компонентът е проектиран, той трябва да бъде произведен и направен физически. Някои CAD програми ще подпомогнат производствения процес с така нареченото Computer Aided Manufacturing (CAM). Софтуерът CAM помага на инженерите да оптимизират частите си за определени видове производство и се използва за програмиране на компютърно-цифрово управлявани (CNC) машини, така че те да знаят как да обработват детайла. Изображението по-горе показва пътя на инструмента, който CNC фреза ще предприеме, за да премахне двата джоба по лицето на частта. Софтуерните пакети на CAM понякога са отделни програми, свързани със специфични машини, но някои програми за 3D моделиране, включително Fusion 360, са оборудвани с CAM възможности, включително ръководства за 3D печат, фрезоване или CNC маршрутизиране.

Стъпка 32: Симулации

Софтуерът за 3D дизайн може да се използва за симулиране на реални обстоятелства, за да се анализира частта за нейната сила, поведение и режими на повреда. Горната анимация беше използвана, за да се намери основната честота на вибрациите за проектиран бар маримба. 3D CAD софтуерът може да се използва за анализиране на архитектурните структури за тяхната здравина, за определяне на аеродинамичното крило на самолета или за овлажняване на окачването на автомобила. Софтуер като Solidworks и Autodesk Inventor могат да извършват обширни симулации на големи сглобки, за да помогнат на дизайнерите да оптимизират и изгладят продукта си, за да го направят по-силен, по-лек и по-евтин.

Стъпка 33: Стартирайте проект!

Сега, когато разбирате основните понятия в 3D моделирането, е време да го изпробвате сами! Ако вече имате идея, опитайте се да я моделирате в избраната от вас програма. Можете да опитате да моделирате обекти от реалния свят, като ги измерите и след това направите компютърни модели на базата на тези измервания, или можете да се опитате да проектирате нещо, което винаги сте искали да 3D печат, като имена или ключодържател. Tinkercad, например, има много въвеждащи уроци, които можете да 3D печат, след като сте ги приключили. Ако не, направих прост 3D проект, който може да искате да започнете! Това е куб от сянка, кубичен обект с профил на писмо на всяко лице, вдъхновен от корицата на книгата Gödel, Escher, Bach, от Douglas Hofstadter. Ето връзката, ако искате да го изпробвате!

Стъпка 34: Ресурси

Има още много материал, който да научите, ако се интересувате да научите повече! Не покривах всичко, но се надявах да ви дам добър старт в начина на работа на 3D моделирането, така че да можете сами да отидете в програма. Има много повече неща, които можете да направите, след като сте научили основите; 3D скици, команди за уравнение, параметризация и много повече! Не забравяйте, че винаги има специални уроци и инструкции за програмата, ако се заклещите. Ако имате допълнителни съвети, коментари или въпроси за 3D моделиране, моля, коментирайте по-долу.