آموزش استفاده از فیچر Sweep در سالیدورک

کنترل کردن فیچرهای Sweep در سالیدورک

به طور کلی، فیچرهای Sweep از چند اسکچ استفاده می کنند. یک Sweep ، از یک سطح مقطع(profile) و یک مسیر(path) تشکیل می شود و می تواند یک فیچر Boss یا Cut را ایجاد کند. همچنین اگر بخواهید، می توانید از خطوط راهنما(guide curves) نیز استفاده کنید. با استفاده از سوئیپ ها، می توانیم شکل های ساده یا شکل های پیچیده را ایجاد کنیم. معمولاً از sweep های ساده برای ایجاد سیم ها(wire) و لوله ها(tubing) یا شلنگ ها(hose) استفاده می شود.

از سوئیپ هایی که پیچیده تر هستند برای ایجاد اشیائی همچون بطری ها(bottles)، اشیاء پیچ دار(involutes)، فنرها(springs) و پیچ چوب پنبه(corkscrews) استفاده می شود. معیار اصلی برای انتخاب یک سوئیپ به منظور ایجاد یک فیچر، این است که ما باید بتوانیم یک سطح مقطع(cross section) و یک مسیر(path) را شناسایی کنیم. سطح مقطع می تواند در طول مسیر تغییر کند اما شکل کلی باید یکسان باقی بماند. معمولاً سطح مقطع بر مسیر عمود است؛ اما این کار ضرورتی ندارد.

یک گزینه که اخیراً در سالیدورک اضافه شده است، که نام آن، Circular Profile است و مخصوص سطح مقطع های دایره ای(Circular Profile) است که در بخش PropertyManager از Sweep قرار گرفته است. این گزینه مخصوص سوئیپ های ساده ای است که در آنها، یک دایره وجود دارد که مرکز آن،در طول یک مسیر حرکت کرده است و  قطر آن ثابت است(مثل سیم یا شلنگ یا لوله و غیره). برای استفاده از این عملکرد، قطر دایره ی مورد نظر را در  PropertyManager مشخص کنید.

 استفاده از یک Sweep ساده در سالیدورک

در تصویر 7.10 یک مثال از یک سوئیپ(sweep) ساده نشان داده شده است. این گیره ی کاغذ، از یک دایره بعنوان یک سطح مقطع و از خطوط مارپیچ بعنوان مسیر(path) استفاده می کند. در سوئیپ های ساده، سایز و شکل مقطع در تمام طول مسیر، یکسان است. همان طور که در تصویر 7.10 نشان داده شده است، این سوئیپ(sweep) می تواند از گزینه ی Circular Profile که ذکر کردیم، برای سطح مقطع دایره ای استفاده کند.

 (تصویر 7.10 : مقطع سوئیپ، یک مسیر یا path را دنبال می کند)

شماره 1: سطح مقطع

شماره 2: مسیر سوئیپ

 استفاده از یک سوئیپ به همراه منحنی های راهنما(Guide Curves)

در سوئیپ های پیچیده تر، به کنترل سایز و جهت و موقعیت سطح مقطع می پردازیم و این سطح مقطع، از مسیر درون سوئیپ عبور می کند. وقتی که ما در یک سوئیپ، از یک منحنی راهنما(guide curve) استفاده می کنیم، برای بهتر تصور کردن روش کار این سوئیپ، می توانیم از  چند مثال استفاده کنیم. این سطح مقطع، در طول مسیر(path) در چند موقعیت میانی(intermediate positions) مورد استفاده قرار می گیرد(solved).

اگر منحنی راهنما مسیر را دنبال نکند، تفاوت بین این دو، با تنظیم سطح مقطع، جبران می شود. به مثال زیر توجه کنید:

 در این مثال، سطح مقطع یک بیضی است و مسیر(path) یک خط مستقیم است و منحنی های راهنمایی وجود دارند که شکل های بیرونی فیچر را مشخص می کنند. تصویر 7.11 تمام این عناصر و فیچر نهایی را نشان می دهد.

(تصویر 7.11 : سطح مقطع سوئیپ این مسیر را دنبال می کند و به طور پارامتری توسط منحنی های راهنما کنترل می شود)

نکته: پارت نشان داده شده در تصویر 7.11 در فایل های دانلودی این فصل، قرار دارد؛ نام این فایل Chapter7 Bottle.sldprt است. برای دانلود آن می توانید اینجا کلیک کنید. در بخش PropertyManager از فیچر Sweep یک گزینه به نام Show Sections وجود دارد که به صورت یک علامت چشم است. و در این مورد، تقریباً 200 سطح مقطع میانی را ایجاد می کند.

  از این مقطع ها در پشت صحنه(behind the scene) برای ایجاد یک Loft استفاده می شود. می‌توانید به سوئیپ های پیچیده با منحنی‌های راهنما یا خطوط مرکزی(centerlines)، به‌ عنوان یک مقدمه چینی خودکار برای ایجاد یک لافت(Loft) پیچیده تر، نگاه کنید. وقتی که داریم سوئیپ هایی که پیچیده تر هستند را عیب یابی یا تنظیم می کنیم، تجسم این چنین فیچرها، کمک کننده است.

هنگامی که پارت Chapter7 Bottle.sldprt را باز کنیم، می توانیم این فیچر سوئیپ را ویرایش کنیم تا بتوانیم بخش های مورد نظر را در آن بررسی کنیم. در اکثر کتاب های منتشر شده در مورد سالیدورک، که این موضوعات را مورد بررسی قرار می دهند، به سوئیپ ها قبل از لافت ها(Loft) پرداخته شده است؛ زیرا بیشتر مردم، فکر می کنند لافت ها موضوعات پیشرفته تری هستند. اما من(نویسنده) لافت ها را، در ابتدا قرار داده ام؛ زیرا درک آنها، قبل از اینکه بتوانیم سوئیپ های پیچیده را درک کنیم، ضروری است؛ زیرا سوئیپ های پیچیده  واقعاً مانند لافت ها هستند.

 استفاده از رابطه ی ترسیم Pierce در سالیدورک

 رابطه ی ترسیم Pierce، تنها رابطه ی ترسیمی است که به یک ضلع یا منحنی خارج از صفحه، اعمال می شود، بدون اینکه آنها در صفحه ی اسکچ امتداد داده شوند. تصویر 7.12 این عملکرد از رابطه ی ترسیم pierce را در یک سوئیپ، به همراه منحنی های راهنما، نشان می دهد. بخش تیره که در سمت چپ قرار دارد، سطح مقطع سوئیپ است که ترسیم شده است. اسکچ های کم رنگ که در سمت راست قرار دارند، سطح مقطع های میانی را نشان می دهند که به طور اتوماتیک در کنار یکدیگر قرار گرفته اند و به صورت داخلی برای ایجاد لافت، مورد استفاده قرار گرفته اند.

نکته: یک رابطه Pierce برای اطمینان از برخورد دو انتیتی که محورهای متفاوتی دارند یا مسیرهای متقاطعی دارند، مورد نیاز است.

 (تصویر 7.12 : تاثیر رابطه ی ترسیم Pierce)

1: منحی راهنما

2: رابطه ی pierce منحنی را مجبور به تماس در نقاط می کند.

 3: سطح مقطع ترسیم شده ی سوئیپ

تصویر 7.12 نشان می دهد که در  پشت پرده ی یک فیچر سوئیپ، چه اتفاقی می افتد. سوئیپ مورد نظر در نقاط مختلف، در طول مسیر، سطح مقطع اصلی را بازآفرینی می کند. در این مورد، منحنی راهنما، سطح مقطع را مجبور می کند تا با یک شکل متفاوت بازسازی شود. استفاده از قیدهای Pierce در سوئیپ های ساده ضروری نیستند؛ اما وقتی که شروع به استفاده از منحنی های راهنما می کنیم، باید از یک Pierce استفاده کنیم.

نکته: اگر احساس می کنید که به کنترل بیشتری در سطح مقطع ها نیاز دارید؛ اما هنوز می خواهید یک فیچر شبیه به سوئیپ ایجاد کنید، می توانید از یک لافت همراه با centerline استفاده کنید. این centerline مانند یک مسیرِ سوئیپ عمل می کند و با سطح مقطع ها برخوردی ندارد؛ اما برخلاف سوئیپ ها، می توانیم به همراه آن از چندین سطح مقطع استفاده کنیم.

تصویر 7.13 یک سوئیپ سه بعدی پیچیده تر را نشان می دهد که در آن، هر دوی مسیرها(path) و منحنی های راهنما(guide curve)، خطوط سه بعدی هستند. در فصل 8، به بررسی منحنی های سه بعدی می پردازیم. برای اینکه ببینید پارت زیر چگونه ایجاد شده است، به فصل 8 مراجعه کنید.

 (تصویر 7.13 : یک سوئیپ سه بعدی)

پارت نشان داده شده در تصویر 7.13  نامش Chapter 7 3D Sweep.sldprt است. برای دانلود آن می توانید اینجا کلیک کنید. این پارت، از یک جفت مارپیچ مخروطی(tapered helices)، ایجاد شده است و صفحه ی اسکچِ مقطع، عمود بر انتهای یکی از منحنی ها می باشد. مخروطی شدن مارپیچ بیرونی بیشتر از مارپیچ داخلی است؛ که باعث می شود پیچش با بالا رفتنِ قطرِ آن، بزرگتر شود.

برای اینکه دایره ی مورد نظر هردوی مارپیچ ها را دنبال کند، باید دو رابطه ی ترسیم Pierce ایجاد کنیم؛ یکی بین مرکز دایره و یکی از مارپیچ ها، و دیگری بین یک نقطه ی اسکچ(sketch point) که بر روی محیط دایره قرار دارد و مارپیچ دیگری. این به این معنی است، که تفاوت در زوایای مخروطی بین دو مارپیچ، عامل تغییر قطر سوئیپ است.

 استفاده از یک Cut Sweep با یک سطح مقطع سالید

فیچر Cut Sweep یک گزینه دارد که به وسیله ی آن می توانیم یک سطحِ مقطعِ سالیدِ سوئیپ را مورد استفاده قرار دهیم. این قابلیت، کاربردهای فراوانی دارد اما در درجه ی اول، برای شبیه سازی cut های ایجاد شده توسط یک کارخانه(mill) یا ماشین تراش( lathe) در نظر گرفته می شود.

در تصویر 7.14 دو مثال از cut ها نشان داده شده است که می توانید به وسیله ی این فیچر، آنها را ایجاد کنید. نام پارت به کار رفته در این تصویر  Chapter 7 - cut sweep solid profile.sldprt است که در فایل های دانلودی قرار دارد و برای دانلود آن می توانید اینجا کلیک کنید.

  (تصویر 7.14: برش هایی که می توانیم با استفاده از یک سطحِ مقطع سالید با فیچر Cut Sweep ایجاد کنیم)

فیچر  cut sweep با سطح مقطع سالید، از محدودیت هایی برخوردار است که در زیر آنها را ذکر می کنیم:

◆◆ این فیچر، به دو بدنه(bodies) نیاز دارد: ابزار برش(cutting tool) و ابزار هدف(target)

◆◆ در این فیچر، مسیر(path) باید از یک نقطه شروع شود به طوری که این نقطه، با بدنه ی سالیدِ ابزار برش(cutting tool)،متقاطع شود. (مسیر، از درون یا بر روی سرفیس ابزار برش شروع می شود).

◆◆ مسیر باید صاف باشد(یعنی گوشه های تیز نداشته باشد)(The path must be tangent within itself)

◆◆ ابزار برش(cutting tool) باید با یک فیچر revolved تعریف پذیر باشد.

◆◆ ابزار برش(cutting tool) باید از وجوه تحلیلی ساده ساخته شود( مثل کُره، چنبره، استوانه و مخروط؛ نه اسپلاین).

◆◆ ما نمی توانیم از یک منحنی راهنما(guide curve) به همراه یک برش سطح مقطع سالید(a solid profile cut) استفاده کنیم(زیرا نمی توانیم تنظیمات آن را کنترل کنیم).

◆◆ برش مورد نظر(cut) می تواند بر روی خودش متقاطع شود اما مسیر نمی تواند بر روی خودش بیفتد.

ما می توانیم با سوئیپ کاتِ مقطعیِ سالید، شکل های کاربردی زیادی را ایجاد کنیم. اما به دلیل برخی محدودیت هایی که در بالا توضیح دادیم، ایجاد برخی از شکل ها سخت تر از دیگر موارد است. برای این شکل ها، ممکن است بخواهید از فیچرهای Cut Sweep عادی استفاده کنید.

 روش ایجاد فیچرهای Sweep در سالیدورک

گام های زیر را دنبال کنید تا فیچرهای Sweep (سوئیپ) را ایجاد کنید:

1. ابتدا مسیر(path) را ایجاد کنید. ممکن است بخواهید ابتدا سطح مقطع(profile) را ایجاد کنید، اما بعنوان یک قاعده ی کلی، اگر مسیر را ابتدا ایجاد کنیم، بهتر خواهد بود.

2. منحنی های راهنما(guide curves) را ایجاد کنید. دوباره، اگر منحنی ها را قبل از سطح مقطع ایجاد کنیم، بهتر است.

3. سطح مقطع را ایجاد کنید و آن را با استفاده از رابطه ی ترسیم Pierce به مسیر(path) مرتبط کنید. نقطه ای از سطح مقطع سوئیپ، که می خواهید در مسیر(path) هدایت شود، را انتخاب کنید ، همانطور که یک مهره، ریسمانی را دنبال می کند.

4. اطمینان حاصل کنید که همان طور که سطح مقطع بر روی مسیر حرکت می کند (و صفحه ی اسکچِ سطحِ مقطع، رابطه ی اصلی خود را با مسیر حفظ می کند)، سطح مقطع این انعطاف را داشته باشد که به همان طریقی که نیاز دارد تغییر کند، تغییر کند. این اسکچ در هر نقطه در طول مسیر، مورد ارزیابی مجدد قرار می گیرد. از رابطه های نسبی( مثل parallel و perpendicular و غیره) به جای رابطه های مطلق(مثل horizontal و vertical یا fixed) استفاده کنید.

5. از نوار ابزار یا از منوها، یک فیچر سوئیپ(Sweep) را استارت بزنید. تمام اسکچ ها باید بسته شده باشند.

6. ابتدا سطح مقطع را انتخاب کنید و آنگاه مسیر(path) را انتخاب کنید. سالیدورک به محض اینکه یک سطح مقطع، از کادر مخصوص آن انتخاب شود، به طور اتوماتیک از کادر انتخاب سطح مقطع به کادر انتخابِ مسیر، تغییر وضعیت می دهد. این روش برای سرعت بخشیدن به کار مفید است. توجه کنید که برای سطح مقطع های دایره ای که بر روی مسیر قرار دارند، دیگر نیازی به ایجاد یک اسکچ نیست.

احتیاط: به تمام هشدارهای  تول تیپ یا پیغام های خطایی که ایجاد می شوند، توجه کنید. اگر نمی توانید چیزی را انتخاب کنید، معمولاٌ به خاطر این است که انتیتی که می خواهیم برای هدف خود انتخاب کنیم، نامناسب است.

7. از پیش نمایش(preview) استفاده کنید تا بررسی کنید که کاری که می خواهید انجام دهید، به درستی انجام داده شود. اکنون، در صورت رضایت داشتن از نتیجه، بر روی دکمه ی OK کلیک کنید.