Как создать новое тело в fusion 360

1. Getting in touch with Fusion360

Fusion360 is a 3D modeling software used by many professionals and hobbyists to create pieces. You can directly send your models to slicers in order to print them or export the 2D plans to build it your own. The following chapters should give you a global overview of how Fusion360 works and what you can use it for. We’ll try to orient our writing to learn your to design in order to print your models later and will end with some tips about the printing them.

To complete your learning we strongly recommend you subscribe to Lars Christensen’s Youtube channel. He’s a master in the use of Fusion360 and has very well made videos about every problem or question you might have.

With all these tools in hands we were able to design our robot: Cortex.

Fusion360 environment

The first window you get when opening Fusion360 should be this.

By clicking on you access to the repository holding all your folders. A good practice is to sort them into other repositories according to their relevance. A little bit like you would sort your computer desktop.

Project view

We’ll let you listen to M.Christensen by clicking on the links to the videos we gave earlier to learn the basics of Fusion360. He’s an expert on the subject and honestly the only good way to learn this kind of software is by watching someone do and copy. Please don’t learn the shortcuts by heart, you’ll learn the most used ones by practice.

2. Main Functions and Shotcuts

You should already be able to do your first model now, but in case you misted some of the many things explained by Lars, we would like to give you a quick recap.

To start, note that all functions are easily available trough the "s" key shortcut. Just type a word related to what you are searching for and you’ll probably find it directly. Note that you can save them by clicking on the curved arrow.

2.1. Shortcuts

Please don’t study them, by the way you probably know most of them after your first hour of practice . If it’s still not the case, you’ll find them here:

• S=Model Toolbox

• L=Line
• C=Circle
• X=Construction
• D=Dimension

• Q=Push/Pull
• M=Move
• J=Joint
• T=Trim (delete lines)

• Middel button of your mouse = Pan
• Maj+ middel button = 3D move

2.2. Useful functions

Offset

Offset is a very handy tool when it comes to drawing parallel lines.

The tools works only in sketch mode and you have to already have a reference line (or a shape). Type the "o" key to open the "offset menu", you then have to select the reference line you want. You can either drag and drop the cursor with your mouse or type the value you wish the offset to be.

You’ll end with the line/shape you selected offset as you wanted.

Sweep

Another useful tool to make pipe, slide and so on is the "sweep" function. Start by drawing a sketch on a face. In our example it’s going to be a double circle.

Then close your current sketch. Go to another face. Start a new sketch . Use "spine" for example and draw a line following as much point as you want.

You’ll be able now to use "Sweep", select the space between the two circle as "profile", select the line as "path" and you’ll automatically make a curved pipe!

We used it for example for the slide in the 2018’s ball mechanism.

Revolve

Revolve allows you to create objects as if you turned them on a lathe. It comes in handy to make wheels, cannons, . To used it you have to first create a shape around an axis. When you create that shape, you have to imagine it round. So you only have to draw "a half cut of your future object".

Type "s" to access the "search menu" and enter "revolve" to find the tool. You’ll have to select the shape and the axis you want and press "enter".

Appearance

To make design easier for others to imagine or simply to choose colors and material purely esthetically, the "Appearance" tool is a must! You can archive more or less the same result with the "Physical Material" tool, but this is more often used for simulation. You can also combine those tools to get for example a steel pipe covered in leather without having to create the wrapping in a new component. It is also very handy when creating complex assemblies with little pieces because the different appearances help to see those different pieces.

Appearance is really easy to use. Type "a", choose the look you like and drag-drop it on the body you want. You can directly drop it in the project tree or on the visual objet.

Pattern

Real time savior, "Pattern" allows you to duplicate sketches, bodies and components on a given distance. Multiple pattern tools exists. To see then go into the "search menu" and type "Pattern".

As you can see in the above picture, you can create a circular, rectangular or "free style" pattern. For both rectangular and circular patterns the ones with white square create patterns in sketches. The grey ones create patterns of volumes (bodies, components). We’ll only present the sketch pattern, but the volumes work in a similar way.

Rectangular pattern

To apply rectangular patterns, select the desired shape and the amount of copies you want in the 2 directions. You can then enter (or drag-drop) the distance on which you want to copy that shape for both directions and click "ok".

Circular pattern

Circular patterns work in a similar way accept the fact you have to choose a center point and you can choose to make a complete revolution around it, or on a given angle.

Note that it’s also possible to draw a path and then follow it with our pattern.

Mirror

Available in sketch and also in 3D, the "Mirror" tool is very useful to create quickly twice the same things symmetrically from a line or a plane.

For the 3D tools, start by drawing your piece, in this case a notch to close a wall.

Use the Mirror tool, select the faces that you want to copy and then the plane. Note that if you select only the top face of your notch you won’t be able to copy it because the program doesn’t allow you to create a new face in the empty space. You have to select all the three faces of your notch.

As we said, it’s also available in sketch mode. So if you want to make two holes symmetrically. Just draw a circle. Draw a construction line that we’ll use as our center line. Chose the distance from the center line, then select "Mirror". Select the circle as "Object" and in the "Mirror line" select the construction line

We can now make our two holes. Select the two of them (by holding "ctrl" pressed down) and then cut them through the bodie.

Fillet

As you used it in Autocad or similars, fillet allows you to joint two lines to make a curve. In Fusion 360, as a 3D software, you’ll also find the possibility to "curve" your 3D body.

Fig. — First Fillet is for sketch and the second one for 3D model.

To use the sketch fillet, just select it and then click on the two lines to join.

In the 3D model, just select the edge and with the arrow or value chose the radius of your fillet.

Chamfer

In the same way of thinking than for fillet, you’ll have the possibility to make a chamfer. Select the tools and click on the edge. You’ll also be able to do it with a curved edge (the one made with fillet) Note that in this case you’ll be limited by the angle of the previous made fillet.

Another option is to change the "Chamfer type" and select "Distance and angle" to make a chamfer with a selected angle.

A joint is a link between two pieces that describes the way they move one on the other. It comes in handy when describing actions to external people, or when modeling pieces in an assembly to avoid collisions due to design mistakes. To create joints, you have to first ground components. By grounding components you avoid them to move, and so you can use them as a static reference. Take Cortex for example, the base has been grounded and all the rest around him has been jointed.

This means you can not drag it around. The second thing you have to do is create rigid groups. By searching for "rigid group" when hitting the "s" key you will enter the "rigid group" menu. You can now select all the component that should move together. You’ll still be able to drag them around, but only as one group and not separately anymore. This is for example the case for the mecanum wheels as you can not move their different pieces separately. After this is done, we can now join modules together (‘j’ key). To do so select the points of the modules that will touch after jointing starting with the one you want to be able to move.

After this is done you can select the type of joint you want and the axis along which to movement will have to be.

After confirming the settings, you can right-click on the joint to edit the joints limits and inverse the natural movement.

To learn more about jointing component click on the link to Lars’s video about that topic Fusion 360 Tutorial — How to get a handle on Assembly and Joints in Fusion.

3. 3D Design export to plan or 3D Slicer

3.1. Design export as drawing

One of the main reason you have to make a 3D model before starting the actual build of your project is the ease you get to make 2D plan you can send to a manufacture or use to build the pieces your own. Making this plans will save you a lot of time and material because all the testing on designs is made virtually and not with physical materials you have to buy, cut, test, re-cut , etc. To extract the plans of the design you made, right-click on the component you want and select "create drawing".

A window pops up to specify the parts you want to include in the drawing and the format of the destination sheet (be careful on that) select the piece and click "ok".

A widget is automatically created and the component is now attached to your mouse. Notice that in the small window that comes with the widget you can select the view and scale you want to use. After dropping the component and clicking "ok" on the small window your drawing is fully generated and you can start editing it.

By hitting the "d" key you can start indicating the dimensions you want to specify. Save to PDF and your done.

3.2. Export 3D design (3D printing)

Now comes the fun part: 3D printing your own designs. You’ll see that it is really satisfying to see something you designed your own "come to live" in the printer and to do so you will have to export you design as an ‘.stl’ file.

First start by hitting the "make" icon in the top bar.

It will open a window asking you to select the component you want to print and where you want to send the stl file. As you might expect you have to click on the body or component you want to print (One at the time!). As most printers have an accuracy only as good as their nozzle diameter, an assembly will always be printed as one bloc! For that reason we recommend to only select bodies when printing an assembly. It takes more time to print, but if the pieces have to move their is no other way to avoid monolithic prints.

Now comes the moment you have to choose between sending your design to a facility (and generating an stl file) or printing it from your computer and send it to a slicer software (up studio for the small printer in ECAM’s electronic lab, Ultimaker Cura, Repetier-host, etc. ).

To create an stl file unselect "Send to 3D print utility" and select ok.

To 3D print it from your computer select "Send to 3D print utility" and link your slicer software by clicking on the folder icon. When the slicer is linked click "ok" and launch the print form your slicer that will have been open and loaded with the design by Fusion360.

4. Design import and modification

As you probably know there are tons of CAD drawings already made that can often help you in your designs. You’ll find them on different formats but in general, all of them can be open with fusion or a slicer to print them.

The best known databases are:

In GrabCAD, you’ll find .stp, .sta, .SLDPRT files that you’ll have to send into fusion to modify them and then send them in your slicer. You’ll find really useful and complex design to add to yours to verify dimension and so on. We used it for example for our Home Automation Panel during the 2018 Edition, where the design of the LCD, the Arduino and the motor really helped us to fix the dimensions of the panel.

When you’ll have the file that you want to implement in Fusion, just click on the upload button (top-left corner, on the project panel).

Always use this method instead of opening the file with fusion directly or it will make errors during the conversion

You now have the possibility to link these new designs into yours. Just open the main design to see it, right-click on the secondary design and "Insert Into Current Design". The now linked component will be shown with some chain link on it.

In Thingiverse, you’ll find .stl files, already thought for the 3D printing, with some tips on how to print them sometimes.

Работа со сборками в Autodesk Fusion 360

Очень редко встречаются ситуации, когда законченное реальное физическое изделие представляет собой одну деталь, чаще всего оно состоит из множества компонентов, собранных между собой. В Autodesk Fusion 360 создано несколько удобных инструментов для работы со сборками и компонентами, которые позволяют просто, быстро и эффективно разрабатывать изделия разной степени сложности.

Особенности сборок в Autodesk Fusion 360

Принцип работы со сборками, заложенный в Autodesk Fusion 360, разительно отличается от того, который существует в традиционных CAD-системах, таких как Autodesk Inventor.

Дело в том, что во Fusion 360 не существует специального формата и расширения файлов для деталей и сборок — каждая модель Fusion 360 может быть как простой деталью, так и сборочной единицей. Если в Autodesk Inventor существует четкое разделение на детали (файлы IPT) и сборки (файлы IAM), то во Fusion 360 работа с деталями и сборками происходит в одной среде.

Кроме того, во Fusion 360 все компоненты сборки хранятся внутри самой модели. Это с одной стороны упрощает работу со сборками, с другой – накладывает ограничения на использование компонентов модели в других проектах.

Любая модель Fusion 360 может состоять из:

• одного или нескольких тел (многотельная деталь)
• сборка из компонентов, на которые наложены сборочные зависимости
• комбинация тел и компонентов.

В остальном работа со сборками в Fusion 360 мало чем отличается от привычных методов, знакомых по традиционным CAD-системам, и позволяет среди прочего:

• Создавать сборки методом «сверху вниз» и «снизу вверх»
• Собирать компоненты в реальные «живые» сборки с помощью сборочных соединений (Joints)
• Многократно использовать один и тот же компонент в разных сборках
• Вставлять в сборки компоненты из других проектов
• Редактировать компоненты в отдельной среде или в контексте модели.

Как же сделать сборку во Fusion 360? Для этого необходимо освоить основные приемы и сценарии работы:

• Преобразование тел в компоненты
• Создание компонентов “по месту”
• Вставка внешних компонентов
• Вставка компонентов из библиотеки стандартных элементов
• Наложение сборочных зависимостей.

Преобразование тел в компоненты

Любое тело в модели Fusion 360 может быть преобразовано в компонент. В случае, если в модели присутствует несколько тел (многотельная деталь), то каждое ее тело может быть преобразовано в компонент.

Для преобразования тела в компонент необходимо в браузере модели раскрыть список Bodies («Тела»), выбрать необходимое тело или группу тел, и в контекстном меню выбрать команду Create components from Bodies («Создать компоненты из тел»).

В результате выполнения операции в браузере модели появятся новые компоненты, а сама модель преобразуется в сборочную (это легко понять по изменению значка, который находится в самой верхней строке браузера рядом с названием модели – вместо одного кубика будет нарисовано несколько).

Созданным компонентам можно поменять имя в браузере, их, в отличие от тел, можно перемещать, на них можно накладывать сборочные соединения и многое другое.

Для редактирования компонента его необходимо активировать. Для этого выберите компонент в браузере модели и кликните появившийся маркер Activate Component («Активировать компонент»). При этом вся остальная геометрия, которая не принадлежит этому компоненту, становится прозрачной, но ее можно использовать как объект для проецирования и привязки.

Для выхода из режима редактирования компонента выделите в браузере самую верхнюю строку с именем сборки и кликните маркер Activate Component.

Для того, чтобы иметь возможность использовать созданный компонент в других проектах и моделях, его копию необходимо сохранить в хранилище с помощью команды контекстного меню Save Copy As («Сохранить копию как»). В результате выполнения операции в хранилище образуется копия выбранного компонента.

ВАЖНО! Созданный таким образом компонент полностью теряет ассоциативную связь с исходной моделью и не меняется вместе с ним.

Создание компонентов «по месту»

Для создания компонента «по месту» на ленте раскройте выпадающий список CREATE («Создание») и выберите команду New Component («Новый компонент»).

В появившемся окне необходимо ввести имя компонента в поле Name («Имя») и указать объект, к которому компонент будет привязан – Parent («Родительский элемент»). По умолчанию система предлагает создать пустой компонент – опция Empty Component («Пустой компонент»), однако, если в модели уже есть тела, то компонент можно создать на их основе – опция From Bodies («Из тел»). Также в качестве опции можно указать, будет ли этот компонент деталью из тонколистового металла.

В качестве родительского элемента можно указать плоскость, поверхность тела или компонента и другие объекты.

Также компонент можно создать и в процессе построения какой-либо операции, например, выдавливание или вращение. Для этого в окне параметров операции необходимо выбрать опцию New Component («Новый компонент»).

Вставка внешних компонентов

Для того, чтобы в открытую сборочную модель вставить внешний компонент, сохраненный в отдельной модели или проекте, откройте панель данных, выделите необходимый компонент и в контекстном меню выберите Insert into Current Design («Вставить в текущую модель»).

Если во вставляемой модели находится один компонент или тело, то он будет вставлен как отдельный компонент или тело, если несколько компонентов – то как подсборка.

После вставки компонента он отобразится в браузере модели, и рядом с ним будет отображен символ цепи, который говорит о том, что компонент вставлен по ссылке. Любые изменения в исходной модели компонента отобразятся и в сборке. Однако, связь с исходным компонентом всегда можно разорвать.

Вставка компонентов из библиотеки стандартных элементов

Также в сборку Fusion 360 можно вставлять компоненты из библиотек стандартных и часто используемых элементов. В стандартной поставке программы есть интеграция с несколькими онлайн-каталогами, самым наполненным из которых является каталог McMaster-Carr.

Для вставки компонента раскройте на ленте выпадающий список INSERT («Вставка») и выберите команду Insert McMaster-Carr Componen» («Вставить компонент McMaster-Carr»)

В появившемся окне необходимо выбрать требуемый компонент и его типоразмер, после чего он будет вставлен в сборку.

Наложение сборочных зависимостей

После того, как в сборке будут созданы или вставлены компоненты, их необходимо собрать между собой.

Для перемещения компонентов сборки можно просто их захватить левой кнопкой мыши и переместить в нужную позицию. Для точного перемещения и поворота компонентов используется команда Move/Copy («Переместить/Копировать»), которая вызывается из контекстного меню компонента.

Перед началом сборки компонентов в единую сборочную единицу необходимо как минимум один компонент зафиксировать. Это позволит избежать непредсказуемого поведения сборки при дальнейшей работе. Для фиксации компонента выберите его в браузере модели и в контекстном меню выполните команду Ground («Базовый»).

Для наложения сборочных зависимостей во Fusion 360 используется функция Joint («Соединение»), которая находится на ленте в выпадающем списке Assemble («Сборка»).

С помощью этой команды можно создать разные связи между компонентами:

• Rigid («Жесткое») – жестко фиксирует компоненты относительно друг друга, имитируя сварку или пайку
• Revolute («С поворотом») – создание шарнира
• Slider («Ползун») – создание ползуна
• Cylindrical («Цилиндрический») – создание соосных деталей
• Planar («По плоскости») – создание связи по плоскостям, например, в ситуации, когда необходимо одну деталь положить на другую
• Ball («Сферическое») – создание трехмерного свободного шарнира

При создании сборки старайтесь полностью определить взаимное расположение компонентов, по максимуму ограничив их степени свободы. Подвижные компоненты сборки пагубно влияют на производительность системы, а также могут стать причиной потенциальных проблем при дальнейшей работе.

Заключение

Принципы работы со сборками, заложенные в Autodesk Fusion 360, подталкивают пользователя к использованию метода проектирования «сверху вниз», когда сразу в среде сборочной модели создаются детали и собираются между собой с помощью сборочных соединений. Однако, можно использовать и более традиционный подход «снизу вверх», когда компоненты предварительно создаются каждый в своей модели, а потом вставляются в один общий проект. Каким способом будет создана ваша сборка во Fusion 360 во многом зависит от поставленной задачи.

Новичкам на заметку. Autodesk Fusion 360 — сборка из компонентов, которые лежат в отдельных файлах.

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Дамы и господа, здравствуйте.

Данный пост я пишу для новичков, которые только начинают осваивать Autodesk Fusion 360.

У вас есть большой проект, состоящий из множества компонентов, которые нужно объединить в сборку.

Логично каждый уникальный компонент хранить в отдельном файле, чтобы затем в основном файле сборки их использовать. И тут новички (и я в свое время в том числе) задаются вопросом: как сделать так, чтобы компонент сборки автоматически обновлялся, при обновлении его в отдельном файле? Например: изменили размеры компонента, нужно чтобы эти размеры так же изменились и в файле сборки, где участвует этот компонент.

Делается это так:

1. Создаем нужные компоненты, каждый сохраняем в отдельном файле.

2. Создаем файл сборки.

3. В файл сборки вставляем компоненты из файлов, используя команду ‘Insert into current design’.

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.

Fusion 360 уроки: основы САПР 3D моделирования и 3D печати

Autodesk Fusion 360 — это универсальный программный пакет САПР, который обладает всеми функциями, необходимыми для разработки продуктов, от концептуальной модели до проверки надежности конструкции перед 3D-печатью.

В этой статье вы найдете краткий обзор интерфейса и функций Fusion 360, а также советы, которые помогут вам подготовить изделие к 3D-печати. Рассмотрим как работать во Fusion 360, на примере 3D моделирования кейса для пульта управления, научимся как создавать твердотельные объекты.

Что такое Autodesk Fusion 360?

Fusion 360 — это облачная платформа САПР, которая является доступной, высокоэффективной альтернативой другим аналогичным программным продуктам. Он прост в использовании и обладает всеми функциями, которые содержат популярные пакеты САПР.

Fusion 360 обладает очень большой базой знаний, которая полностью охватывает все функции программного обеспечения. Доступ к этим учебным пособиям можно получить как через Fusion 360, так и через веб-сайт Autodesk . Существует также официальный канал YouTube Autodesk Fusion 360 с множеством бесплатных обучающих курсов..

Программное обеспечение часто обновляется, а новые функции появляются каждые несколько месяцев. Fusion 360 идеально подходит для компаний с высокой разрабатывающий продукт от концептуальной модели до реализации его конечному потребителю, а также для начинающих пользователей, которые ищут профессиональный инструмент для вывода своего продукта на рынок.

Fusion 360 может выполнять ресурсоемкие операции в облаке, включая рендеринг, моделирование, оптимизацию формы и генеративный дизайн. Это означает, что работа над сложным продуктов может не требовать высокопроизводительного оборудования, т.к. все ресурсоемкие операции выполняются в облаке.

Сколько стоит Fusion 360?

Доступны различные пакеты лицензировании:

• Бесплатная пробная версия: Autodesk предлагает 30-дневную бесплатную пробную версию после регистрации.
• Образовательная: Как и большинство других пакетов САПР, Fusion 360 поставляется с образовательной лицензией для студентов, преподавателей и академических учреждений.
• Старт: бесплатная лицензия доступна для стартапов, энтузиастов и любителей. Чтобы использовать эту лицензию, пользователь должен руководить компанией, оборот которой составляет менее 100 000 долларов в год. Лицензия на запуск не включает в себя какие-либо более продвинутые функции, такие как генеративный дизайн.
• Стандарт: раньше было две версии платной лицензии, а именно: стандартная и полная, но они были объединены в одну версию, которая содержит все функции, которые были в полной версии. Поставляется по подписке.

Основы и интерфейс Fusion 360

Workspaces

В Fusion 360 вы можете переключаться между шестью различными рабочими пространствами. Каждое рабочее пространство имеет свой набор инструментов и функций:

• Проектирование: для отрисовки трехмерных моделей и поверхностей с использованием эскизов, выдавливании, вращений и многих других стандартных инструментов САПР.
• Визуализация: создание фотореалистичных визуализаций деталей и конечных продуктов
• Анимация: анимируемые сборки, чтобы увидеть, работают ли они должным образом или продемонстрировать функциональность и работоспособность конечного продукта потенциальным клиентам.
• Моделирование: компьютерная инженерия для выполнения различных анализов напряжений и нагрузок в конструкциях, чтобы убедиться, что они могут работать в заданных условиях эксплуатации
• Производство: автоматизированное производство (CAM ) подготовка к производству деталей с использованием различных цифровых инструментов , таких как фрезерные станки с ЧПУ, токарные станки с ЧПУ, лазерные и гидроабразивные станки.
• Чертеж: создание рабочих чертежей конструкций для изготовления деталей в традиционном ручном механическом цехе или для сопровождения G-кода для деталей обработанных на станках с ЧПУ.

Рабочая область Fusion 360 разделена на семь основных разделов: панель инструментов, панель приложений, навигация, временная шкала, браузер, куб просмотра и меню. Каждый из них описан более подробно ниже.

Панель инструментов Fusion 360

Панель инструментов содержит все инструменты и функции доступные в рабочей области. Э ти инструменты помогают создавать и изменять 3D-модели, поверхности деталей и сборок.

Панель приложений Fusion 360

Панель приложения позволяет пользователю открывать существующие проекты, создавать новые, сохранять проекты вручную и получать доступ к панели данных. Панель данных — это пространство в котором дизайны могут быть сохранены и организованы в удобном для навигации формате. Панель данных позволяет создавать папки проекта по этапам, а также место, где можно найти образцы деталей и учебные пособия.

Навигация Fusion 360

Панель навигации содержит все инструменты для поворота, перевода и изменения визуального стиля модели. Есть также варианты разбить холст на подразделы, каждый из которых указывает на свой стиль модели.

График, история операций Fusion 360

Временная шкала показывает историю всех операций, выполненных при создании детали или сборки. Это включает в себя все функции, шаблоны, изменения материала и эскизов. Это уникальная функция, которая позволяет просматривать полную историю, без необходимости перемещаться по дереву браузера. Любую функцию или шаблон можно изменить, щелкнув правой кнопкой мыши на временной шкале. Временная шкала также может быть использована для поиска этого конкретного шаблона в дереве браузера.

Браузер Fusion 360

Браузер содержит все компоненты, элементы, тела, эскизы и строительную геометрию проекта. Браузер принимает форму древовидной структуры, которая должна быть знакома по обычным пакетам САПР.

Куб просмотра Fusion 360

Куб представления позволяет вам управлять моделью более структурированным способом. При нажатии на углы, ребра или грани куба модель будет переориентирована внутри холста. Это позволяет легко переключаться между стандартными видами. Если пользователь щелкает стрелку в правом нижнем углу куба представления, появляется раскрывающееся меню, которое предоставляет дополнительные параметры управления представлением.

Меню Fusion 360

Меню — это всплывающее меню для конкретной ситуации, которое содержит часто используемые функции, к нему можно получить доступ, щелкнув правой кнопкой мыши на модели или на холсте. Функции, отображаемые в меню, определяются тем, что нажимается и какая рабочая область активна в данный момент. Это меню помогает увеличить скорость и удобство моделирования.

Особенности Fusion 360 для 3D-печати

Формы

Элемент формы, обозначенный фиолетовым кубом, позволяет создавать сложные органические формы. Это открывает новое рабочее пространство, которое имеет широкий спектр функций для скульптинга сложных форм. Эта функция идеально подходит для создания органических и художественных моделей для 3D-печати.

Поверхности

Инструменты для редактирования поверхностей позволяют пользователю ремонтировать модели для 3D-печати. Поверхности могут быть замкнуты, вытянуты, сдвинуты, чтобы изменить форму детали.

Симуляция работы изделия

Эта функция полезна для моделирования того, как ваша распечатанная 3D-модель будет вести себя в зависимости от динамических нагрузок.

Нелинейные свойства материала

Некоторые технологии 3D-печати, такие как моделирование методом послойного наплавления (FDM ), создают детали с нелинейными свойствами материала. Fusion 360 обладает нелинейным типом исследования деталей, которое может точно предсказать нагрузку на компонент при условии, что в него загружены правильные данные материала.

Узнайте больше об изотропии в 3D-печати .

Как подготовить модель к 3D-печати

Подготовка к 3D-печати не является слишком сложной задачей, однако есть несколько общих рекомендаций для обеспечения идеальной печати:

Технология печати

Сначала рассмотрим технологию 3D-печати, которая будет использоваться. Это определит тип проектных ограничений, уровни точности и требования к структуре поддержек:

Толщина стенки

Толщина стенок имеет решающее значение, поскольку детали со слишком тонкими стенками будут хрупкими и могут сломаться во время 3D-печати или последующей обработки. Минимальная рекомендуемая толщина стенок зависит от технологии печати.

Выступы

Выступы легко печатать на SLS принтерах, так как модель поддерживается неиспользуемым порошком. Другие 3d технологии, такие как SLA или FDM, требуют наличия поддерживающих структур для выступающих частей, формируются они в слайсерах автоматически.

Искривление

В зависимости от технологии, печать больших, объемных и плоских компонентов может привести к деформации из-за перегрева детали. В таком случае обязательно добавляйте в конструкцию, такие элементы как ребра жесткости, чтобы сделать продукт более прочным и минимизировать деформацию.

3D печать из Fusion 360

Если щелкнуть кнопку «Создать » в рабочей области «Дизайн », откроется меню 3D-печати, чтобы внести ряд изменений и оптимизировать модель для 3d печати, а затем отправить модель в слайсер для 3D-печати.

Меню разбито на несколько вариантов, перечисленных ниже:

Выбор

Эта опция позволяет пользователю выбрать модель для 3D-печати.

Предварительный просмотр сетки

Этот флажок показывает сетку 3d модели.

Количество треугольников

Это функция показывает количество отдельных треугольников (полигонов ), которые составляют поверхность модели. Более высокое разрешение увеличит их число.

Разрешение

Этот параметр позволяет выбрать один из трех предопределенных параметров разрешения: низкий, средний и высокий. Оно определяет общее количество треугольников, используемых в модели. Существует также пользовательская опция, которая позволяет дополнительно улучшать сетку на основе определенных параметров:

3d печать

Fusion 360 позволяет отправлять модель в ряд утилит для 3D-печати, таких как Meshmixer или Formlabs PreForm для 3D-печати.

Fusion 360 экспортирует модель в виде файла STL в соответствии с выбранными параметрами. Этот файл STL затем может быть загружен в любой слайсер для 3D-принтера.

Для общего развития почитайте статью по 3D моделированию кельтских узлов во Fusion 360 с помощью сплайнов.

3D моделирование корпуса с петлей и защелками в САПР Fusion 360

В этом разделе разберем основы моделирования на примере создания кейса для пульта управления. Урок будет интересным, читайте внимательнее.

Вот, что у нас должно получиться.

Разделим урок на три части:

1. Проектирование корпус состоящего из двух крышек
2. Проектирование мягкой петли между крышками
3. Проектирование защелки

Проектирование корпуса Fusion 360

Покомпонентное изображение корпуса в сборе

В этом руководстве будет рассмотрено проектирование корпуса для небольшого пульта дистанционного управления. Это двухкомпонентная конструкция с отверстием для разъема micro USB и двумя кнопочными переключателями. Деталь будет напечатана с использованием FDM (Fused Deposition Modeling). Также могут использоваться другие технологии печати, такие как SLA, SLS и струйная печать материалов, однако FDM отлично подходит для создания таких прототипов корпусов.

Первым этапом является моделирование основного корпуса как верхней, так и нижней части корпуса, моделирование обоих твердых тел, а затем создание полости, необходимой для печатной платы, с помощью команды Shell. Затем будет добавлено отверстие для разъема micro USB и монтажные выступы для печатной платы.

Часть 1 — Основные характеристики

Первый набросок позволит нам создать основную часть корпуса. Эскиз создается на верхней плоскости исходной точки. Этот эскиз обычно ссылается на размеры существующей печатной платы и компонентов, однако можно сначала спроектировать корпус, а затем спроектировать компоновку электроники. На этом этапе эскиз включает только линии и центральные прямоугольники, скругления будут добавлены позже. Эскиз полностью привязан к исходной точке, что является хорошей практикой, так как в дальнейшем будет намного проще ссылаться на другие элементы.

Примечание: кнопки также были добавлены к этому эскизу, который будет использоваться позже в модели.

Эскиз основного профиля

Затем профиль этого эскиза выдавливается на 8 мм, чтобы создать первую половину нашего корпуса. В результате будет создан новый корпус, который станет верхней частью конструкции корпуса.

Выдавливание основного корпуса

Теперь можно добавить скругления и фаски, чтобы корпус был эстетически привлекателен, удобен в эксплуатации и износостоек. Всего были использованы скругления с 3 радиусами разного размера; 10 мм по двум ближайшим краям, 30 мм по четырем средним краям и 5 мм по дальним краям. Вдобавок к периметру верхнего края добавляется фаска 3 мм.

Примечание. Для печати FDM рекомендуется максимально уменьшить количество острых углов. Принтер должен замедляться, а затем ускоряться при изменении направления, что снижает скорость, существенно увеличивая время печати.

Вторую часть корпуса теперь можно выдавить вниз на 8 мм. Можно использовать нижнюю грань первой части для Профиля без создания нового эскиза. Здесь важно выбрать New Body для операции, Fusion по умолчанию выберет Join, который просто добавит материал в верхнюю половину корпуса.

Верхняя половина корпуса со скруглениями и фасками

Теперь у нас есть две отдельные детали, которые составляют наш корпус. Затем к нижней части 2-го корпуса добавляется еще фаска 1 мм.

Добавление фаски к нижнему краю

Часть 2 — Полость

Следующим шагом будет создание полости внутри двух тел, которая будет содержать печатную плату и электронику. В настоящее время оба тела полностью твердые, как показано на этом разрезе.

Корпуса в разрезе

К счастью, инструмент Shell делает это очень просто: просто выберите грани, которые необходимо удалить и задайте толщину стенки, чтобы создать полость внутри корпуса. На изображении ниже показано, что делает инструмент Shell. Может потребоваться скрыть одно тело, чтобы можно было выбрать лицо другого и наоборот. Это можно сделать, щелкнув правой кнопкой мыши по телу и выбрав «Скрыть ».

Подсказка: если вы наведете курсор на значок инструмента в Fusion, вы увидите всплывающее пояснение, чтобы узнать, для чего он нужен!

Корпус после выделения

Теперь у нас есть полость внутри корпуса, в которой достаточно места для сборки нашей печатной платы. Использование Shell инструмента является намного более эффективным способом моделирования корпуса, особенно при создании более сложных конструкций.

Примечание. Для печати FDM использовалась толщина стенки 2,4 мм. Хорошая идея — подумать о параметрах печати при проектировании деталей. Использование толщины стенок, кратной размеру сопла, приведет к гораздо более качественной печати. Для печати этой детали будет использоваться сопло 0,4 мм, поэтому была выбрана толщина стенки в 6 раз больше размера сопла (0 ,4 мм x 6 = 2,4 мм).

Часть 3 — Кнопки

Следующим этапом проектирования корпуса является вырезание места для кнопок. Профиль для них был создан на первом эскизе. Этот эскиз теперь можно скрыть и нужно будет снова включить видимость. Простое выдавливание будет использовано для создания отверстий для кнопок. Вместо указания расстояния можно использовать параметр «Extent — All», который удалит все, что блокирует путь профиля.

Затем добавлены Скругления к острым углам, 2.5 мм Скругление для всех ребер.

Верхнюю поверхность верхней половины корпуса теперь можно использовать как плоскость для создания эскиза кнопок. Также возможно спроецировать существующую геометрию в новый эскиз, что значительно сэкономит время. Кроме того, спроецированная геометрия обновит изменения, внесенные в деталь. Например, если размер кнопки был изменен по сравнению с первым эскизом, кнопки автоматически обновятся, чтобы отразить изменения.

Фиолетовая линия представляет собой спроектированную линию, которая ссылается на существующую геометрию. Синие линии — это линии, которые были смещены от проектируемых линий на заданное расстояние. Чтобы пуговица поместилась в футляр, вставки для пуговиц сделали меньше, чем вырез. Этот зазор 0,5 мм предназначен для учета отклонений в размере кнопки. Внешний край кнопки также был смещен на 2,5 мм, который станет основным корпусом двух кнопок (как показано на рисунке).

Примечание: при 3D-печати или в любом производстве нет абсолютно правильного размера. Отклонение от номинального размера — это допуск, диапазон значений, определяющих, является ли деталь приемлемой или нет.

Внутренняя часть кнопок теперь может быть выдавлена вниз. Поскольку кнопки будут напечатаны отдельно с использованием гибкого материала, они созданы как Новое тело (New Body). Расстояние, используемое для этого, составляет — 2 мм, что позволяет встраивать тело в вырез для кнопки, созданный ранее.

Эскиз можно снова использовать повторно, чтобы выдавить профиль на 2 мм для тела основной кнопки. Эта операция Выдавливания (Extrude Cut) должна присоединиться к основанию только что созданных кнопок, однако это приведет к тому, что кнопки будут присоединены к верхней части корпуса. Чтобы предотвратить это, видимость верхней части корпуса можно отключить во время операции выдавливания, а затем снова переключить на видимую по завершении.

Некоторые эстетические особенности теперь можно добавить к внешним профилям кнопок. В этом случае используется простая фаска 1,5 мм.

К кнопкам добавляется фаска

На разрезе показаны 4 отдельных тела, верхняя и нижняя половина корпуса и две кнопки.

Вид в разрезе с кнопками

Часть 4 — Монтажные выступы для печатной платы

крепления для платы

Основное назначение этой части — зафиксировать печатную плату и электронные компоненты. Чтобы надежно закрепить печатную плату внутри корпуса, выступы используются в качестве точки крепления для фиксации платы. Для 3D-печати можно использовать несколько способов крепления.

Для этой конструкции были выбраны саморезы как простое и экономичное решение, используемое для ввинчивания в отверстия для крепления печатной платы. Будут использоваться винты M 2,5, поэтому отверстия должны быть немного меньше винта (размер 0,25 мм — хорошее правило), чтобы резьба могла врезаться в монтажные выступы. Для дополнительной прочности и жесткости добавлен дополнительный материал к боковым стенкам. Это также упрощает печать и обеспечивает лучшую поверхность модели, поскольку уменьшаются проблемы с деформацией во время печати.

Теперь профили можно выдвинуть на 2 мм для создания отверстий. Исключение профиля отверстия из выбора создает монтажную поверхность и отверстие за один раз.

Выдвигаем элементы выступов

Чтобы обе половины корпуса совпадали, добавлен выступ. Это помогает с выравниванием, уменьшая вероятность зазоров между половинками и кроме того, значительно увеличивает жесткость конструкции.

Чтобы создать губу, верхняя часть временно скрыта. Затем можно создать эскиз наверху стены нижних секций, сместив линию на 1,6 мм от внутреннего края. Затем используется выдавливание, чтобы врезаться в стенку на 3 мм, создавая углубленную часть выступа.

Эскиз, показывающий линии смещения для выступа

Примечание. Как упоминалось ранее, при проектировании рекомендуется использовать толщину стенки, кратную размеру сопла. 1,6 мм использовалось для смещения (0 ,4 мм сопло).

Те же самые шаги, которые затем применяются к другой половине корпуса, на этот раз с помощью смещения эскиза 1 мм и Выдавливания на 2 мм, на этот раз с помощью операции Join. Опять же, используется допуск 0,5 мм (верхняя половина имеет Выдавливании вырез 2,5 мм, а основание имеет выдавленный Join 2 мм, оставляя зазор 0,5 мм между двумя кромками).

Эскиз, показывающий линии смещения для выступа

Вид в разрезе, показывающий выступ

На виде в разрезе показан допуск вокруг выступа, который был оставлен для лучшей сборки двух половин

Часть 6 — USB-разъем

Завершающим этапом проектирования корпуса является добавление выреза для разъема micro USB. Используется базовый центральный прямоугольник с достаточным зазором для подключения кабеля. Размеры эскиза приведены ниже.

Эскиз выреза разъема USB

Затем выдавливается профиль и режется через два корпуса. Скругление добавляются для улучшения внешнего вида выреза и снижения внутренних напряжений.

Часть 7 — Логотип

Чтобы добавить бренду к корпусу, был добавлен логотип 3D Hubs. Легко использовать файл SVG для импорта логотипа без необходимости рисовать его вручную. В нижней части корпуса создается эскиз, а для импорта логотипа используется инструмент SVG. Затем он помещается в желаемое место. Инструмент «Вставить SVG» можно найти в меню «Вставка ».

Эскиз, с импортированным SVG

Профиль — Выдавливание (Extruded Cut) — 0,2 мм, что дает 2 слоя при печати с разрешением 100 микрон. Поскольку эта поверхность будет находиться в контакте с платформой для печати во время печати, здесь не следует использовать поддерживающий материал, так как это приведет к ухудшению поверхности модели из-за мелкого рисунка. Если вырезать только 0,2 мм, логотип будет виден достаточно четко, без провисания.

Выдавленный профиль SVG

Теперь корпус готов и состоит из четырех отдельных корпусов; верхняя и нижняя половины корпуса и две кнопки.

Готовая сборка корпуса

Готовый корпус в сборе в разрезе

Напечатан промежуточный вариант корпуса

Проектирование петли Fusion 360

Напечатанный корпус с петлей

Готовый проект корпуса с петлей

Часть 1 — Расположение

Первый этап — ориентировать обе половины корпуса так, чтобы их можно было легко напечатать. Важно убедиться, что обе нижние грани находятся в одной плоскости. Это устраняет необходимость поддержек, который также приводит к плохому качеству поверхности после удаления.

Плохо расположенные части корпуса, левая сторона, требующая поддержек для правильной печати

Правильное расположение без необходимость поддержек

С помощью инструмента «Перемещение » можно установить верхнюю половину корпуса в правильное положение, готовое к добавлению мягкой петли. Кнопки корпуса также выбираются, чтобы обеспечить их правильное расположение относительно другой половиной корпуса.

Перемещение верхней половины корпуса и кнопок на место

Обе части корпуса в окончательном положении

Было проверено, что зазор 7 мм дает хорошие результаты, однако экспериментирование обеспечит оптимальное расстояние для конкретного корпуса. Расстояние менее 5 мм не рекомендуется из-за очень малого радиуса изгиба, что создает более сильную нагрузку во время движения.

Часть 2 — Эскиз петли

Следующий этап — создание эскиза, необходимого для выдавливания мягкой петли. Если корпус моделировался относительно центра из исходной точки, можно использовать исходную рабочую плоскость. Если эта плоскость не находится в середине детали, можно использовать среднюю плоскость для построения эскиза. Инструмент «Средняя плоскость» (Midplane ) выбран в меню «Построить » (Construct ) и выбраны две грани, это создаст новую рабочую плоскость в средней точке выбранных граней.

Два выбранных ребра и вспомогательная плоскость в средней точки

Теперь на этой плоскости можно создать эскиз, привязав края деталей корпуса с помощью ограничения совпадения (coincident constraint). Это обеспечит автоматическое обновление эскиза при перемещении любой из частей корпуса. После тестирования нескольких различных вариантов геометрии и размеров мягкой петли было обнаружено, что наиболее эффективным является сечение 1 мм, сужающееся до 0,6 мм для основной петли.

Это дает хорошую прочность по бокам и позволяет контролировать изгиб петли. Когда петля закрывается, внешняя поверхность подвергается растяжению, а внутренняя поверхность сжимается, внешнюю поверхность петли растягивается. Чтобы учесть это, лучшая конструкция петли имеет большую длину кривой на внешней поверхности и короткую внутреннюю поверхность.

Рекомендуемая геометрия эскиза и размеры для этой детали

Часть 3 — Выдавливание

Эскиз завершен и его можно выдавливать, чтобы сформировать тело петли. Операция Join была использована для того, чтобы модель была распечатана в виде единой детали.

Профиль выдавливается для создания петли

Готовая мягкая петля

Проектирование защелки Fusion 360

Готовый к использованию корпус

Вид в разрезе с защелками

Часть 1 — Вырез с защелкой

Для этой детали мы будем использовать соединение верхней и нижней части защелкой. Такая конструкция является наиболее распространенным соединением с и состоит из выступа на одной стороне и выреза на другом конце. После того, как детали вставлены друг в друга крючок фиксирует соединение.

Использование защелкой для изделий, напечатанных на 3D-принтере, полезно, поскольку оно позволяет легко собирать детали без необходимости использования других компонентов.

Самый эффективный метод создания элемента с защелкиванием — это начать с прорези паза. Для этой конструкции используется простой прямоугольный профиль, в который защелкивается крючок. Необходимо создать только одно защелкивающееся соединение, так как затем на него можно нанести узор по краю корпуса, что сэкономит время и упростит внесение изменений в конструкцию.

Первый эскиз был создан на внутренней стороне нижней части корпуса, как показано на скриншоте. Используется простой прямоугольник размером 2,5×6 мм со смещением от верхней стенки на 0,75 мм.

Примечание. При проектирования внутренней грани становится сложно увидеть геометрию, поскольку другая стена закрывает вид. Чтобы упростить построение этого эскиза, вы можете использовать параметр «Срез » в инструментах эскиза, чтобы создать временный разрез детали.

Расположение чертежа на внутренней стороне корпуса

Геометрия для выреза

Затем этот профиль подвергается выдавливанию (Extruded Cut), чтобы создать прорезь для крючка. Вырезы также могут быть глухими (только частично врезаться в стенку), что обеспечивает оптимальный дизайн, поскольку вырез не виден снаружи.

Вырезать профиль выдавливанием

Часть 2 — Зажим

Следующий этап — создание зажима. Можно сослаться на вырез из предыдущего шага, чтобы убедиться, что крючок и выемка идеально совмещаются. Используется вспомогательная плоскость Midplane, которая позволяет создать эскиз в центре выреза.

Теперь на этой рабочей плоскости можно создать эскиз крюка. Опять же, опция Slice использовалась, чтобы показать эту часть во время подготовки эскиза.

Эскиз с выделенным профилем крюка.

Важно оставить небольшой зазор, чтобы учесть неточности при печати. Для этого дизайна было выбрано 0,5 мм, что является оптимальным допуском для зазоров при 3D-печати. Размеры зажима можно увидеть на скриншоте. К основанию зажима была добавлена галтель для повышения прочности на прогиб при сборке корпуса.

Выдавливание профиля крюка

Теперь профиль крюка можно выдавить на расстояние 5 мм. Увеличение этой ширины добавит прочности конструкции. Для достижения нужной жесткости может потребоваться метод проб и ошибок, однако рекомендуется, чтобы ширина зажима была не менее 5 мм.

Эскиз расположен в середине полости, поэтому использовалась симметричное выдавливание. Нижняя часть корпуса была скрыта, чтобы гарантировать, что она не соединяется с верхней частью при выдавливании.

Разрез завершенного элементов защелки

Часть 3 — Проектирование по созданному элементу

Теперь соединение с одной защелкой готово, однако для фиксации этой детали по всему периметру требуется еще несколько соединений соединений. Команда Pattern (Шаблон ) может быть использована для эффективного создания нескольких копий защелок, без необходимости создания каких — либо новых эскизов.

Заключительный этап — это выкройка детали с защелкиванием внутри детали. Инструмент Тип Шаблона (Pattern of Path) используется для создания нескольких итераций одного крючка и полости.

Тип шаблон установлен во Features, а затем предыдущие Features, созданные (слот и кантилевера) из истории браузера в нижней части рабочего пространства Fusion. Затем выбирается путь, по которому должны следовать детали и определяется количество экземпляров.

Инструмент «Patter of Path», используемый для дублирования

Верхняя часть была временно скрыта, чтобы можно было выбрать место для новых клипов. Указание количества (Quantity ) и расстояния (Distance ) изменяет положение элементов посадки с защелкиванием, чтобы они не пересекались с другими деталями, например с монтажными выступами. Также важно установить Ориентацию на Направление (Path Direction), чтобы все клипы были перпендикулярны грани, на которой они находятся.

Для этой части используется комбинация инструментов Pattern on Path & Mirror. Сначала создается шаблон, а затем используется инструмент «Зеркало », чтобы отразить стыки на другой стороне, в результате чего получается идеально симметричный дизайн.

Зеркальный инструмент, отражающий выбранный элемент

Готовые защелки в разрезе

Создание защелок завершено, которые фиксируют верхнюю и нижнюю половины корпуса. 3D модель можно загрузить тут, файлы STL .