Modelujeme tělo fotoaparátu

Dnešní příklad je věnován zajímavé úloze popisující současné použití modelování pomocí ploch a těles v Autodesk Inventoru. Tuto úlohu můžete aplikovat prakticky v libovolné verzi Autodesk Inventoru od přibližně 8. Úloha je řešena pomocí standardních nástrojů aplikace a lze ji považovat za jednu z klasických ukázek vzájemného využití základních postupů a modelářských technik. Právě z tohoto důvodu je vhodná také jako ukázková pro různá školení, prezentace a výuku na školách.

Úloha je definována jako řešení prvotního návrhu těla fotoaparátu bez použití vstupních 2D designérských skic a speciálních nástrojů (např. Autodesk Studio). Pro řešení úlohy je tedy využit pouze Autodesk Inventor, pomocí kterého je řešena i tvarová plocha. V případě náročnějších požadavků můžete právě efektivně využít práce designéra a technika spojením výše uvedených aplikací.

Vytvoření spline křivky pro definici vysunuté NURBS plochy

Jako polotovar pro náš příklad je zvolen kvádr vytvořený běžným vysunutím uzavřeného obdélníku. Tento postup je volen prakticky vždy, když je nutné definovat hraniční rozměry součásti a vymezit tak určitý pracovní prostor pro práci. Navíc je tento polotovar extrémně vhodný pro své jednoduché tvary.

Na jedné ze zvolených ploch vytvoříme základní definiční spline křivku. Její složitost a úroveň parametrizace je v této chvíli spíš sekundární, ale přesto doporučuji pro její tvarování využít minimálně dvou pomocných tečen v koncových bodech, které jsou kolineární s hranou polotovaru. Zajistíte si tak v následné operaci poměrně efektní tvorbu průběžných rádius.

Oddělení základního polotovaru plochou

V dalším kroku je nutné vytvořit z spline křivky pomocí vysunutí neuzavřeného objektu samostatnou plochu a tou oddělit jednu ze zvolených částí polotovaru. Tento postup byl již několikrát v našich článcích popsán, proto jej již detailně nepopisuji.

Průniková množinová operace dvou tvarově nezávislých těles

Velmi zajímavým příkazem, který není ale často uživateli vůbec využíván je množinový průnik vytvářených objektů. Snad je to především pro jeho poměrně složitou prvotní představu finálního výsledku. V našem příkladu je pro vytvoření základního tvaru těla fotoaparátu využit průnik dvou nezávislých těles. Při čemž je druhé těleso vytvořeno vysunutím uzavřené křivky tvořené kombinací spline a hraničních úseček. Opět doporučuji v tomto případě řízení křivky pomocí minimálně dvou hraničních tečen.

Autodesk Inventor na rozdíl od řady jiných 3D modelářů má množinové operace integrovány přímo v nástrojích pro tvorbu objektů, je tedy nutné před vlastním vysunutím profilu zvolit také požadovanou množinovou operaci.

Vytvoření estetického rádius

Především dvě poslední verze Autodesk Inventoru se vyznačují velmi rozpracovanou možností tvorby zaoblení těles. U této operace je nutné v tomto příkladě se oprostit od jistého pravidla „rádius a zkosení až na závěr“, z důvodu nutnosti následné tvorby vnitřní dutiny těla fotoaparátu pomocí příkazu skořepina.

Estetický rádius není pro zjednodušení postupu nijak optimalizován například z pohledu jeho identity v rámci průběžné hrany. Tyto možnosti lze odladit právě v novějších verzích Autodesk Inventoru v dialogovém panelu tvorby zaoblení.

Konstrukce vedení objektivu

Velkou výhodou kombinace modelování ploch a těles je možnost prakticky neomezeného využití všech konstrukčních příkazů. Po konverzi plochy na těleso je tedy již velmi snadné vytvořit například vedení objektivu fotoaparátu na úrovni zpracování objemů. Tyto postupy jsou nejen efektivní, ale i z hlediska orientace a zpracování velmi názorné. Svým způsobem je tak vytvoření modelu těla přístroje daleko rychlejší, než kdyby bylo použito pouze příkazů pro zpracování ploch.

Vlastní provedení objektivu fotoaparátu je v našem případě realizováno vysunutím soustředné kružnice s následným vrtáním otvoru optiky.

Finální tvar čela těla fotoaparátu

Takto modifikovaný polotovar těla fotoaparátu můžeme upravovat efektivně do tvaru plastového vstřiku pomocí příkazu skořepina, žebrování a zešikmení plochy. Všechny tyto prvky je možné realizovat na úrovni objemových konstrukčních prvků již bez ohledu na poměrně složitý primární tvar součásti. Pokud není možné využít existujících objektů pro zachycení pozice konstrukčních prvků je nutné definovat na součásti soustavu pomocných konstrukčních rovin.

Samostatnou část tvorby modelu tvoří konstrukční prvky ovlivněné technologií výroby, to znamená především úkosy a rádiusy umožňující snadné vyjmutí součásti například ze vstřikovací formy. Pro realizaci všech těchto prvků můžeme použít opět tradičních příkazů Autodesk Inventoru pro zpracování těles.

Skořepina a žebrování vnitřní dutiny fotoaparátu

Velmi užitečnou funkčností Autodesk Inventoru pro řešení prvotních koncepčních návrhů je především možnost využití modelování sestavy „za letu“. Autodesk Inventor poměrně výrazně podporuje tvorbu návrhů celou řadou svých často patentovaných funkcí ať už se jedná o postupy adaptivních vazeb, případně celé řady dalších funkcí. Lze tedy při tvorbě našeho příkladu kontinuálně navázat v sestavě například vytvořením objektivu, bez nutnosti detailní definice jeho rozměrů. Ty mohou být odvozeny z již existující geometrie těla fotoaparátu.

Konstrukce objektivu v sestavě