Jeśli pracujesz z Drukarkami 3D regularnie, to wiesz, co to jest plik STL. I wiesz jaki ból może sprawiać praca z nimi. Istnieje kilka bardzo dobrych edytorów STL, ale nie są one zwykle „parametrycznymi” modelerami, które mogą być trudne do dokładnego wykorzystania. Co ważniejsze, ten styl edycji może być nieznany dla inżynierów projektantów. Na szczęście, jeśli masz dostęp do SOLIDWORKS 2018, możesz być zaskoczony, jak łatwo jest edytować pliki STL. Czytaj dalej, aby dowiedzieć się jak.
Dla niewtajemniczonych, STL stał się de facto standardowym formatem plików dla Druku 3D. Może to być historyczny przypadek, gdyż STL był pierwotnie używany do (i jest akronimem) stereolitografii, w czasach gdy była to jedyna technologia druku 3D. W skrócie, pliki STL są wielokątnymi aproksymacjami matematycznej geometrii. Kiedy model geometryczny jest konwertowany do STL, wszystkie jego powierzchnie stają się reprezentowane przez trójkątne twarze o różnym rozmiarze i kształcie.
Bardzo trudno jest odwrócić tę konwersję i wyodrębnić geometrię matematyczną z STL (wyobraź sobie próbę odtworzenia Wielkiego Gatsby’ego w oparciu wyłącznie o notatki Cliffa). Chociaż SOLIDWORKS Premium posiada narzędzie do tego (ScanTo3D), ma ono stromą krzywą uczenia się. Na szczęście SOLIDWORKS 2018 zawiera narzędzia do natywnej pracy z plikami STL i innymi plikami siatkowymi.
Dzisiaj będę pracował z Xwing TMG Token Holder autorstwa GMBridge pobranym z Thingiverse.
Wygląda to świetnie do przechowywania moich kart i żetonów do X-Wing Miniature Tabletop Game, ale jest trochę bardziej szczegółowe niż potrzebuję. Chciałbym stworzyć uproszczoną wersję tego modelu, którą będę mógł edytować w przyszłości.
Mógłbym Plik>Otwórz plik STL używając filtra „Wszystkie pliki” (lub po prostu przeciągnij plik do okna SOLIDWORKS). Jest jednak kilka dodatkowych opcji, które zobaczysz tylko wtedy, gdy skorzystasz z filtra „Mesh Files”.
Szczegółowo, jest to miejsce, gdzie zdefiniujesz jednostki importu (aby uniknąć konieczności ręcznego skalowania części później), oraz gdzie wybierzesz sposób importowania tej siatki. W tym artykule, będę importował z opcjami domyślnymi.
PlikiSTL mogą być bardzo duże i często ich otwarcie zajmuje chwilę. Kiedy to nastąpi, widzę w drzewie element importowany powierzchniowo z nieznaną ikoną identyfikującą go jako Mesh Body. Mesh Bodies są nowością w SOLIDWORKS 2018 i pozwalają na manipulowanie tymi modelami jako pojedynczą jednostką, a nie (ogromną) kolekcją pojedynczych twarzy, jak to miało miejsce wcześniej. Chociaż nie będę w stanie wybrać poszczególnych fasetek lub krawędzi, wydajność jest znacznie lepsza. Dodatkowo daje mi to dostęp do nowych Narzędzi Siatkowych, które znacznie ułatwiają edycję i inżynierię odwrotną.
W tym przypadku SOLIDWORKS napotkał błędy siatki* w modelu i nie był w stanie wygenerować bryły. Nie będę więc w stanie wykonać żadnych operacji logicznych (np. cięć lub przejść) bezpośrednio na modelu. Zamiast tego wyodrębnię z tej siatki użyteczne powierzchnie i użyję ich do stworzenia modelu. Zacznę od użycia narzędzia Surface From Mesh do zdefiniowania płaskiej powierzchni.
*(Podczas gdy narzędzie Import Diagnostics powinno być zwykle używane do naprawiania błędów importu, z mojego doświadczenia wynika, że nie naprawia ono brył siatki).
Zaznaczyłem (na niebiesko) niektóre z wielokątów na górze modelu, które powinny być płaską powierzchnią; naciskając przycisk Calculate podświetlam (na brązowo) wszystkie przyległe powierzchnie. Pliki STL są jednak przybliżone, więc istnieje również suwak „tolerancja faset”, który pozwala określić, jak blisko współpłaszczyznowości jest wystarczająco blisko, aby sąsiednie fasety zostały podświetlone. Naciśnięcie OK (zielony haczyk) tworzy nową bryłę powierzchniową z mojego zaznaczenia.
Będę nadal używał polecenia Surface From Mesh, aby wydobyć z modelu tyle szczegółów, ile chcę. Polecenie jest domyślnie „przypięte”, więc za każdym razem, gdy kliknę OK, tworzona jest nowa bryła powierzchniowa.
Gdybym chciał całkowicie odwrócić inżynierię części, wyodrębniłbym wszystkie powierzchnie w modelu i ostatecznie zszył je razem. Ale dla tego tutoriala, utrzymuję to w prostocie. Powierzchnie, które wyodrębniłem do tej pory (dla kontrastu zaznaczone kolorem niebieskim) definiują górną powierzchnię części, położenie i wymiary wszystkich kieszeni tokenów oraz ich głębokość. W tym momencie skończyłem już pracę z siatką, więc usunę tę bryłę.
Następnie zacznę szkicować górną powierzchnię i przekonwertuję krawędzie na geometrię modelu. Na poniższym obrazku zaznaczyłem wszystkie „Wewnętrzne pętle jedna po drugiej”, aby uzyskać wszystkie krawędzie, których potrzebuję.
Zauważ, że profile kołowe składają się z wielu bardzo małych segmentów linii, co jest produktem ubocznym nieodłącznego fasetowania plików STL. Gdybym nie był tak wybredny, użyłbym szkicu w jego obecnej postaci. Ale chcę, żeby ten model był jak najbardziej parametryczny. Przełączę więc widoczność osi tymczasowych i użyję ich do zdefiniowania środków okręgów szkicu, które następnie przytnę z powrotem do otaczającej je geometrii.
Pamiętaj, że format STL wprowadza pewne nieodłączne niedokładności, a ja nie mam pojęcia, jak to było oryginalnie modelowane, więc spodziewam się, że niektóre osie będą nieco przesunięte, a punkty końcowe nie połączą się idealnie; po to właśnie jest Power Trim.
Teraz mogę użyć znanych narzędzi do modelowania bryłowego, aby wytłoczyć szkic i dodać inne cechy, używając powierzchni do ich ograniczenia. Kiedy będę zadowolony, usunę te ciała powierzchniowe, aby nieco oczyścić model. I oczywiście, ponieważ cała moja edycja została wykonana w SOLIDWORKS, wszystko jest parametryczne! Mogę z łatwością edytować lub tłumić każdą z cech. Poniżej możesz zobaczyć oryginalny STL, obok mojej edytowanej wersji.
Technika użyta w tym blogu jest tym, co najczęściej używałem do edycji plików STL w SOLIDWORKS, ale nie jest to jedyna droga. W kolejnych blogach będę konwertował całe Mesh Body do geometrii SOLIDWORKS, a także zademonstruję jak dokonywać edycji bezpośrednio w Mesh Bodies z wykorzystaniem funkcji boolean. Jeśli regularnie korzystasz z plików STL (zwłaszcza jeśli w przeszłości wypróbowałeś narzędzie ScanTo3D), mam nadzieję, że wypróbujesz nowe narzędzia Mesh Tools w SOLIDWORKS 2018.
SOLIDWORKS Frequently Asked Questions: Top 10 Tips and Tricks of 2017
Zapomniane narzędzia SOLIDWORKS i powody, dla których warto ich używać
Gdzie jest polecenie SOLIDWORKS, które pozwala mi zrobić…
O autorze
Dan Erickson jest studentem życia. Posiada tytuł BS w dziedzinie inżynierii mechanicznej zdobyty na Michigan Tech University i zamiłowanie do majsterkowania. Jego celem jest zrozumienie, jak działa świat i ulepszanie go wszędzie tam, gdzie jest to możliwe. Po kilku zmianach w karierze Dan dołączył do firmy Fisher Unitech w 2011 roku jako inżynier pomocy technicznej SOLIDWORKS. Od tego czasu podąża za swoją pasją do technologii transformacyjnych do działu druku 3D, wspierając zespoły sprzedaży i marketingu jako Inżynier Aplikacji 3DP.