Projektowanie praktycznych akcesoriów warsztatowych to dobry sposób na naukę modelowania 3D. W tym projekcie przygotujemy od podstaw organizer na frezy CNC, który będzie jednocześnie rzeczywistym elementem wyposażenia warsztatu oraz projektem referencyjnym do przetestowania kilku różnych sposobów tworzenia modeli 3D.
Cały proces rozpoczęliśmy od określenia problemu i przygotowania krótkiego briefu projektowego. Z pomocą AI uporządkowaliśmy wymagania, ustaliliśmy podstawowe parametry organizera i przygotowaliśmy grafiki koncepcyjne, które posłużą nam jako punkt odniesienia podczas dalszej pracy.
Nie traktujemy tych grafik jako gotowej dokumentacji produkcyjnej. Ich zadaniem jest pokazanie formy organizera, rozmieszczenia frezów oraz podstawowych wymiarów. Właściwe modele zostaną wykonane i zweryfikowane w kolejnych etapach projektu.
Jeden projekt, trzy różne drogi
Ten projekt ma jeszcze jeden cel. Chcemy sprawdzić, jak bardzo różni się obecnie proces tworzenia tego samego elementu w zależności od zastosowanych narzędzi. Dlatego dokładnie ten sam organizer wykonamy trzema różnymi metodami.
1. Projekt ręczny — FreeCAD, slicer i druk 3D
Pierwsza metoda będzie najbardziej klasyczna. Na podstawie ustalonych parametrów ręcznie zbudujemy parametryczny model w programie FreeCAD. Następnie przygotujemy go w slicerze, sprawdzimy tolerancje i wykonamy rzeczywisty wydruk 3D. Ta wersja będzie naszym punktem odniesienia dla kolejnych prób.
2. AI + CAD — wygenerowana bryła i dalsza obróbka
Druga ścieżka będzie znacznie mocniej wykorzystywała sztuczną inteligencję. Na podstawie dokładnie tego samego briefu spróbujemy uzyskać bryłę 3D wygenerowaną przez narzędzie AI, a następnie otworzymy ją w środowisku CAD. Sprawdzimy wymiary, geometrię, możliwość dalszej edycji oraz to, czy model rzeczywiście nadaje się do przygotowania produkcyjnego.
3. AI + Blender — gotowy model z generatora internetowego
W trzeciej metodzie pójdziemy jeszcze dalej. Spróbujemy wygenerować gotowy model 3D bezpośrednio w internetowym generatorze AI. Otrzymaną bryłę sprawdzimy i w razie potrzeby poprawimy w Blenderze, a następnie przygotujemy w slicerze i wydrukujemy.
W uproszczeniu trzy ścieżki będą wyglądały tak:
- Projekt ręczny: założenia → FreeCAD → slicer → druk 3D,
- AI + CAD: założenia → AI generuje bryłę → program CAD → slicer → druk 3D,
- AI + Blender: założenia → generator AI online → gotowa bryła → Blender → slicer → druk 3D.
Najważniejsza zasada pozostaje niezmienna: wszystkie trzy metody otrzymają ten sam zestaw wymagań. Nie będziemy upraszczać projektu tylko dlatego, że konkretne narzędzie ma z nim problemy. Dzięki temu późniejsze porównanie będzie miało sens i pozwoli ocenić czas pracy, dokładność wymiarową, jakość geometrii, możliwość edycji, parametryczność oraz rzeczywistą gotowość modelu do druku.
Koncepcja organizera na frezy CNC
Organizer został zaprojektowany jako dwupoziomowa podstawka mieszcząca łącznie 16 frezów CNC. Konstrukcja ma być zwarta, stabilna i wygodna w codziennym użytkowaniu.
W górnym rzędzie znajdą się frezy z trzpieniem 6 mm, natomiast w dolnym rzędzie frezy z trzpieniem 8 mm. Oba poziomy zostaną połączone powierzchnią pochyloną pod kątem 45°, na której znajdzie się również oznaczenie „3d-grafika.pl”.
Wstępne założenia projektowe
Przed rozpoczęciem właściwego modelowania ustaliliśmy podstawowy zestaw parametrów, który będzie wspólny dla wszystkich trzech metod:
- wymiary organizera: 220 × 90 × 35 mm,
- liczba miejsc na frezy: 16,
- układ: 2 rzędy po 8 frezów,
- górny rząd: trzpienie 6 mm,
- dolny rząd: trzpienie 8 mm,
- różnica wysokości pomiędzy poziomami: 20 mm,
- przejście pomiędzy poziomami: 45°,
- narożniki: R10,
- napis „3d-grafika.pl” na pochylonej powierzchni,
- początkowe średnice otworów: około Ø6,6 mm oraz Ø8,6 mm.
Średnice otworów traktujemy na tym etapie jako wartości początkowe. W przypadku druku FDM rzeczywisty wymiar otworu może różnić się od wartości projektowej, dlatego później wykonamy osobną próbkę tolerancji. Na jej podstawie dobierzemy finalne średnice tak, aby frezy wchodziły swobodnie, ale nie miały nadmiernego luzu.
Rzut z góry — rozmieszczenie frezów
Rzut z góry pokazuje układ dwóch rzędów oraz rozmieszczenie poszczególnych miejsc na frezy. Rozstaw nie jest całkowicie równomierny. Część narzędzi ma większą średnicę części roboczej, dlatego projekt musi uwzględniać również fizyczną przestrzeń pomiędzy sąsiednimi frezami.
Dzięki temu organizer nie będzie jedynie regularną siatką otworów, ale zostanie dopasowany do rzeczywistego zestawu narzędzi.
Rzut z boku — dwa poziomy i przejście 45°
Najbardziej charakterystyczną cechą konstrukcji są dwa poziomy różniące się wysokością o 20 mm. Dolna część ma około 15 mm wysokości, natomiast tylna część osiąga 35 mm.
Oba poziomy łączy powierzchnia pochylona pod kątem 45°. Taka forma poprawia widoczność tylnego rzędu, ułatwia dostęp do narzędzi i daje miejsce na oznaczenie organizera.
Dlaczego zaczynamy od modelu parametrycznego?
Pierwszą ścieżkę wykonamy ręcznie w FreeCAD. Model nie będzie zbudowany „na sztywno”. Najważniejsze wymiary zostaną zapisane jako parametry, dzięki czemu będzie można łatwo zmieniać średnice otworów, rozstawy, długość, głębokość czy wysokości poszczególnych poziomów bez przebudowy całego projektu od początku.
To szczególnie istotne w naszym przypadku, ponieważ po próbie tolerancji prawdopodobnie będziemy jeszcze korygować średnice otworów. Parametryczny model pozwoli wprowadzić taką zmianę szybko i w kontrolowany sposób.
Co dalej?
Mamy już ustalony brief, podstawowe wymiary i koncepcję referencyjną. W kolejnej części rozpoczniemy pierwszą z trzech ścieżek i zbudujemy organizer ręcznie jako parametryczny model w FreeCAD.
Przejdziemy przez cały proces krok po kroku — od utworzenia dokumentu i tabeli parametrów, przez budowę bryły, otwory i powierzchnię 45°, aż do modelu przygotowanego do eksportu. Następnie przeprowadzimy test tolerancji, przygotujemy plik w slicerze i wykonamy rzeczywisty wydruk.
W dalszych częściach wrócimy do dokładnie tego samego briefu i sprawdzimy, jak z tym samym zadaniem poradzą sobie narzędzia AI oraz Blender.
Dodaj komentarz