MODUL 4 · IZRADA 3D SKICE
Nastavna jedinica 4.1
3D skica za izradu okvira rešetke
Okvir rešetke od kvadratne cijevi ne leži ni u jednoj ravnini. Njegove se linije penju, zaokreću i vraćaju, a ipak moraju činiti jednu cjelinu koja se kasnije jednim potezom pretvara u konstrukciju. Zato se ne crta u nizu 2D skica nego u jednoj jedinoj prostornoj skici, u kojoj se ravnina crtanja mijenja jednom tipkom.
- objasniti kada je 3D skica prikladnija od niza 2D skica
- ući u 3D skicu i prebacivati ravninu crtanja tipkom Tab
- nacrtati prostorni poligon okvira zadanih tlocrtnih mjera i visine
- dodijeliti relacije uzduž osi i time usmjeriti linije prostorne skice
- prepoznati stanje prostorne skice i potpuno je odrediti
- usporediti 2D i 3D skicu po načinu rada i po posljedicama za model
Kada ravnina postaje tijesna
Dvodimenzionalna skica ima jednu veliku prednost: sve što se u njoj nacrta zajamčeno leži u istoj ravnini, pa se obris lako zatvori i izvuče. Ta prednost postaje ograničenje čim geometrija prelazi iz ravnine u prostor. Okvir rešetke tlocrtnih mjera 600 × 400 mm i visine 350 mm ima dvanaest bridova raspoređenih u tri različita smjera. Opisati ih nizom 2D skica znači otvoriti najmanje tri skice, svaku na svojoj ravnini, i zatim ih pokušati međusobno povezati.
Problem nije u broju skica nego u vezama. Svaka skica u tom slučaju zna samo za sebe. Kada se kasnije promijeni visina okvira, promijenit će se jedna skica, a preostale će ostati ondje gdje jesu i model će se raspasti. U 3D skici sve linije pripadaju istom entitetu: vezane su zajedničkim točkama, dijele relacije i pri izmjeni se pomiču zajedno.
Praktično pravilo je jednostavno. Ako se geometrija može opisati jednim ravninskim obrisom, crta se 2D skica. Ako se linija mora nastaviti u drugom smjeru, a mora ostati spojena s onim što je prije nacrtano, otvara se 3D skica.
Ulazak u 3D skicu i ravnina crtanja
3D skica otvara se posebnom naredbom, a ne biranjem ravnine. To je prva razlika koja iznenadi: ne bira se nikakva ploha ni ravnina, jer se crta izravno u prostoru. Nakon ulaska pokazivač uz sebe nosi malu oznaku koja govori u kojoj se ravnini trenutačno crta — XY, YZ ili ZX. Ta se oznaka mijenja tipkom Tab, i to je jedina tipka koju u prostornoj skici treba pamtiti napamet.
Redoslijed je uvijek isti: prije nego što se povuče linija u novom smjeru, pritisne se Tab dok se ne pojavi željena ravnina, pa se tek onda crta. Ako se Tab zaboravi, linija će ostati u prethodnoj ravnini i skica će izgledati ispravno u jednom pogledu, a u izometriji će se vidjeti da okvir nije zatvoren. Zato se pri radu u prostornoj skici gotovo neprekidno radi u izometrijskom pogledu; pogled sprijeda ili odozgo skriva upravo onu pogrešku koja se traži.
Zapamtite
Tab ne mijenja koordinatni sustav nego samo ravninu u kojoj se crta sljedeći potez. Ishodište i orijentacija osi ostaju isti kroz cijelu prostornu skicu.
Crtanje prostornog poligona
Okvir se crta kao niz spojenih linija. Počinje se od ishodišta, jer je ono jedina točka koja je unaprijed potpuno određena i time nepomična. Iz ishodišta se povuče prva stranica tlocrta u smjeru osi X, zatim se tipkom Tab prijeđe u ravninu u kojoj leži smjer Y i povuče se druga stranica, pa se obris tlocrta zatvori. Tek onda se kreće uvis: Tab dovodi ravninu u kojoj leži os Z, povuku se četiri stupa i na kraju se na visini 350 mm nacrta gornji obris.
Pri crtanju se pojavljuju iste pomoćne linije inferencije kao u 2D skici, samo ih ima više: uz vodoravno i okomito nude se i poravnanja s osima prostornog sustava te s već nacrtanim točkama. Ponuđene relacije treba prihvaćati svjesno. Ako se prihvati poravnanje s krivom točkom, skica će se činiti urednom, a pri prvoj izmjeni mjere pokazat će se da se pomiče i ono što se ne bi smjelo pomaknuti.
Relacije uzduž osi
U 2D skici linija je vodoravna ili okomita. U prostoru tih pojmova nema, pa ih zamjenjuju relacije koje liniju vežu uz pojedinu os: uzduž X, uzduž Y i uzduž Z. Njima se linija prisili da leži točno u smjeru osi, bez obzira na to kako je nacrtana. Uz njih vrijede i sve poznate relacije iz ravninskog skiciranja: podudarnost, jednakost, usporednost, okomitost i tangentnost.
Kod pravokutnog okvira posao je zahvalan. Četiri tlocrtne stranice dobiju relacije uzduž X i uzduž Y naizmjenično, četiri stupa relaciju uzduž Z, a gornji obris relacije jednakosti s odgovarajućim donjim stranicama. Time je smjer svake linije zadan, a kotama preostaje samo veličina: 600, 400 i 350.
Relacije uzduž osi imaju i drugu, često prešućenu ulogu. One čine skicu čitljivom. Model koji netko drugi otvori za pola godine razumljiv je ako se iz relacija vidi namjera, a nečitljiv ako je sve zadano samim kotama na tri decimale.
| Relacija | Što veže | Kada se koristi u okviru rešetke |
|---|---|---|
| Uzduž X, Y ili Z | smjer jedne linije | svaka stranica tlocrta i svaki stup |
| Podudarnost | dvije točke ili točku i liniju | spoj kraja jedne i početka druge linije |
| Jednakost | duljine dviju linija | nasuprotne stranice okvira i sva četiri stupa |
| Usporednost | smjerove dviju linija | gornji i donji obris okvira |
| Fiksiranje | položaj točke u prostoru | iznimno, kada se točka ne smije pomaknuti |
Potpuno određena prostorna skica
Stanje prostorne skice čita se jednako kao u ravnini: entiteti koji još imaju slobodu prikazani su drugom bojom, a statusna traka javlja da skica nije potpuno određena. Razlika je u količini posla. Točka u ravnini ima dva stupnja slobode, a u prostoru tri. Osam vrhova okvira zajedno nosi dvadeset i četiri stupnja slobode, i sve ih treba ukloniti relacijama i kotama.
Zato se u prostornoj skici mnogo više oslanja na relacije nego na kote. Jedna relacija uzduž osi uklanja dva stupnja slobode odjednom; kota uklanja samo jedan. Skica u kojoj je smjer svake linije zadan relacijom potpuno se određuje s malo kota, a takva se skica kasnije mijenja bez straha. Skica u kojoj su relacije izostavljene traži gomilu kota i pri svakoj izmjeni prijeti porukom o proturječju.
Prvo pravilo prostorne skice zato glasi: povezati je s ishodištem. Dok god skica lebdi u prostoru bez ijedne veze s ishodištem, moguće ju je pomaknuti kao cjelinu, pa ni najbolje postavljene kote neće dati potpuno određeno stanje.
Odaberite mjere okvira i njegovu izvedbu. Prikaz daje ukupnu duljinu linija prostorne skice, broj vrhova i broj stupnjeva slobode koje treba ukloniti relacijama i kotama.
Što 3D skica mijenja u radu
Prostorna skica nije zamjena za ravninsku nego njezina dopuna. Ravninska skica ostaje prikladnija svuda gdje obris leži u jednoj ravnini, jer se brže crta, lakše kotira i jednostavnije čita u nacrtu. Prostorna skica dolazi na red kada je važna povezanost linija koje ne dijele ravninu.
| 2D skica | 3D skica | |
|---|---|---|
| Izbor podloge | bira se ravnina ili ploha | ne bira se ništa, crta se u prostoru |
| Promjena smjera | nova skica na novoj ravnini | tipka Tab unutar iste skice |
| Stupnjeva slobode po točki | dva | tri |
| Glavno sredstvo određivanja | kote | relacije uzduž osi, pa kote |
| Tipična primjena | obris za izvlačenje i rotaciju | putanja vučenja, okvir konstrukcije, razvod cijevi |
Za okvir rešetke prostorna skica ima još jednu prednost, koja će doći do izražaja tek u osmom modulu: značajka konstrukcijskog člana koja od skice radi zavarenu konstrukciju traži upravo takvu, povezanu mrežu linija. Uredna 3D skica ondje se isplati dvostruko.
Ključni pojmovi
| Pojam | Značenje |
|---|---|
| 3D skica | Skica u kojoj entiteti ne moraju ležati u jednoj ravnini. |
| Ravnina crtanja | Trenutačna ravnina poteza u prostornoj skici; mijenja se tipkom Tab. |
| Prostorni poligon | Niz spojenih linija koji prolazi kroz više ravnina. |
| Relacija uzduž osi | Relacija koja liniju prisiljava da leži u smjeru osi X, Y ili Z. |
| Stupanj slobode točke | U ravnini dva, u prostoru tri; uklanjaju se relacijama i kotama. |
| Inferencija u prostoru | Ponuđena poravnanja s osima i s već nacrtanim točkama tijekom crtanja. |
Provjeri se
Kratka provjera prije prelaska na sljedeću jedinicu. Odgovor se potvrđuje klikom, a obrazloženje se prikazuje odmah.
Pitanje 1 od 3
Čime se u 3D skici mijenja ravnina u kojoj se crta sljedeći potez?
Tab ciklički mijenja ravninu crtanja bez izlaska iz skice i bez promjene koordinatnog sustava.
Pitanje 2 od 3
Koliko stupnjeva slobode ima jedna točka prostorne skice?
U prostoru točka ima tri koordinate, pa i tri stupnja slobode; u ravnini ih ima dva.
Pitanje 3 od 3
Zašto se prostorna skica crta u izometrijskom pogledu?
Linija ostavljena u krivoj ravnini u ravninskom pogledu izgleda ispravno; greška se vidi tek u prostoru.
Odgovoreno 0 od 3.