Ghidul începătorului pentru modelele tipărite 3D OpenSCAD

Ați vrut mereu să creați propriile modele 3D? Ce zici de imprimarea 3D a unei părți pe care ați proiectat-o? Există numeroase programe de modelare 3D, dar acestea pot fi dificil de utilizat dacă nu sunteți artistic (ca mine). OpenSCAD vă oferă o modalitate prin care puteți proiecta modele special pentru imprimarea 3D, fără a utiliza decât cod. Nu vă faceți griji dacă nu știți cum să codificați, astăzi vă voi îndruma prin elementele de bază.

Ce este OpenSCAD??

OpenSCAD este gratuit Proiectare asistată de calculator modelator. Este disponibil pentru Windows, Mac și Linux. Ceea ce îl face diferit de multe alte programe este acela că proiectați componente utilizând codul în locul unui mouse. Acest lucru face foarte ușor să faci calcule matematice, să stochezi dimensiuni în variabile, să redimensionezi părți și multe altele.

Există câțiva factori pe care trebuie să îi țineți cont atunci când modelele de tipărire 3D, dar multe dintre acestea se aplică modelelor 3D de tipărire 3D în general, nu doar modelelor OpenSCAD. Dacă doriți să aflați mai multe despre tipărirea 3D, verificați ghidul Ultimate Beginner Ghidul Ultimii începători pentru imprimarea 3D Ultimul ghid pentru începători pentru imprimarea 3D Printarea 3D a trebuit să fie noua revoluție industrială. Nu a preluat încă lumea, dar sunt aici să vă vorbesc prin tot ce trebuie să știți pentru a începe. Citeste mai mult . Dacă sunteți în căutarea unui modelator mai interactiv, citiți ghidul pentru crearea obiectelor în Sketchup Design & Build 3D Clădiri virtuale și obiecte Cu Google SketchUp Design și construire Clădiri virtuale 3D și obiecte Cu Google SketchUp Google SketchUp este programul de modelare a coloanei vertebrale pentru Google BuildingMaker, care permite designerilor de grafică să trimită design-uri de construcție la Google pentru a fi adăugate la imaginile oficiale Google Earth. Citeste mai mult .

Noțiuni de bază

Mai întâi, accesați pagina de descărcări și găsiți o versiune de OpenSCAD potrivită pentru sistemul dvs. de operare. Folosesc Mac OS, dar aceste principii OpenSCAD se aplică tuturor sistemelor.

Odată instalat, continuați și deschideți-l. Veți fi prezentat cu acest meniu de pornire:

Aceasta vă arată fișierele pe care le-ați deschis ultima dată și vă oferă opțiunea de a încărca câteva exemple. Simțiți-vă liber să vă uitați în jurul unora dintre exemple, totuși am constatat că aceste lucruri au devenit mai confuze când începem mai întâi. Pentru acest tutorial, creați un fișier nou făcând clic pe nou buton.

Odată deschis, veți fi prezentat cu această interfață cu aspect nelimitat:

Aceasta este împărțită în trei domenii principale. În stânga este al tău editor și meniul. Aici veți scrie codul dvs.Acest lucru nu va avea încă niciun cod, pe măsură ce creați un fișier nou. În partea de sus, există câteva butoane din meniu pentru a efectua sarcini de bază, cum ar fi încărcarea, salvarea, anularea și așa mai departe.

În partea dreaptă din dreapta este consolă. Aceasta vă va arăta orice eroare în construirea modelului.

Secțiunea finală este interfața principală în partea dreaptă sus. Aici puteți interacționa cu modelul dvs., dar nu îl veți putea modifica aici (veți scrie codul pentru a face acest lucru).

Există mai multe butoane în partea de jos a acestei interfețe principale. Acestea vă permit în primul rând să vizualizați designul în moduri diferite.

Continuați și salvați un fișier nou apăsând pe salvați butonul în editor meniu sau mergând la Fişier > Salvați.

Cele elementare

Modul în care OpenSCAD funcționează majoritatea timpului este prin adăugarea și scăderea unor forme simple. Puteți construi modele foarte complexe în acest fel, așa că să mergem direct în.

Iată prima formă, o cutie simplă:

Iată codul pentru a produce:

cub(); // creați un cub

Pentru a obține codul dvs. pentru a executa și a construi modelul, trebuie să îl previzualizați. OpenSCAD va face acest lucru în mod implicit de fiecare dată când salvați sau puteți apăsa F5 pentru a forța o reîmprospătare. Experimentați deplasarea în spațiu 3D ținând apăsat butoanele stânga sau dreapta ale mouse-ului.

Acum, acest lucru produce un cub frumos, dar nu este extrem de util fără nici o dimensiune. OpenSCAD nu funcționează în niciun sistem de măsurare, în schimb, unitățile sunt toate relativ unele de altele. Puteți crea o cutie de 20 x 10 și este de până la orice alt program (cum ar fi dispozitivul tău de tipărire 3D) pentru a le interpreta, indiferent dacă e vorba de metric sau imperial. De fapt oferă o mare flexibilitate.

Să adăugăm niște dimensiuni în cubul tău. Faceți acest lucru trecând prin parametrii la cub metodă:

cub (dimensiune = [10, 20, 30]); // dreptunghi

Valorile 10, 20, și 30 reprezintă mărimea cubului în X, Y, și Z axă. Observați cum a produs un dreptunghi mult mai mare:

În mod implicit, OpenSCAD desenează componente din partea stângă jos. Puteți regla acest lucru prin setarea centru parametru pentru Adevărat. Iată codul pentru a face acest lucru dreptunghiului:

cub (dimensiune = [10, 20, 30], centru = adevărat); // dreptunghi centrat

Și iată cum arată:

Elementele de centrare funcționează bine pentru forme simple, dar face lucrurile complicate pentru obiecte nesimetrice. Va trebui să decideți ce metodă funcționează cel mai bine pentru dvs..

Deplasând-o într-o formă mai complexă, iată-i a cilindru:

Iată codul pentru a-l crea:

cilindru (d = 10, h = 10, centru = adevărat); // cilindru

Spre deosebire de cuburi, cilindri sunt desenate automat în centrul axelor X și Y. d parametrul reprezintă diametru (puteți alege raza dacă preferați). h parametru este înălțimea. Ceva nu este în regulă aici. Acest cilindru arată destul “pătrățele”. Trebuie să măriți numărul de fețe trase pe circumferință. Acest lucru este ușor de făcut - adăugați următorul parametru la codul cilindrului.

$ fn = 100

Astfel, definiția cilindrului devine:

cilindru (d = 10, h = 10, centru = adevărat, $ fn = 100);

Iata cum arata:

Acest lucru crește numărul de fețe necesare pentru a face cercuri - 100 reprezintă un bun punct de plecare. Rețineți că acest lucru va spori considerabil timpul de redare, în special în cazul modelelor complexe, de aceea este de obicei cel mai bine să lăsați acest lucru până când ați terminat proiectarea.

Este ușor să aplicați transformări pe forme. Trebuie să apelați metode speciale înainte de a crea formele. Iată cum să rotiți cilindrul folosind roti metodă:

rotiți cilindrul (a = [0, 90, 0]) (d = 10, h = 10, centru = adevărat); // cilindru rotit

Valorile trecute la A parametrul reprezintă unghiul de rotație al axelor X, Y și Z. Iată rezultatul:

O altă funcție foarte utilă este Traduceți. Aceasta vă permite să mutați obiecte în jurul spațiului 3D. Încă o dată, va trebui să transmiteți cantitatea de mișcare pentru fiecare axă. Iată rezultatul:

Iată codul:

traduceți cilindrul (v = [0, 25, 0]) (d = 10, h = 10, centru = adevărat); // cilindrul tradus

Înțelegerea Traduceți metoda este unul dintre cele mai importante lucruri pe care le puteți face. Este necesar pentru proiectarea celor mai complexe modele.

În cele din urmă, o altă formă utilă este a sferă:

Iată codul:

sferă (d = 100);

La fel ca și cilindrul, puteți rezolva problema folosind $ fn cod de mai sus.

Codificare avansată

Acum că știți elementele de bază, să ne uităm la unele abilități mai avansate. Când proiectați o parte, vă ajută să vă gândiți cum ar putea fi făcută din forme și obiecte mai mici. Nu trebuie să faci asta și poți “face lucrurile” pe măsură ce mergeți, dar vă ajută să aveți un plan dur - chiar dacă este doar în capul tău.

Să creăm o formă avansată: un cub cu interiorul sferic golit. Creeaza o cub și a sferă cu centru setați la true. Se scade unul de la altul folosind diferență metodă:

diferență () // cub de scădere (dimensiune = [50, 50, 50], centru = adevărat); // sfera cubului exterior (d = 65, centrul = adevărat); // sfera interioară

Iată rezultatul:

Experimentați cu diametrul (d parametru) al sferei și să vedem ce se întâmplă.

În OpenSCAD există de obicei multe modalități de a realiza aceeași sarcină. Dacă doriți un canelat într-un cub, puteți să scăpați un alt cub din el sau să adăugați încă doi peste el. Nu contează, de obicei, în ce fel se fac lucrurile, dar în funcție de complexitatea părții, poate fi mai ușor să faci mai întâi anumite manipulări.

Iată cum să creați un canal într-un cub. În loc să utilizați un alt cub, folosirea unui cilindru va crea un canal rotunjit. Observați cum diferență metoda este folosită încă o dată și cum Traduceți și roti metodele sunt folosite pentru a manipula formele. Utilizarea roti metoda face adesea transformări complicate, deci jucați în jurul valorii de parametrii până când atingeți rezultatul dorit. Iată codul:

diferență () // cub de scădere (dimensiunea = [50, 150, 50]); // trageți cubul exterior (v = [25, 150, 50]) rotiți cilindrul (a = [90, 0, 0]) (d = 40, h = 150); // canal cilindru

Iata cum arata:

S-ar putea să te întrebi ce înseamnă toate lucrurile verzi. Aceasta este aici pentru că modelul 3D este doar o previzualizare chiar acum. Pentru a rezolva aceasta, apăsați F6 pentru a face pe deplin modelul. Acest lucru poate dura ceva timp, în funcție de complexitate. Previzualizarea (F5) este, de obicei, destul de bun în timp ce lucrați. Iată ce arată aspectul final (cu $ fn setat la 100):

Iată un alt exemplu avansat. Spune că vrei să montezi ceva folosind un șurub. Crearea unei găuri este suficient de simplă cilindru, dar dacă ați fi vrut ca șurubul să fie montat pentru șuruburi? Ați putea să creați pur și simplu un cilindru mare pentru ca capul șurubului să stea, dar asta nu ar părea foarte frumos. Soluția este un șanfren, pe care îl puteți crea cu cilindru metodă. Trucul aici este de a specifica două diametre - d1 și d2. Faceți aceste dimensiuni diferite, iar OpenSCAD va face restul.

Deoarece sunt britanic, voi folosi dimensiunile metrice aici, pentru un șurub M5. Ați putea regla cu ușurință acest lucru pentru a se potrivi oricăror elemente de fixare pe care doriți să le utilizați. Iată codul:

$ fn = 100; // setările șuruburilor m5_clearance_diameter = 5.5; m5_head_clearance_diameter = 11; m5_head_depth = 5; diferență () // scădea cubul (20, 20, 20); bolț (10, 10, 20); bolt_bevel (10, 10, 15);  modul bolt_hole (x, y, înălțime) / * M5 gaură la 90 de grade. * / traduceți (v = [x, y, 0]) cilindru (d = m5_clearance_diameter, h = înălțime);  modul bolt_bevel (x, y, z) // M5 cilindru translată (v = [x, y, z]) cilindru (d2 = m5_head_clearance_diameter, d1 = m5_clearance_diameter, h = m5_head_depth); 

Observați cum sunt stocate dimensiunile șuruburilor în variabile? Aceasta face mult mai ușor codarea și întreținerea. O metodă pe care probabil că nu ați întâlnit-o încă este modul. Aceasta vă permite să definiți un bloc de cod care să fie executat ori de câte ori doriți. În realitate, acest lucru este a funcţie. Ar trebui să folosiți module și variabile pentru orice formă complexă, deoarece acestea fac lucrurile mai ușor de citit și mai repede pentru a face orice schimbări. Iată cum arată șanțul:

Să examinăm un exemplu final. Spui că vrei să produci o serie de găuri în jurul unui cerc. Puteti masura manual, traduce si roti toate acestea, dar chiar si cu module acest lucru ar fi plictisitor. Iată rezultatul final, 10 butelii distribuite chiar în jurul unui cerc:

Iată codul:

$ fn = 100; number_of_holes = 10; pentru (i = [1: 360 / număr_obiete: 360]) // numărul_galerilor definește de câte ori acest cod rulează make_cylinder (i);  modul make_cylinder (i) // a face cilindrul și chiar a distribui roti ([0, 0, i]) traduce cilindru ([10, 0, 0]) (h = 2, r = 2); 

Acest cod este mai simplu decât v-ați aștepta. A pentru buclă este folosit pentru a apela make_cylinder modul de zece ori. Deoarece există 360 de grade într-un cerc și 360/10 = 36, fiecare cilindru trebuie rotit în trepte de 36 de grade. Fiecare iterație a acestei buclă va crește valoarea eu variabilă cu 36. Această buclă cheamă make_cylinder modul care trage pur și simplu un cilindru și îl poziționează în funcție de gradele care îi sunt transmise prin bucle. Puteți desena mai mult sau mai puțin cilindri modificând number_of_holes variabilă - deși este posibil să doriți să ajustați spațiul dacă faceți acest lucru. Iată ce arată 100 de cilindri, se suprapun ușor:

Exportator

Acum că știți cum să codificați în OpenScad, este necesar un ultim pas înainte de a vă putea tipări modelele 3D. Trebuie să exportați designul de la OpenSCAD la standard STL format utilizat de majoritatea imprimantelor 3D. Din fericire, există un buton de export către butonul STL: Meniul Editor > Sus în dreapta:

Asta e pentru ziua de azi. Ar trebui să aveți acum o cunoaștere excelentă de lucru a OpenSCAD - toate lucrurile complexe se bazează pe aceste fundații și multe forme complexe sunt într-adevăr o mulțime de forme simple combinate.

Pentru o provocare, de ce să nu vă uitați la unele dintre proiectele noastre 3D de imprimare și să încercați să recreați piesele din OpenSCAD:

• 3D Printables pentru Tabletop Fantasy RPG Cele mai bune 3D Printables pentru Tabletop Fantasy RPG Cel mai bun Printables 3D pentru Tabletop Fantasy RPG Dacă preferați o experiență imersivă pentru jocurile de rol, există un nou mod de a face acest lucru: utilizați imprimarea 3D pentru a crea bucăți de teren fizic miniaturi. Citeste mai mult
• Butoane personalizate pentru comenzi rapide Asigurați-vă propriile butoane de comandă rapidă cu un arduino Asigurați-vă propriile butoane de comandă rapidă cu un arduino Arduino umil poate face o mulțime de lucruri, dar știți că poate emula o tastatură USB? Ați putea combina scurtăturile de tastatură lungi într-o singură cheie de comandă rapidă personalizată, cu acest circuit simplu. Citeste mai mult
• Electronic Roll D20 în stil cu acest DIY Electronic D20 Roll Die în stil cu acest DIY Electronic D20 Die Vrei ceva un pic unic la următoarea întâlnire de jocuri? Consultați acest DIY electronic D20, cu grafică personalizată pentru hit-uri și pierderi critice. Citeste mai mult
• Jocuri Imprimante 3D Imprimare 6 cele mai tari jocuri Puteți imprima 3D la domiciliu 6 cele mai tari jocuri Puteți imprima 3D la domiciliu Toată lumea știe despre imprimante 3D, dar ceea ce este posibil să nu știți este cât de distractiv este imprimarea 3D și cât de multă distracție poate crea pentru întreaga familie. Vorbim de jocuri de masă imprimate 3D. Citeste mai mult

Ai învățat noi trucuri astăzi? Care este opțiunea dvs. preferată OpenSCAD? Voi treceți de la un alt instrument CAD în curând? Spuneți-ne în comentariile de mai jos!

Explorați mai multe despre: Modelare 3D, Imprimare 3D.