Tajemství modelování v Autodesk Fusion 360

Na jakých principech je založeno 3D modelování v CAD/CAM aplikaci Autodesk Fusion 360? Základní pojmy 3D modelování, principy modelovacího jádra Autodesk Shape Manager a tipy pro tvorbu nejpoužívanějších tvarů a modelovacích prvků objemových těles a povrchových ploch.

V tomto článku "Tajemství modelování ve Fusion 360" se dozvíte, jak Fusion 360 generuje geometrické tvary. Díky tomu lépe pochopíte, jak docílit požadované geometrie. Tak například: už jste dnes vymodelovali ve Fusion 360 nějaké tažení (sweep)? Pozor, je to chyták! Je téměř jisté že ano, jen jste k tomu možná nepoužili příkaz tažení/sweep. Čtěte dále a zjistíte o čem mluvím.

Nejprve se podívejme na modelovací jádro Autodesk Shape Manager (ASM) a některé základní pojmy z oblasti 3D modelování. Prezentované pojmy vycházejí z populární české lokalizace Fusion 360.

Představení Shape Manageru (Správce tvarů Autodesk, ASM)

Pro generování 3D tvarů využívá Fusion 360 modelování jádro Autodesk Shape Manager (A.S.M). ASM je modelovací "jádro" - softwarová komponenta, která vypočítává 3D tvary. Zajímavost: ASM využívají také aplikace AutoCAD a Autodesk Inventor (mimo jiné). ASM používá k výpočtu 3D tvarů metodu Brep (Boundary Representation, hraniční reprezentace). Brepy jsou tvary založené na vrcholech. Dva vrcholy mohou definovat hranu. Smyčka hran může definovat stěnu. Soubor hran definuje objem (3D tvar).

Když ve Fusion 360 vytváříte 3D tvary pomocí příkazů, jako je Vysunutí (Extrude), Tažení (Sweep) nebo Šablonování (Loft) - používáte uživatelské rozhraní Fusion 360 k předání souřadnic do systému ASM, který z nich vypočítá Brep a předá jej zpět do Fusion 360, aby se výsledný tvar zobrazil na obrazovce.

Důležitá terminologie

Používejme stejný jazyk a odborné termíny, když mluvíme o tvarech ve Fusion 360.

Geometrie a topologie

Geometrii si můžeme představit jako výsledný tvar, který chceme vytvořit. Topologie je pak způsob, jak se k němu dostat.

Stejnou geometrii lze vytvořit pomocí různé topologie. Stejnou topologii lze použít k vytvoření velmi odlišné geometrie.

• Geometrie - matematika, která popisuje daný tvar.
• Topologie - vrcholy, hrany a stěny, které tvoří výsledný tvar.

Normála

Normála je "kolmice k hraně nebo povrchu". U modelu objemového tělesa musí normála vždy směřovat "ven" z objemu tělesa. Ve Fusion 360 je zadní, rubová strana povrchu označena zlatou barvou:

Spojitost křivosti

Pokud chceme vytvořit plynulý přechod mezi dvěma povrchy, můžeme tuto podmínku popsat jako "Spojitost zakřivení". Spojitost křivosti je proces shody vlastností napříč dvěma povrchy. Tyto vlastnosti popisujeme pomocí písmene "G".

Vlastnosti se kumulují - spojitost G3 tak zahrnuje G2, G1 a G0.

• G0 Spojení: Hrany se setkávají (známé také jako "dotyk" nebo "poloha").
• G1 Tečna: Normály povrchu se shodují u stýkajících se hran (zaoblení).
• G2 Zakřivení: Velikost zakřivení se shoduje podél stýkajících se hran.
• G3 Zrychlení: Rychlost, s jakou se mění zakřivení, je stejná a vede do stýkajících se hran.

Poznámka: Matematicky by bylo možné popsat další úrovně "G" (G+), ale ty vám nepomohou vytvořit úžasné modely.

Co je Tažení ve Fusion 360?

Kdy je modelovací prvek Tažením (Sweep)?

Co mají následující příkazy 3D modelování ve Fusion 360 společného?

• Vysunutí, Extrude
• Rotace, Revolve
• Šroubovice, Coil
• Roura, Pipe
• Žebro, Rib
• Můstek, Web
• Díra, Hole
• Primitiva (kvádr, válec, koule, prstenec)
• Přímková plocha, Ruled surface
• Tažení, Sweep

Společným rysem všech těchto příkazů je, že vytvářejí prvky s konzistentním průřezem. Tomu se říká "translace". Průřez se translokuje podél dané trajektorie. Ve Fusion 360 se tento průřez nazývá "profil". Uvnitř Fusion 360 se ASM (Autodesk Shape Manager) použije k vytvoření všech těchto prvků stejný algoritmus.

Rozdíl mezi taženým tvarem vytvořeným pomocí příkazu Tažení/Sweep a taženým tvarem vytvořeným pomocí příkazů, jako je Vysunutí/Extrude nebo Rotace/Revolve, spočívá v tom, že trajektorie Tažení/Sweep je explicitní. Vytváříme ji sami. Ostatní příkazy translokují průřez podél implicitní trajektorie. Například trajektorie příkazu vysunutí je implicitně braná jako kolmá k rovině náčrtu, zatímco trajektorie příkazu Rotace tvoří implicitně oblouk kolem osy.

Trajektorii implikuje sama aplikace Fusion 360. Fusion 360 předá profil (průřez) a trajektorii do ASM, který vygeneruje 3D tvar. Ten jej pak předá zpět do aplikace Fusion 360, aby se zobrazil na obrazovce.

A proto vím, že už jste dnes vytvořili tažení - i když jste k jeho vytvoření možná nepoužili nástroj Tažení/Sweep!

Co vše mohu dělat s Tažením?

Jediným pravidlem pro tažení je to, že musí mít konzistentní průřez. Pro tažení však máme k dispozici i některé další ovládací prvky.

Můžete měnit měřítko průřezu (představte si volbu "Zešikmení" v příkazu Vysunutí nebo Tažení) a můžete průřez otáčet (představte si volbu "Zkroucení" v příkazu Tažení).

Co vše NEmohu dělat s Tažením?

Algoritmus tažení přesně dodržuje průřez podél trajektorie, takže tažené tvary mohou mít pouze jeden profil.

Jak použít tažení mezi více profily?

To použít nemůžete. Alespoň ne příkazem Tažení. Pokud potřebujete vytvořit tvar pomocí více profilů, musíte použít příkaz Šablonování (Loft).

Šablonování s osou

Příkaz "Šablonování s osou" (Loft with centerline) používá hybridní algoritmus, který dokáže procházet více profily podél trajektorie a současně "deformovat" tvary mezi profily.

Jak vodicí linie řídí tvar tažení?

Pomocí vodicích linií a povrchů můžete řídit natočení (zkroucení) profilu podél trajektorue. Při tažení s vodítkem si představte čáry nakreslené mezi trajektorií a vodicí linií. Tak, jak se tyto pomyslné čáry stáčejí kolem trajektorie, profil se bude stáčet s nimi.

Jak vodicí povrch řídí tvar tažení?

S vodicím povrchem je to podobné, ale tentokrát je zkroucení vztaženo k normále povrchu. "Normálu" si lze představit jako kolmici k povrchu.

Kdy mám použít tažení?

Vzhledem k tomu, že tažení musí zachovávat konzistentní profil, nemůžeme vytvářet tažení, které má spojitou křivost s jinou geometrií. Z tohoto důvodu je obvykle dobré začít s taženými prvky (například vysunutí nebo rotace) jako s vašimi základními prvky. Poté pomocí funkce Šablonování nebo Záplata vytvořte prvky, které má spojitou křivost s těmito základními prvky.

Tajemství příkazu Šablonování (Loft)

V této kapitole se dozvíme, jak se pomocí Autodesk Shape Manageru (ASM) v Autodesk Fusion 360 vytvářejí šablonované tvary.

Co dělá příkaz Šablonování?

Příkaz Šablonování vytvoří tvar, který je plynulým přechodem mezi dvěma nebo více profily. Profil může být náčrt nebo plocha či hrana existující geometrie. Šablonovat můžete také z profilu do bodu. To může být užitečné při modelování koncovky se souvislým zakřivením.

Protože příkaz Šablonování může "deformovat" vytvořený povrch tak, aby vyhovoval jeho vstupům, můžeme nastavit okrajové podmínky pro zachování spojitosti křivosti se vstupní geometrií (Definici spojitosti křivosti si přečtěte v předchozí části).

Jaký je rozdíl mezi vodicí linií a osou?

Šablonovaný tvar tělesa může využívat další geometrii, která pomáhá vést jeho podobu. Těmito vodítky jsou čáry, oblouky nebo spline křivky. Mohou být použity jako "Vodicí linie" (vodítka) nebo "Osy", ale jaký je mezi nimi rozdíl?

Vodicí linie plní stejnou úlohu jako profil. Tvar, který vytváříme, je "přitahován" k vodicím liniím. Vodicích linií můžeme mít tolik, kolik potřebujeme. Důležité je umístění vodicích linií, ty by měly vždy propojovat jednotlivé profily v sadě. Představte si šablonovaný tvar jako povrch, který je "natažený" kolem profilů a vodicích linií.

Šablonování s osou se chová velmi podobně jako trajektorie Tažení. Autodesk Shape Maneger interpoluje mezilehlé profily, jejich tvar se deformuje mezi počátečním a koncovým profilem. Tyto meziprofily budou kolmé na osovou čáru. Profily budou sledovat tuto trajektorii, namísto toho, aby k ní byly "přitahovány".

Geometrie osy se nemusí připojovat ke geometrii profilu jako u vodicích linií. Geometrie osy také nemusí být ve "středu" profilu!

Osa šablonování s počátečním a koncovým profilem vám zajistí přirozeně hladký přechod. Pokud se vám nedaří dosáhnout toho, co potřebujete od šablonování s vodicí linií (vodítky), vyzkoušejte místo toho šablonování s osovou linií.

Jaký je rozdíl mezi Šablonou a Záplatou?

V této kapitole se dozvíme, jaký je rozdíl mezi Šablonou (Loft) a Záplatou (Patch) a jak můžeme tuto znalost využít.

Co je to Šablona?

Když požádáme Fusion 360, aby požádal Autodesk Shape Manager (ASM) o vygenerování povrchu pomocí příkazu Šablonování, ASM vytvoří čtyřstranný povrch. Poté tento povrch "napasuje" na námi zadanou geometrii.

Z tohoto důvodu Šablona dobře funguje při vytváření čtyřstranných povrchů. Šablona také docela dobře funguje při vytváření povrchů, které mají více než čtyři hrany. V tomto případě nám však Šablona tvar pouze rozdělí na čtyřstranné plochy. Proto budou mít vaše plochy vytvořené metodou Šablona vždy alespoň jednu viditelnou hranu.

Co je to Záplata?

Nástroj Záplata (Patch) nám také umožňuje vytvářet povrchy z více profilů. Nástroj Záplata může také "deformovat" povrchy, což umožňuje nastavit spojitost křivosti na jejich hranicích (definici spojitosti křivosti si přečtěte v 1. části).

Nástroj Záplata je také čtyřstranný tvar, ale namísto toho, aby se přizpůsobil zadání, ASM ořízne povrch záplaty podle zadání.

Kdy mám použít Šablonu místo Záplaty?

Šablona se skvěle hodí k pokrytí velkých ploch. Šablona vytváří "přímkový povrch", což znamená, že tvar přechází přímo z jednoho profilu do druhého bez propadů.

Kdy mám místo Šablony použít raději Záplatu?

Záplata se nejlépe hodí pro povrchovou úpravu řetězce hran, který není čtyřstranný. Záplata je jediný nástroj, který vyplní i tvar jediné entity (kruh!). Má také vynikající funkci "Tolerance", což znamená, že řetězce hran se nemusí v rozích dokonale napojovat, aby nástroj Záplata vrátil výsledek.

Doporučené postupy pro zaoblování

V této kapitole se zaměříme na zaoblování. Naučíme se, jak nejlépe nastavit zaoblení, a zjistíme, co dělat, když se nepovede.

Co je to zaoblení?

V reálném životě vytváříme zaoblení nebo zakulacený roh pomocí frézy na obráběcím stroji, abychom "změkčili" ostré hrany našich výrobků. Nástroj Zaoblení ve Fusion 360 tento proces replikuje.

Nástroj Zaoblení vytvoří sadu tečných nebo křivostí spojitých ploch, které se připojí k plochám, jež se setkávají na vybraných hranách (definici pojmu "spojitosti křivosti" si přečtěte v 1. části).

Typy zaoblení

Co mají všechna zaoblení ve Fusion 360 společného? Podívejme se na typy zaoblení, které můžeme vytvořit.

Zaoblení typu "valicí se kulička"

Zaoblení s konstantním poloměrem mají pravidelný průřez. Tento způsob výpočtu zaoblení je známý jako metoda "valící se kulička". Můžete si představit kuličku, která se kutálí podél dvou ploch, které se stýkají na hraně, takže koule je vždy tečná k plochám, přičemž při kutálení vzniká nová plocha zaoblení (vnější nebo vnitřní).

Zaoblení s délkou tětivy

Zaoblení s konstantním poloměrem mají konstantní poloměr v libovolném bodě podél vybraných hran. Délka tětiv zaoblení zachovává stejnou vzdálenost napříč tětivami zaoblení.

Zaoblení s proměnným poloměrem

Zaoblení s proměnným poloměrem umožňují nastavit poloměr zaoblení nebo zakulacení na začátku a na konci vybrané hrany a v libovolném počtu bodů podél ní.

Co mají všechna zaoblení společného?

Pokud jste četli předchozí kapitoly tohoto dokumentu o tažených a šablonovaných tvarech, možná už tušíte! V zákulisí totiž Autodesk Shape Manager (ASM) používá stejný algoritmus, jaký generuje tažené tvary nebo tvary šablonování s osou.

V tomto případě je profil vypočítán za vás. Profil je oblouk, který zůstává tečnou ke dvěma plochám, které se napojují u vybrané hrany. Pomocí uživatelského rozhraní Fusion 360 definujeme hranu a poloměr a Fusion 360 je předá do ASM, který vygeneruje tažený nebo šablonovaný povrch a výsledek předá zpět do Fusion 360, aby se zobrazil na obrazovce.

Jaké jsou osvědčené postupy pro zaoblování?

První radou je modelovat prvky využívající hrany, jako jsou například zaoblení a zkosení, až co nejpozději na časové ose. Vyhnete se tak problémům s tím, že promítaná geometrie ztratí hrany, které jste do ní promítli. Výjimkou je použití příkazu Skořepina (Shell) pro vytvoření tenkostěnných součástí. V takovém případě může být nutné před skořepinou provést zaoblování.

Prvky s jedním zaoblením rozdělte na více zaoblení

Ačkoli můžete definovat jeden prvek zaoblení, který bude obsahovat více zaoblení o různých poloměrech, je pravděpodobně lepší vytvořit více prvků zaoblení. Pokud vytvoříte jeden prvek zaoblení obsahující více definic zaoblení a vaše zaoblení selže, může být obtížné zjistit, které zaoblení způsobuje problém.

Vytvoření jednotlivých zaoblení stejné velikosti může také pomoci vašim kolegům navazujícím na váš návrh. Pro programování CAM často nejsou zaoblení potřeba. Vytvoření zaoblení různých poloměrů jako samostatných prvků usnadní potlačení zaoblení, které nejsou v prostředí CAM potřeba.

Velké před malými

Nejprve vytvořte zaoblení s největším poloměrem a poté zaoblení s menším poloměrem.

Konkávní před konvexními

Pokuste se vytvářet konkávní zaoblení před konvexními zaobleními. V mnoha případech zjistíte, že opačně to nefunguje.

Tipy při selhání zaoblení

Automatické řetězení hran

Pokud zaoblujete do složitého křížení, zkuste vypnout funkci "Automatické řetězení hran". To vám umožní vybrat každou hranu zvlášť. Pokud se u vybrané jednotlivé hrany nezobrazí náhled, bude pravděpodobně problém v ní.

Blízká tečnost

Hrany, které jsou téměř tečné, se nemusí spolehlivě zaoblovat. Pokud je zapnuta funkce "Řetězení tečny" a řetězení se nepromítne přes vrchol, který vypadá jako tečný, možná jste objevili problém s blízkou tečností. Rychlý způsob, jak toto otestovat, je spustit příkaz Zaoblení a vybrat hranu. Tečné hrany nelze vybrat. Pokud můžete hranu vybrat s aktivním příkazem zaoblení, není tečná.

Nejlepší opravou je vrátit časovou osu zpět a upravit původní geometrii tak, aby se vytvořila podmínka tečny.

Vyzkoušejte si sami

Vyzkoušejte si možnosti modelování Fusion 360 sami - bezplatnou zkušební verzi (resp. bezplatnou verzi pro pro kutily) Autodesk Fusion 360 ve verzi pro Windows 10/11 nebo pro macOS si můžete stáhnout např. na F360.cz/stahnout. Bezplatnou českou lokalizaci získáte na chci.fusioncesky.cz.

Viz též další výukové materiály k Fusion 360 - další články zde na blogu a na portálu F360.cz, viz tipy a triky, viz CAD/CAM poradna na Facebooku, viz průvodce Fusionem, viz e-learning kurzy, viz školení nebo viz videosérie Základní přehled funkcí:

Připraveno dle série na blogu Fusion 360 (autor: Paul Munford)

Fusion 360 | Aktualizace květen 2023 | Novinky nejen ve výrobě

V dnešním článku jsem si pro vás připravil výběr z novinek, které přibyly ve velké Květnové aktualizaci aplikace Autodesk Fusion 360, verze V.2.0.16265. Aktualizaci si můžete stáhnout přes notifikační ikonu v okně Fusion 360 vpravo nahoře, nebo jako novou instalaci, například přes F360.cz. 

Upozorňuji, že tato aktualizace programu Fusion360 vyžaduje minimální operační systém macOS Big Sur 11 nebo Windows 10 (v1809) a novější. Bezplatnou českou lokalizaci zahrnující i většinu nových funkcí si můžete stáhnout na chci.fusioncesky.cz.

Ještě předtím, než se dostaneme k samotným novinkám, bych rád zmínil, že máte do 6. července jedinečnou možnost získat Fusion 360 se slevou 2+1 zdarma!

• Odkaz na článek: Získejte 3, zaplaťte 2 - Autodesk Fusion 360 ve slevové akci (arkance-systems.cz)
• Odkaz na e-shop: Autodesk Fusion 360 + bonusy

A teď už k samotným novinkám:

Odložení aktualizace 

Spousta uživatelů delší dobu volala po možnosti odložení aktualizace. S touto aktualizací Fusionu 360 jsme se této funkcionality dočkali. Nyní můžete aktualizaci odložit o 3 dny. Uživatelé s plnou licencí, startup licence a uživatelé s trial verzemi mohou aktualizaci odložit o dalších 11 dnů, tedy dohromady lze aktualizaci odložit o 14 dnů.

Obecně je doporučeno mít nejnovější verzi aplikace Fusion 360 a to nejen proto, abyste získali přístup k nejnovějším funkcím a vylepšením, ale také proto, abyste zajistili, že vaše verze aplikace Fusion 360 bude kompatibilní s ostatními členy týmu. To je také důvod, proč je odložení aktualizace nastaveno na maximálně 14 dní. Překročení tohoto rozsahu může způsobit problémy s rozdíly ve verzích.

Když jste uprostřed důležitého úkolu a chcete minimalizovat narušení pracovního postupu, odložení aktualizace vám může pomoci soustředit se na daný úkol a dokončit práci. 

Vylepšení funkce Zkratky / ShortCuts

Funkce Zkratky nyní bere v potaz i čísla. Pokud tedy zadáte do vyhledávání číslo, Fusion 360 Vám nově dokáže vyhledat požadovanou funkci.

Změna velikosti dialogových oken

Nově ve Fusion 360 můžete měnit velikosti dialogových oken za jakýkoli roh okna. Dříve bylo možné použít pouze levý horní roh (pokud bylo dialogové okno v Doku), nebo pravý spodní roh (pokud bylo dialogové okno volně plovoucí v prostoru). 

Vylepšení výkonu

Fusion 360 je nyní rychlejší než kdy dříve! Zde jsou některé klíčové body této aktualizace:

• Otevírání projektu: Až o 47 % vyšší výkon při otevírání souborů návrhu.
• Sestavy: Výběr 2. komponenty s příkazem Pole / Zrcadlení / Přesunout lze nyní provést okamžitě, zatímco dříve bylo třeba asi 218 sekund (asi 3 a půl minuty).
• Až 2,4x vyšší výkon při provádění funkce Break Link / Přerušit spojení pro soubory návrhů.
• Přepnutí na kartu pohybu, v dialogu Upravit spoj se u některých souborů návrhu zlepšilo a je okamžité.
• Modelování: K dispozici je asi 20 % -64% zlepšení výkonu pro generování náhledu funkce Loft / Tažení. 
• Při použití funkce Zrcadlení & Pole s mnoha vybranými tělesy v rámci přímého modelování dochází ke zlepšení výkonu o 83–114 %.

Výroba

Nové 4 osé strategie 

Z Preview se do Machining extension dostávají strategie pro 4 osé hrubování a dokončení. Pokud tak máte jakýkoli rotační dílec jsou tyto dvě strategie naprosto ideální. Nejenže velmi dobře dokážou samostatně najít oblasti pro frézování, ale dokážou i předsadit nástroj tak, abychom nefrézovali středem nástroje vůči ose rotace dílce, což je velmi ceněné s ohledem na kvalitu výsledného povrchu a životnost nástroje. Obě tyto strategie navíc podporují redistribuci bodů pro plynulejší pohyb stolu, děličky, nebo hlavy. 

Strategie Rotační kontura

Strategie Rotační Kontura je dokončovací strategií, kterou lze využít pro obrábění kolmých stěn na rotačních dílcích. Její využití naleznete u různých unašečů, kde potřebujeme docílit kontinuálního pohybu po stěně šroubovice. Parametr Minimální konečný poloměr obrábění můžete použít k určení množství materiálu, který se má odebrat při konečném kroku.

Strategie Rotační kapsa

Strategie Rotační kapsa je hrubovací strategií, která vám umožní odstranit velké množství materiálu na rotačních dílech. Materiál můžete efektivně odstranit pomocí možnosti Automatického kroku, který (jak už název napovídá) automaticky upraví kroky dolů tak, aby se shodoval s válcovým povrchem. Pokud používáte toroidní frézu, můžete použít možnost Odsazení nástroje, abyste se vyhnuli frézování středem nástroje.

Dodatečné 5 osé možnosti pro strategii Víceosá kontura (Preview)

Víceosá kontura má nyní více komplexních 5 osých možnosti držení nástroje, které můžete aktivovat mezi Preview funkcemi. Takže je strategie konzistentní se zbytkem dokončovacích strategií. 

Primární osa nástroje nyní může používat K nebo OD bodu/křivky. Lze zapnout automatické předcházení kolizím, aby se zabránilo kolizím mezi nástrojovou sestavou a obráběným modelem. Chcete-li tyto možnosti vyzkoušet, zaškrtněte políčko "Additional multi-axis options for the Multi-Axis Contour strategy". Upozorňuji, že tato verze Preview funguje pouze pro ty z vás, kteří mají Výrobní rozšíření.

Nová možnost „Pouze Profil“ pro Rovinnou strategii.

Rovinná strategie má nyní možnost vytvořit nástrojové dráhy pouze v profilových oblastech, kde se setkávají svislé/strmé a ploché části modelu. S touto funkcí získáte podobné výhody jako při použití 2D kontury, ale také výhody dráhy nástroje, která zohledňuje model – namísto kontury modelu. Funkci lze také využít pro dokončení stěn, a to s použitím možnosti Více hloubek. Plochá strategie také těží z přístupu ke zbytkovému obrábění z předchozích operací, což vede k přesnějším výsledkům, protože 2D kontura používá pro zbytkové obrábění pouze předešlý nástroj. Avšak, jako 3D dokončovací strategie nemá k dispozici korekce nástroje. 

Vylepšené náhledy s poznámkami pro soustružnické nástroje

Soustružnické nástroje nyní vykreslují parametry, které u nich editujeme a zadáváme. Díky tomu máme lepší představu ohledně vytvářených nástrojů. 

Funkce „Žádné tažení“ ve strategii Soustružení profilu

Nově je přidána funkce Žádné tažení do hrubovací soustružnické strategie. Lze ji použít v okamžiku, kdy je nástrojová dráha nastavena se zbytkovým obráběním. 

U strategie 2D Sledovat je nově možné použít prodloužit

Strategie 2D Sledovat nyní dovoluje prodloužit nástrojovou dráhu, díky tomu nemusíme vytvářet pomocnou geometrii, kterou má nástroj následovat i s nájezdem a výjezdem.  

Vylepšení: Dynamický náhled nástroje (Preview) 

Vylepšení se dočkává i Dynamický náhled nástroje. Ten zůstává pořád v režimu Preview a pokud o něj máte zájem, musíte ho aktivovat. 

• Opravena tloušťka soustružnických nástrojů, zejména v palcích
• Lepší měřítko kompenzačního bodu (již nepřekáží!)
• Zvýraznění upravované části dříku a upínače
• Překrývající se plátky nožů a držáku by se měly lépe zobrazovat

Opravy výběru geometrie 

V lednu 2023 Autodesk zavedl novou metodiku výběru kontur pro řízení oblastí frézování a limitaci nástrojových drah. Tato aktualizace navazuje na vylepšuje stávající chování:

• Strategie 2D Sledovat nepodporovala prodloužení geometrie. Nyní tato funkcionalita přidána.
• Strategie 2D Kapsování a 2D Adaptivní nedokázala pracovat s funkcí „Seřadit podle hloubky“ při některých metodách výběru. 
• Výběr pomocí siluety vytvářel prázdné dráhy nástroje v případě použití 2D Kapsy
• 2D Kontura nebyla přepočítána v případě, že byla změněna strana obrábění. 
• Opraven problém s výběrem Řetězení pomocí prvního samostatného kliknutí na vybíranou konturu, kde Fusion ignoroval výchozí nastavení uživatele.
• Oprava zobrazení různých směrových šipek.
• Opraven problém s náhledem chybějícího řetězce.
• Problémy se zobrazením CAD modelu a velmi výrazného WCS (Nulového bodu) při některých výběrech byly opraveny.

Úplný seznam všech oprav a vylepšení: May 2023 Product Update – What’s New - Fusion 360 Blog (autodesk.com)

Za CAM team společnosti Arkance Systems 

Tomáš

Porovnání Autodesk EAGLE s funkcemi elektroniky ve Fusion 360

Jsou EDA/PCB aplikace EAGLE a Fusion 360 stejné? Čím se naopak liší? Kolem EAGLE a Fusion 360 je rozšířena řada mýtů. Přečtěte si, jaké jsou rozdíly mezi Autodesk EAGLE vs. Fusion 360 Electronics a proč pro vás může být přechod na komplexní řešení pro konstrukci moderních výrobků tím správným krokem.

Co je Autodesk Fusion 360?

CAD/CAM/CAE/EDA aplikace Fusion 360 představuje celkem převratnou inovaci v oblasti budoucnosti navrhování výrobků. Digitální platforma Fusion propojuje elektroniku a mechanický návrh, simulace, týmovou spolupráci a obrábění - propojuje tak celý proces vývoje výrobku v jednom integrovaném softwarovém řešení.

Přestože jsou programy Fusion 360 (vč. jeho modulu elektroniky) a Autodesk EAGLE ve svých oblastech dobře hodnoceny, stále se vedou debaty o tom, zda jsou Fusion 360 (prostředí elektroniky) a EAGLE totéž. Základ pro prostředí Fusion 360 electronics vznikl přenesením jádra programu EAGLE do Fusion 360. I když je Autodesk EAGLE nadále součástí komerčního předplatného Fusion 360, zde je několik důvodů, proč zvážit přechod na elektroniku ve Fusion 360.

Autodesk EAGLE vs. elektronika ve Fusion 360

Uživatelské prostředí

Jednou z nejvýznamnějších oblastí, kterou se vývojáři Fusion 360 zabývali, je uživatelské prostředí při návrhu. Snažili se zejména o to, aby se Fusion 360 snadno používal, a to zdokonalováním uživatelskho rozhraní a optimalizací jeho výkonu. Výsledkem je elegantnější a svižnější uživatelské rozhraní umožňující snadnou navigaci v softwaru a rychlý přístup k potřebným nástrojům.

Autodesk Fusion 360 nabízí rychlé načítání, plynulejší přechody mezi pracovními prostředími a efektivní zpracování rozsáhlých a složitých návrhů. Díky tomu se Fusion 360 stal populárním, spolehlivým a efektivním řešením pro konstruktéry a inženýry.

Vylepšené možnosti routování spojů

Fusion 360 nabízí pokročilé nástroje pro routování, které usnadňují a urychlují vytváření složitých návrhů desek plošných spojů (PCB, DPS), včetně vícevrstvých DPS.

Mezi tyto nástroje patří např:

• Interaktivní routing: Snadno směrujte a upravujte dráhy spojů, zatímco software upravuje rozvržení tak, aby se přizpůsobilo novým drahám routování.
• Režim "Push and shove routing violator": Přesouvejte stávající dráhy, průchodky a součástky při zachování jejich konektivity, což usnadňuje úpravu rozvržení.

Díky těmto možnostem je Fusion 360 efektivnějším nástrojem pro návrh desek plošných spojů. A také to vyvrací mýtus, že tento software postrádá pokročilé funkce pro routování.

Elektromechanické pracovní postupy ve Fusion 360

Jednou z nejvýznamnějších výhod Fusion 360 je jeho integrace s širším ekosystémem Autodesku. Uživatelé tak mohou bez problémů využívat výkon ostatních nástrojů a aplikací Autodesku.

Můžete například vytvářet mechanické konstrukční návrhy nebo je snadno importovat z jiných programů Autodesku, jako je Inventor nebo AutoCAD. Můžete pak vytvářet návrhy desek plošných spojů, které dokonale zapadají do daných omezení mechanických sestav. Tato úroveň integrace je bezkonkurenční a výrazně zjednodušuje proces navrhování pro inženýry pracující na složitých, víceoborových projektech.

Funkce sdílení a spolupráce ve Fusion 360

Jednou z význačných funkcí aplikace Fusion 360 jsou vestavěné nástroje pro sdílení a týmovou spolupráci. Tyto funkce usnadňují spolupráci se členy týmu, klienty a dodavateli v reálném čase. Zefektivňují tak proces navrhování a podporují efektivnější pracovní postupy.

Získáte také možnost:

• Sdílet návrhy s ostatními pomocí jednoduchého odkazu. Členové týmu a klienti si tak mohou návrhy snadno interaktivně prohlížet a poskytnout k nim zpětnou vazbu.
• Řídit přístup k návrhům nastavením oprávnění pro různé uživatele, čímž zajistíte, že citlivé informace zůstanou v bezpečí.
• Spolupracovat na návrzích v reálném čase pomocí vestavěné funkce chatu, která umožňuje rychlou a efektivní komunikaci mezi členy týmu.
• Vaše návrhy se automaticky ukládají, takže o svou práci nikdy nepřijdete v důsledku havárie nebo selhání hardwaru.
• Flexibilní přístup k návrhům ve Fusion 360 z libovolného počítače s připojením k internetu, což usnadňuje práci na projektech odkudkoli.
• Vždy budete pracovat s nejnovější aktualizací a verzí návrhu výrobku.

Tyto funkce sdílení a spolupráce nejsou v Autodesk EAGLE k dispozici. Fusion 360 tak nabízí jasnou výhodu v podpoře spolupráce a v efektivnějšího procesu navrhování.

Výhoda Fusion 360

Fusion 360 jde nad rámec ochrany vašich cenných informací díky využití nejbezpečnější infrastruktury. Platforma Autodesku využívá pokročilé šifrovací technologie, pravidelné bezpečnostní audity a přísné kontroly přístupu, které chrání vaše citlivá data před potenciálními hrozbami. Zavedením nejmodernějších bezpečnostních opatření dává Autodesk Fusion 360 firmám a profesionálům jistotu a klid, aby se mohli soustředit na inovace a spolupráci - s vědomím, že jsou jejich data v bezpečí. Více informací o oblasti ochrany soukromí a dat najdete na stránkách Autodesk Trust Center.

S Fusion 360 dostanete výrobky na trhu dříve než konkurence

Fusion 360 je dostupnější z mnoha důvodů - uveďme si některé z nich:

• Konzistentní uživatelské rozhraní, navržené tak, aby bylo elegantní a snadno ovladatelné. Uživatelé mají snadný přístup k nástrojům, které potřebují, a mohou zefektivnit své pracovní postupy.
• Množství výukových zdrojů přímo v aplikaci, usnadňují rychlé uvedení do provozu a osvojení nových dovedností.
• Bezproblémové elektromechanické pracovní postupy, které umožňují aktualizace produktu ve všech pracovních prostorech během několika okamžiků.
• Cenová dostupnost a místní podpora.

"Na softwaru Fusion 360 se mi nejvíce líbí, že je to software typu "vše v jednom". Máte elektroniku, návrh a CAM na jednom místě a jeho používání je tak snadné." - spoluzakladatel společnosti Limbitless Solutions, John Sparkman

Přecházíme z Autodesk EAGLE na Fusion 360 elektronika

Pokud zvažujete přechod z Autodesk EAGLE na Fusion 360, je k dispozici několik migračních nástrojů, které vám s tímto přechodem pomohou. Autodesk nabízí rozsáhlé výukové programy a výukové zdroje, které uživatelům pomohou rychle se zorientovat a co nejlépe využít výkonné funkce aplikace Fusion 360.

Místní i mezinárodní komunita Fusion 360 je navíc vynikajícím zdrojem informací pro uživatele, kteří se chtějí spojit s dalšími konstruktéry a inženýry, klást otázky, sdílet tipy a triky a vyměňovat si zkušenosti (viz např. CZ fórum, CZ skupina na Facebooku nebo US fórum).

Pokud hledáte výkonný a snadno použitelný software pro navrhování plošných spojů, který nabízí bezproblémové elektromechanické funkce, nativní verzování souborů, sdílení, spolupráci a pohodlí cloudové architektury, je Fusion 360 tou správnou volbou - pro váš počítač s MS Windows nebo Apple macOS.

Jste připraveni začít? Stáhněte si bezplatnou 30denní zkušební verzi f360.cz/stahnout (a popř. bezplatnou českou lokalizaci).

dle článku Mýty kolem EAGLE a Fusion 360

Toyota využívá generativní design rámu sedačky díky umělé inteligenci

Pro budoucí pohodlné interiéry automobilů využívá Toyota generativní navrhování (GD) k vytvoření bezpečného, lehkého, krásného a udržitelného rámu automobilové sedačky.

Generativní design pomohl Toyotě vytvořit tenčí rám sedačky, který uvolňuje více místa pro nohy.

• Toyota přepracovává konstrukci rámů sedadel pro budoucnost, čímž zvyšuje bezpečnost, pohodlí a udržitelnost.
• Výsledkem použití generativního designu jsou tvary, které by lidští konstruktéři nevymysleli, ale které zároveň vyhovují konstrukčním parametrům, jako jsou rozměry a hmotnost.
• Nástroje založené na umělé inteligenci uvádějí tyto koncepty do života a vytvářejí jednoduché, krásné výrobky, které se snadno používají a mají funkce, které zákazníci chtějí.

Umění vyvážit design, bezpečnost a pohodlí automobilů je složité - zejména pokud jde o zvětšení prostoru na omezené ploše. Toyota reaguje na poptávku trhu po uvolnění většího prostoru v kabině vytvořením tenčích a lehčích sedadel.

"Současný rám sedadel je sice navržen tak, aby splňoval požadavky na pevnost s důvěryhodnou vyrobitelností, ale je obtížné jej udělat tenčí," říká Shinsuke Omori, projektový manažer v oddělení designu interiéru divize Vision Design společnosti Toyota Motor Corporation. "Lonstruktéři obvykle nepracují na samotném rámu sedadla, ale spíše k němu přidávají materiály, a to je omezení."

Omoriho tým designérů však může zkoumat ideální tvary a vlastnosti sedadel, aniž by se staral o současný tvar rámů showroomových vozů. "Tentokrát jsme chtěli navrhnout nový rám, který může mít dopad a v blízké budoucnosti se také připojit k užitkovým vozům, i když jde stále o pokročilý vývoj," říká Omori. "Pokud si konstruktéři myslí, že to není proveditelné, je to jen projekt pro pokročilý vývoj. Takže jsme potřebovali, aby vše bylo do určité míry proveditelné."

Rám sedadla budoucnosti

Tato část funguje jako páteř
v kostře rámu sedačky

Na sedačky v rychle jedoucích vozidlech je kladeno mnoho požadavků; na prvním místě seznamu je zajištění bezpečnosti a pohodlí cestujících. Snížení hmotnosti a udržitelnost také činí tento úkol složitějším. "Nyní se zaměřujeme na rovnováhu mezi pohodlím, udržitelností, snížením hmotnosti a designem," říká Omori.

Generativní navrhování, technologie založená na umělé inteligenci (AI), která je k dispozici v softwaru Autodesk Fusion 360, se pro toto vyvažování dobře hodí. "Když jsem si uvědomil, že se generativní design používá v zavěšeních závodních vozů, přišlo mi to zajímavé," říká Omori. "Situace, kdy dokáže vymyslet tvary, které by lidské konstruktéry nikdy nenapadly, a přitom jsou splněny požadavky, takže auta jsou lehká a pevná. Napadlo mě, že bychom mohli vytvořit starobylé a přitom moderní řešení tím, že bychom vyvážili strukturu, kterou by konstruktéři nenakreslili, s pevným pozadím, které splňuje všechny potřebné požadavky."

Navrhování nového rámu sedadel začalo vývojem koncepce, která měla zajistit více prostoru v kabině. Obvyklý rám sedadla obdélníkového tvaru má plochou strukturu, ale konstruktéři vyzkoušeli myšlenku optimalizace rámu přenesením jeho základní struktury do středu. Pro cestující na zadních sedadlech je kvůli tlustému sedáku připomínajícímu stěnu před nimi prostor menší, proto se tým pokusil zvětšit vyloučenou plochu, aby zajistil širší prostor před jejich nohama.

Bezpečnost automobilových sedadel je zásadní, a proto musí mít rám sedadla vysokou pevnost a tuhost. V případě nárazu se cestující pohybují velkou silou, bezpečnostní pásy jsou vytahovány a na určité oblasti působí silné síly z různých směrů. V některých případech mohou osoby na zadních sedadlech narazit do předních sedadel.

Na výstupním tvaru generativního návrhu (vlevo) byly provedeny různé změny, aby vznikl konečný návrh (vpravo).

Nalezení zlatého středu pro design

Po zadání těchto požadavků je výstup generativního designu "často zpočátku zcela nečekaný," říká Omori. "Ale my jsme ho posunuli dál a postupně jsme ho mírně upravovali. Byly případy, kdy proporce a vyváženost nevypadaly ve výstupu na první pohled krásně, takže jsme se záměrně snažili posunout design určitým směrem tím, že jsme provedli drobné úpravy vyloučených oblastí."

"Vždy existuje kompromis mezi tím, co chce designér udělat, a tím, co generativní design vytváří," pokračuje. "Například manipulace s poměrem nebo vyvážením povede k problémům s dynamikou nebo ke zvýšení hmotnosti." Dokončení návrhu trvalo tři až čtyři měsíce a Omori při výpočtech úzce spolupracoval se Satoshim Yanagisawou ze společnosti Triple Bottom Line.

"Je zábavné vidět různé vzory tvarů, které designéry nenapadnou," říká Omori. "Nikdy mě to nepřestane fascinovat. Je překvapivé a zajímavé sledovat, jak malé rozdíly mohou vyústit ve zcela odlišné tvary, a to je podle mě jedna z výhod generativního designu." K výrobě lehkých výrobků je však zapotřebí také znalost souvisejících oblastí a materiálů. Se všemi těmito vstupními daty je možné snížit hmotnost konkrétního dílu. Tým nyní spolupracuje s interními konstruktéry na vývoji nového návrhu s využitím generativního designu.

Omori říká, že tým navrhuje rám sedadla s ohledem na možnost jeho instalace do sériového vozidla. Vytvoření tohoto rámu sedadla vyžaduje 3D tisk, což zvyšuje náklady. Vzhledem k tomu, že současné rámy sedadel jsou vyráběny efektivně pomocí zavedených výrobních metod, potřebují další studii způsobů, jak vyrábět rám pomocí výroby lisováním a zároveň začlenit koncepty generativního designu. "Jelikož jsme díky tomuto projektu získali mnoho poznatků, myslím, že existují možnosti, jak to uskutečnit," říká.

U umělé inteligence je klíčová koncepce

Shinsuke Omori, projektový manažer konstrukce interiérů,
divize Vision Design společnosti Toyota Motor Corporation.

Podle Omoriho se u budoucích automobilů může změnit hodnotová nabídka výroby lisováním v hromadné výrobě. "Dnešní sedadla jsou vyráběna s myšlenkou co největšího společného jmenovatele, aby se přizpůsobila různým tělesným rozměrům, a je obtížné vyrobit něco optimálního a pohodlného pro všechny lidi," říká.

Díky tomuto typu nové konstrukce by mohlo být možné zachovat stejnou páteř sedadla pro různé velikosti a zbytek pak vyrobit tak, aby se přizpůsobil postavě uživatele, například pomocí 3D tiskárny. Současné sedačky jsou vyrobeny ze zcela odlišných materiálů, jako jsou kovové rámy, uretan a kůže, ale Omori říká, že by bylo možné vyzvat monomateriály pomocí generativního designu.

Tento druh designu by bylo snazší realizovat, pokud by se nejprve použil pro omezený účel, říká: "Pokud jej například omezíme na mobilitu při nízkých rychlostech, můžeme snížit požadavky. Pokud existuje speciální prostředí, kde je rychlost automaticky řízena, myslím, že bychom s tím mohli začít jako s prvním krokem a postupně to rozšířit na běžná vozidla."

Toyota aktivně experimentuje s nástroji založenými na umělé inteligenci, včetně generativního designu, pro svou konstrukční řadu. "Máme zde velkou volnost," říká Omori. "V rámci jednoho oddělení děláme design a plánování věcí, které nemají s automobily nic společného. Je důležité, abychom byli stimulováni jinými odděleními a podobně. Tyto nástroje v budoucnu změní naše zaměření a základní koncepce se stane důležitější. Nástroje budou stále výkonnější, ale my se musíme více zaměřit na to, jakou formu chceme vytvořit - a jaký záměr, význam a funkce se za touto formou skrývají - abychom se odlišili."

"Je důležité vytvářet jednoduché, krásné a přímočaré produkty, které se snadno používají a mají funkce, které zákazníci chtějí," pokračuje. "Za tímto účelem je podle mého názoru zásadní nejprve se rozhodnout, co chcete dělat, a ujasnit si směr a koncepci, kterou se chcete jako Toyota Design ubírat, a ne se nechat používat nástrojem. Pokud nástroj odpovídá této koncepci, využiji vše, co je k dispozici, abych vytvořil co nejlepší produkt."

Autor článku: Yasuo Matsunaka

Ohlédnutí za OPEN HOUSE Teximp 2023

Letošní Open house v Brněnském technologickém centru společnosti Teximp je za námi. Byly to dva skvělé dny nabité živými ukázkami na strojích a technologickými vychytávkami. Naše cíle byly pro tento rok jednoduché, předvést návštěvníkům spolupráci mezi Autodesk Fusion 360 a stroji HAAS. Ve spolupráci s Tomášem Kalouskem z Teximpu jsme připravili frézování vybraného dílu, jeho výsledné přeměření pomocí obrobkové sondy a následné fingované pře-upnutí pro ukázku Zarovnání dílu (Part alignment). 

Díky přeměření dílu přímo na stroji bez nutností jeho přenesení na 3D souřadnicový měřicí stroj bylo možné pozorovat, o kolik se nám fréza během frézování odtlačila. Velmi rychle jsme tak byli schopni přizpůsobit technologii frézování, aby byl výsledný kus po finálním obrobení v rámci tolerancí. Stroje HAAS mají v tomto případě unikátní možnost být propojeny s Fusion 360 pomocí standardního ethernetového kabelu. Díky tomuto propojení vidí obsluha výsledky jednotlivých měření prakticky okamžitě. Pro simulování pře-upnutí kusu jsme jednoduše obrobek vyndali ze svěráku a následně ho vložili na zhruba stejné místo. Díky obrobkové sondě a funkci Zarovnání dílu si pak Fusion 360 našel na VF2 obrobek sám a upravil si NC kód tak, aby bylo obrábění zase na správném místě. Dokončovací kontury jsme projeli ještě jednou a provedli opětovné měření, abychom si ověřili dokonalost našeho počínání. Výsledkem byly stejné hodnoty, jaké jsme naměřili před odepnutím kusu ze svěráku. Na modelu navíc nezbyla ani stopa po novém projetí frézy. 

• Nástroj: Průměr 12 - ENDMILL HARVI I TE 4FL 12X12X26X83 SHARP
• Dodavatel nástroje: Kennametal
• Řezné podmínky: F2864mm/min, S5968rpm, Ap15, Ae3.6
• Frézovaný materiál: ČSN 15 142 / 42CrMo4

Video z akce:

K dispozici jsme na VF2 měli i 5osý stůl, rozhodli jsme se proto předvést návštěvníkům i automatizované 5osé sražení. Tedy funkci, se kterou Fusion 360 přišel v měsíci dubnu. Tato strategie dokáže využít rozmanitých typů nástrojů a jejím cílem je provést sražení v co možná nejkratším čase programování. Pokud jste si někdy lámali hlavu nad tím, jak srazit hranu na tvarových modelech, tato strategie Vás určitě nadchne. Kromě kulové frézy, kterou jsme využili v našem případě, je možné využít i válcové frézy, rádiusové frézy, kuželové frézy, srážeče, anebo například lízátka. Celý proces je navíc automatizovaný, kdy strategie dokáže na modelu nalézt veškeré ostré rohy a ty srazit, nebo zaoblit ve 3, 4 nebo 5 osách. Pro naši ukázku jsem hrany sražení vybral ručně, chtěl jsem totiž docílit vytvoření smyčky v ostrém rohu, s jejíž pomocí jsme schopni vytvořit maximální možné sražení. Smyčka je tažena mimo kus a probíhá na ni přejezd. Díky tomu je sražení vytvořeno téměř až do ostrého rohu. 

K vidění bylo 5 strojů, kde na každém probíhala ukázka soustružení nebo frézování. Myslím, že se pánům z Teximpu akce velmi podařila. Doufám, že těm z Vás, kdo se za námi přišli podívat, se ukázky líbily a s těmi, co to nestihli, se uvidíme někdy příště. Nejbliží akcí je online konference Autodsk LIVE 2024 nebo CADfórum Slovakia 2023 v červnu. 

Za CAM team společnosti Arkance Systems

Tomáš Bařina