Återbesöker CAD

Om man behöver skapa måttsatta ritningar och skalenliga modeller i 3D så kan ett CAD vara det man behöver. Om behovet är sporadiskt och komplexiteten är hanterbar så kan det vara omotiverat att teckna licensprenumeration på ett kommersiellt CAD. Då är det bra att det finns ett OpenSource alternativ som för många är tillräckligt bra. Om det dessutom fungerade så kan man passa på och skicka en 50-lapp till projektet som bevis på uppskattning och tack.

FreeCAD är under utveckling och det har hänt ganska mycket sedan jag testade senast. Det finns fortfarande en del ”issues” men man jobbar även med dessa och det verkar som att exempelvis det ”topologiska” namnproblemet är på väg att få en lösning.

Problemet med topologisk namngivning handlar om att alla delar i en ritning ges ett internt namn, som sedan används för referering av exempelvis måttsättning. Om man lägger till något i ritningen som inte kommer i ”rätt” ordning, så döps saker om, utan att måttens referenser ändras, vilket ställer till det… Det går att ändra mått med parametrar eller manuellt när man vill, men ritningen bör skapas i en rak följd och om man behöver lägga till eller ta bort något så är det säkrast att ”backa” processen till rätt plats. Inte riktigt optimalt, men vi kan ju hoppas på en lösning i närtid.

För enkla modeller så är det inte hela världen och FreeCAD är faktiskt inte speciellt krångligt om man tänker till lite i förväg hur ritningen skall skapas.

1. Välj ett plan
2. Skapa en 2D skiss med referenser
3. Skapa 3D från skiss
4. Upprepa…

Det finns knappar och tangentbordsgenvägar för många saker, men enklast för ”sällananvändare” är nog panelen ”Tasks”. Om du inte har Part Design workbench vald så skall du först se till att den är vald, men sedan så klickar du på Create body.

Nästa steg blir att Create sketch vilket gör det möjligt att välja ett ”plan” att rita skissen på. Det normala kanske är XY-planet, men du har flera valmöjligheter. Bekräfta gjort val och skapa din första skiss.

Allt måste vara ”refererat” och ”låst” mot något, och i det här fallet så skapar jag en enkel fyrkant med en hörnpunkt i skissens origo. För att ”låsa” skissen så behöver nu bara bredd och höjd anges med ”constraints”.

Här använder jag vertical och horisontal distance verktygen för att sätta ett tillfälligt avstånd här. Skissen är ”låst” eller fully constraint när den byter färg till grönt. Då är det bara att klicka Close i task-panelen.

Härnäst väljer man vad man skall göra med skissen och det enklaste är att välja Pad eller Pocket beroende på om man vill expandera eller klippa hål. I det här fallet väljer jag Pad och sätter ett tillfälligt värde för detta.

Nu går det att växla till Model panelen och ändra inställda mått i skisser och pad/pocket, men för att det skall överskådligt så kan i stället en tabell skapas där alla mått samlas. Växla till Spreadsheet Workbench och skapa en ny tabell (knappen Create a new spreadsheet).

Visa tabellen med ett dubbelklick i Model panelen. Skapa en rad för bredd, djup och höjd och fyll i något lämpligt värde. Högerklicka i varje sifferfält och välj Properties. I dialogen så fyller du i ”mm” i Display unit eller om du vill ha en annan enhet. Under Alias så anger du ett namn som kommer att användas för att referera till måttet senare. Här brukar jag ta för vana att inte använda å, ä och ö, samt försöka klä på så tydlig beskrivning som möjligt. Det underlättar när ritningarna blir mer avancerade.

Gå nu tillbaka till den första skissen och dubbelklicka på ett av måtten.

I stället för att skriva in ett numeriskt värde så klickar du på den runda knappen f(x). Detta öppnar en formeleditor. Här kan du använda de alias som skapades i tabellen tidigare. Börja bara skriva ”spread…” så kommer en lista med passande namn upp. Välj <<Spreadsheet>> och börja sedan skriva namnet på ditt alias. Gör likadant med det andra måttet och stäng sedan skissen. Även inställningarna för Pad kan hanteras på samma sätt, så att även höjden på lådan hanteras med värdet i tabellen.

För att ändra storleken så är det nu bara att öppna tabellen och ställa in de värden som önskas.

För att gå vidare så väljs ett nytt plan. Antingen på samma sätt som tidigare, eller genom att markera ett plan i 3D-vyn, exempelvis ovansidan på lådan.

I Part design Workbench så väljer man sedan att Create sketch från valen i Face tools.

Här kan man skapa en ny skiss för att exempelvis skapa ett ”hål” i lådan. Skissen måste ”låsas” på samma sätt som för den första skissen, men då den inte börjar i centrum så behöver i stället horisontella och vertikala mått anges till en startpunkt i skissen.

Här kan man direkt passa på att skapa ett nytt fält i tabellen som det går att referera till i skissen. Måtten på ”hålet” kan sedan beräknas utifrån tidigare mått på lådan och angiven tjocklek.

När även denna skiss är ”låst” (fått grön färg) så går det att välja hur den skall användas och i det här fallet väljer jag Pocket för att skapa ett hålrum i lådan. Även här anges måttet som en beräkning av tidigare parametrar i tabellen.

Det går sedan att justera måtten efter behag och få ritningen att anpassa sig efter detta dynamiskt.

Nu går det att göra betydligt mycket mer avancerade ritningar i FreeCAD, men det här är ett enkelt sätt att börja testa och få en liten känsla för hur programmet fungerar. Nästa steg blir att göra mer komplexa skisser där det inte bara är fyrkanter som används. Detta betyder också att det krävs mer omfattande måttlåsningar (constraints). Börja med att exempelvis göra hålet i form av en cirkel i stället. Hur skall den placeras med mått och vilka constraints kommer att krävas.

Ett annat sätt att justera saker är att välja en eller flera kantlinjer (ctrl + klick) och skapa en Filet för att skapa runda kanter. Även dessa kan måttsättas med parametrar.

Det går att hålla på och djupdyka hur mycket som helst, men nu tror jag det räcker för att du skall komma igång och testa.

Ritningar kan sparas och även exporteras till olika format. Det går exempelvis att spara *.obj filer för att använda som 3D symboler i QGIS eller Blender. Då ”enheten” i måtten inte framgår i exempelvis QGIS, så underlättar det om du använder ”meter” i stället för millimeter i ritningen. Då kommer objekt att läsas in med rätt skala. Det går också att spara som *.stl för att använda tillsammans med en 3D-skrivare. Även för annan typ av konstruktion kan 3D modeller exporteras i olika format, men det går även att skapa traditionella ritningar utifrån modellen i FreeCAD.

FreeCAD är i mitt tycke en bra ersättare för kommersiella CAD, speciellt för hobbyanvändare och för de som främst skapar lite enklare saker, till exempel för 3D-utskrifter. Skall man hålla på mer professionellt med CAD så ställer detta säkert andra krav, och då kanske man skall söka efter mer kraftfulla alternativ. Någonstans går säkert en brytpunkt även här, när det faktiskt räcker med FreeCAD. Och då kan man ju lägga lite pengar på att stödja projektet att driva utvecklingen av programmet ännu längre. Det behövs ju faktiskt inte speciellt mycket när man jämför med vad en licens för ett kommersiellt CAD kostar, för att det skall göra skillnad.