آموزش رایگان سالیدورکس|طراحی و مونتاژ پارامتریک فنر|نحوه گرفتن خروجی انیمیشن از فنر|کدافزار

طراحی و مونتاژ پارامتریک و نحوه گرفتن خروجی انیمیشن از فنر در سالیدورکس

سلام من حسین تندرو هستم

در این آموزش سالیدورکس قصد داریم با هم طراحی فنر بصورت پارامتریک در Solidworks2018 رو بررسی کنیم.

شاید همتون با طراحی یک فنر ساده آشنا باشید که یک مقطع دایره ای هست و روی یک هلیکس (helix) سوییپ میکنیم و فنر بدست میاد. ولی این فنری که ما داریم یک ویژگی خاصداره و اون اینه که وقتی اسمبلیمون تغییر میکنه، این فنر هم فشرده یا باز میشه. میخوایم ببینیم چطور میشه بصورت پارامتریک چنین چیزی رو طراحی کرد و خروجی انیمیشن ازش گرفت !

خب ابتدا از محیط part نرم افزار سالیدورکس شروع میکنیم به طراحی اون قسمتی که فنر روی اون قرارمیگیره. من روی top plane میرم. یه دایره رسم میکنم، از مرکز به قطر 100 میل و dextrude میکنم به اندازه 25 میل برای اینکه زیباتر بشه، لبه اش رو هم یهchamper میزنیم به اندازه 5 میل و از قسمت Appearances رنگ دلخواهمون رو بهش اعمال میکنیم. حالا این قطعه رو سیو(save) میکنیم.

خب حالا وقتشه که به اسمبلی بریم و ادامه طراحی رو اونجا انجام بدیم. از قسمت new، اسمبلی رو میزنیم. plate رو وارد اسمبلیمون میکنیم وsave میکنیم با نام spring assembly

همونطور که میدونید وقتی وارد اسمبلی میشیم، اولین قطعه ای که وارد میکنیم خودش فیکس در نظر میگیره. این (f) ای که توی فیلم میبینید یعنی الان این قطعه فیکس شده .

من همیشه برای خودم این قانون رو دارم: هیچوقت برای فیکس کردن اولین قطعه، روش راست کلیک و انتخاب گزینه fix را انجام نمیدم. بلکه میام صفحات قطعه رو با صفحات اسمبلیمmate میکنم. یعنی من میام top plane اسمبلی رو با top plane پلیت ام، میت میکنم. فرونت پلین ها هم باهم و رایت پلین ها رو هم با هم. الان همونطور که مشاهده میکنید این قطعه فیکسه و وقتی بخوام حرکتش بدم نوشته : این قطعه fully defined هستش و نمیشه حرکتش داد. مکانش مشخصه و درجات آزادی اش محدود شده .

خب من از این قطعه دو تا احتیاج دارم، یکی این قطعه که پایین قرار میگیره و یکی دیگه که بالا بصورت برعکس قرار میگیره که فنر بین این دوتا قراره فشرده بشه(توی فیلم مشاهده میکنید) من روی این قطعه کلیک میکنم Ctrl+c رو میگیرم و در محیط اسمبلی Ctrl+v رو میزنیم. همونطور که در فیلم میبینید یکی دیگه از این قطعه ها برای من کپی شد، حالا این دو تا رو با هم، هم محور میکنم و میخوام جهتش برعکس باشه. الان اسمبلی ما آماده است و فقط مونده فنر رو بین این قطعه ها قرار بدیم .

خب حالا میخوایم فنر رو طراحی کنیم :

من میخوام در داخل همین اسمبلی فنر رو طراحی کنم، نمیخوام فایل جدیدی باز کنم و یا در قطعه دیگه ای طراحی کنم. میخوام با توجه به جایگیری قطعاتی که اینجا هست، فنر رو همین جا طراحی کنم .

از قسمت Insert component گزینهnew part رو میزنیم. نامش رو میگذاریم spring و front plane اسمبلی رو انتخاب میکنیم. برای اینکه فرانت پلین این قطعه جدید با فرانت پلین اسمبلیمون، مچ بشه، به اسکیچ وارد میشیم، همونطور که میبینید فرانت پلین، تاپ پلین و رایت پلین این قطعه با اسمبلی در یک نقطه قرار گرفته .

خب برای طراحی فنر من نمیخوام وارد پنجره جداگانه ای بشم، open part میکنم و توی یک پنجره دیگه این فنر رو طراحی کنم، میخوام داخل همین اسمبلی تغییراتم رو انجام بدم. edit partرو میزنم و میرم توی اسکیچ این صفحه (z قطعه پایین ). یک دایره رسم میکنم به قطر 75 میل و از اسکیچ خارج میشم. حالا ما یه دایره داریم که با کمک دستور helix & spiral مخوایم فنرمو بکشم. وقتی دایره رو انتخاب میکنم دستور helix اجرا میشه، چیزی که باید دقت داشته باشید اینه که فنری رو که میخوایم بین این دو قطعه قرار بدیم، وقتی فشرده یا جمع میشه هم ارتفاع اش متغیره هم گام اش و چیزی که اینجا مشخصه اینه که تعداد دور فنر ثابته پس ما باید یا از گام و دور (pith and revulution)استفاده کنیم و یا از ارتفاع و دور (height and revulution) چون ما میخوایم ارتفاع فنر رو بصورت پارامتریک تعریف کنیم، از ارتفاع و دور استفاده میکنیم. خب ارتفاع فنر و تعداد دور رو فعلا بصورت فرضی وارد میکنیم و به این شکل هلیکس رسم میشه. اگر نمایش داده نشد از قسمت visibility ،curve رو باید روشن کنیم چون بصورت دیفالت خاموشه. حالا از چارت خارج میشم و میخوام توی اسمبلیم، طول این فنر رو مرتبط کنم با فاصله این دو تا سطح . این کارو چطوری انجام میدیم ؟ با کمک equations اگر این فولدر نمایش داده نمیشه توی اسمبلیتون، از قسمت tools و بعد options به قسمتfeature manager میریم و equations رو روی حالت show قرار میدیم (بصورت دیفالت روی اتوماتیکه). خب حالا وارد equations میشیم و میخوام طول فنر رو مرتبط کنم با فاصله این دو سطح. در قسمت equations top level کلیک میکنم و روی helix ام دوبار کلیک میکنم تا این طول نمایش داده بشه. این اندازه ها الان در قسمتی که کلیک کردیم وارد شد. میخوام اینو بهش مقدار بدم. مقداری که میخوام 3 حالته :

یا میتونم از توابع ریاضی استفاده کنم

یا از خواس خود شکل استفاده کنم مثل چگالی، حجم، جرم

یا میتونم اندازه بدم بهش (measure)

من measure رو انتخاب میکنم. میخوام طول فنرمون به اندازه بین دو تا صفحه بشه، روی اون طول کلیک میکنم و اینتیک رو میزنم. همونطور که میبیند، اسمبلیمون تغییر کرد و تیک (automatically rebuild رو هم میزنم که بصورت اتوماتیک اسمبلیمون بازسازی بشه و برای خروجی انیمیشن مشکلی نداشته باشه. اکی میکنیم.

همونطور که اینجا مشاهده میکنیم اگر من این صفحه بالایی رو بالا پایین کنم و rebuild کنم، هریکس ام هم تغییر میکنه. با استفاده از Ctrl + B هم میتونیم ری بیلد رو انجام بدیم.

خب مشاهده کردید که بطور پارامتریک این فنر رو طراحی کردیم، حالا میریم داخل فایلمون، فقط میمونه حجم دادن و یک سری ریزه کاری ها. با دستور سوییپ (Swept) و مقطع دایره ای ، هلیکس رو انتخاب میکنیم و به فنرمون قطر 10 میل میدیم و هلیکس رو هاید (hide) میکنیم ،

همونطور که میدونید بالا و پایین فنر سنگ زنی میشه تا بتونه بین دو قطعه قرار بگیره، وقتی بخوایم بالا پایین فنر رو تخت کنیم، اول دو تا صفحه تعریف میکنیم، ابتدا هلیکس رو show میکنم ، و sweep رو hide میکنم،plane رو موازی این صفحه و نقطه پایینی و یک plane دیگه میخوام موازی plane1 و در نقطه بالایی

خب حالا دو تا صفحه دار ، سوییپ رو show میکنم و هلیکس رو hide میکنم و با استفاده از دستور intersect میخوام این فنر و این دو تا صفحه، اینترسکت هاشو استخراج کنم. همونطور که مشاهده میکنید جسممون به سه بخش تقسیم شده و من میتونم از اینجا، قسمت وسط رو انتخاب کنم و ازinvert section قسمت هایی که میخوام حذف بشه رو حذف کنم و اکی میکنم، plane ها رو هم پاک میکنیم.

مدلسازی فنر تمومه و میتونم بهش جنس هم بدم و فنرمون مدلسازیش به پایان میرسه. همونطور که میدونید طراحی پارامتریک فنر ما به پایان رسید و با تغییر طول سطح و ری بیلد اون، طول فنر بصورت داینامیک تغییر میکنه .

حالا قصد داریم از فنری که طراحی کردیم و اسمبلی اون رو کامل انجام دادیم، انیمیشن تهیه کنیم. من فایل های اسمبلی و پارت رو در اختیارتون قرار ندادم چون میخواستم شماهم یک بار حداقل تمرین کرده باشید طراحی پارامتریک رو وابسته سازی کنید اندازه ها رو تا با محیط آشنا بشید. امیدوارم تمرین رو انجام داده باشید و برای گرفتن خروجی انیمیشن آماده باشید .

خب اسمبلیمون رو باز میکنیم، برای گرفتن خروجی انیمیشن بهتره که یه دوربین تنظیم کنیم و این رو با استفاده از Appearancess و view sense و بعد camera انجام میدیم add camera رو میزنیم، چیزی که سمت راست میبینید، تصویریه که دوربین نشون میده و سمت چپ هم ویو پورت ما هست. Camera رو میتونیم از قسمتی که در فیلم میبینید هم تنظیم بکنیم که طبیعتا راحت تره .

من میام دوربین رو در همچین زاویه ای قرار میدم، طبیعتا دوربین پرسپکتیوش روشنه وهمونطوری که میبند یک حالت پرسپکتیوی اینجا ایجاد شده. البته در این آموزش خیلی قصدمون توضیحات تنظیمات دوربین نیست که البته دوربین تنظیمات زیادی داره که اگر توانستیم در آینده براتون آموزشش رو قرار میدیم. فعلا همین دوربین کافیه، میرم توی ویو دوربینم و Space رو میزنم و این پنجره باز میشه و camera1 رو انتخاب میکنم. حالا از این پایین motion study رو انتخاب میکنم و میخوام که درابتدای انیمیشن این palte مون در یک همچین فاصله ای قرار گرفته باشه، اینجا rebuild رو میزنیم. اگر به نرم افزارهای انیمیشن سازی آشنایی داشته باشید، همشون یک timeline ای دارند که دراونجا قدم به قدم فیلم و انیمیشن رو درست میکنن و ثانیه به ثانیه اش رو اونجا تنظیم میکنن. ما الان روی ثانیه 0 هستیم. میخوایم طوری انیمیشن شروع بشه که پلیت بالاییمون پایین باشه (حالت فشرده فنر)

من این خط تایم لاین رو درگ اش میکنم به روی ثانیه مثلا 10 و پلیت رو میبرم بالا. همونطور که میبیند چون این گزینه autokey روشنه، وقتی من اینو حرکت میدم یک key روی تایم لاین ایجاد میشه، مفهوم key یا نقاط کلیدی رو اگر بخوایم توضیح بدیم، میگیم نقاطی هستند که ما راجب اونها اطلاعات داریم تو انیمیشن یعنی من توی نقطه صفرم میدونم که پلیت بالایی پایینه و در ثانیه 10 هم میدونم که پلیت ام بالاست، دیگه من نمیدونم ثانیه 8 یا 4 کجاست. این نرم افزار به چه درد میخوره؟ به این درد میخوره که اینها رو برام محاسبه کنه. دیگه خودش میاد محاسبه میکنه که بین این دو نقطه چجوری سرعت رو تنظیم کنه که از نقطه 1 بیاد برسه به نقطه 2 .

نکاتی که داره اینه که :

اولا در نقاط کلیدی تون باید حتما rebuild رو انجام بدین

دوما در equiation یکبار manage رو بزنین و اجراش کنید که یک بار این اجرا بشه و خودشو بشناسه .

وقتی play رو بزنین، این اتوماتیک، اندازه اش تغییر میکنه، حالا من اینو استپ میکنم و میخوام این انیمیشنم رفت و برگشتی باشه. الان اگر خروجی بگیرم از ثانیه 0 تا 10 فنر میاد پایین.من میخوام از 10 تا 20 ، فنر برگرده به حالت اولیه اش. حالت اولش که قاعدتا من نمیدونم دقیقا کجاست. اما ما یه نقطه کلیدی داریم. روش کلیک میکنیم و میتونم اون رو کپی کنم و روی ثانیه 20 کلیک راست میکنم و paste میکنم . همونطور که میبینید نرم افزار داره محاسبات لازم رو انجام میده، حالا ما یه اسمبلی ساده داریم که با توجه به سیستم من این زمان رو داره میگیره ، دیگه در اسمبلی هایی که پیچیده تره این خیلی وقت گیره و سیستم قوی میخواد و طبیعتا این رو هم دقت داشته باشید که نرم افزار سالیدورکس ، برای طراحیه بیشتر و نه برای انیمیشن سازی . اینها قابلیت هایی هست که د رنرم افزار ها وجود داره اما هر نرم افزاری توی یک زمینه معمولا قوی ظاهر میشه. سالیدورکس هم در طراحی قوی تر از بقیه زمینه هاشه . شما اگر میخواید اندازه های دقیق نداشتهباشید و صرفا انیمیشن بسازید میتونید از نرم افزار های دیگه مثل تری دی مکس، و زیبراش، مایا و ... برین .

خب یه بار پلی کنیم ببینیم چطور شد. مد رو روی نرمال میذارم و پلی میکنم. مبینید که همونطور که براش تعریف کردیم داره کار میکنه . حالا کافیه که از این انیمیشن خروجی بگیریم بصورت فیلم ، برمیگردونم به حالت صفر و save animation رو میزنم. روی فولدری که ساخته بودم توی دسکتاپ ، فرمت رو روی avi میذارم ، فریم رو میذارم روی 30 که روون باشه و اینو save میکنم. codec های مختلفی وجود داره که هر کدوم داستان های خودش رو داره و میتونید یکیش رو انتخاب کنید. پیامی که بهمون داد بهمون گفت این انیمیشن محاسباتش انجام نشده یک بار خودش داره از اول محاسبات رو انجام میده و خروجی میگیره یعنی این اگر ه اون 20 ثانیه برسه یعنی خروجی ما تکمیل شده. من برای اینکه حوصلتون سر نره این قسمت از فیلمو تند میکنم تا زودتر به نتیجه برسیم .

خب مرحله خروجی گرفتن از انیمیشن هم به پایان رسید و فرمت نهایی رو میتونیم از فولدری که تعیین کردیم با پسوند avi ببینیم .

همونطور که میبیند تایم اش 20 ثانیه است و فریم اش هم 30 هستش که یک حرکت روون و مطلوبی رو به ما میده .

امیدوارم این آموزش براتون مفید بوده باشه، این تمرینی که با هم انجام دادیم و این اولین فیلم آموزشی بود که من ضبط کردم ،خوشحال میشم که نظرات و انتقاداتتون رو راجب این آموزش کوتاه بشنوم ، و همچنین هر درخواستی که در مورد بخش های مختلف این نرم افزار یا نرم افزار های دیگه داشتین ، میتونید اعلام کنید. من در حد توانم این دوره های رو براتون قرار میدم و امیدوارم که مفید باشه و کمکتون کنه در مسیر موفقیت. خدانگهدار.

design coil in solidworks

مشاهده فیلم های آموزشی سالیدورکس