Nella puntata precedente sono state illustrate alcune tecniche che permettono di utilizzare la funzione foratura per realizzare fori inclinati, con alcuni suggerimenti pratici per posizionare correttamente il foro. Esistono però dei casi in cui la procedura di foratura presenta difficoltà ancora maggiori poiché è necessario realizzare un foro con una doppia inclinazione di Alessandro Tornincasa
Si supponga di dover realizzare delle forature cieche per alloggiarvi delle spine di collegamento tra le gambe di uno sgabello e il piano di seduta. Lo sgabello, visibile in fig.1, ha una conformazione tale per cui le gambe hanno una doppia inclinazione: il requisito funzionale richiede che le forature siano centrate sulla gamba, ma che il loro asse sia parallelo alla direzione della gamba.
In queste casistiche, vengono suggerite due procedure per realizzare tali lavorazioni: nella prima viene utilizzato uno schizzo 3D e una funzione di Sweep, nel secondo caso si usa una funzione di foratura per realizzare i fori sulla gamba e sulla seduta.
Procedura 1: utilizzo di uno schizzo 3D
Questo procedimento molte volte è laborioso e complesso, dal momento che non tutti gli utenti hanno le conoscenze o le competenze sufficienti per l’utilizzo degli schizzi 3D. La tecnica consiste nel disegno di uno schizzo 3D, tracciando una linea di costruzione sulla faccia di una delle due estremità della gamba seguendo la metodologia illustrata in figura 2. La procedura prevede una funzione Sweep di taglio per ottenere il foro finale, che purtroppo non sarà realistico dal momento che avrà il fondo piatto: sarà quindi necessario aggiungere una ulteriore lavorazione (es. taglio in rivoluzione) per rappresentare la parte conica finale del foro.
La particolare forma del telaio dello sgabello comporta la realizzazione di forature inclinate nelle gambe e nel piano di seduta: il requisito funzionale richiede che le forature siano centrate sulla gamba, ma che il loro asse sia nello stesso tempo parallelo alla direzione della gamba.
1. Si crei uno schizzo 3D e si tracci una linea di costruzione sulla faccia di una delle due estremità della gamba: i punti finali di tale linea dovranno avere una relazione di coincidenza con i vertici indicati dalle frecce. Successivamente di tracci una linea, parallela ad uno spigolo della gamba, a partire dal punto medio della linea di costruzione. 2. Si crei un piano coincidente con un estremo della linea e perpendicolare alla linea stessa. 3. Si disegni su tale piano una circonferenza con centro coincidente alla linea. 4. Si crei un taglio di Sweep dove il profilo corrisponde alla circonferenza e il percorso è la linea appena disegnata nello schizzo 3D. 5-6. Il foro non sarà realistico dal momento che avrà il fondo piatto: sarà quindi necessario aggiungere una ulteriore lavorazione (es. taglio in rivoluzione) per rappresentare la parte conica finale del foro.
Per ricavare la linea mediana della gamba, si disegni sul piano frontale lo schizzo di una linea che parta dal punto medio superiore e che sia parallela alla gamba. Si inserisca una quota per misurare l’inclinazione della gamba su tale piano. Si orienti la gamba sul piano destro, e si disegni una linea in modo analogo a quanto appena fatto, prendendo nuovamente la misura dell’inclinazione. Infine, si crei una curva proiettata a partire dai due schizzi appena creati: ciò che si ottiene è la linea mediana della gamba. Le tre figure in basso mostrano le tre operazioni che il sistema CAD effettua internamente per ottenere la curva proiettata: una estrusione di una superficie a partire dallo schizzo sul piano frontale, una estrusione di un’altra superficie a partire dallo schizzo sul piano destro e la tracciatura della curva di intersezione tra le due superfici.
1. Si crei un piano ortogonale alla linea mediana della gamba. 2. Selezionando il piano come superficie di foratura è necessario definire la direzione positiva normale al piano, quindi il verso del foro. Per evitare la foratura nella direzione sbagliata (ovvero in questo caso verso l’alto, non tagliando affatto il materiale), il piano verrà utilizzato soltanto per creare una costruzione geometrica. 3. Si utilizzi il piano per realizzare un taglio diretto verso l’alto in modo da eliminare tutta la parte di materiale al di sopra del piano. 4. Si otterrà una superficie da selezionare per realizzare la foratura con l’inclinazione desiderata (si ricorda che le funzioni di foratura realizzano un foro ortogonale alla superficie selezionata). 5. Si realizzi il foro su tale superficie, avendo cura di posizionare il centro del foro coincidente con la curva proiettata precedentemente costruita. 6. A causa del taglio, la gamba non coincide più perfettamente col piano della seduta. 7. E’ possibile correggere la geometria utilizzando delle feature di modellazione esplicita (cancella faccia, oppure un offset della faccia): con queste funzioni. verrà automaticamente eliminata la faccia inclinata con l’estensione delle superfici (inclusa quelle del foro) per renderle perfettamente coincidenti con quelle della seduta.
Foro sulla seduta dello sgabello. Si crei un foro selezionando la faccia inferiore della seduta, con centro coincidente sulla curva proiettata: il foro ottenuto sarà ortogonale al piano della seduta. Si può utilizzare quindi una feature di modellazione esplicita per ruotare le facce del foro: tali feature in genere utilizzano delle terne di regolazione per “stirare” o ruotare le facce rispetto agli assi coordinati. E’ importante quindi posizionare tale terna nel centro del foro, perché ciò influisce sulla posizione che il sistema CAD identifica come centro di rotazione. Si può ottenere l’inclinazione voluta per le facce ruotandole rispetto ai due assi che giacciono sul piano della seduta (in figura rappresentati dai vettori di colore verde e di colore rosso) ed utilizzando i valori di angolo precedentemente misurati. Il risultato finale è un foro non più ortogonale al piano della seduta ma con l’inclinazione corretta, corrispondete a quella della gamba.
Procedura 2: utilizzo delle funzioni di foratura
Una tecnica alternativa offre il vantaggio di poter utilizzare esclusivamente degli schizzi 2D, e che prevede l’utilizzo di funzioni di foratura, di cui si sono discussi i vantaggi e la flessibilità nella puntata precedente.
Nella prima parte della procedura è necessario ricavare la linea “mediana” della gamba: a tale scopo si disegnano due schizzi bidimensionali da cui si costruisce una curva proiettata (fig. 3) che poi viene utilizzata nella costruzione geometrica che porterà a realizzare il foro inclinato della gamba (si ricorda che la curva proiettata deriva da una costruzione geometrica che il CAD effettua “dietro le quinte”).
In definitiva, la prima parte della procedura verrà utilizzata per praticare il foro sulla gamba (fig. 4), mentre la seconda verrà utilizzata per praticare il foro sulla seduta dello sgabello facendo in modo che collimi perfettamente con il primo. In questo caso, la procedura consiste nel realizzare inizialmente un foro normale rispetto al piano della seduta, e poi, utilizzando una feature di modellazione esplicita, ruotare il foro facendolo combaciare perfettamente con quello della gamba (fig. 5). La funzione “Wizard” di foratura è una procedura più semplice e flessibile e consente di creare automaticamente la parte finale conica dei fori.
