LCM STUDIO

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Advance 3D drawing ​

如果你打開Fusion360上方的工具列，你會發現有很多各式各樣的工具，這些工具在繪圖時會非常有幫忙，本章會介紹幾個常用的工具。

1. Plane & axis ​

輔助平工具是常用的工具之一，其中幾個常用的包括:

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  1. Offset Plane: 指定一個平行於點選面的偏移平面
  2. Midplane: 指定兩個平面的中間面，對於用mirror feature十分有用
  3. Plane through Two Edges/ Plane through Three Points: 常用於指定一個平面，將立體切開

其他功能用到的時候再講解。

練習題1 ​

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  1. 首先在正視圖建立底座
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  1. 對稱擠出65mm
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  1. 用Plane at angle建立一個30度的面
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  1. 在這個面建立sketch, 繪畫後就可以用extrude擠出
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  1. 最後重新將sketch2顯示出來，如題目一樣，將開孔穿到最底
ex11

練習題2 ​

每個格的尺寸為10x10mm

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  1. 首先在正面建立方形和指定斜面的尺寸
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  1. 整個方形連同斜面擠出40
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  1. 在側面建立sketch, 指定另外斜面的尺寸
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  1. 將兩個sketch都顯示出來(如果它自動隱藏了的話), 用plane thought 3 points
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  1. 用split body指令將方形切開, 之後就可以將平面和不要的角隱藏
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2. Mirror & Pattern ​

對於重覆性高，但完全相同的動作, 可以用mirror和pattern來快速完成。

練習題1 ​

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  1. 劃一個立方體：
    • 在xy平面建立一個new sketch
    • 用center rectangle劃一個130x80mm的方形
    • 之後用 extrude擠出50mm高

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  1. 挖空一角：

    • 在方形的頂部建立一個new sketch

    • 用hotkey R劃一個30x25mm方形,

    • 之後用 extrude減去30mm深

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  1. 使用mirror指令：

    • 選擇type為feature

    • objects為剛剛的減去feature

    • mirror plane選擇yz平面，如果物件擋住了yz平面，可以zoom遠一點或旋轉一下

  2. 重複mirror指令：

    • 這次選擇的objects為減去feature和剛剛的mirror指令

    • mirror plane選擇xz平面

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  1. 開啟hole指令（快捷鍵為H）：

    • 點選右下角

    • 使用reference指定距離邊緣的距離

    • 根據圖則，分別為15mm和12mm

    • hole的深度(Extents)選擇All

    • Hole Type選擇中間的平底孔Counterbore

    • Hole Tap Type選擇第一個Simple

    • Drill Point選擇任意一個，因為孔是完全穿的

  2. 根據圖則，孔的要求是4 HOLES Ø8 THRU ALL ⌴Ø18 ↧3：

    • Ø8 THRU ALL即直徑8、完全鑽穿

    • ⌴Ø18 ↧3即平底孔直徑18mm，深度3mm

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  1. 4個孔可以rectangular pattern指令：
    • rectangular pattern可以一次複製多個功能，並以矩陣形式呈現
    • type選擇feature
    • objects選擇剛剛的hole feature
    • Directions可以選擇初始向哪一邊，例如選x軸
    • Distance type選擇Spacing，兩個距離分別是 100mm 和 56mm

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  1. 中間的圓孔可以用new sketch劃兩個半圓用擠出減去或簡單地用hole指令完成
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  1. 最後兩個螺絲孔可以使用holes指令完成：

    • 距離邊緣15mm與40mm
    • hole type選擇第一個simple
    • hole tap type選擇第三個tapped，即孔都是攻牙
    • Thread Offset選擇第一個
    • Drill Point選擇尖尾的
    • 圖樣上是M12x1.5即M12螺絲，絲距為1.5mm
    • 最後選擇Modeled，就可以看到模型有螺絲紋了
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  2. 接著緣著yz平面, mirror這個螺絲孔

    • Compute Option要用Optimized才會將螺絲孔一次過mirror
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  3. 在前面建立new sketch，用extrude減去

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  1. 最後選取需要做fillet的邊, 修圓角2mm

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3. Shell ​

Shell為十分好用的薄殼功能，點選作為開口的面，指定厚度，就能做到一個碗一樣的容器，省卻offset再將立體相減的步驟。

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試試完成下面的題目:

練習題1 ​

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Hints:

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  • 先建立一個底, 擠出

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  • 劃一個圓柱體
  • 用rectangular pattern來同時製作8份
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  • 在底部開一個new sketch來劃
  • 記得這3個圓柱不是到lego的最底，有1.2mm的距離

4. Loft ​

  • Loft是常用的成型工具之一
  • 對於常見的喉管連接工件，因喉管有不同尺寸，有圓有方，如果要製作一個連接器，需要劃一個上下圓上方的立體
  • 如果使用一般手繪畫，會非常麻煩
  • 但是常見的CAD圖軟件都有一個叫做Loft的功能，可以將不同造型的面連接
  • 可以直接將兩個面相接，也可以指定一條需要穿過的中心線
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試試下面這幾題:

練習題1 ​

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  1. 在xy平面建立一個半徑170mm的圓, 擠出40mm

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  1. 用offset plane, 點選剛剛的圓形頂部, offset 315mm
  2. 在剛剛的offset plane建立new sketch, 劃一個直徑170mm的圓, 並距離原點225mm

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  1. 用loft功能, 點選剛劃的圓和圓柱的頂部, guide type選擇不需要Rails
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  1. 將170mm直徑的圓擠出40mm, 之後就可以用mirror功能, 選擇剛剛的兩個features做鏡像

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  1. 最後用shell功能造成簿殼, 要穿孔的面分別為頂的兩個圓和底部的圓, 選擇inside 2mm

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練習題2 ​

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Hints:

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練習題3 ​

📝NOTE

下圖尺寸單位為: inch(吋)， 你可以在fusion360用keyword unit搜尋change active units指令，將單位修改為吋

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Hints:

5. Revolve ​

旋轉成型工具就有點似現實世界中的車床般，透過緣著一個軸旋轉一個profile成型。

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試試以下這兩題:

練習題1 ​

  • 軸承是眾多機械零件中十分重要的一環
  • 軸承的尺寸是固定的，在設計製作時必須首先考量軸承的尺寸才能決定創作物的尺寸
  • 軸承尺寸越大，價錢就會幾何級數上升
  • 對於一些精度和轉速都不高的應用場合，可以考慮使用現成的Ø4.5的不銹鋼珠自製3D打印軸承
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  1. 首先在正面(xz平面)上建立一個new sketch
    • 根據圖樣，在 邊緣距離原點20mm位置 建立一個6x6 center rectangle
    • 邊緣距離原點20mm，因為軸承內徑為40mm，半徑為20mm
    • 建立一個Ø4.8 circle
    • 補上中心線
    • 建立兩條對稱線，留空0.5mm空隙
  2. 使用revolve指令繞z軸轉360度建立實體

⚠️WARNING

  • 如果出現一個藍色和一個橙色的revolve指令
  • 選擇藍色的，因為藍色才是實體
  • 橙色的revolve只會建立一個曲面

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  1. 在xy平面建立一個new sketch
    • 使用快捷鍵p投影兩條邊變成兩個點
    • 補一條中心線
    • 劃一個Ø4.8的圓
  2. 用擠出工具減去上面的孔
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  1. 用chamfer工具, 選擇圓的4邊修倒角0.5mm

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  1. 用sphere指令, 在原點建立一個Ø4.5的球體
  2. 用move指令, 將球體向x軸移動23mm

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  1. 最後就可以利用circular pattern工具, 將球體旋轉複製30份
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練習題2 ​

第二題則為常見於3d打印機的8mm直線軸承, 請自行完成。

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6. Sweep ​

掃掠成型(Sweep)工具是指將一個profile緣著一條軌跡掃掠。

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練習題1 ​

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  1. 首先在正面(xz平面)建立一個new sketch, 跟據圖則先劃管的中心線
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  1. 在yz平面上建立new sketch, 跟據圖則, 劃管的外直徑, 即Ø25的圓

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  1. 用sweep指令, 用圓形作為Profile, 用管的中心線為Path, 建立管的實體
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  1. 用shell指令, 點選管的兩頭, 建立2.5mm厚度的管殼
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  1. 在管的末端, 建立new sketch, 跟據圖則所示劃出接法蘭的尺寸Ø45的圓, 用hotkey E擠出7.5mm

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  1. 接著, 在法蘭的表面開一個new sketch, 跟據圖則劃出六個接口的螺絲孔
  2. 用hotkey E減去, Extrude type選用to object, 點選法蘭後面的面

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  1. 最後, 重覆剛才的步驟, 在管的另一面建立相同的法蘭即可
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練習題2 ​

💡TIP

這題你需要用到plane along path

Inkedfusion51_LI
222_1

7. 混合練習 ​

以下題混合幾個常用的造型工具。

練習題1 ​

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Hints:

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