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Le funzionalità CAD di FreeCAD sono basate sul kernel OpenCasCade. Il modulo Parte di FreeCAD permette di accedere e utilizzare gli oggetti e le funzioni di OpenCascade. OpenCascade è un kernel CAD di livello professionale, che contiene funzioni avanzate per la manipolazione degli oggetti e della geometria 3D. Gli oggetti Parte sono molto più complessi degli oggetti Mesh e consentono quindi delle operazioni più avanzate, quali ad esempio le operazioni logiche booleane, la cronologia delle modifiche e un comportamento parametrico.

Part example.jpg

Esempio di forma realizzata con il modulo Parte di FreeCAD

Gli strumenti

Gli strumenti del modulo Parte sono tutti situati nel menu Parte che viene visualizzato quando si carica questo modulo.

Primitive

Questi sono strumenti per creare oggetti primitivi.

  • Part Box.png Prisma: disegna parallelepipedi specificandone le dimensioni
  • Part Cone.png Cono: disegna solidi conici.
  • Part Cylinder.png Cilindro: disegna solidi cilindrici.
  • Part Sphere.png Sfera: disegna sfere.
  • Part Torus.png Toro: disegna anelli.
  • Part CreatePrimitives.png Crea Primitive: strumento per creare varie primitive geometriche parametriche
  • Part Shapebuilder.png Generatore di forma: strumento per creare delle forme complesse da primitive geometriche parametriche

Modificare gli oggetti

Questi sono gli strumenti per modificare gli oggetti esistenti. Essi permettono di scegliere l'oggetto da modificare.

  • Part Booleans.png Booleana: Esegue operazioni booleane sugli oggetti
  • Part Union.png Unione: Unisce (fonde) due oggetti
  • Part Common.png Interseca: Estrae la parte comune (intersezione) di due oggetti
  • Part Cut.png Sottrai: Taglia (sottrae) un oggetto da un altro
  • Part JoinConnect.png Giunzione: operazioni booleane intelligenti per oggetti vuoti internamente, es. tubazioni (v0.16)
    • Part JoinConnect.png Congiunzione: Congiunge gli oggetti (v0.16)
    • Part JoinEmbed.png Incastro: Incastra un oggetto in un altro oggetto (v0.16)
    • Part JoinCutout.png Asportazione: Asporta un oggetto da un altro oggetto (v0.16)
  • Strumenti di suddivisione: (v0.17)
    • Part BooleanFragments.png Frammenti: Restituisce tutte le parti che possono essere ottenute con operazioni booleane tra oggetti (v0.17)
    • Part Slice.png Suddivisione: Divide un oggetto nelle parti ottenute intersecando l'oggetto con un altro oggetto (v0.17)
    • Part XOR.png XOR: Rimuove lo spazio condiviso dagli oggetti (versione simmetrica di Taglia) (Or esclusivo) (v0.17)
  • Part Extrude.png Estrudi: Estrude le facce planari di un oggetto
  • Part Revolve.png Rivoluziona: Crea un oggetto tramite la rotazione di un altro oggetto attorno ad un asse
  • Part Mirror.png Specchia: Riflette l'oggetto selezionato rispetto ad un asse stabilito
  • Part Section.png Seziona: Crea una sezione intersecando un oggetto con un altro oggetto
  • Part SectionCross.png Sezioni...: Crea una sezione intersecando un oggetto con uno o più piani di sezione
  • Part Fillet.png Raccorda: Raccorda (arrotonda) i bordi di un oggetto
  • Part Chamfer.png Smussa: Smussa i bordi di un oggetto
  • Part RuledSurface.png Superficie rigata: Crea una superficie tra due linee
  • Part Sweep.png Sweep: Estrude un profilo seguendo un percorso determinato
  • Part Loft.png Loft: Crea una estrusione tra due sagome diverse
  • Strumenti offset:
    • Part Offset.png Offset 3D: Crea una forma parallela ad una data distanza dall'originale.
    • Part Offset2D.png Offset 2D: Crea un contorno parallelo ad una certa distanza dall'originale, ingrandisce o contrae una faccia piana. (v0.17)
  • Part Thickness.png Spessore: Scava un solido, lasciando aperte le facce selezionate.

Altri strumenti

  • Part ImportCAD.png Importa CAD: Questo strumento consente di aggiungere un file *.IGES, *.STEP, *.BREP al documento corrente.
  • Part ExportCAD.png Esporta CAD: Questo strumento consente di esportare un oggetto parte in un file *.IGES, *.STEP, *.BREP.
  • Part ShapeFromMesh.png Crea forma da mesh: Crea un oggetto forma da un oggetto mesh.
  • Converti in solido: Converte un oggetto forma di un oggetto solido.
  • Inverti le forme: Capovolge le normali di tutte le facce dell'oggetto selezionato.
  • Crea una copia semplice: Crea una semplice copia dell'oggetto selezionato.
  • Crea un composto: Crea un composto dagli oggetti selezionati.
  • Part RefineShape.png Affina una forma: Pulisce le facce, eliminando le linee inutili.
  • Part CheckGeometry.png Controlla la geometria: Controlla se la geometria degli oggetti selezionati contiene degli errori.
  • Misura: Permette di eseguire misure lineari e angolari tra i punti, i bordi o le facce.


Operazioni booleane

Un esempio di unione (Somma), intersezione (Comune) e differenza (Sottrazione)


Un esempio di unione (Somma), intersezione (Comune) e differenza (Sottrazione)

Concetti base

Nella terminologia OpenCascade, si distingue tra primitive geometriche e forme (topologiche). Una primitiva geometrica può essere un punto, una linea, un cerchio, un piano, ecc o essere anche di tipo più complesso come una curva B-Spline o una superficie. Una forma può essere un vertice, un bordo, un profilo, una faccia, un solido o un insieme di più forme. Le primitive geometriche non sono fatte per essere visualizzate direttamente sulla scena 3D, ma piuttosto per essere utilizzate come geometrie per la costruzione di forme. Ad esempio, un bordo può essere costruito usando una linea o una porzione di un cerchio.

Potremmo dire, per riassumere, che le primitive geometriche sono blocchi di costruzione "informi", e le forme sono la reale geometria spaziale costruita su questi blocchi.

Per ottenere un elenco completo di tutti questi elementi fare riferimento alla documentazione OCC e cercare Geom_Geometry e TopoDS_Shape. Nella documentazione sono anche contenute ulteriori informazioni sulle differenze tra gli oggetti geometrici e le forme. La documentazione OCC non è disponibile online (è necessario scaricare un archivio) e si rivolge principalmente ai programmatori e non agli utenti finali. Si spera che le informazioni fornite in seguito siano sufficienti per iniziare.

I tipi di oggetti geometrici possono essere suddivisi in due gruppi principali: le curve e le superfici. Sulle curve (linea, cerchio, ...), è possibile creare direttamente un bordo, mentre sulle superfici (piano, cilindro, ...) è possibile costruire una faccia. Ad esempio, la linea primitiva geometrica è illimitata, ossia è definita da un vettore di base e da un vettore di direzione, mentre la sua forma (e rappresentazione) deve essere qualcosa di limitato da un punto iniziale e da un punto finale. E un cubo - solido - può essere creato da sei piani limitati.

Da un bordo o una faccia (forme) si può sempre risalire alla sua primitiva geometrica.

Utilizzando le forme, è possibile costruire parti molto complesse, oppure viceversa, si possono estrarre tutte le sotto-forme che compongono una forma complessa.

Script

La struttura principale dei dati utilizzati nel modulo Parte di OpenCascade è il tipo di dati BRep . Quasi tutti i contenuti e i tipi di oggetti del modulo Parte sono ora disponibili per gli script Python. Questo include le primitive geometriche, come Linee e Cerchi (o Archi), e tutta la gamma di TopoShapes, come Vertici, Bordi, Contorni, Facce, Solidi e Compositi. Per ognuno di questi oggetti, esistono diversi metodi di creazione, e per alcuni di loro, soprattutto le TopoShapes, sono inoltre disponibili operazioni booleane avanzate come unione, differenza e intersezione. Per maggiori informazioni, esplorare il contenuto del modulo Parte, come descritto nella pagina Script.

Esempi

Per creare un elemento linea, passare alla console Python e digitare:

import Part,PartGui 
doc=App.newDocument()  
l=Part.Line()
l.StartPoint=(0.0,0.0,0.0)
l.EndPoint=(1.0,1.0,1.0)
doc.addObject("Part::Feature","Line").Shape=l.toShape() 
doc.recompute() 

Descrizione passo per passo della procedura del precedente esempio Python:

import Part,PartGui
doc=App.newDocument() 

carica il modulo Parte e crea un nuovo documento

l=Part.Line()
l.StartPoint=(0.0,0.0,0.0)
l.EndPoint=(1.0,1.0,1.0) 

La funzione Line descrive in realtà un segmento di linea, quindi serve il punto iniziale e quello finale.

doc.addObject("Part::Feature","Line").Shape=l.toShape() 

Questo comando aggiunge un oggetto di tipo Parte al documento e assegna la forma di rappresentazione del segmento di linea alla proprietà 'forma' (Shape) dell'oggetto aggiunto. È importante comprendere che abbiamo usato una primitiva geometrica (la Part.line) per creare un TopoShape su di essa (il metodo toShape()). Al documento possono essere aggiunte solo delle forme . In FreeCAD, le primitive geometriche vengono utilizzate come "strutture di base" per le forme.

doc.recompute() 

Aggiorna il documento. Questo prepara anche la rappresentazione visiva del nuovo oggetto Parte.

Notare che una linea può essere creata specificando il suo punto iniziale e il suo punto finale direttamente nel costruttore, per es. Part.Line (point1, point2) oppure possiamo creare una linea predefinita e impostarne le proprietà in seguito, come in questo caso.

In modo analogo è possibile creare un cerchio:

import Part
doc = App.activeDocument()
c = Part.Circle() 
c.Radius=10.0  
f = doc.addObject("Part::Feature", "Circle")
f.Shape = c.toShape()
doc.recompute() 

Si noti ancora una volta che il cerchio (geometria primitiva) viene usato per costruire una forma su di esso. Ovviamente, in seguito, si può ancora accedere alla geometria di costruzione con:

s = f.Shape
e = s.Edges[0]
c = e.Curve 

Qui si acquisisce la forma dell'oggetto f, poi si acquisisce la lista dei bordi, (in questo caso il bordo è uno solo perché si crea l'intera forma con un unico cerchio, quindi si definisce solo il primo elemento della lista Edges) e infine, si recupera la curva. Ogni bordo ha una curva, che è la geometria primitiva sulla quale è basato.

Per maggiori informazioni consultare la pagina Script di dati topologici

Tutorial

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