Kurssi: Fusion 360-mallinnuksen perusteet


#1

Autodesk Fusion 360 on moderni 3D CAD/CAM -työkalu eli kolmiulotteisten kappaleiden ja rakenteiden mallinnustyökalu. Ilmaisuutensa takia siitä on nopeasti muodostunut de facto standardi harrastelijapiireissä, ja Helsingin Hacklabilla se on käytännössä ainoa interaktiivinen mallinnin. F360:n lisäksi vain OpenSCAD on käytössä joihinkin spesiaalikeiseihin.

Kurssi pidetään 5 peräkäisenä keskiviikkona 18.4. alkaen. Istunnot tapahtuvat klo 18 - n. klo 21 tai niin pitkään kuin intoa kunakin iltana riittää.

Alustavasti kurssin sisältö olisi seuraavan kaltainen:

3D-mallinnuksen yleinen työnkulku silmällä pitäen fyysisen kappaleen valmistusta

Lyhyt esittely F360-ohjelman eri työtiloista (workspace) ja niiden pääasiallisesta tarkoituksesta. Vastaa kysymykseen “Mitä kaikkea F360:lla voi tehdä?” Paino ajatuksella, että mallista tuotetaan fyysinen kappale joko jyrsimällä tai 3D-tulostamalla.

  • Kappaleen mallintaminen ja muotoilu muovaustyökalujen avulla (model, patch, sheet workspace)
  • Mallien renderöinti (render workspace)
  • Mallien animointi (animation workspace)
  • Simulointi (simulation workspace)
  • Kappaleen valmistusdokumentin tuottaminen (CAM workspace)
  • Piirrosten tuottaminen (drawing workspace)

Ohjelman yleispiirteet

Lyhyt läpikäynti siitä, kuinka F360 asettuu ympäristöönsä, missä sen mallit majailevat ja kuinka niitä voi jakaa, importata, exportata jne jne.

Käyttöliittymä

Käyttöliittymän pääelementtien läpikäynti.

  • Työnkulun ja käyttöliittymän välinen yhteys (workspacet)
  • Mallin rakennepuu
  • Mallinnushistoria
  • 3D-näkymän hallinta
  • Erilaiset asetukset ja preferenssit

Mallin yleinen rakenne

Käydään läpi asiat joista F360 malli koostuu.

  • Mallipuun elementit
  • Kappale, komponentti, rakenne (body, component, assembly)
  • Koska on tärkeää luoda komponentteja ja koska se ei ole välttämätöntä
  • Kaavio (sketch) mallintamisen lähtökohtana. Mallin rakentaminen vuorottelemalla kaavioita ja kappaleita.
  • Komponentin luomisen vaihtoehdot.
  • Kaavio joko koko mallin tai yksittäisen komponentin osana.

Kaaviot parametrisen ja sidotun mallinnuksen lähtökohtina

Laaditaan kaavioita joiden kaikki mitat on lueteltu parametrilistassa. Minimoidaan mittojen lukumäärä käyttäen hyväksi sidontoja (constraints) mahdollisimman paljon. Esitetään tavoitetilana kaavio jossa kaikki elementit on kiinnitetty paikoilleen dimensioilla ja sidoksilla.

Kappaleiden muotoilu kaavioiden perusteella

Kappaleiden tuottaminen luomalla tai muokkaamalla. Create- ja Modify-valikot mallinnustyötilassa. Työstetään edellisessä kohdassa luodusta kaaviosta 3D-malli käyttäen em. työkaluja. Laaditaan työnkulun edetessä uusia kaavioita käyttäen konstruoituja tasoja ja muita rakenteita jolloin opitaan kuinka kaaviot ja kappaleet vuorottelevat rakentamisen edetessä.

Kappaleiden tuonti sisään mallinnukseen ja vienti ulos mallinnuksesta

Käydään läpi kuinka ulkopuolisia kappaleita voidaan tuoda sisään F360-malliin eri formaateissa. Käydään läpi netin 3D-repositorioiden käyttö lyhyesti, sekä siirtoformaattien valinta (step, iges, inventor, jne).
Erikseen katsotaan läpi STL-formaatin exportti 3D-tulostusta varten.

Komponenttien liitokset

Tuotetaan muutama kappale jotka liitetään toisiinsa eri tyyppisillä liitoksilla. Käydään läpi liittämisen logiikka ja käyttöliittymä, sekä eri liitostypit.

  • Komponentin lukitseminen paikoilleen (grounding)
  • Jäykän liitoksen muodostaminen komponenttien välille (rigid group).
  • Liikkuvan liitoksen muodostaminen kahden komponentin välille. Liitospisteiden valinta, offsetit ja liikerajoitteet.

Rakenteiden simulointi, kuormituksen jakautuminen, turvamarginaalit

Finite Element Method pähkinänkuoressa. Mesh ja sen generointiin liittyviä näkökohtia. Materiaalin tekniset ominaisuudet kuormituksen simulointia varten. Kuormitus vs. taipuma (stress/strain; Youngin moduli eli kimmomoduli).
Pilvilaskenta vs. paikallinen ratkaiseminen.

Kappaleen valmistaminen jyrsimällä - Työstöratojen laadinta CAM-työtilassa (Computer Aided Manufacturing)

CAM-työtilan perustoimintojen läpikäynti. Työkappaleen esittäminen työstökoneen koordinaatistossa ja joitakin siihen liittyviä konekohtaisia juttuja.

  • Työkappaleen määrittely
  • Työkalukirjasto; omien työkalujen määrittely
  • Työstöoperaatiot; kappaleen kaivaminen esiin aihiosta poraamalla ja jyrsimällä.

Edellisten lisäksi saa ehdottaa käsiteltäviä asioita joko tähän keskusteluun tai vapaasti myös kurssin aikana.

Fusion 360 toimii Win64 ja Mac-koneissa. Ennen kurssia jokaisen osallistujan tulee luoda itselleen harrastelijalisenssi, ja ladata sekä asentaa softa omalle koneelleen täältä: https://www.autodesk.com/products/fusion-360/free-trial.

Kurssille ei tarvita ennakkoilmoittautumista, mutta istumapaikat menevät saapumisjärjestyksessä.


#2

Jäi vähän epäselväksi missä vaiheessa ja miten tuo harrastelijalisenssi luodaan. Tällainen sivu löytyi, olisiko se tämä: https://www.autodesk.com/products/fusion-360/students-teachers-educators?td=aexfusion


#3

Tuo vaihtoehto on varattu nimenomaan opiskelijoille. Joillekin sekin on mahdollinen, mutta yleisempi on se alempi vaihtoehto. Eli painamalla ympyröityä i-kirjainta saa lisäohjeita.
Capture
Siinä kehotetaan imuroimaan ilmainen kokeiluversio (“Free Trial”) joka periaatteessa ekspiroituu, mutta johon voi pyytää ilmaisen lisenssin. Tällaisen lisenssin saa jos on harrastelija tai pienfirma jonka liikevaihto on alle 100 000 USD vuodessa. Eli tämä optio osunee useimpiin.


#4

Jos on vaikeuksia F360 asennuksessa, niin tulkaa labille edellisenä päivänä eli tiistaina 17.4. jolloin voidaan kimpassa virittää vehkeet iskuun. Varsinaisena kurssipäivänä oletetaan kaikilla olevan toimiva F360 asennettuna - silloin ei siihen puoleen enää käytetä yhtään aikaa.


#5

Mulle oli hyötyä kerrata ekan kerran asiat kurssillakin linkatun Lars Christensenin kolmesta “absolute beginners” videosta. Niissä käytiin suurin piirtein ekan kerran asiat läpi ja videosta on hyötyä, koska sitä voi kelata edestakaisin, kunnes saa kohdan menemään omassa mallissa oikein. Noihin 3x20 min videoihin meni mulla aikaa n. 3x1h juuri tuon kelailun takia. Tuun varmasti läbillekin loput kurssikerrat, koska video ei voi kuitenkaan korvata mahdollisuutta kysyä ongelmatilanteessa paikalliselta gurulta. :slight_smile:


#6

Onko kremmen-videot jostain katseltavissa?


#7

Kyllä toki. Täällä:
Istunto 1
Istunto 2
Istunto 3
Ja lisää tulee sitä mukaa kun videomestari Knorad saa tuotantoa pyöritettyä. Jatkossa parannetaan kunnollisella ruudunkaappauksella ja koitetaan kiinnittää huomiota äänitykseen myös.

Tässä vielä kertauksena Lars Christensenin 3 “Fusion 360 for absolute beginners”-videota.