Autodesk Fusion 360 I.
práca s programom, 2D návrhy a 3D modelovanie od základov

Úvod do Fusion 360

• Rozdiel medzi Fusion 360 a inými CAD softvérmi (napr. Inventor, SolidWorks, CATIA)
• Výhody cloudového riešenia Fusion 360 oproti lokálnym aplikáciám
• Využitie v praxi:
  • Strojársky dizajn a konštrukcia
  • Priemyselný dizajn a estetické návrhy
  • Výroba a CNC obrábanie
  • Rapid prototyping a 3D tlač
  • Reverzné inžinierstvo

Zoznámenie s programom

• Inštalácia a systémové požiadavky
• Typy licencií (komerčná, vzdelávacia, start-up)
• Vytvorenie Autodesk účtu a prihlásenie
• Prvé spustenie programu a základné nastavenia
• Navigácia v 3D priestore:
  • Otáčanie, posúvanie a približovanie modelu
  • Klávesové skratky pre efektívnu prácu
• Orientácia v pracovnom prostredí – panely nástrojov a ich prispôsobenie

Pracovné prostredie a moduly programu

• Rozdiel medzi 2D a 3D kreslením v kontexte parametrického modelovania
• Pracovné režimy a ich špecifické využitie:
  • Design – základné modelovanie
  • Simulation – analýza pevnosti a vlastností
  • Animation – pohybové štúdie
  • Drawing – technická dokumentácia
  • Render – fotorealistické vizualizácie
• Podrobný prehľad pracovných panelov:
  • Sketch – tvorba 2D náčrtov
  • Solid – tvorba pevných telies
  • Surface – modelovanie plôch
  • Mesh – práca s polygónovou sieťou
  • Sheet Metal – návrh plechových dielov
  • Utilities – pomocné nástroje
  • Manage – správa projektu
• Práca so súbormi:
  • Cloudové ukladanie a synchronizácia
  • Verzovanie a história zmien
  • Zdieľanie a tímová spolupráca
  • Lokálne zálohovanie projektov

2D kreslenie (Sketch)

• Vytváranie náčrtov:
  • Výber vhodnej pracovnej roviny (XY, XZ, YZ)
  • Vlastné pracovné roviny a súradnicové systémy
  • Začiatok návrhu a orientácia v 2D priestore
• Kompletné nástroje na kreslenie:
  • Čiary, mnohouholníky a ich varianty
  • Kružnice, elipsy a ich časti
  • Oblúky a spline krivky pre organické tvary
  • Obdĺžniky, štvorce a pravidelné tvary
  • Textové prvky v náčrte
• Pomocné prvky pre presné kreslenie:
  • Konštrukčné čiary a body
  • Stredové body (midpointy) a referenčné body
  • Zrkadlenie a symetrické kreslenie
  • Pravidelné opakovanie prvkov (pattern)
  • Tangenty a normály
• Presná práca v technickej praxi:
  • Systém kótovania a rozmery
  • Geometrické väzby (coincident, parallel, perpendicular)
  • Uzamknutie tvaru proti nechceným zmenám
  • Parametrické vzťahy medzi rozmermi
• Úprava existujúceho náčrtu:
  • Orezávanie (trim) a predlžovanie (extend) čiar
  • Offsetovanie (odsadenie) existujúcich prvkov
  • Projektovanie hrán z 3D do 2D náčrtu
  • Zrkadlenie komplexných skupín prvkov
  • Škálovanie náčrtu
• Praktické cvičenia tvorby 2D technických dielov:
  • Profily pre vytláčanie
  • Symetrické súčiastky
  • Technické detaily s presnými rozmermi

Parametrický dizajn a história návrhu

• Systém parametrického kótovania:
  • Definícia hlavných rozmerov
  • Matematické vzťahy medzi kótami
  • Používanie premenných a parametrov
• Vzťahy a závislosti medzi prvkami:
  • Geometrické väzby a ich praktické využitie
  • Adaptívne väzby pre flexibilný dizajn
  • Riešenie konfliktov medzi väzbami
• Práca s rozmermi a ich úprava:
  • Zmena hodnôt a propagácia zmien
  • Kontrola závislostí a vplyvov zmien
  • Správa parametrov cez tabuľky
• Klasifikácia nakreslených tvarov:
  • Sketches – 2D náčrty slúžiace ako základ pre tvorbu 3D prvkov
  • Faces – plošné prvky ohraničujúce telesá
  • Bodies – pevné telesá a ich vlastnosti
  • Komponenty – funkčné celky v zostave
• Timeline – časová os návrhu:
  • Správa histórie krokov pri modelovaní
  • Úprava predchádzajúcich krokov
  • Potlačenie a aktivácia krokov v histórii
  • Vetvenie a alternatívne riešenia

Z 2D do 3D – základné modelovanie

• Techniky vytváčania 3D telies z náčrtov:
  • Extrude (vytláčanie) – lineárne vysunutie profilu
  • Revolve (rotácia) – rotácia profilu okolo osi
  • Loft (ťahanie) – prepojenie viacerých profilov
  • Sweep (ťahanie po dráhe) – profil pozdĺž trajektórie
• Tvorba otvorov a dier:
  • Hole tool – parametrické diery pre technickú prax
  • Vytláčanie cez Cut – neštandardné otvory
  • Vzory otvorov (circular pattern, rectangular pattern)
• Techniky rezania objektov:
  • Split Body – rozdelenie telesa na viac častí
  • Split Face – rozdelenie plochy bez delenia telesa
  • Sekčné roviny a ich využitie
• Shell – vytvorenie dutých objektov:
  • Nastavenie hrúbky stien
  • Výber plôch na odstránenie
  • Optimalizácia pre výrobu
• Úprava hrán a prechodov:
  • Fillet – zaoblenie hrán s konštantným alebo premenlivým polomerom
  • Chamfer – skosenie hrán pod uhlom alebo vzdialenosťou
  • Variable fillet – pokročilé zaoblenie s premenlivými parametrami
• Booleovské operácie s telesami:
  • Join (spojenie) – zlúčenie viacerých telies
  • Cut (odčítanie) – odstránenie objemu jedného telesa z druhého
  • New Body – vytvorenie nezávislého nového telesa
  • Intersect (prienik) – vytvorenie telesa z prieniku dvoch telies

Práca s telami a komponentmi

• Podrobný rozdiel medzi Body a Components:
  • Telesá ako geometrické entity
  • Komponenty ako funkčné súčasti zostavy
  • Konverzia medzi telami a komponentmi
• Manipulácia s objektami v priestore:
  • Presun objektov pomocou nástrojov Move/Copy
  • Zmena veľkosti a škálovanie
  • Rotácia okolo osí a bodov
  • Zrkadlenie v 3D priestore
• Organizácia modelu:
  • Hierarchická štruktúra projektu
  • Farebné odlíšenie častí pre lepšiu orientáciu
  • Systematické pomenovanie častí podľa noriem
  • Pracovné skupiny a podzostavy

Zostavy a spojenie častí

• Vytváranie modelov zložených z viacerých komponentov:
  • Bottom-up prístup – samostatné komponenty
  • Top-down prístup – komponenty v kontexte zostavy
  • Kombinované metódy modelovania
• Kompletný systém väzieb (Joints) medzi časťami:
  • Rigid – pevné spojenie
  • Revolute – rotačná väzba
  • Slider – posuvná väzba
  • Cylindrical – kombinovaná rotačná a posuvná väzba
  • Pin-slot – pohyb po dráhe
  • Planar – pohyb v rovine
  • Ball – guľový kĺb
• Prehľadná správa stromovej štruktúry návrhu:
  • Organizácia komponentov do skupín
  • Zapínanie a vypínanie viditeľnosti
  • Uzamykanie pozície komponentov
  • Analýza závislostí medzi komponentmi

Renderovanie a vizualizácia

• Systém priradenia materiálov objektom:
  • Výber z knižnice materiálov
  • Úprava existujúcich materiálov
  • Tvorba vlastných materiálov
  • Textúrovanie plôch
• Základy realistického renderovania:
  • Nastavenie osvetlenia scény
  • Výber štýlu zobrazenia a efektov
  • Nastavenie pozadia a prostredia
  • Pokročilé nastavenia kvality renderu
• Export vizualizácií:
  • Nastavenie rozlíšenia a formátu obrázkov
  • Uloženie predvolieb renderovania
  • Dávkové spracovanie vizualizácií
  • Tvorba animácií modelov

Výstupy pre prax

• Export modelov do univerzálnych formátov:
  • STL – pre 3D tlač a rapid prototyping
  • STEP/IGES – pre výmenu medzi CAD systémami
  • DXF/DWG – pre 2D výkresy a CNC
  • OBJ/FBX – pre vizualizačný softvér
• Príprava modelu na 3D tlač:
  • Kontrola vodotesnosti modelu (manifold)
  • Optimalizácia orientácie pre tlač
  • Kontrola minimálnych hrúbok a previsov
  • Testovanie tlačiteľnosti modelu
• Tvorba výkresovej dokumentácie:
  • Generovanie technických pohľadov
  • Automatické a manuálne kótovanie
  • Tvorba rezov a detailov
  • Vkladanie poznámok a špecifikácií
  • Export do PDF a tlačových formátov

Praktické cvičenia počas kurzu

• Postupné kreslenie technických súčiastok:
  • Jednoduché mechanické diely
  • Súčiastky s komplexnými tvarmi
  • Zostavy viacerých dielov
• Simulácia reálneho zadania z technickej praxe:
  • Analýza požiadaviek
  • Návrh riešenia
  • Implementácia a optimalizácia
  • Prezentácia výsledkov
• Vytvorenie komplexných modelov:
  • Kompletný návrh funkčného celku
  • Spojenie s technickou dokumentáciou
  • Príprava výstupov pre výrobu
  • Praktické pripomienky a optimalizácia návrhov

Bonus: 3D tlač – vytlač si vlastný návrh

• Príprava návrhu na 3D tlač:
  • Export do STL formátu s optimálnym rozlíšením
  • Kontrola a oprava modelu pre 3D tlač
  • Testovanie tlačiteľnosti v simulácii
• Pokročilá práca so slicermi:
  • Nastavenie v programe Cura
  • Alternatívne nastavenia v PrusaSlicer
  • Optimalizácia výplne a podporných štruktúr
  • Nastavenie teplôt a rýchlosti tlače
• Praktická realizácia 3D tlače:
  • Demonštrácia prípravy tlačiarne
  • Ukážka alebo realizácia tlače jednoduchého dielu
  • Následná úprava a finalizácia vytlačeného modelu
  • Diskusia o možnostiach optimalizácie dizajnu pre 3D tlač