எளிய தமிழில் CAD/CAM/CAE 4. திட வடிவம் உருவாக்கும் உத்திகள்

திட வடிவ ஆக்கம் (Constructive solid geometry – CSG) 

நம்மிடம் கோளம், கூம்பு, உருளை, கனச்செவ்வகம், வடை வடிவம் (torus) போன்ற அடிப்படை வடிவங்கள் இருக்கின்றன என்று வைத்துக் கொள்வோம். இந்த அடிப்படை  வடிவங்களை வைத்துச் சிக்கலான வடிவங்களை உருவாக்கும் வழிமுறைதான் திட வடிவ ஆக்கம்.

இந்த திட வடிவ ஆக்கத்தில் மூன்று வழிமுறைகள் உள்ளன. முதல் வழி இரு வடிவங்களைச் சேர்த்தல் (union). இவை மெய்நிகர் வடிவங்கள் தானே. ஆகவே ஒன்றுக்குள் ஒன்று நுழையும். முதலில் நமக்குத் தேவையான அளவு ஒன்றுக்குள் மற்றொன்றை நுழைக்க வேண்டும். அடுத்து இவை இரண்டையும் சேர்க்கச் சொன்னால் நம் மென்பொருள் அதே இடத்தில் அவை இரண்டும் ஒன்றாக ஒட்டியது போல ஒரு புதிய வடிவத்தை உருவாக்கும். 

திட வடிவ ஆக்கம் - சேர்த்தல், குறுக்கே வெட்டுதல், நீக்குதல்

திட வடிவ ஆக்கம் – சேர்த்தல், குறுக்கே வெட்டுதல், நீக்குதல்

 

இரண்டாவது ஒரு வடிவத்தை மற்றொரு வடிவத்தால் குறுக்கே வெட்டுதல் (intersect). மேற்கண்டவாறே நமக்குத் தேவையான அளவு ஒன்றுக்குள் மற்றொன்றை நுழைக்க வேண்டும். அடுத்து இரண்டு வடிவங்களையும் குறுக்கேவெட்டச் சொல்ல வேண்டும். இப்பொழுது நம் மென்பொருள் ஒன்று மற்றதன் மேல் படிந்த பாகத்தை மட்டும் விட்டுவிட்டு மற்ற இரண்டு தனியாக இருக்கும் பாகங்களையும் நீக்கி விடும். 

மூன்றாவது ஒரு வடிவத்திலிருந்து மற்றொரு வடிவத்தை நீக்குதல் (difference). மேற்கண்டவாறே நமக்குத் தேவையான அளவு ஒன்றுக்குள் மற்றொன்றை நுழைக்க வேண்டும். அடுத்து முதல் வடிவத்திலிருந்து இரண்டாம் வடிவத்தை நீக்கச் சொல்ல வேண்டும். நம் மென்பொருள் முதல் வடிவத்திலிருந்து இரண்டாம் வடிவத்தை வெட்டி எடுத்து விட்டது போல ஒரு புதிய வடிவத்தை உண்டாக்கும்.

2D வடிவத்திலிருந்து 3D மாதிரி உருவாக்கல்

முதலில் 2D வடிவத்தை உருவாக்குங்கள். அதன் பின் அதை 3D வடிவமாக மாற்ற சில அடிப்படை வழிகள் உள்ளன.

பிதுக்கல் (extrude) என்பது மிகக் கடினமான சங்கதி அல்ல. இது முறுக்குப் பிழிவது போலவே தான். நீங்கள் உருவாக்கிய 2D வடிவத்தில் துளையுள்ள தகடு இருப்பதாக வைத்துக் கொள்வோம். முறுக்கு அச்சில் அதைப் போட்டு நேர் கோட்டில் முறுக்குப் பிழிந்தால் என்ன வடிவத்தில் வரும் என்று உருவகப்படுத்திப் பாருங்கள். நீளத்தைத் தேவையான அளவுக்கு வைத்துக் கொள்ளலாம். இதன் நீளத்தில் குறுக்கே எங்கு வெட்டினாலும் நீங்கள் தயாரித்த 2D வடிவம் கிடைக்கும். இதுதான் நேர் பிதுக்கல்.

பிதுக்கல்

பிதுக்கல்

மேற்கண்ட பிதுக்கலையே நமக்குத் தேவையானவாறு வளைந்த கோட்டில் செய்ய முடியும். இதன் பெயர் வளைந்த பிதுக்கல் (Sweep).

வளைந்த பிதுக்கல்

வளைந்த பிதுக்கல்

சுழற்றல் (revolve) என்பதும் மிகக் கடினமான சங்கதி அல்ல. இது களிமண்ணில் குயவன் பூச்சட்டி செய்வது போலவே தான். தேவையான 2D வடிவத்தைத் தயார் செய்து கொள்ளுங்கள். அதன் உள், வெளி, மேல், கீழ் பக்கத் தோற்றம் வருமாறு களிமண்ணை சக்கரத்தில் வைத்து சுழற்றிப் பிடியுங்கள். உங்களுக்குக் கிடைக்கும் உருளை வடிவம் தான் சுழற்றல். இதன் ஆரத்தில் எங்கு வெட்டினாலும் நீங்கள் தயாரித்த 2D வடிவம் கிடைக்கும். மேலும் இதை முழு சுழற்று, 360 பாகைகள், சுழற்ற வேண்டிய அவசியமில்லை. 3D மென்பொருட்களில் தேவையான பாகைகள் மட்டுமே சுழற்றலாம்.

சுழற்றல்

சுழற்றல்

மேற்கண்ட வடிவத்தைக் கடைசல் எந்திரத்தில் (lathe) தயாரிப்பதாகவும் உருவகிக்கலாம்.

தொடர்ச்சியான குறுக்குவெட்டு வடிவங்களைக் கொடுத்து ஒரு திட வடிவத்தை உருவாக்குவதை காற்றுக்குழல் (Loft) உத்தி என்று சொல்கிறார்கள். நீங்கள் குறைந்தது இரண்டு குறுக்குவெட்டு வடிவங்களைக் கொடுக்க வேண்டும்.

காற்றுக்குழல்

காற்றுக்குழல்

வடிவத்தோற்ற மாற்றங்கள் (Transformations on shapes)

உலோக பாகங்களில் வெளி விளிம்புகளை கூர்மையாக இல்லாமல் இருக்க மழுக்க வேண்டி இருக்கும். இதை விளிம்பு மழுக்குதல் (chamfer) என்று சொல்கிறோம். இதேபோல உள் ஓரங்களை செங்குத்தாக இல்லாமல் வட்டவடிவமாகவோ அல்லது சாய்வாகவோ செய்துவிடுவது பொறியியல் நடைமுறை வழக்கம். இதை உள் விளிம்பு ஆரம் (radius) அல்லது உள் விளிம்புப்பட்டி (fillet) என்று சொல்கிறோம்.

விளிம்பு மழுக்குதல் மற்றும் உள் விளிம்பு ஆரம்

விளிம்பு மழுக்குதல் மற்றும் உள் விளிம்பு ஆரம்

நன்றி தெரிவிப்புகள்

  1. Wikipedia – Constructive solid geometry
  2. Freecad Documentation
  3. ResearchGate – Chamfer and radius

இத்தொடரில் அடுத்த கட்டுரை: அளவுரு மாதிரியமைத்தல் (Parametric modelling)
நேரடி மாதிரியமைத்தல் (Direct modelling). வரலாறு அடிப்படை (History-based) மற்றும் அம்சங்கள் அடிப்படை (Feature-based) மாதிரியமைத்தல். அளவுரு மாதிரியமைத்தல் (Parametric modelling). அளவுரு மாதிரிகள் வெறும் படம் மட்டுமல்ல.

ashokramach@gmail.com

%d bloggers like this: