Exploring the A2plus workbench
We’ve already talked about the need for a default assembly workbench in FreeCAD and reviewed Assembly 2. Now let’s get into the nitty-gritty of the A2plus workbench.
History
A FreeCAD user kbwbe started working on this project in 2018 following experiments with a new solver developed on top of the pre-existing Assembly 2 workbench:
I developed a small prototype of yet another solver. It is in a very early state now and is only capable of handling plane/circularedge/axis-constraints. But it can easily be extended. It consists only of one file, which is attached. The base concept is inspired by physics. [. ] It is just a prototype and many things are still missing. But the idea seems to work. I am working with a refurbished assembly2-workbench. I like the base concepts of it very much and did some bigger projects with it.
Having received initial feedback, kbwbe created a public repository on GitHub and continued hacking on the new workbench publicly.
Despite an activity plunge during the pandemic, A2plus is still being actively developed and receives new features and bug fixes.
Workflow and ease of use
A2plus follows the same general idea as its predecessor: create parts as separate files, align them with constraints, solve. Just like Assembly 2, this workbench supports sub-assemblies. There are some differences though. The one that stands out immediately is that, rather than creating one constraint object in the project tree, A2plus creates references to the same constraint in both involved parts.
Another difference is that a part in A2plus is a special type of an object. So it’s possible to create a new part from within the workbench and fill it with objects e.g. in the Part Design workbench. But the part will have to be manually converted to an A2plus part to become usable in the workbench. The caveat here is that even then such a part will not be added to the BOM: only the parts imported from external files will be displayed there. Overall, the top-down design approach is not favored by A2plus, as earlier noted by kbwbe in the FreeCAD forum:
Leaving PartDesign bodies within the assembly is not the intended workflow. Best way is to import everything. Converting is also not the preferred way. Even all parametrics of the parts get lost.
Unlike Assembly 2, the A2plus workbench can also load user-selected objects from another FreeCAD project. In this case, the workbench will reference the object from the file, so FreeCAD will pick any changes made to the original project when you click the Update button.
In terms of general user experience, A2plus is a major improvement over Assembly 2. Here are some examples of user-visible changes:
- When features (points, planes etc.) of multiple parts are selected, the workbench automatically makes available only the constraints that can be used with these features. This removes a lot of guesswork for new users.
- Imported parts can easily be opened for editing as separate documents. All edited parts then can be updated with a single click.
- When cleaning up an assembly, it’s possible to easily delete all constraints associated with a part.
Features
The workbench has a respectable set of constraints: Point-to-Point, Point-on-Line, Point-on-Plane, Sphere-to-Sphere, Circular-Edge, Axis-to-Axis, Axis-to-Plane, Axis-Plane-Normal, Angular Axis-to-Plane, Planes-Parallelism, Planes-Coincident, Angled-Planes, Center-of-Mass. This covers a variety of use cases.
A2plus comes with an autosolver. The way it works, however, is somewhat unreliable. Case in point: select two planes, create a Plane-Coincident constraint, solve, accept. Then select the constraint and change its Offset parameter in the Combo View. The autosolver will not update the position of the object that has the first plane, you will have to click the Solve button for this change to take effect.
There’s a number of convenience features specific to A2plus (as compared to Assembly 2) such as placing labels on parts in the viewport for easier navigation or making parts’ fills transparent. The behavior of A2plus is configurable. Settings are available in the Preferences dialog:
Some features of the original Assembly 2 workbench are unavailable. Notably, the animation of the assembly for collision analysis is missing.
The A2plus workbench has a good reference guide on FreeCAD’s wiki but lacks official tutorials that explain the workflow. The community, however, stepped up and provided a sufficient number of YouTube tutorials on using A2plus for a variety of use cases: mechanical design, woodworking, etc.
Update 2023-03-26: There is at least one documented case where the precision of the A2plus solver was not sufficient to get the job done. The workbench developer explained this by having to find a compromise between speed (responsiveness of the WB) and accuracy due to limited calculation power available to a solver written in Python. 1
Consistency
A2plus does a few things differently from many other workbenches. The most user-visible difference is how constraint settings are displayed. When a new constraint is being added, FreeCAD displays a floating dialog:
Double-clicking the constraint in the project tree reopens this floating dialog. However, the very same information is displayed in the Combo View. So there’s two competing approaches to editing settings of a constraint.
Similarly, the first button in the Constraint toolbar opens another floating window that duplicates the list of constraints that is already available in that toolbar. This is not a common (although fairly optional-to-use) UI solution for FreeCAD.
As already noted, some objects require a conversion to an A2plus part, like the basic 3D objects created in the Part workbench. At the same time, this assembly workbench has no problem working with parts created in e.g. SheetMetal WB.
One important caveat of A2plus is that it doesn’t use the standard App::Link machinery to reference objects in other documents. Parts added to the document this way cannot be used in an assembly.
Some actions, like adding a part from an external file are not correctly added to the undo buffer so they cannot be reverted in the normal way.
Stability
As of publishing this overview, there are no reported crashers that aren’t fixed. There haven’t even been many before: the issue tracker only lists 3 bugs in A2plus that ever crashed FreeCAD, and git log likewise lists only a few fixes for crashes. However, we were able to crash the program by pressing Ctrl+Z to undo while moving a part under constraints.
The main developer typically responds to bug reports within the first few days. There’s a small number of bug reports with mild severity from 2019 where either no detailed information was provided by the reporter, or the developer couldn’t replicate the issue, or the report slipped through developer’s fingers. The workbench occasionally exhibits inconsistent or glitchy behavior like failing to delete a conflicting constraint. Other than that, nothing particularly bad stands out.
Performance
Assemblies are inherently complex beasts. It takes a substantial amount of talent, time, and effort to make a fast solver — a combination that not every volunteer has at their disposal. We’ve definitely seen complaints like this one about performance issues in the A2plus workbench even with fairly simple assemblies. However, in our limited testing, we were unable to come up with conclusive evidence for assemblies “blowing up” after changes. Simple assemblies (up to 40 parts) did not represent a major issue for A2plus. But there was noticeable rendering slowdown when moving parts under constraints.
At least one of the reasons for possible performance issues according to the main A2plus developer is the inefficient use of memory. This is how he explains it and goes on to give very useful hints about ways a programmer could deal with Python limitations:
Memory management using Python as a programming language is not that easy and some memory leaks cannot be completely avoided. Python is keeping a lot of internal lists, which are immortal and their memory is not given back to the system during the lifetime of the program. So it is not possible to delete no more used objects from memory directly, as it is possible with «C/C++». Every object, which is not used anymore, is deleted (or sometimes it is not for various reasons), from Python’s garbage collector. The code can only be optimized in order to reduce memory consumption. (using slots, avoiding string concatenation etc). I will have a look at this next time, where it is possible. But this is a bunch of work and will need a lot of time. And it will never be perfect.
Development
The main developer responds to proposed contributions rather fast: many PRs by drive-by contributors are merged within days of submission, sometimes on the same day. Just 1 out of 452 pull requests is sitting unapplied on GitHub.
In the fall of 2022, a new regular contributor joined the project. His activity now rivals that of kbwbe.
Unlike with the original Assembly 2 workbench that had zero releases, the main developer of A2plus regularly tagged releases until November 2022 (a total of 101 tags so far). Releases mostly represent one or two bug fixes.
Community
A2plus has one of the longest dedicated threads in the forum. However, since 2021, the activity of discussions has noticeably decreased: just 16 messages in the main thread in 2021, and 12 messages in 2022. The reason for this is unclear but might indicate that the interest towards the workbench has been decreasing as users move to other options.
Summary
A2plus represents a major improvement over the original Assembly 2 workbench in terms of both workflow, features, and usability. It has more types of constraints, more convenience features, and better supports single-user workflows. It’s also sufficiently stable and has two developers who actively merge patches from other contributors. At the same time, the workbench has some unconventional UX/UI solutions and is reportedly prone to performance issues that are not easily resolved.
Next up
In the next installment, we’ll take a close look at Assembly 3, a workbench that actively uses a solver from another free/libre CAD program, SolveSpace.
I’m Brad Collette, longtime FreeCAD contributor and CTO of Ondsel, a new open core company built on top of FreeCAD. Ondsel helps you share useful aspects of your solid models without giving away your designs. We’re working on improving collaboration and feature accessibility and integrating with your existing tools. You can read more about my vision for FreeCAD and Ondsel here
- This issue was raised in community discussion↩
Сборка в FreeCAD. Верстак A2plus Сборка станка с ЧПУ. Уроки FreeCAD
3Д моделирование для начинающих. Сборка в FreeCAD. Виртуальная сборка станка с ЧПУ в программе для 3д моделирования FreeCAD. Верстак A2plus для создания сборок. В рамках серии видеороликов уроки FreeCAD я покажу как пользоваться верстаком A2plus и как сделать сборку в программе для 3д моделирования на примере одного из моих проектов. Сегодня я соберу виртуальную копию станка с ЧПУ DIYCNCv3, его реальную сборку можно найти в предыдущих видеороликах на канале. Сборка позволяет до физического изготовления деталей представить что получиться в итоге и подойдут ли детали друг к другу. #IvanDCraft #freecad
Показать больше
Войдите , чтобы оставлять комментарии
Верстак A2plus
Верстак A2plus — это внешний верстак для создания сборок деталей в FreeCAD.
Эта документация описывает версию A2plus 0.4.56 или новее.
Установка
Верстак A2plus — это дополнение к FreeCAD. Его легко установить через меню Инструменты → Менеджер дополнений. A2plus находится в стадии активной разработки и будет часто получать новые функции. Поэтому вы должны регулярно обновлять его, используя меню Инструменты → Менеджер дополнений. Код A2plus размещается и разрабатывается на GitHub, а также может быть установлен вручную путем копирования его в каталог MOD FreeCAD.
Начало работы
Сначала переключитесь на панель инструментов A2plus во FreeCAD. Для создания сборки создайте новый файл в FreeCAD. Сначала этот файл нужно сохранить. Рекомендуется (но не обязательно) сохранять его в той же папке, что будущая сборка деталей.
Теперь детали можно добавлять в сборку с помощью кнопки на панели инструментов или . Кнопка добавляет все тела в выбранном файле как единую деталь. При использовании кнопки Вы можете выбрать, какие детали из файла должны быть импортированы как деталь. Так можно, например, импортировать только эскиз для сборки дальнейших частей, используя эскиз для определения позиций деталей.
Первая добавленная часть получает фиксированную позицию по умолчанию. (Это можно изменить позже через свойство детали Данные фиксированная позиция.)
Детали, уже находящиеся в сборке, можно клонировать с помощью кнопки на панели инструментов .
Чтобы отредактировать деталь из сборки, выберите ее в дереве модели и используйте кнопку на панели инструментов . Это откроет деталь в новой вкладке во FreeCAD или переключится на ее вкладку, если файл уже открыт.
Чтобы импортировать изменения деталей в сборку, нажмите кнопку на панели инструментов . Кнопка на пранели тоже импортирует детали, но по возможности рекурсивно подсборки. Если Вы выберете одну или несколько частей в древе проекта FreeCAD, A2plus запросит Вас об обновлении только выбранных частей.
Импортированные части сохранят свои внешние зависимости и могут быть отредактированы. Однако для стандартных частей, таких как винты, полезно, чтобы их форму нельзя было редактировать. Это может быть достигнуто с помощью кнопки на панели инструментов , которая преобразует выбранную деталь в статическую копию оригинальной детали.
Чтобы сохранить сборку и затем закрыть ее, можно использовать кнопку на панели инструментов .
Toggling the toolbar button sets the way you can select several several edges, faces etc.: Either with a single click or by Ctrl +click.
Сборка
Сборка деталей осуществляется путем добавления ограничений между деталями. После введения ограничения A2plus переместит детали в соответствии с ограничением, если это возможно.
Ограничения между деталями добавляются удерживанием клавиши Ctrl и выбором ребра или грани двух частей. Затем нажмите кнопку на панели инструментов нужного ограничения. Появится диалог, определённый в разделе Constraints. Ограничение будет добавлено в дереве модели к выделенным деталям.
Для сложных ограничений между частями A2plus может не справится с расположением деталей. Поэтому также ознакомьтесь с разделом Устранение неполадок, чтобы узнать, как решить такие случаи.
Отслеживание
Чем больше частей вы добавляете, тем важнее сохранять возможность их отслеживания. A2plus предлагает следующие инструменты для перемещения и просмотра деталей:
- Чтобы переместить деталь в сборке, выберите ее в дереве модели и используйте кнопку на панели инструментов . Когда вы разместите деталь там, где вам это нравится, щелкните левой кнопкой мыши. Если перемещенная деталь уже имеет ограничения, она будет размещена соответствующим образом при нажатии кнопки на панели инструментов , потому что это инициирует разрешение всех ограничений сборки.
- Чтобы отобразить ограничение, выберите его в дереве модели и используйте кнопку на панели инструментов . Это сделает всю сборку прозрачной и выделит два объекта, связанных ограничениями. Чтобы вернуться к обычному виду, щелкните левой кнопкой мыши по сборке.
- Чтобы показать только определенные детали в сборке, выберите эти детали в дереве модели и используйте кнопку на панели инструментов . В качестве альтернативы вы можете скрыть определенную деталь, выбрав ее в дереве модели и нажав Space , чтобы переключить ее видимость.
- Для переключения вида прозрачности всей сборки вы можете использовать кнопку панели инструментов .
- Каждая деталь может быть сделана прозрачной при использовании обычного редактирования FreeCAD. Однако, иногда установки прозрачности деталей пропадают при повторном открытии сборки из-за ошибки в FreeCAD. В качестве обходного пути можно использовать кнопку на панели для восстановления установок прозрачности.
Ограничения
При создании ограничения, после нажатия кнопки на панели инструментов ограничения, будет отображаться такой диалог:
Выше: Диалог параметров ограничений A2plus
Для определенных ограничений это позволяет вам изменить направление ограничения. С помощью кнопки Solve вы можете заранее проверить, может ли это новое ограничение быть решено с помощью A2plus. Если нет, загляните в раздел Разрешение проблем.
Ограничения могут быть сброшены изменением их видимости. Это делается выбором ограничения в древе проекта и нажатием Space . Это переключает свойство Данные Suppressed (подавлено). Подавленное ограничение не учитывается при разрешении сборки.
A2plus поддерживает следующие ограничения:
Точка на точке
Выберите Вершины (точки) в каждой детали. Кнопка на панели инструментов добавляет ограничение pointIdentity. Это сделает точки совпадающими.
Точка на линии
Выберите вершину (точку), или край окружности (выберет ее центр), или поверхность сферы (также выберет ее центр) и край детали. Кнопка на панели инструментов добавляет ограничение pointOnLine. Это поместит точку на край.
Точка на плоскости
Выберите вершину (точку), или край окружности (выберет ее центр), или поверхность сферы (также выберет ее центр) и плоскость. Кнопка на панели инструментов добавляет ограничение pointOnPlane. Диалог ограничений позволяет указать смещение между точкой и плоскостью. Это смещение также можно переключать между обеими сторонами плоскости. Если смещение равно нулю, ограничение поместит вершину на плоскость.
Сфера на Сфере
Выберите поверхность сфер или вершины (точки) на обеих деталях. Кнопка на панели инструментов добавляет ограничение phereCenterIdent. Это совместит центры сфер, центр сферы и точку, либо вершины.
Круговая кромка на круговой кромке
Выберите край окружности на обеих деталях. Кнопка на панели инструментов добавляет ограничение roundEdge. Диалог ограничений позволяет указать смещение между краями. Это смещение также можно перевернуть. Кроме того, вы можете установить направление ограничения и заблокировать вращение частей. Если смещение равно нулю, ограничение поместит края окружности в одной плоскость.
Совпадение по оси
Выберите поверхность сферы или края линий на обеих частях. Кнопка на панели инструментов добавляет ограничение axisCoincident. Диалог ограничений позволяет указать направление оси. Диалог позволяет вам также заблокировать вращение частей. Ограничение сделает оси или линии совпадающими.
Параллельные оси
Выберите поверхность сферы или края линий на обеих частях. Кнопка на панели инструментов добавляет ограничение axisParallel. Диалог ограничений позволяет указать направление оси. Ограничение сделает оси или линии параллельными.
Ось параллельно плоскости
Выберите цилиндрическую поверхность или линейные края детали и плоскость на другой детали. Кнопка на панели инструментов добавляет ограничение axisPlaneParallel. Ограничение сделает ось или линию параллельной плоскости.
Ось нормально плоскости
Выберите цилиндрическую поверхность или линейные края детали и плоскость на другой детали. Кнопка на панели инструментов добавляет ограничение axisPlaneNormal. Ограничение сделает ось или линию нормальной плоскости.
Ось под углом к плоскости
Выберите цилиндрическую поверхность или линейные края детали и плоскость на другой детали. Кнопка панели инструментов добавляет ограничение axisPlaneAngle. Это ограничение сначала сделает оси параллельными плоскости. Затем вы можете отрегулировать угол для оси в появившемся диалоговом окне настроек ограничения.
Плоскости Параллельны
Выберите две плоскости. Кнопка на панели инструментов добавляет ограничение planesParallel. Диалог ограничений позволяет вам указать направление ограничения. Ограничение сделает плоскости параллельными.
Плоскость на Плоскости
Выберите две плоскости. Кнопка на панели инструментов добавляет ограничение planeCoincident. Диалог ограничений позволяет указать направление ограничения и смещение между плоскостями. Это смещение также можно перевернуть. Если смещение равно нулю, ограничение сделает плоскости совпадающими.
Плоскость под углом
Выберите две плоскости. Кнопка на панели инструментов добавляет ограничение angledPlanes. Диалог ограничений позволяет указать угол между плоскостями. Ограничение сначала сделает плоскости параллельными и установит из под заданным углом.
Совпадение в Центре масс
Выберите либо две замкнутые области, либо две плоскости. Кнопка на панели инструментов добавляет ограничение centerOfMass. Диалог ограничений позволяет указать смещение между краями или плоскостями. Это смещение также можно перевернуть. Кроме того, вы можете установить направление ограничения и заблокировать вращение частей. Если смещение равно нулю, ограничение поместит области или плоскости в одну плоскость.
Узлы сборки
Сборка может содержать другие сборки. Они добавляются как детали путем нажатия кнопки на панели инструментов и выбора файла * .FCStd , содержащего сборку. Такие узлы также можно редактировать как детали, используя кнопку на панели инструментов . Убедитесь, что для более высоких этапов сборки вы обновили сборку рекурсивно с помощью кнопки на панели инструментов , когда произошли изменения.
Обработка ограничений
Возможные ограничения для выбора отображаются на панели инструментов и в диалоговом окне «Инструменты ограничения» при включении соответствующих кнопок. Диалоговое окно «Инструменты ограничения» открывается с помощью кнопки панели инструментов . Он должен оставаться открытым, чтобы можно было быстро добавить несколько ограничений в сборку.
Существующие ограничения можно отредактировать, выбрав их в дереве модели, а затем дважды щелкнув по нему или нажав кнопку на панели инструментов . Откроется диалоговое окно «Свойства ограничения».
Ограничения могут быть временно отключены выделением их в древе модели и изменением у элемента параметра Данные Suppressed.
Ограничения можно удалить, выбрав их в дереве модели и нажав Del , или выбрав деталь с ограничениями в дереве модели и нажать кнопку на панели инструментов .
Все ограничения могут быть разрешены в любое время с помощью кнопки на панели инструментов . Если кнопка панели инструментов включена, разрешение выполняется автоматически после каждого редактирования ограничения.
Кнопка на панели инструментов влияет на ограничение, которое было недавно добавлено. Это переворачивает направление ограничения.
With the tool, it is possible the show and inspect existing constraints. After clicking it a dialog pops up. Then either select a part in the tree and click the button Import from part to get all constraints of this part, or select one or more constraints in the tree and click the button Import from Tree . As result you get all info about the constraints. By clicking in the column Suppress a single constraint can be suppressed. For more features, follow the tooltips of the other dialog buttons.
Списки деталей
Чтобы создать списки деталей сборок, разные детали сборки должны получить информацию о детали, которая может быть прочитана A2plus. Это делается путем редактирования детали с помощью кнопки на панели инструментов . В открывшейся части нажмите кнопку панели инструментов и электронная таблица с именем #PARTINFO#.
Структура электронной таблицы выглядит следующим образом:
Заполните серые поля имеющейся информацией. Эта информация будет отображена в окончательном списке деталей.
В сборке или узле сборки используйте кнопку на панели инструментов . Он спросит вас, хотите ли вы выполнить рекурсивную итерацию по всем узлам сборки. Нажмите «Да». Это создаст новую электронную таблицу с именем #PARTSLIST#. Он содержит информацию из различных электронных таблиц деталей PARTSINFO# в списке вида:
Положение (POS) автоматически устанавливается в соответствии с внешним видом деталей в дереве модели. Часть верхнего уровня получит POS 1.
Количество (QTY) автоматически рассчитывается из сборки. Если деталь в сборке дважды, то QTY будет равно 2.
Если вы обновили информацию о детали, вы можете обновить список деталей, снова нажав кнопку на панели инструментов .
Для сборочных узлов вы также можете создать информационную электронную таблицу с помощью кнопки на панели инструментов . Когда вы создаете или обновляете список деталей главной сборки, эта информация будет использоваться, если вы ответите «Нет» на вопрос, хотите ли вы рекурсивно выполнять итерации по всем узлам сборки. Тогда разные детали будут находится не в списке деталей, а только в узлах сборки.
Специальные возможности
Структура сборки
Кнопка на панели инструментов создает файл HTML со структурой вашей сборки. Файл по умолчанию будет создан в текущем каталоге вашей сборки. Структура выглядит следующим образом:
Степени свободы
Кнопка помечает каждую часть сборки степенями свободы. Кроме того, он выводит список со всеми деталями и их зависимостями. Список выводится в виджет FreeCAD «Представление отчета». Если этот виджет в настоящее время не отображается, его можно отобразить, щелкнув правой кнопкой мыши пустую часть области панели инструментов FreeCAD и выбрав его в появившемся контекстном меню, или с помощью меню View → Panels → Просмотр отчета.
Метки степеней свободы можно удалить, повторно нажав кнопку .
Метки деталей
Кнопка присваивает каждой детали сборки в 3D-виде уникальное имя. Метки деталей можно удалить повторно нажав кнопку .
Вид всей сборки
Иногда необходимо объединить всю сборку в одну форму. Затем эту форму можно использовать, например, для 3D-печати в Mesh Workbench или для создания чертежей в TechDraw Workbench. Он создается с помощью кнопки панели инструментов . Форма по умолчанию не отображается. Используйте ту же кнопку на панели инструментов, чтобы обновить форму в случае изменений в сборке.
Конвертировать абсолютные пути в относительные
С помощью меню A2plus → Misc → Convert absolute paths of imported parts to relative ones Вы можете конвертировать абсолютные пути импортированных деталей в относительные.
Настройки
Доступ к настройкам a2plus можно получить через меню FreeCAD Edit → Preferences выбрав раздел «A2plus». Вы можете установить следующие параметры:
Метод решения по умолчанию
Использовать решения частичных систем Решатель начинает с детали, для которой свойство Данные фиксированная позиция установлено в значение true, а часть ограничена этим. Все остальные части не рассчитываются. Если решение может быть найдено, добавляется следующая часть ограничений для расчета и так далее. Использовать «магнитный» решатель, решая все детали одновременно Решатель пытается переместить все детали сразу в направлении к детали, у которой свойство Данные фиксированная позиция установлено в true. Обратите внимание, что в большинстве случаев это займет больше времени для расчета. Принудительно фиксировать положение Для всех деталей в сборке свойство Данные фиксированная позиция устанавливается в значение true. Тогда никакие расчеты фактически не выполняются, поскольку все детали всегда будут привязаны к позициям, в которых они были созданы.
Поведение решателя по умолчанию
Solve automatically if a constraint property is changed The solver will automatically be started. The same as turning on the toolbar button .
Решить автоматически, если изменён параметр ограничения Решатель будет запущен автоматически. Аналогично включению кнопки на панели инструментов .
Поведение при обновлении импортированных деталей
- Сборка может быть уничтожена из-за неправильных ссылок на топологические имена в деталях
- Основные электронные таблицы могут быть повреждены, когда они редактируются, а файл детали уже закрыт. Это может привести к краху FreeCAD.
Использовать сплошное объединение для импорта деталей и сборочных узлов Все импортированные детали будут напрямую объединены в объединение.
Эта функция полезна для моделирования FEM или 3D-печать, если разрешено только одно тело. Альтернативой является создание вида всей сборки позже.
Настройки интерфейса пользователя
Показать ограничения на панели инструментов Если эта опция не используется, кнопки панели инструментов для различных ограничений не видны, чтобы сэкономить место на панели инструментов. Новые ограничения по-прежнему можно установить с помощью диалогового окна «Инструменты ограничения» (кнопка на панели инструментов ).
Хранение файлов
Использовать относительные пути для импортированных деталей Использует относительные пути к файлам деталей. Использовать абсолютные пути для импортированных деталей Использует абсолютные пути к файлам деталей. Все файлы находятся в этой папке проекта Все файлы проекта должны находиться в указанной папке. Не имеет значения, находятся ли они в подпапках этой папки. ‘Примечание:’ Одинаковые файлы не могут присутствовать несколько раз в папке (например, в разных подпапках).
Эта опция полезна для работы на разных машинах, потому что тогда нужно только скопировать папку проекта.
Разрешение проблем
Рано или поздно у вас возникнет проблема, что A2plus не может решить установленные вами ограничения. Чтобы преодолеть это, существуют разные стратегии:
Использование Conflict Finder Tool
Conflict Finder Tool (Инструмент Поиска Конфликтов) — Это самый безопасный метод, когда у вас есть несколько ограничений, потому что этот инструмент пытается решить одно ограничение за другим, пока не найдет конфликтующее ограничение. Затем вы можете перейти к другим стратегиям для устранения выявленного ограничения. Инструмент вызывается с помощью кнопки на панели инструментов .
Проверка направления ограничения
Иногда кажется, что ограничения определены последовательно, но они, тем не менее, не могут быть решены. Пример: Предположим, у вас есть ограничение planesParallel для двух плоскостей. Теперь вы хотите установить для этих же плоскостей ограничение planeCoincident, и A2plus не может решить эту проблему. Тогда направления ограничений planesParallel и planeCoincident различны. Используйте одно и то же направление для обоих ограничений, чтобы исправить это.
A2plus предлагает автоматическую проверку правильных направлений для всех ограничений, используя кнопку панели инструментов .
Удаление ограничений
Большинство случаев неразрешимых ограничений происходит непосредственно при добавлении нового ограничения. Решение состоит в том, чтобы удалить ограничение, которое вы добавили последним. A2plus также предложит это.
Иногда стратегия удаления является единственной, например, когда вы отредактировали деталь в FreeCAD так, что грани или ребра, связанные с ограничениями, отсутствуют. Затем следует удалить ограничение по одному, которое связано с измененной деталью. Используйте кнопку на панели инструментов после каждого удаления, чтобы увидеть, достигли ли вы разрешимого состояния.
Когда вы получите сборку, которую можно решить, добавьте шаг за шагом необходимые ограничения.
Перемещение деталей
В некоторых случаях решателю нужны только лучшие начальные значения для решения ограничений. Возьмем, к примеру, случай, когда у вас есть осевая часть и колесная часть. Вы добавляете ограничение axisCoincident и не получаете информации о том, что решатель не выполнен, но части не перемещаются соответствующим образом, и в виджете «Представление отчета» FreeCAD вы видите «REACHED POS-ACCURACY: 0.0«. Решением для этого является перемещение деталей ближе к той позиции, которую вы хотите получить с помощью ограничения.
Примечание: Убедитесь, что хотя бы для одной части ограничения свойство Данные фиксированная позиция установлено в значение false.
Настройка свойства Tip
Если вы пропустили некоторые функции своей детали после импорта в сборку A2plus, проверьте свойство Данные Tip.
A2plus импортирует тела деталей со всеми их функциями вплоть до свойства Tip. Это разумно, потому что установка Tip на определенную функцию означает, что все функции после Tip не должны появляться в итоговой детали. Так что если Вы пропустили функцию детали в A2plus, откройте деталь через кнопку панели инструментов , выделите тело и посмотрите свойство Данные Tip. Если это свойство не в той функции, где нужно, сделайте правый клик на функции, где оно должно быть и выберите Set tip.Затем сохраните деталь и перезагрузите сборку с помощью кнопки на панели инструментов .
Восстановление дерева сборки
Если вы не видите четкой причины, по которой некоторые ограничения не могут быть разрешены, вы можете попробовать использовать кнопку на панели инструментов . Это разрешит все ограничения и снова сгруппирует их по разным частям.
Перенос старых сборок A2plus
Сборки, созданные с A2plus старше марта 2019 года, не показывают правильные значки для импортированных деталей и имеют устаревшие свойства. Эти сборки можно перенести в A2plus версии 0.4.35 и новее, используя меню A2plus → Misc → Migrate proxies of imported parts. Сделав это, вы должны сохранить и снова открыть файл сборки.
Избегайте символов подчеркивания
Эта стратегия не нужна для Windows.
В некоторых операционных системах могут возникнуть проблемы, если имена файлов или пути к файлам деталей или сборки содержат символы с подчеркиванием. Поэтому избегайте таких символов, а также специальных символов в целом.
Фиксированная позиция
Эта стратегия больше не нужна для сборок, созданных с использованием A2plus 0.3.11 или новее, поскольку A2plus теперь выдает предупреждение о пропущенных фиксированных позициях.
Когда вы устанавливаете ограничение между двумя деталями, и ни одна деталь не имеет свойств Данные фиксированная позиция установленным в true или связано ограничением с деталью с Данные фиксированная позиция установленным в true, ограничение не может быть решено. То же самое происходит, если в обеих частях ограничения Данные фиксированная позиция установлено значение true.
Затем A2plus выводит информацию о неудачном решении, но иногда вы видите только то, что детали не перемещаются соответствующим образом, и в виджете «Представление отчета» FreeCAD вы видите «REACHED POS-ACCURACY: 0.0». Это означает, что решатель завершил работу без ошибок, но на самом деле он не смог решить ограничения.
Поэтому убедитесь, что хотя бы для одной из ваших деталей в сборке Данные фиксированная позиция установлено значение true. Затем убедитесь, что вы устанавливаете ограничения только для детали, которая каким-то образом связана с фиксированной деталью. Чтобы визуализировать эти зависимости, см. Раздел Структура сборки.
Вращение деталей
Эта стратегия больше не требуется для сборок, созданных с использованием A2plus 0.4.0 или новее, поскольку A2plus автоматически поворачивает детали в фоновом режиме, чтобы получить достаточный начальный угол для решателя.
Решатель часто не выполняется для ограничения angledPlanes, если две выбранные плоскости в настоящее время имеют угол 0 ° или 180 °. (Части не перемещаются соответственно, и в виджете «Просмотр отчета» FreeCAD вы видите «REACHED POS-ACCURACY: 0.0».) Решение этой проблемы — повернуть одну часть на несколько градусов с помощью FreeCAD функция преобразования (щелкните правой кнопкой мыши деталь в дереве модели и выберите в контекстном меню Transform).
Примечание: Убедитесь, что хотя бы для одной части ограничения свойство Данные фиксированная позиция установлено в значение false.
Анимация
A2plus предлагает анимацию с помощью перетаскивания и скриптов Python.
Перетаскиванием
Анимация перетаскиванием интерактивна, поскольку вы запускаете её, перетаскивая часть сборки. Чтобы получить этот тип анимации:
- Полностью ограничьте деталь, движение или вращение которой нужно анимировать.
- Нажмите на кнопку панели инструментов . Это включает режим перетаскивания.
- Нажмите на нужную деталь в сборке.
- Теперь вы можете перемещать мышь, и деталь будет следовать за движением мыши в пределах установленных ограничений.
- Чтобы завершить режим перетаскивания, щелкните левой кнопкой мыши в сборке или нажмите ESC.
Вот пример сборки, чтобы попробовать анимацию перетаскиванием: A2p_example-for-dragging-animation.FCStd
Выше: анимация перетаскивания с использованием примера сборки
Скриптами
Хотя режим перетаскивания предлагает приятные интерактивные анимации, они порой недостаточно точны для скринкастов или видео. Скриптовые анимации имеют то преимущество, что они анимируют движения и вращения определенным образом. Например, вы можете повернуть деталь ровно на 10° назад и вперед. В следующих примерах используется сборка, в которой деталь должна вращаться. Если вы попытаетесь анимировать это с помощью режима перетаскивания, вы увидите, как трудно получить вращение вперед-назад, чтобы, например, показать своему боссу в презентации. С помощью интерактивного сценарного примера, в то же время, это простая задача.
Скриптовая анимация обычно работает следующим образом:
- Сборку полностью ограничивают
- Сценарий изменяет параметр, например, положение или угол поворота детали.
- После изменения параметра разрешаются ограничения сборки
- Шаг 2. и 3. повторяются, чтобы получить анимацию.
Также можно изменить вместо параметра размещения ограничение, например, расстояние между двумя плоскостями.
Пример простого скрипта
Самый простой способ написать сценарий анимации — это неинтерактивная анимация, которая следует заданному движению. Вот пример: Сначала скачайте этот сборочный файл A2p_animated-example.FCStd и этот скрипт Python A2p_animation-example-script.py.
Вот содержимое скрипта. Строки, начинающиеся с «#», описывают, что делают его разные строки:
# импорт библиотек import time, math, PySide import A2plus.a2p_solversystem as a2p_solver # используем шаг в 1 градус step = 1 # ждём 1 ms между шагами timeout = 0.001 # начальный угол будет 0 градусов angle = 0 # берём текущий открытый документ document = FreeCAD.activeDocument() # далее мы хотим менять угол вращения детали "star_wheel_001" starWheel = document.getObject("star_wheel_001") # определяем диалог хода выполнения от 0 до 360 progressDialog = PySide.QtGui.QProgressDialog(u"Animation progress", u"Stop", 0, 360) # блок while является основным циклом для изменения угла и # разрешения ограничений сборки пошагово while angle 360: # запускает цикл пока мы не выполним полный оборот (360 градусов) # прибавляем угол вращения angle += step # устанавливаем новый угол в диалоге хода выполнения progressDialog.setValue(angle) # изменение угла вращения детали "star_wheel_001" starWheel.Placement.Rotation.Angle = math.radians(angle) # разрешение ограничений a2p_solver.solveConstraints(document, useTransaction=True) # обновление вида после разрешения ('Gui' здесь графический интерфейс) FreeCADGui.updateGui() # вынесение диалога хода выполнения на первый план PySide.QtGui.QWidget.raise_(progressDialog) # если будет нажата кнопка 'Stop', выйти из цикла if progressDialog.wasCanceled(): angle = 360 # сделать паузу перед следующим шагом time.sleep(timeout)
Чтобы использовать скрипт для выполнения анимации, мы должны
- Открыть файл сборки в FreeCAD.
- Открыть файл скрипта во FreeCAD.
- Кликнуть кнопку на панели инструментов для запуска скрипта (так же называемого макрос).
- Перейти на вкладку со сборкой для наблюдения за вращением.
Измените что-нибудь в скрипте для практики и запустите снова. Например, измените step на 5.
Вот результат анимации примера:
Пример интерактивного скрипта
Пример первого скрипта показывает создание анимации без вмешательства пользователя. Для большинства приложений Вам нужно вмешиваться в ход анимации. Например, интересный момент в примере — посмотреть как ведущие штифты пересекают центральную канавку колеса. Для более внимательного просмотра Вам следует представить эту деталь коллегам или начальнику. Поэтому вам нужно интерактивное решение.
Это может быть сделано использованием пользовательского диалога анимации со слайдером. Перемещая слайдер, Вы можете установить угол вращения и вращать вперёд и назад в интересующей позиции.
Мы используем тот же файл сборки A2p_animated-example.FCStd, и другой скрипт Python A2p_animation-example-script.py.
Вот содержимое скрипта для получения диалога интерактивной анимации:
# импорт библиотек import time, math, PySide, sys import FreeCAD.A2plus.a2p_solversystem as a2p_solver from FreeCAD import Units from PySide import QtCore, QtGui # ждать 1 мс после каждого вычисления timeout = 0.001 # мы берём текущий открытый документ document = FreeCAD.activeDocument() # нам нужно впоследствии изменять угол вращения детали "star_wheel_001" starWheel = document.getObject("star_wheel_001") class AnimationDlg(QtGui.QWidget): # диалог анимации def __init__(self): # для инициализации диалога super(AnimationDlg, self).__init__() self.initUI() def initUI(self): # описание компонентов диалогового окна self.setMinimumSize(self.minimumSizeHint()) # установливает минимальный размер диалогового окна на минимум self.setWindowTitle('Animation Dialog') # используем сеточный макет для всей формы self.mainLayout = QtGui.QGridLayout() self.lineNo = 0 # первая диалоговая строка в сетке # добавить метку описания DescriptionLabel = QtGui.QLabel(self) DescriptionLabel.setText("Change slider to change rotation angle") self.mainLayout.addWidget(DescriptionLabel,self.lineNo,0,1,4) # следующая диалоговая строка в сетке self.lineNo += 1 # добавьте метку; нет необходимости в префиксе "self.", потому что мы не хотим менять метку позже LabelMin = QtGui.QLabel(self) LabelMin.setText("Min") LabelMin.setFixedHeight(32) self.mainLayout.addWidget(LabelMin,self.lineNo,0) # добавляем правку вращения, чтобы определить минимум ползунка self.MinEdit = QtGui.QSpinBox(self) # получаем единицы измерения угла в виде строки self.MinEdit.setSuffix(" " + str(FreeCAD.Units.Quantity(1, FreeCAD.Units.Angle))[2:]) self.MinEdit.setMaximum(999) self.MinEdit.setMinimum(0) self.MinEdit.setSingleStep(10) self.MinEdit.setValue(0) self.MinEdit.setFixedHeight(32) self.MinEdit.setToolTip("Minimal angle for the slider") QtCore.QObject.connect(self.MinEdit, QtCore.SIGNAL("valueChanged(int)"), self.setMinEdit) self.mainLayout.addWidget(self.MinEdit,self.lineNo,1) # добавляем ползунок self.slider = QtGui.QSlider(QtCore.Qt.Horizontal, self) self.slider.setRange(0, 360) self.slider.setValue(0) self.slider.setFixedHeight(32) self.slider.setToolTip("Move the slider to change the rotation angle") QtCore.QObject.connect(self.slider, QtCore.SIGNAL("sliderMoved(int)"), self.handleSliderValue) self.mainLayout.addWidget(self.slider,self.lineNo,2) # добавляем метку LabelMax = QtGui.QLabel(self) LabelMax.setText("Max") LabelMax.setFixedHeight(32) self.mainLayout.addWidget(LabelMax,self.lineNo,3) # добавляем правку вращения, чтобы определить максимум ползунка self.MaxEdit = QtGui.QSpinBox(self) # получаем единицы измерения угла в виде строки self.MaxEdit.setSuffix(" " + str(FreeCAD.Units.Quantity(1, FreeCAD.Units.Angle))[2:]) self.MaxEdit.setMaximum(999) self.MaxEdit.setMinimum(1) self.MaxEdit.setSingleStep(10) self.MaxEdit.setValue(360) self.MaxEdit.setFixedHeight(32) self.MaxEdit.setToolTip("Maximal angle for the slider") QtCore.QObject.connect(self.MaxEdit, QtCore.SIGNAL("valueChanged(int)"), self.setMaxEdit) self.mainLayout.addWidget(self.MaxEdit,self.lineNo,4) # следующая диалоговая строка в сетке self.lineNo += 1 # добовляем spacere self.mainLayout.addItem(QtGui.QSpacerItem(10,10), 0, 0) # добавляем метку LabelCurrent = QtGui.QLabel(self) LabelCurrent.setText("Current angle:") LabelCurrent.setFixedHeight(32) self.mainLayout.addWidget(LabelCurrent,self.lineNo,1) # выводим текущий угол self.CurrentAngle = QtGui.QLineEdit(self) self.CurrentAngle.setText(str(0)) self.CurrentAngle.setFixedHeight(32) self.CurrentAngle.setToolTip("Current rotation angle") self.CurrentAngle.isReadOnly() self.mainLayout.addWidget(self.CurrentAngle,self.lineNo,2) # добавляем метку для единиц измерения LabelUnit = QtGui.QLabel(self) LabelUnit.setText("deg") LabelUnit.setFixedHeight(32) self.mainLayout.addWidget(LabelUnit,self.lineNo,3) # кнопка для закрытия диалогового окна self.Close = QtGui.QPushButton(self) self.Close.setText("Close") self.Close.setFixedHeight(32) self.Close.setToolTip("Closes the dialog") QtCore.QObject.connect(self.Close, QtCore.SIGNAL("clicked()"), self.CloseClicked) self.mainLayout.addWidget(self.Close,self.lineNo,4) # размещаем нашу размеченную сетку в диалоговом окна self.setLayout(self.mainLayout) self.update() def handleSliderValue(self): # устанавливаем значение ползунка как угол starWheel.Placement.Rotation.Angle = math.radians(self.slider.value()) # выводим текущий угол self.CurrentAngle.setText(str(self.slider.value())) # решаем ограничение a2p_solver.solveConstraints(document) # обновляем вид после решения ('Gui' stands for 'graphical user interface') FreeCADGui.updateGui() # ждём немного, т.к. нужно время для вычислений time.sleep(timeout) def setMinEdit(self): # убеждаемся что минимум меньше максимума if self.MinEdit.value() >= self.MaxEdit.value(): self.MaxEdit.setValue(self.MinEdit.value() + 1) self.slider.setRange(self.MinEdit.value(), self.MaxEdit.value()) def setMaxEdit(self): # убеждаемся что минимум меньше максимума if self.MinEdit.value() >= self.MaxEdit.value(): self.MinEdit.setValue(self.MaxEdit.value() - 1) self.slider.setRange(self.MinEdit.value(), self.MaxEdit.value()) def CloseClicked(self): AnimationDialog.close() # создать и показать определённый выше диалог AnimationDialog = AnimationDlg() AnimationDialog.show() # запустить цикл когда диалог станет видим while AnimationDialog.isVisible(): # обновить вид, важно чтобы дать обратную связь ОС для оживления диалога FreeCADGui.updateGui() # вынесение диалога вперёд, чтобы он был всегда видим QtGui.QWidget.raise_(AnimationDialog) # здесь так же выводится выходного ползунка, поскольку во время вычисления слайдер мог быть передвинут AnimationDialog.CurrentAngle.setText(str(AnimationDialog.slider.value()))
Диалог, определенный в скрипте, выглядит следующим образом:
Команды скрипта
Чтобы лучше понять синтаксис скрипта, вот некоторая информация о командах:
starWheel.Placement.Rotation.Angle = math.radians(angle)
Здесь мы меняем свойство размещения Rotation.Angle детали, которая была преждде взята как starWheel . Это свойство даёт угол в радианах. Функция radians() из библиотеки math преобразует угол из градусов в радианы.
Свойство Rotation.Angle использует текущее размещение осей детали (в нашем примере ось X). Для вращения детали, например, вокруг оси Z, надо установить ось вращения (перед вызовом команды вращения), используя команду:
starWheel.Placement.Rotation.Axis = FreeCAD.Vector(0,0,1)
Вместо вращения деталь может перемещаться. Чтобы изменить, например, размещение в направлении оси Y оси, команда должна быть:
starWheel.Placement.Base.y = PositionShift
В этом случае мы должны определять не переменную angle , а PositionShift , которую мы меняем каждый проход цикла.
Существуют разные способы установки размещения детали. Некоторые документированы здесь. К сожалению, списка со всеми возможными командами размещения не существует (пока).
a2p_solver.solveConstraints(document, useTransaction=False/True)
Это специфичная для A2plus команда. Она разрешает сборочные ограничения сборки, которую мы ранее получили как document . Опция useTransaction указывает, если FreeCAD должен сохранять каждое изменение в стеке отмены/повтора. Поэтому для долгой анимации Вам следует установить её в false .
- Начинающим
- Установка:Загрузка, Windows, Linux, Mac, Дополнительных компонентов, Docker, AppImage, Ubuntu Snap
- Базовая:О FreeCAD, Интерфейс, Навигация мыши, Методы выделения, Имя объекта, Настройки, Верстаки, Структура документа, Свойства, Помоги FreeCAD, Пожертвования
- Помощь:Учебники, Видео учебники
- Верстаки:Std Base, Arch, Draft, FEM, Inspection, Mesh, OpenSCAD, Part, PartDesign, Path, Points, Reverse Engineering, Robot, Sketcher, Spreadsheet, Start, Surface, TechDraw, Test Framework, Web
- Addons:Менеджер дополнений, Внешние верстаки, Cкрипты и макросы
- Hubs:Уголок пользователя, Уголок опытных пользователей, Уголок разработчиков
Education applications/FreeCAD
FreeCAD — бесплатная, свободно распространяемая параметрическая система автоматизированного проектирования (САПР) общего назначения. Основой геометрического моделирования твёрдых тел во FreeCAD является принцип граничного представления, в то же время имеется поддержка полигональных сеток. Может использоваться для задач машиностроения, архитектурного проектирование и инженерного анализа методом конечных элементов. Присутствует возможность расширения функциональности ПО с помощью языка программирования Python.
Примечание:
FreeCAD уже установлен на ваш экземпляр Альт Образования!
Если это не так, воспользуйтесь приведёнными ниже инструкциями по установке.
- 1 Установка
- 1.1 С помощью Центра приложений
- 1.2 С помощью Менеджера пакетов
- 1.3 С помощью Терминала
- 2.1 Через Меню приложений
- 2.2 Через Терминал
- 3.1 С помощью Центра приложений
- 3.2 С помощью Менеджера пакетов
- 3.3 С помощью Терминала
Установка
С помощью Центра приложений
- Запустите Центр приложений:
- Вызовите Меню приложений нажатием клавиши ⊞ Win
- Начните вводить « Центр приложений »
- Выберите из получившегося списка Центр приложений
- Найдите FreeCAD:
- Начните вводить « FreeCAD »
- Выберите из получившегося списка FreeCAD
- Выберите источник приложения
- Откройте меню «Источник» на верхней панели Центра приложений
- В качестве источника приложения выберите вариант «altlinux (Пакет)»
- Установите FreeCAD:
- Нажмите кнопку Установить
- По завершении процесса установки FreeCAD , Центр приложений можно закрыть
-
Меню приложений
Центр приложений
Поиск FreeCAD
Выбор источника FreeCAD
Установка FreeCAD
С помощью Менеджера пакетов
- Запустите Менеджер пакетов:
- Вызовите Меню приложений нажатием клавиши ⊞ Win
- Начните вводить « Менеджер пакетов »
- Выберите из получившегося списка Менеджер пакетов
- Введите пароль администратора во всплывающем окне, затем нажмите кнопку OK
- Обновите сведения о пакетах:
- Нажмите кнопку ⟳ Получить сведения
- Найдите FreeCAD:
- Нажмите кнопку �� Искать
- Во всплывающем окне введите « freecad » , затем нажмите кнопку �� Искать
- Установите FreeCAD:
- Кликните два раза по строке « freecad »
- Подтвердите выбор перечня программ нажатием кнопки ✓ Применить во всплывающем окне
- Нажмите кнопку ✓ Применить
- Подтвердите изменения нажатием кнопки Применить во всплывающем окне
- По завершении процесса установки FreeCAD , Менеджер пакетов можно закрыть
- Запустите Менеджер пакетов: