Il disegno parametrico

Il disegno parametrico
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Ah… il disegno parametrico! Si tratta di una funzionalità estremamente interessante e
utile che avvicina l’ambiente di disegno di AutoCAD a quello dei più quotati software
di progettazione, quali Inventor, SolidWorks, Revit, ecc. Attraverso il disegno parametrico si ottengono dei blocchi dinamici o semplicemente delle porzioni di disegno che
godono della geniale caratteristica della dimensionalità variabile. La dimensionalità variabile rappresenta il superamento della logica del disegno a dimensioni, infatti, attraverso il disegno parametrico è possibile pilotare la variazione di forma e dimensione
degli oggetti di AutoCAD adattandole alle relazioni geometriche e dimensionali, valide
di volta in volta. La tecnologia del disegno parametrico abbraccia anche le quote non
parametriche ed è utilizzata per il dimensionamento (quotatura) di geometria già disegnata senza alcuna parametricità: un solo comando di quota permette di quotare
lunghezze, raggi, diametri, linee parallele, ecc. Ma non voglio spaventarvi con discorsi
troppo teorici; seguitemi con attenzione e vedrete, ci sarà da divertirsi!
Dentro il disegno parametrico
Il disegno parametrico è una tecnica che viene utilizzata per creare blocchi e disegni (o
porzioni di essi) che possono cambiare forma e misura. Le basi su cui si sviluppa e si
attua il disegno parametrico sono la geometria dell’oggetto e i cosiddetti vincoli. Per
vincolo, brevemente, si intende la relazione (e/o la restrizione) che viene applicata agli
elementi della geometria 2D. Esistono due tipi principali di vincoli:
•• Vincoli geometrici che controllano la posizione reciproca degli oggetti
•• Vincoli dimensionali che controllano i valori di distanza, lunghezza, angolo e raggio
degli oggetti
La figura 3.1 mostra i vincoli geometrici e dimensionali posizionati su un simbolo
elettrico (interruttore).
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Figura 3.1
Esempio di geometria vincolata geometricamente e dimensionalmente (Puleggia di trasmissione)
Interfaccia per la gestione
del disegno parametrico
Per gestire al meglio questo nutrito e importante set di funzionalità di disegno parametrico, i progettisti software dell’Autodesk non si sono risparmiati! Un’intera scheda, composta da tre gruppi (pannelli), tavolozze e svariate finestre di dialogo sono
state messe a disposizione dei progettisti meccanici, geometri, architetti, ingegneri
civili, elettronici, elettrotecnici, … All’interno di questo gruppo di comandi c’è tutto
quanto è necessario per ottenere il massimo. Per chi come l’autore è un amante di
Autodesk Inventor, si tratta di una piacevolissima conferma: le icone sono esattamente
le stesse del nostro CAD 3D e l’affinità di funzionamento è molto, molto alta! I gruppi
di comandi sono organizzati in tre pannelli: Geometrico, Dimensionale e Gestisci.
Il primo contiene i comandi per l’inserimento e la gestione dei vincoli geometrici (ne
parleremo nel dettaglio nel corso dei prossimi paragrafi), il secondo contiene i comandi per l’inserimento e la gestione dei vincoli dimensionali (cioè le quote parametriche), il terzo consente di eliminare i vincoli (dei due tipi) e di attivare la tavolozza per
la gestione dei parametri e delle equazioni che legano i parametri.
Figura 3.2
Comandi per la gestione del disegno parametrico di AutoCAD per Windows e per Mac
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Il vincolamento dei disegni
Un’interfaccia fantastica non vi dispensa dal creare il disegno della geometria che volete parametrizzare con i comandi classici di AutoCAD: Linea, Cerchio, Rettangolo,
Poligono regolare, ecc. L’unico vantaggio, in questo caso, è che non dovete necessariamente preoccuparvi di disegnare a misura: la fase successiva al disegno, farà questo
per voi. Quindi, e questo è un enorme passo avanti, potete limitarvi a schizzare. Una
volta disegnato correttamente lo schizzo si passa alla fase di vincolamento, nella quale
si definiscono le relazioni della geometria dello schizzo. Vincolare, come già accennato, significa dare delle regole di tipo geometrico o di tipo dimensionale alle geometrie
dello schizzo, in modo che in seguito alle modifiche di posizione o di dimensione,
questo si aggiorni in maniera coerente con le intenzioni del progettista. Il vincolamento viene, di norma, eseguito quando è stata creata la geometria e la si è eventualmente
modificata con i comandi di modifica, affrontati nel capitolo 9. Ora è il momento di
portare il profilo a misura.
Regole per il buon vincolamento
Di seguito alcune regole dedicate espressamente al vincolamento degli schizzi:
•• Analizzare il profilo e individuare le inter-relazioni tra le entità dello schizzo, quindi
determinare i vincoli geometrici necessari
•• Utilizzare solo i vincoli necessari. Prestare attenzione ad ogni vincolo inserito per
valutare quali gradi di libertà sono stati rimossi
•• Applicare prima i vincoli geometrici e successivamente i vincoli dimensionali, a
partire dalle quote maggiori, concludendo con le quote minori. In questo modo la
forma dello schizzo rimane più stabile.
I vincoli geometrici
A questo punto è giunta l’ora di occuparci dei comandi di vincolamento veri e propri,
all’interno del pannello Parametrico: i comandi per i vincoli geometrici e per i vincoli
dimensionali. I vincoli geometrici possono essere usati in combinazioni multiple tra
loro per mantenere forma e relazioni. In figura 3.3 potete osservare, in forma grafica,
la funzione dei vincoli geometrici per determinare la forma del profilo di schizzo.
Figura 3.3
Effetti dei vincoli geometrici
sullo schizzo di un profilato
a doppio T
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Durante l’applicazione di un vincolo geometrico a una coppia di oggetti, l’ordine di
selezione degli oggetti e il punto in cui vengono selezionati possono influire su come
tali oggetti verranno posizionati l’uno rispetto all’altro. Nella tabella 3.1 vengono visualizzati i punti di vincolo validi per ogni oggetto gestito.
Tipo di oggetto
Punti di vincolo riconosciuti
Linea
Punti finali, punto medio
Arco
Centro, punti finali, punto medio
Spline
Punti finali
Ellisse, cerchio
Centro
Polilinea
Punti finali, punti medi di linea e di sub-oggetti arco,
centro di sub-oggetti arco
Blocco, Xrif, Testo,
Punto di inserimento
Testom, Attributo, Tabella
Tabella 3.1
Oggetti di AutoCAD e punti di vincolamento riconosciuti
AutoCAD prevede dodici tipi diversi di vincolo geometrico esplicito. Vediamoli nel
dettaglio uno per uno.
Vincolo coincidente
Il vincolo Coincidente fa sì che una linea passi per un punto selezionato (o viceversa);
oppure che un Punto condivida le stesse coordinate con un altro punto. Per esempio è
possibile collegare due estremi di una polilinea rappresentante un percorso aperto in
modo che questo venga chiuso, oppure rendere coincidenti i punti medi di due linee.
L’interattività prevede di:
1. Fare clic sull’icona del vincolo
2. Spostarsi sull’area grafica e selezionare una linea o un punto/centro
3. Spostarsi sull’area grafica e selezionare un secondo punto/centro
È importante prestare attenzione all’ordine con cui vengono selezionati i punti da vincolare: nel caso del vincolo coincidente, è il secondo punto selezionato a diventare coincidente con il primo.
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Figura 3.4
Effetto del vincolo di
coincidenza per due punti
Figura 3.5
Effetto del vincolo di
coincidenza per un punto
e una curva (linea, arco, ecc.)
Vincolo collineare
Il vincolo Collineare permette a due linee (o le maniglie di una Spline, oppure gli assi
di un’ellisse, oppure un testo) di allinearsi l’una all’altra, ovvero a giacere su una stessa
retta. La seconda linea diventa collineare alla prima. Forse è superfluo ricordare che
la collinearità non significa, necessariamente, orizzontalità o verticalità. Se si specifica
l’opzione Multiplo, è possibile allineare una serie di segmenti al primo segmento selezionato. L’esecuzione avviene come di seguito:
1. Fare clic sull’icona del vincolo
2. Spostarsi sull’area grafica e selezionare il primo oggetto
3. Spostarsi sull’area grafica e selezionare un secondo oggetto
Figura 3.6
Effetto del vincolo
di collinearità
Vincolo concentrico
Il vincolo Concentrico posiziona due circonferenze o due archi, due archi di curvatura di Spline, due ellissi (o qualsiasi combinazione delle quattro) in modo da condividere le stesse coordinate del centro. L’interattività prevede di:
1. Fare clic sull’icona del vincolo
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2. Spostarsi sull’area grafica e selezionare un arco, una circonferenza o un’ellisse
3. Spostarsi sull’area grafica e selezionare il secondo arco, la seconda circonferenza o
la seconda ellisse.
Figura 3.7
Effetto del vincolo
di concentricità
Vincolo uguale
Il vincolo di Uguale fa sì che segmenti di linea assumano la stessa lunghezza oppure
che archi, circonferenze o maniglie di Spline siano vincolati ad avere lo stesso raggio.
L’esecuzione avviene come di seguito:
1. Fare clic sull’icona del vincolo
2. Spostarsi sull’area grafica e selezionare una linea, un arco, una circonferenza, una
maniglia di Spline
3. Spostarsi sull’area grafica e selezionare una seconda linea, arco, circonferenza, maniglia di Spline
Figura 3.8
Effetto del vincolo
di uguaglianza
Vincolo fisso
Il vincolo Fisso ha la facoltà di bloccare un punto o una qualunque entità geometrica
nella posizione in cui si trova, in questo modo tutti i gradi di libertà vengono consumati dal vincolo di fissaggio e le entità geometriche cementate in quella posizione. Il
vincolo di fissaggio può anche essere inserito in modo temporaneo nel profilo dello
schizzo, limitatamente a un punto o a una curva. Una volta che altri vincoli sono stati
inseriti e la struttura sarà stata resa più stabile, allora questo potrà essere rimosso. Due
diverse icone indicano se il vincolo Fisso è applicato a un punto oppure a un altro tipo
di geometria. La sequenza del comando prevede di:
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1. Fare clic sull’icona del vincolo
2. Spostarsi sull’area grafica e selezionare un punto/centro, una linea, un arco, una
circonferenza, ecc.
Figura 3.9
Effetto del vincolo di
fissaggio (le posizioni
non cambiano ma sono
spariti gran parte dei
gradi di libertà)
Vincolo orizzontale
Il vincolo Orizzontale causa l’allineamento con l’orizzontale della linea o dei due
punti selezionati. Nel caso della coppia di punti, il comando immagina un segmento
che li unisca e lo rende orizzontale rispetto all’UCS corrente. Se la selezione riguarda
due punti, l’icona del vincolo mostrerà un punto. L’interattività prevede di:
1. Fare clic sull’icona del vincolo
2. Spostarsi sull’area grafica e selezionare una linea o una coppia di punti
Figura 3.10
Effetto del vincolo
di orizzontalità
Vincolo verticale
Il vincolo Verticale causa l’allineamento con la verticale della linea o dei due punti
selezionati (nel caso della coppia di punti, il comando immagina un segmento che
li unisca e lo rende verticale). Se la selezione riguarda due punti, l’icona del vincolo
mostrerà un punto. L’interattività prevede di:
1. Fare clic sull’icona del vincolo
2. Spostarsi sull’area grafica e selezionare una linea o una coppia di punti
Figura 3.11
Effetto del vincolo
di verticalità
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Vincolo parallelo
Il vincolo Parallelo permette a due geometrie di posizionarsi in modo reciprocamente
parallelo. Gli oggetti ai quali può essere applicato il vincolo Parallelo sono linee, due
tratti rettilinei di due polilinee, gli assi di un’ellisse, il testo. L’esecuzione avviene come
di seguito:
1.Fare clic sull’icona del vincolo
2.Spostarsi sull’area grafica e selezionare un oggetto
3.Spostarsi sull’area grafica e selezionare un secondo oggetto
Figura 3.12
Effetto del vincolo
di parallelismo
Vincolo perpendicolare
Il vincolo Perpendicolare causa l’allineamento perpendicolare tra due linee o due
tratti rettilinei di due polilinee. È applicabile anche agli assi dell’ellisse e al testo. La
sequenza del comando prevede di:
1.Fare clic sull’icona del vincolo
2.Spostarsi sull’area grafica e selezionare una linea o un tratto di polilinea
3.Spostarsi sull’area grafica e selezionare una seconda linea o un secondo tratto di
polilinea
Figura 3.13
Effetto del vincolo
di perpendicolarità
Vincolo simmetrico
Il vincolo di Simmetrico posiziona alla stessa distanza ai due lati di una linea di simmetria, una coppia di entità selezionate. È possibile rendere perfettamente simmetrico
uno schizzo o una parte di esso rispetto a uno o più assi di simmetria. Il vincolo di
simmetria è molto importante perché consente di ridurre il numero di quote necessarie al vincolamento. Si possono simmetrizzare entità dello stesso tipo: linea – linea,
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arco – arco, ecc. L’icona del vincolo simmetrico è differente a seconda che identifichi
un punto simmetrico, un oggetto, oppure la linea di simmetria. Questo tipo di vincolo
richiede di:
1.Fare clic sull’icona del vincolo
2.Selezionare un’entità di riferimento
3.Selezionare un’entità da trasformare
4.Selezionare una linea che funge da asse di simmetria.
Di seguito alla prima terna di selezione, sono necessarie solamente delle coppie di
entità che si vogliono relazionare in simmetria rispetto all’asse selezionato al punto 4.
L’asse di simmetria deve essere necessariamente una linea disegnata: non è possibile
indicare due suoi punti, come si fa per il comando Specchio.
Figura 3.14
Effetto del
vincolo
di simmetria
Vincolo tangente
Il vincolo Tangente fa in modo che un cerchio, un arco o un’ellisse si posizionino tangenti a un arco, una circonferenza, un’ellisse, un tratto di polilinea o, semplicemente
a una linea. Il comando tangenza non implica l’inserimento di un vincolo di coincidenza. In figura 3.15, la linea superiore possiede anche un vincolo di coincidenza, a
differenza di quella inferiore. Come potete notare l’effetto del vincolo di tangenza,
nei due casi, restituisce risultati differenti. L’inserimento del vincolo avviene come di
seguito specificato:
1.Fare clic sull’icona del vincolo
2.Spostarsi sull’area grafica e selezionare una linea, una maniglia di spline
3.Spostarsi sull’area grafica e selezionare una circonferenza, un arco, una spline o
un’ellisse.
Figura 3.15
Effetto del
vincolo di
tangenza
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Vincolo uniforme
Il vincolo Uniforme vincola una spline a essere contigua e a mantenere una continuità G2 con un’altra spline, linea, arco o polilinea. I punti finali delle curve alle quali
si applicano i vincoli di uniformità sono resi coincidenti nel caso non lo siano già. Il
vincolo di uniformità comprende anche il vincolo di tangenza.
Figura 3.16
Effetto del vincolo
di uniformità
(continuità in
curvatura)
approfondimento: il concetto di curvatura
Immaginate di essere alla guida di un’auto, su una strada in cui si alternano tratti rettilinei
e tratti con curve. Vi trovate, in questo momento, su un tratto rettilineo: non avete bisogno
di sterzare, non avete bisogno di modificare la traiettoria rettilinea dell’automobile. Diremo
che in questo punto del percorso la curvatura è zero. Ora state affrontando una curva “larga”:
dovete agire sullo sterzo, dovete modificare la traiettoria rettilinea ma lo farete lievemente,
con una piccola rotazione dello sterzo. In questo punto il percorso ha una “piccola” curvatura.
Ecco infine una curva “stretta”: dovete agire sullo sterzo molto rapidamente, ruotandolo più di
prima (potremmo dire che ora vi allontanate dalla traiettoria rettilinea, cioè dalla tangente al
percorso, più rapidamente di quanto non abbiate fatto nella curva precedente). In questo punto
il percorso ha una “grande” curvatura. Il corretto vincolamento di oggetti complessi passa per
la comprensione dei gradi di continuità ai quali una coppia di curve (Spline, essenzialmente)
può essere sottoposta. La continuità fa riferimento alla relazione che intercorre tra una curva
e/o superficie e quella alla quale si accoppia. In geometria hanno senso quattro gradi crescenti
di continuità:
• Nessuna Continuità. In questo caso gli estremi della coppia di curve non sono coincidenti o,
in altri termini, le coordinate X1, Y1 dell’estremo della 1° curva sono distinte dalle coordinate
X2, Y2 dell’estremo della 2° curva
• Continuità posizionale (nota anche con le sigle C0 o G0). Gli estremi delle due curve sono
coincidenti. Equivale al vincolo coincidente di AutoCAD
• Continuità di tangenza (nota anche con le sigle C1 o G1). Gli estremi della coppia di curve sono
coincidenti e l’angolo della retta tangente calcolato nell’intorno a sinistra del punto estremo
ha un valore angolare pari a quello dell’angolo della retta tangente calcolato nell’intorno
a destra del punto (il valore assoluto dell’angolo). Equivale al vincolo tangente di AutoCAD
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• Continuità di curvatura (nota anche con le sigle C2 o G2). In questo caso:
• Gli estremi della coppia di curve sono coincidenti
• L’angolo della retta tangente calcolato nell’intorno a sinistra del punto estremo ha un
valore angolare pari a quello dell’angolo della retta tangente calcolato nell’intorno a
destra del punto
• Il raggio di curvatura calcolato nell’intorno a sinistra del punto estremo ha lo stesso valore numerico del raggio di curvatura calcolato nell’intorno a destra del punto estremo.
Equivalente all’inserimento del vincolo uniforme di AutoCAD.
La differenza più sottile da intuire è quella esistente tra la continuità G1 e la G2. In pratica, con la
G2, si ottiene una transizione più morbida tra una curva e la successiva.
Figura 3.17
Esempio di eliminazione
dei vincoli geometrici attraverso
il menu contestuale
La deduzione di vincoli
e il vincolo automatico
Ricordate la promessa fatta nel capitolo 4 quando sono state descritte le funzionalità
della barra di stato? Si rimandava a questo capitolo per conoscere l’utilità dell’icona
Deduzione di vincoli. Attivando questo comando il sistema desume automaticamente i vincoli geometrici nello stesso momento in cui gli oggetti vengono creati oppure modificati. Per attivare la deduzione di vincoli, oltre all’icona nella barra di stato,
è disponibile anche un’opzione da spuntare nella finestra Impostazioni vincolo nella
scheda geometrico (la prima voce); per accedere a questa finestra occorre fare clic sulla
freccia in basso a destra nel pannello Geometrico, oppure scegliere Impostazioni barra
vincoli dal menu contestuale di un vincolo geometrico nel disegno. La Deduzione di
vincoli traduce in vincoli le opzioni Osnap usate per disegnare o per modificare le
geometrie. Se, per esempio, si disegna una linea collocando un vertice esattamente
nel centro di un cerchio, AutoCAD applica a questi punti il vincolo Coincidente. Se
poi il cerchio viene spostato, anche la linea si muoverà insieme al cerchio. Quando si
disegna utilizzando gli snap Perpendicolare, Tangente o Parallelo vengono applicati
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rispettivamente i vincoli Perpendicolare, Tangente e Parallelo. Quando si disegnano
linee e segmenti di polilinea orizzontali o verticali, a questi viene applicato il vincolo
orizzontale o verticale. Fate delle prove utilizzando i diversi comandi di disegno e modifica e osservate quali sono i vincoli che vengono impiegati di volta in volta. Noterete
che sono quelli necessari a impedire la variazione della forma e delle relazioni tra le
entità in caso di modifiche (figura3.18).
La stessa operazione svolta grazie alla deduzione di vincoli può essere eseguita anche dopo la creazione della geometria. Fate clic sull’icona Vincolo Automatico,
la prima del pannello Geometrico: una volta selezionati gli oggetti questi vengono vincolati in base a delle impostazioni predefinite. Per accedere alla finestra di impostazioni fate clic sulla freccia in basso a destra nel gruppo Geometrico e selezionate la scheda
Vincolo automatico. Da qui è possibile indicare quali tipi di parametri considerare nel
processo di vincolamento automatico e quale sia il loro ordine di priorità.
Figura 3.18
Oggetti vincolati con Deduzione di vincoli
Figura 3.19
Finestra di dialogo Impostazioni vincolo,
scheda Vincolo automatico
I vincoli dimensionali
I vincoli dimensionali rendono possibile il controllo della lunghezza e la modificabilità
di una determinata entità geometrica che, per il progettista può essere il diametro di
un albero, la lunghezza di una valvola, l’interasse di due fori, ecc. AutoCAD possiede
due tipi di vincoli dimensionali: dinamici e annotativi. Il primo è inteso per essere
usato in fase di progettazione dell’oggetto parametrico: ha le caratteristiche di non
essere plottabile e di essere invisibile in ambiente layout, di non risentire del cambio
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di stile di quota e di apparire sempre della stessa grandezza, non importa quale sia
lo zoom corrente. Il secondo, d’altra parte, ha tutte le caratteristiche che difettano al
primo: è plottabile, appare nei layout, viene modificato in funzione dello stile di quota
che gli si associa e cambia le sue dimensioni a schermo, in funzione del livello di zoom
corrente.
Figura 3.20
Vincoli dimensionali (quote) dinamiche e annotative
Il testo del vincolo dimensionale è costituito da un’espressione, composta a sua volta da una variabile e da numero o una formula. Le formule possono
contenere delle operazioni algebriche di vario tipo e/o il riferimento ad altri vincoli
dimensionali. Per esempio (figura 3.21) si può specificare che il raggio della circonferenza maggiore della ruota dentata sia il doppio del diametro della circonferenza minore. Se sull’oggetto reso parametrico sono presenti (o vengono inserite in un secondo tempo) delle quote associative classiche di AutoCAD, queste si aggiorneranno al
variare dei valori dei vincoli dimensionali ma l’eventuale cambiamento del loro testo
non influenzerà la geometria sottostante. Ultima cosa a proposito del testo del vincolo
dimensionale: è possibile passare alla visualizzazione del solo valore (30), del nome
(Raggio1) o del nome e dell’espressione: Raggio1=dia1*2 (figura 3.22).
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Figura 3.21
Relazioni tra vincoli
dimensionali
Figura 3.22
Scelta del formato
nome quota
I vincoli dimensionali di AutoCAD, siano essi dinamici o annotativi, hanno la possibilità di essere definiti come Riferimenti. I vincoli riferimento visualizzano il valore
della misura dell’oggetto quotato ma non lo influenzano. Esse sono facilmente riconoscibili rispetto alle altre perché il testo della quota è racchiuso tra parentesi tonde.
Quando si vuole tenere sotto controllo una misura dell’oggetto, ma contemporaneamente non si vuole vincolarlo espressamente, allora è utile inserire la quota e poi
modificarne il tipo (da dinamica a riferimento) attraverso la tavolozza delle proprietà
(figura 3.23). I vincoli dimensionali riferimento sono, altresì, creati automaticamente
quando l’oggetto sottoposto a vincolamento diviene iper-vincolato (ossia, brevemente, quando l’oggetto contiene un numero di vincoli – geometrici o dimensionali – in
numero maggiore rispetto ai propri gradi di libertà).
Figura 3.23
Tavolozza delle proprietà
nel caso di vincolo dimensionale
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Controllo della visualizzazione
dei vincoli geometrici e dimensionali
È possibile visualizzare o nascondere i vincoli dinamici o annotativi nel disegno, così
come i vincoli di tipo geometrico. Allo scopo è presente una serie di comandi che
regolano la loro visibilità. Se si desidera lavorare solo con i vincoli geometrici oppure
eseguire altre operazioni nel disegno, è possibile nascondere tutti i vincoli dinamici
per evitare confusione nell’area di lavoro. È quindi possibile visualizzarli di nuovo mediante i comandi Mostra vincoli dinamici e Nascondi vincoli dinamici presenti nella
barra multifunzione. Per default, se si seleziona un oggetto associato a un vincolo dinamico nascosto, tutti i vincoli dinamici associati a tale oggetto vengono visualizzati.
Per quello che riguarda la visibilità dei vincoli dimensionali annotativi, valgono le
stesse regole delle quote tradizionali di AutoCAD: per visualizzare i vincoli annotativi
occorre assegnarli a un layer e quindi attivare o disattivare la visualizzazione del layer.
È possibile specificare le proprietà dei vincoli annotativi, quali lo stile di quota, il colore e lo spessore di linea. Per quello che riguarda i vincoli geometrici sono possibili le
stesse operazioni: visualizzare o nascondere i vincoli geometrici e le barre dei vincoli
individualmente oppure globalmente. Cioè: visualizzare o nascondere tutti i vincoli
geometrici, visualizzare o nascondere tipi specifici di vincoli geometrici, visualizzare
o nascondere tutti i vincoli geometrici associati a un oggetto selezionato. Utilizzare la
finestra di dialogo Impostazioni vincolo per controllare i tipi di vincolo visualizzati
o nascosti nelle barre dei vincoli. Una nuova opzione, attivabile spuntando l’ultima
casella di questa finestra, permette di mostrare le barre dei vincoli quando gli oggetti
sono selezionati, anche se quelle barre sono al momento spente; quando poi la geometria verrà deselezionata, le barre verranno nuovamente nascoste. Nascondere i vincoli
geometrici risulta utile quando si desidera analizzare un progetto filtrando la visualizzazione di tali vincoli. Ad esempio, è possibile visualizzare solo le icone dei vincoli
paralleli, quindi visualizzare solo le icone dei vincoli perpendicolari. Quando i vincoli
geometrici non vengono utilizzati, si consiglia di nasconderli globalmente. Per evitare
confusione, i vincoli coincidenti sono visualizzati per default come quadratini di colore blu chiaro. Se necessario, è possibile disattivarli mediante un’opzione disponibile
nella finestra di dialogo Impostazioni vincolo. Nella figura 3.24 è stata disabilitata la
visualizzazione del vincolo geometrico: Uguale.
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Figura 3.24
Finestra di dialogo
Imposta vincolo
La finestra di dialogo per l’impostazione dei vincoli in AutoCAD per Mac si attiva alla
tendina Parametric, selezionando la voce Constraint Settings. Anche questa finestra,
come la corrispettiva su Windows, è organizzata in tre schede: Generic, Dimensional e AutoConstrain per le impostazioni di vincoli geometrici, dimensionali e vincoli
automatici.
Figura 3.25
Finestra di dialogo per l’impostazione
dei vincoli Geometrici di AutoCAD per Mac
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Figura 3.26
Finestra di dialogo per l’impostazione
dei vincoli Dimensionali di AutoCAD per Mac
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Il disegno parametrico
Figura 3.27
Finestra di dialogo per l’impostazione
dei vincoli Automatici di AutoCAD per Mac
La gestione dei parametri di vincolamento
È possibile controllare la geometria sottoposta a vincolamento mediante espressioni
matematiche che contengono i nomi di vincoli dimensionali, variabili utente e funzioni. Le formule e le equazioni possono essere rappresentate da espressioni nei vincoli
dimensionali oppure tramite la definizione di variabili utente. La tavolozza Gestione
parametri consente al progettista di visualizzare e gestire tutte queste relazioni, creando e modificando dei parametri associati con vincoli dimensionali.
Figura 3.28
Finestra
di dialogo
Gestione
parametri
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••
Crea parametro utente: crea delle nuove espressioni definite dall’utente
••
Elimina parametro: Cancella le espressioni selezionate
••
Filtro parametri: Filtra la visualizzazione dei parametri tra due possibilità
(visualizzazione di tutti i parametri o visualizzazione dei soli parametri utilizzati in
espressioni)
Nella finestra di Gestione parametri è possibile eseguire le seguenti operazioni:
•• Fare clic sul nome di un vincolo dimensionale per evidenziare il vincolo nel disegno
•• Fare doppio clic su un nome o un’espressione per modificarli
•• Fare clic con il pulsante destro del mouse e scegliere Elimina per rimuovere il vincolo dimensionale o la variabile utente
•• Fare clic sull’intestazione di una colonna per ordinare l’elenco di parametri in base
al nome, all’espressione o al valor
Verso il vincolamento completo
Lo stato della geometria di schizzo può essere Sotto-vincolato o Completamente vincolato. Ogni volta che si aggiunge un vincolo geometrico o dimensionale si eliminano
uno o più gradi di libertà dello schizzo. AutoCAD può gestire la geometria in ciascuno dei due stati. Attraverso il vincolamento completo dell’oggetto sarete sempre in
grado di cambiare i valori dimensionali dello schizzo e questo si aggiornerà in modo
prevedibile.
Con il comando Converti disponibile nella scheda Parametrico, pannello Dimensionale, è possibile trasformare una quota
normale di AutoCAD in un parametro dimensionale.
Conclusioni
Il tema del disegno parametrico rappresenta una rivoluzione nel panorama delle funzionalità di AutoCAD. In questo capitolo abbiamo cercato di dare un assaggio dell’argomento senza renderlo troppo pesante, riteniamo comunque che ci siano degli spunti di lavoro interessanti per chi vuole lavorare sull’argomento. L’invito dell’autore è
quello di provare a realizzare gli esercizi proposti di seguito per verificare e trasformare in conoscenza le nozioni apprese fin qui. Buon esercizio!
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Il disegno parametrico
Esercitazione guidata –
Creazione e vincolamento di uno schizzo
Vediamo ora come avviene operativamente il processo di vincolamento di un disegno.
Iniziamo con uno schizzo: il disegno parametrico consente di disegnare senza badare
alle misure! L’obiettivo dell’esercizio sarà quello di riprodurre la figura 3.29, partendo
da uno schizzo. Iniziate a disegnare gli oggetti come in figura 3.30, senza preoccuparvi
delle dimensioni e delle inclinazioni. Il passo successivo sarà quello di inserire i vincoli
geometrici che fissino le relazioni tra le diverse entità.
Figura 3.29
Obiettivo dell’esercizio
Figura 3.30
Schizzo
Imponiamo ora i vincoli di coincidenza tra i diversi segmenti partendo dal
punto in alto a sinistra. Fate clic sull’icona Coincidente ed avvicinatevi al primo vertice: la linea verrà evidenziata e il punto verrà contrassegnato da una X cerchiata rossa,
nonché dal simbolo di coincidenza (figura 3.31). Fate clic su questo punto e in seguito
sul punto che volete sia ad esso coincidente: il secondo segmento si sposterà fino ad
unirsi al primo (figura 3.32).
Figura 3.31
Vincolo di coincidenza –
selezione del primo punto
Figura 3.32
Vincolo di coincidenza applicato
al primo vertice
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Applicate ora il vincolo di coincidenza anche agli altri vertici. A questo punto è necessario stabilire le relazioni geometriche di parallelismo e perpendicolarità. Fate clic sull’icona Parallelo ed applicate il vincolo ai due segmenti come in figura 3.33: notate che i vertici rimangono coincidenti. Fate poi clic sull’icona collineare
e selezionate i due segmenti che si congiungono all’ arco in modo che uno giaccia sul
prolungamento dell’altro (figura 3.34).
Figura 3.33
Vincolo di parallelismo
Figura 3.34
Vincolo di collinearità
Fate nuovamente clic sul comando Parallelo e selezionate anche gli
altri due lati non ancora vincolati e successivamente imponete la perpendicolarità
come mostrato in figura 3.35. Non è necessario applicare il comando Perpendicolare
per altri vertici: i vincoli di parallelismo imposti precedentemente fanno sì che anche
tra gli altri segmenti valga questa relazione. È necessario inoltre che i segmenti che si
congiungono all’arco abbiano la stessa lunghezza. Perché questa condizione sia soddisfatta applicate loro il vincolo Uguale (figura 3.36).
Figura 3.35
Vincoli di parallelismo e perpendicolarità
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Figura 3.36
Vincolo di uguaglianza
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Il disegno parametrico
Vedete che lo schizzo comincia ad aggiustarsi? Prima di proseguire,
provate a modificare il disegno con i comandi Scala e Ruota e osservate come cambia
la figura: manca ancora qualcosa! Fate clic sull’icona Orizzontale e imponete questo
vincolo al segmento più in basso (figura 3.37). Siamo pronti per passare ai vincoli dimensionali. Lanciate il comando Lineare e fate clic prima nel punto medio dell’arco
poi nel vertice superiore destro. Fate clic per posizionare la quota; AutoCAD propone
il nome d1 per questa dimensione e riporta la sua lunghezza. Cambiate questo valore
digitando 30 (figura 3.38).
Figura 3.37
Vincolo di orizzontalità
Figura 3.38
Vincolo dimensionale d1
Facendo riferimento alle dimensioni riportate in figura 3.39 applicate anche i vincoli dimensionali d2 e raggio 1. Infine fate clic sul punto medio dell’arco
e su uno dei suoi vertici per impostare la distanza d3 a 10 in modo che l’arco sia una
perfetta semicirconferenza. Se avete eseguito tutto correttamente dovreste avere ottenuto quanto rappresentato in figura 3.40. Provate ancora a trasformare la figura con i
comandi di modifica. Sono soddisfatti tutti i vincoli? Cosa varia nella figura?
Figura 3.39
Vincoli dimensionali d2 e raggio1
Figura 3.40
Esercitazione completa
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Esercizio – Creazione e vincolamento
di uno schizzo
Eseguire il disegno e il vincolamento completo dell’esempio riportato in figura.
Figura 3.41
Esercizio completo
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