Tutoriel Stratoconception

• Généralités sur les fonctions Tranchage & Burdet
• Appel d'une fonction de bibliothèque
• Stratoconception :
• Dépose d'une Fonction de Tranchage
• Recharge et Détourage
• Choix de la fonction
• Détourage
• Recharge
• Orientation des strates
• Fonction à minima ou maxima
• Burdets
• Préparation : répéter le Corps source
• Dépose d'une fonction Burdets tranches parallèles
• Dépose d'une fonction Burdets tranches radiales
• Compléments
• Assembler un Burdet
• Exporter les .DXF des strates et tranches
• Importer des modèles .STL

Généralités sur les fonctions Tranchage & Burdet

• ces fonctions permettent de couper un (ou des)  Corps en tranches d'épaisseurs constantes
• ces tranches sont jointives dans le cas des fonctions Tranchage-... du répertoire Strato  ( elles sont alors appelées strates )
• ces tranches sont disjointes, avec des espacements constants ou variables, dans le cas des fonctions Burdet-... du répertoire Burdets
• dans le cas des burdets, les tranches peuvent rayonner autour d'un axe
• ces fonctions peuvent être déposées soit sur une Face soit sur un Plan
• par rapport à un Plan, la découpe peut s'étendre soit dans une direction, soit dans les deux. Un tranche peut être centrée sur ce Plan
• ces fonctions sont complétées par des fonctions qui permettent de recharger ou détourer des plaques aux chants gauches, afin de mieux simuler une fabication par découpe, aux chants généralement perpendiculaires aux Faces des plaques

Appel d'une fonction de bibliothèque

• Dans la Gestionnaire des tâches , activer le volet Bibliothèque de conception :
• Sélectionner la bibliothèque  Découpes GrnTech-Laser , et dans l'arborescence des dossiers qui se déroule, rechercher le dossier Stratoconception puis le dossier de la fonction désirée
• Les fonctions présentes dans un dossier s'affichent dans la partie inférieure du Volet des tâches
• Une fenêtre de visualisation de la fonction sélectionnée apparait lorsque l'on attarde la souris dessus: l'image n'est pas toujours très représentative

Dépose d'une fonction de Tranchage

• Sélectionner la commande souhaitée et, en maintenant la touche gauche de la souris appuyée, faire glisser l'icône dans la zone graphique
• Lorsque le pointeur passe en zone graphique, il change de forme : le  qui l'accompagne indique que l'on va copier l'arborescence de la fonction prototype dans l'arbre de la pièce active
• Relâchez le n'importe-où dans la zone graphique ( cette série de fonctions ne se cale jamais directement sur l'entité de dépose.... )
  

• Lorsque le pointeur est sur un élement valide (ici une Face_plane) pour la de dépose, relâcher le bouton gauche de la souris
• le volet du Gestionnaire des propriétés (PropertyManager) affiche le gestionnaire de dépose des Fonctions de bibliothèque 
• un aperçu de la fonction à déposer s'affiche :
• cet aperçu s'affiche chaque fois que le champ Références est actif
• il surligne l'entité à sélectionner, si elles n'a pas été détruites par la fonction...(la pièce affichée est présentée après dépose de la fonction)
• il est possible de manipuler la pièce dans la fenêtre flottante avec les commandes accessibles dans sa barre d'outil Affichage (en haut de la fenêtre d'aperçu, lorsque l'on pointe dans celle-ci)
• le champ Réferences ne réclame pour cette série de fonctions qu'une Face_plane ou un Plan_de_référence
• l'aperçu disparait et le champ Cotes de positionnement devient accessible lorsqu'une référence valide a été déclarée

• si une fonction Tranchage a déjà été déposée ( même si elle a depuis été Supprimée ) une fenêtre s'ouvre qui propose de garder les valeurs des cotes lièes enregistrées dans le fichier ( ici [e_strates] et [e_découpe] ) 
• pour les garder et maintenir le lien avec les fonctions présentes, répondre
• le champ Cotes de positionnement devient accessible, avec les valeurs des cotes liées du projet
• la modification d'une [cotes liées] se répercute dans toutes les fonctions où elle est présente
• la fonction s'applique sur la pièce, avec les valeurs des cotes liées et des cotes par défaut de la fonction
• le cercle de découpe, en esquisse visible à l'écran, donne l'emprise de la fonction
• il est positionné par une contrainte Constante à un point homologue du point de pointage de sélection de la face : sa position peut être ultérieurement modifiée en ouvrant son esquisse coupe_ (ou  épure) 
• le diamètre de l'emprise est piloté par D_découpe 
  

Lorsque le champ Cotes de positionnement est accessible : la sélection d'une cote entraîne la mise en surimpression, en vert, de l'Esquisse à laquelle appartient la cote et la position de celle-ci la saisie d'une nouvelle valeur de la cote entraine une Reconstruction de la simulation de fonction, avec ses valeurs actualisées cette Reconstruction à chaque modification de cote est incontournable. Elle peut donner lieu à des résultats surprenants et des messages d'erreurs modifiez toutes les cotes avant de tenir compte des messages d'erreur.  si ceux-ci persistent, changez l'ordre d'entrée de vos valeurs, ou Validez la fonction avec les valeurs par défaut puis reprenez-la dans l'arbre de construction de la pièce en ne Reconstruisant qu'une fois toutes les valeurs des cotes saisies Le champ Valeurs des cotes est accessible en cochant Modifier les valeurs des cotes :  elles ne sont mises à jour que lors d'un Clic sur la valeur affichée (Nb_Strates) calculée, non modifiable, permet de vérifier l'impact des modifications des cotes de positionnement [e_découpe], cote liée , défini l'épaisseur enlevée entre les strates, prise dans l'épaisseur de celles-ci

Recharge et Détourage

• Après mise en place des piges de positionnement, Il est possible d'exporter les sections des différentes strates dès le tranchage de la pièce
• le résultat obtenu peut être surprenant, l'assemblage "en escalier" étant souvent assez éloigné du modéle "curviligne"
• les fonctions Recharge et Détourage permettent de reconstituer la pièce découpée avec des plaques à chants normaux, construites sur les profils de découpe
• ces fonctions sont déclinées en versions adaptées à la famille de fonctions utilisée pour effectuer la découpe ( imposé par l'utilisation des cotes liées)
• Règle de base pour utiliser ces fonctions :
• choisir un sens de dépose des fonctions sur les strates successives et le garder ( les 2 faces d'une section étant identiques, les 2 plaques qui en résulteront le seront aussi...)
• les fonctions à utiliser et le résultat seront différents selon le sens choisi
• Ces fonctions automatisent les paramétrages de la fonction Extrusion utilisée :
• l' Esquisse à extruder est définie par l'utilisateur
• Choix de la fonction :
• Recharge comble les zones en contre-dépouille par rapport à la Face de dépose
• Détourage enlève les débords en dépouille par rapport à la Face de dépose
  
• Dépose d'une fonction Détourage :
• nous allons traiter la strate de la base, à partir de la Face semelle de notre objet :
• le chant est en dépouille par rapport à la Face semelle → Détourage-strate pour une découpe Tranchage ( compatibilité avec les cotes liées )

• faire glisser l'icône de la fonction jusqu'à la Face de dépose : lors du survol de la face, un silhouette jaune pale en surimpression s'affiche, identifiant une zone valide pour la dépose : relâcher le bouton gauche de la souris  
• le volet du Gestionnaire des propriétés (PropertyManager) affiche le gestionnaire de dépose des Fonctions de bibliothèque 
• une fenêtre propose de garder la valeur [e_strates] présente dans le fichier : 
• la strate traitée disparait, ne subsiste qu'un picot centré sur le point de relâchement de la fonction
• aucune référence ni cote complémentaire n'est demandée, seule la cote liée [e_strates] est donnée pour information
• champ Position >
  
• la strate réapparait, une fenêtre de dialogue s'affiche et l'esquisse Enlèvement_ de la fonction interne Détourage_ s'ouvre, constituée d'un unique cercle ( figure A )
• Effacer/Supprimer-le : si vous le laisser, il y aura un trou circulaire dans votre strate après détourage....
• pointez la face de dépose puis Convertir des entités dans le menu Esquisses ( figure B )
• le pourtour extérieur de la face est converti en tracés de construction sur arête ( figure C )
• si des îlots intérieurs sont présents, pour cette fonction, il est inutile de les traiter
• dans la fenêtre de dialogue :
• la fonction est déposée, la strate est détourée ( figure D )
• pour accéder à la strate la suivante : sélectionner une Face quelconque de la strate détourée puis Cacher dans le menu contextuel ( figures E et F )
• il n'y-a-plus-qu'à recommencer la procédure décrite ci-dessus.....
• Après avoir répété plusieurs fois la procédure Détourage-strate on obtient le résultat suivant :
  

  les premières strates sont complètement détourées, en escalier les suivantes ne sont que partiellement détourées : une portion seulement du contour, en dépouille, est affécté par la fonction la série se termine par le message : la fonction ne croise plus le modèle : il faut passer à la fonction Recharge-strate  pour voir le résultat depuis le répertoire Corps volumiques de l'arbre de construction Montrer les Corps cachés Détourage_xx

• La dépose de Recharge-strate s'effectue suivant la même procédure que Détourage-strate :
  
• les 2 valeurs lièes [e_strates] et [e_découpes] sont à garder : traitées par l'équation importée elles évitent une fusion de la strate traitée avec les strates voisines
• [e_découpes] et l'équation ne sont pas présentes dans Recharge-tranche 
• lors de la dépose de la fonction, rien de particulier ne se passe : champ Position >
• une fenêtre de dialogue s'affiche et l'esquisse ajout_ de la fonction interne Recharge_ s'ouvre, constituée d'un unique cercle ( figure A )
• Effacer/Supprimer-le : confirmer la suppression des 2 cotes   ( figure B )
• pointez la face de dépose puis Convertir des entités dans le menu Esquisses ( figure C )
• le pourtour extérieur de la face est converti en tracés de construction sur arête ( figure D )
• Convertir les entités des pourtours des éventuels îlots intérieurs, sinon ils seront comblés par la fonction
• dans la fenêtre de dialogue :
• la fonction est déposée, la strate est détourée ( figure E )
• pour accéder à la strate la suivante : sélectionner une Face quelconque de la strate détourée puis Cacher dans le menu contextuel
• il n'y-a-plus-qu'à recommencer la procédure décrite ci-dessus.....
• à la fin de la procédure depuis le répertoire Corps volumiques de l'arbre de construction Montrer les Corps cachés Recharge_xx pour voir le résultat ( figure F )

  en montrant tous les Corps, on obtient le résultat ci-contre, peu convaincant.... plusieurs solutions permettent d'améliorer le résultat : diminuer l'épaisseur des strates ( cf ci-dessous ) : cela multiplie le nombre de pièces

• en modifiant le sens de découpe : l'objet a un Plan médian de symétrie  ( voir figures ci-dessous ) 
• sur ce Plan, utiliser la fonction Tranchage-sur_plan_médian pour découper la pièce ( figure A )
• du fait de la symétrie, il est possible de n'appliquer Recharge-strate que sur la moitié des strates ( plus la strate médiane )
• dans le répertoire Corps volumiques de l'arbre de construction Effacer/supprimer les corps pouvant être symétrisés
• Recharge-strate sur la moitié des strates plus la strate médiane ( figure B )
• pour la strate médiane, dans Convertir des entités, ne pas utiliser la Face mais le Profil de la strate ( pour avoir un décalage par rapport aux 2 strates latérales )
• en utilisant le Plan médian pour la Symétrie des Corps latéraux on peut reconstituer l'objet ( figure C )
• le gonflement de l'objet est dû à l'utilisation de Recharge
• l'utilisation de Détourage entrainerai une rapetissement de l'objet
• en diminuant l'épaisseur des strates on améliore encore l'apparence finale ( figure D )


• Dépose d'une fonction Détourage à minima - Recharge à Maxima
• il est possible sur une strate avec dépouille et contre-dépouille de recharger ou détourer la strate en une seule opération  ( voir figures ci-dessous )
• dans l'esquisse Ajout / Enlèvement, Convertir les entités des profils des 2 Faces de la strate : il en résultera 2 boucles qui s'entre-croisent ( figure A )
• Ajuster les parties des courbes qui s'entrecroisent :
• soit en gardant la boucle externe dans le cas d'une Recharge ( la strate est reprofilée à son maximum ) ( figure B )
• dans ce cas ne pas oublier les îlots internes
• soit en gardant la boucle interne dans le cas d'un Détourage ( la strate est reprofilée à son minimum ) ( figure C )

Burdets

• Préparation : un burdet est constitué d'une trame de plaques qui se croisent comme un maillage et s'assemblent, généralement par assemblages mi-bois
• pour réaliser un burdet, il faut au moins 2 séries de plaques : 
• dans la maquette numérique, à chaque série correspond une fonction Burdet qui enlève la matière entre les plaques de la série
• le Corps utilisé par cette série est souvent entièrement détruit : pour la série suivante, il faut utiliser une copie du Corps d'origine, positionnée au même point
• la fonction Répétition pilotée par une esquisse permet une telle copie; le nombre de copies peut être modulé
•  principe : le Corps (ou Fonction ou Faces) est répété en associant une copie à chaque Point d'une esquisse de pilotage
• un Point de référence dans l'espace du corps d'origine est associé à chaque Point de l'esquisse de pilotage
• le corps est copié dans son orientation d'origine
• l'esquisse de pilotage peut contenir tout type de tracé : seuls les Points sont pris en compte

• application : si le Point de référence dans l'espace du corps d'origine et le (les) Point de l'esquisse de pilotage sont coïncidents, la (les) copie est coïncidente avec le Corps d'origine
• ci-dessus, à gauche, l'esquisse pilotante Rep_Corps se réduit à un Point (vert) coïncident avec un Point de l'Epure de l'oeuf 
• pour une copie multiple, il suffit de positionner plusieurs Points dans l'esquisse de pilotage sur le  Point de l'Epure
• pour la copie, à droite, dans le champ Sélections :
• Esquisse de référence pilote la répétition
• prendre Point sélectionné pour piloter la répétition et pointer dans Epure le point utilisé dans l'esquisse de pilotage 
• après copie, dans le répertoire Corps volumiques, cacher la (les) copies ( ici Répét. Corps) afin qu'elles ne soient pas affectées par la première série de découpes (cf à gauche)
   
• Dépose d'une fonction tranches parallèles
• hypothèse : il s'agit de la première fonction du maillage déposée : seul le  Corps d'application de la fonction est  visible

• comme pour un Tranchage en Strato, la plupart des fonctions Burdet découpent des tranches parallèles à la Face ou au Plan de dépose, mais avec des tranches qui ne sont pas jointives :
• une épaisseur de matière, calculée ( et régulière ) ou imposée est enlevée entre les différentes tranches d'épaisseur [e_tranches]
• une fonction déposée n'affecte que les Corps visibles : il faut cacher les Corps qui ne doivent pas être affectés, en particulier ceux qui serviront pour les autres séries du maillage ( figure A )
• lors de la dépose, il faut régler le D-découpe qui détermine le champ d'action radial de la fonction : ce cercle peut être repositionné ultérieurement à partir de l'esquisse coupe_ ( figure B )
• après dépose, on constate une multiplication des Corps ( figure C ) :
• ils sont nommés d'après la dernière fonction qui les a modifiés ( ou créés ), avec un [indice] si plusieurs corps sont créés par une même fonction
• ils sont classés par ordre chronologique de modification ( le dernier de la liste est le dernier qui a été modifié  : cet ordre et le nom du Corps varient au cours de l'avancement du projet... )
   
• Dépose d'une fonction tranches radiales
• hypothèse : une fonction Burdet a déjà éte déposée : les Tranches créées par cette fonction sont  cachés et seul le Corps "répété" d'application de la fonction est  visible ( figure A )
• la contrainte "un seul" Corps sur la zone d'action de la fonction Tranche_rayon_ est impérative : si plusieurs Corps sont traversés par cette fonction des message d'erreur peu clairs sont renvoyé lors du positionnement et la dépose est impossible....
  

• ces fonctions sont déposées soit sur un  Plan soit sur une Face et sont positionnées par 2 Points d'esquisse
• un Point pour le centre des rayons, un Point sur le rayon médian de la première tranche ( figures A & B )
• ce rayon peut parfois se positionner à 180° de la position désirée ( figure B ) : il faudra éventuellement repositionner manuellement la fonction dans l'esquisse coupe_
• un axe perpendiculaire au Plan ( Face ), axe de rotation des tranches,  est défini à partir de ces éléments ( figure B )
• le sens de rotation des tranches n'est pas paramétrable : pour des angles entre tranches extrêmes différents de 360°, 2 versions (sens_1 ou sens_2) sont fournies ( figure C )
• les fonctions Tranche_1 sont A travers tout ce qui peut donner des résultats non désirés : il est possible de modifier ultérieurement le paramètre Direction de la fonction, éventuellement par Borgne
• l'épaisseur des tranches est pilotée par la cote [e_tranches]
  

• dans le répertoire Corps volumique, montrer les Tranches cachées ( figure D )
• si la partie axiale originelle n'était pas évidée, les différentes tranches rayons constituent un seul corps Tranche_rayon_ 
• les 2 tranches supérieures ( Tranche_[1] et Tranche_[5] ) de la première fonction déposée rendent le montage de notre "œuvre" compliqué : Effacer/Supprimer les corps... ( dans l'arbre de construction, sélectionner les corps puis clic-droit... ) permet de les retirer du projet ( figure E )
• un ultime Enlèvement de matière par extrusion termine cette première étape du projet : les rayons programmés sont individualisés et nommés par la fonction ( figure F )
• bug : une couleur orangée orne les Faces créées par les fonctions burdet-rayons... : il faut enlever la couleur, Face par Face

Compléments

• Assembler un Burdet
• les premières étapes de création d'un burdet, présentées ci-dessus, sont les plus spectaculaires et les plus rapides
• il est conseillé d'effectuer Recharge et Détourage avant de passer à la réalisation des assemblages
• créer les assemblages mi-bois entre les différentes plaques est souvent fastidieux :
• s'il y a des éléments de symétrie dans le projet, organisez votre travail afin de profiter des symétries , Répétitions linéaires et Répétitions circulaires de Corps et de Fonction 
• Répétition pilotée par une esquisse permet souvent de reprendre des emboitements ayant une même orientation
• les fonctions Assemblages_Mi-Bois du module Assemblages de la bibliothèque Découpes GrnTech-Laser sont souvent utiles
   
• Exporter les .DXF des strates et tranches
• la procédure générale est expliquée dans le document LaserCut-de_SW_vers_DXF_v02.pdf que j'ai commis il y a quelques années. Il est valable même pour ceux qui utilisent un autre logiciel de découpe que LaserCut
• il est conseillé d'utiliser l'exportation de Faces
• en stratoconception, il suffit de procéder comme pour les recharges/détourages :
• toutes les strates étant visibles, exporter la Face de la première strate, puis cacher celle-ci - recommencer avec les strates suivantes
• si on désire un positionnement visuel de 2 strates successives, exporter dans un même fichier les 2 faces puis gravez au trait ( mode coupe avec faible puissance et grande vitesse ) le profil intérieur : le profil tracé facilitera le positionnement
• avec les burdets, il est préférable de procéder à un export de Faces, plusieurs pièces pouvant être exportées en un seul fichier si les contours des Faces ne se chevauchent pas
• le nombre d'exportations peut être simplifié s'il y a des symétries (cf ci-dessus)
• il faut veiller à ce que les entailles mi-bois soient bien normales aux faces ( sinon problèmes de montage )
   
• Importer des modèles .STL
• il est facile de réaliser des stratigraphies ou de burdets à partir de fichiers .STL ( format libre utilisé en impression 3D )
• ce format 3D surfacique génère des pièces dont la peau est constituée de triangles orientés
• ces fichiers peuvent être générés à partir d'un scan 3D ou à partir d'un export depuis un logiciel 3D
• de nombreux modèles sont proposés sur internet ( sites d'échanges de fichiers )
• le site @http://jthatch.com/Terrain2STL/ permet de générer un .STL de la topographie de n'importe quelle région du globe
• l'import de ces fichiers dans SolidWorks est soumis à quelques restrictions :
• il y a une limite au nombre de faces (triangles) que peut avoir le modèle importé : je n'ai rien trouvé sur cette limite mais elle est probablement liée au processeur du poste utilisé et peut-être à la version de SW
• le freeware MeshLab permet, entre autres choses, de diminuer le nombre de faces d'un modèle
• les modèles doivent être "propres" : pas de trous ni de faces mal orientées ou qui se chevauchent
• la partie gratuite de Netfabb permet de réparer un modèle défectueux ( souvent nécessaire )