Rhino細分建模分享 - Part3鼠標簡易結(jié)構(gòu)設(shè)計
作者：Jessesn
Rhino原廠技術(shù)支持工程師
Shaper3d（西普設(shè)計咨詢）創(chuàng)始人
Rhino中國技術(shù)支持與推廣中心負責(zé)人
細分建模分享主要內(nèi)容已經(jīng)完結(jié)，這個環(huán)節(jié)主要分享一下3D打印前的簡易結(jié)構(gòu)設(shè)計以驗證功能性，并非用于產(chǎn)量的結(jié)構(gòu)；
因為文章內(nèi)容較多，所以我們以多篇連載的形式將完整的流程分享給大家：
??
1.鼠標頂部造型建模
2.鼠標底部造型與細節(jié)建模
3.結(jié)構(gòu)拆件（本次分享的部分）
4.3D打印與裝配
敬請關(guān)注我們公眾號后續(xù)的文章推送。
這篇分享文章主要介紹以下幾個內(nèi)容：
● 細分模型建立壁厚的方法
● 配合3D打印的拆件方法
● 簡易結(jié)構(gòu)設(shè)計介紹
我們已將放置好參考圖的Rhino文件共享至
Rhino3D原廠課堂QQ群①（群號:308638931）
文件名稱：Mouse-MX Master3.zip
歡迎下載練習(xí)。
提醒：
Rhino 5用戶請打開Mouse-MX Master3-V5.3dm然后使用T-Splines插件練習(xí)。
1 PCB “抄數(shù)據(jù)”
1.1 將準備改造鼠標的 PCB 建模，準備為簡易結(jié)構(gòu)設(shè)計做準備：
提示:?
這里有很多尺寸是很關(guān)鍵的，例如上圖中微動開關(guān) A、B，編碼器 C?與透鏡D等。這里沒有什么技巧，細心即可，我所用工具就是一把游標卡尺，把這些關(guān)鍵尺寸都記錄好，所用到的工具基本都是擠出，這里就一筆帶過 。
2 干涉檢測
2.1 將前面畫好的造型導(dǎo)入，然后進行初步的裝配，對于鼠標而言這里有一個非常關(guān)鍵的尺寸，從PCB頂部到工作桌面座高度為7.6mm 左右（實際測量尺寸）。這里提供兩個方法進行干涉檢查，RhinoWIP的新增功能?Clash?，這工具可以分兩組選擇，然后在兩組之間快速的找到干涉的位置。
2.2 第二個方法是使用兩組物件之間計算相交線的工具?IntersectTwoSets，見以下GIF：
提示:?
如果使用 IntersectTwoSets 工具，請先開啟記錄建構(gòu)歷史，以方便后面的調(diào)整。如果需要做到很準確，這里推薦?Clash?工具，因為它可以設(shè)置預(yù)留間隙，在這個演示環(huán)節(jié)設(shè)置為 0，其實這并不是適合真正的結(jié)構(gòu)設(shè)計需求。調(diào)整需要注意不要對整個造型做太大的改變，下圖所示左邊為調(diào)整之前的形狀，右邊為調(diào)整置之后的形狀。
3 調(diào)整造型
3.1 讓電子元器件與造型曲面之間沒有干涉，使用上面的方法檢查的時候不會出現(xiàn)干涉即可。此外還有高度需要調(diào)整，主要原因是要讓當(dāng)前的造型能符合手上的PCB尺寸。
例如目前的滾輪是完全無法觸摸到，這樣就需要連同整個高度一起調(diào)整，常用鼠標的高度會在45左右（上圖中的H），這里使用 BoxEdit 來直接調(diào)整Z向高度：
3.2 請注意調(diào)整高度的時候不要改變最底部與PCB頂部之間的高度（7.6mm），然后進行一些微調(diào)，效果如下。
提示:?
細分造型的調(diào)整方法如同第一篇上蓋分享中所及提及到的幾種不同的方法，利用操作軸選擇子物件的方式（Ctrl+Shift+鼠標左鍵）調(diào)整造型。在形狀調(diào)整的過程中，我想你應(yīng)該體會到細分建模的優(yōu)勢了，形狀的調(diào)整你不用擔(dān)心之前NURBS造型中的一些顧慮，例如曲面的順滑度是否被破壞？最早銜接過的曲面連續(xù)性是否還會維持.....
4 快速偏移壁厚
4.1 這是在拆件前要做的一個很重要的步驟，這里提供兩個方法來建立壁厚。
如果只是前期造型驗證之用，建議使用?OffsetSubD快速得到內(nèi)殼曲面，主要參數(shù)設(shè)置 Distance=2 / Solid=Yes
4.2 是否存在自交的問題，使用 ClippingPlane 可以查看到如下圖所示箭頭處，這是因為我們之前做過模擬倒R角且R角小于壁厚2所致。
4.3 解決這個問題最快的辦法就是移除模擬倒R角，這對于新手來說并不容易，所以在上一篇教學(xué)進行 Bevel 操作處，有提示備份一個 Bevel之前的模型，這里將其調(diào)出，然后進行 OffsetSubD即可，其參數(shù)設(shè)置與前面偏移相同，然后保留偏移后的細分物件即可，效果如下具體操作如下GIF，完成后你會發(fā)現(xiàn)有部分銳邊被順滑了，請使用 Crease 指令將其還原。
提示:?
Bevel之前的模型還需要處理一些細節(jié)，例如我們前面有調(diào)整過尺寸，也需要在 OffsetSubD 之前進行相同的調(diào)整。OffsetSubD 不會維持 Crease 特征（這是一個真正改善中的問題），也需要手動再增加。
5 建立快速拆件曲面
5.1 這一步對于拆件來說至關(guān)重要 （結(jié)構(gòu)設(shè)計師也會稱之分型面), 就當(dāng)前這個案例為了減少打印的數(shù)量，我準備分成上下兩個部分。利用 DupEdge 在外殼抽離以下線條，這里有用到?Ctrl+Shift+鼠標左鍵雙擊實現(xiàn)快速?Loop選擇，多余的用?Ctrl +鼠標左鍵進行移除。
5.2?對向內(nèi)偏移過的曲面執(zhí)行 Bevel 、模擬倒圓角，選擇的邊線同外殼。
5.3 繼續(xù)使用?DupEdge?對內(nèi)殼體提取曲線，位置同外殼。
5.4 拆分上下件，使用 EdgeSrf 指令建立曲面，且內(nèi)外延長曲面，然后再 BlendSrf 曲面，為拆分上下件做準備。
5.5?使用 ToNURBS 將細分曲面轉(zhuǎn)換為NURBS曲面，然后使用 BooleanSplit 進行上下件拆分。
最后得到如下圖所示的上下殼體：
提示:?
這里的壁厚并非均勻壁厚，僅以3D打印需求為出發(fā)點，對于產(chǎn)品前期外形的確定與評審來說，我個人比較推薦這種方法。
6 均勻壁厚的拆件
6.1 如果這里要做均勻壁厚的拆件，方法就不太一樣了，首先需要拆分上下曲面，大概的流程是如下:
DupEdge 指令從細分曲面提取拆分線（方法同前面?第5步?）；
ToNUBS 指令將細分曲面轉(zhuǎn)換為NURBS；
BlendCrv 前面提取的曲線，且Join在一起；
使用 Split ，將轉(zhuǎn)換好的多重曲面進行分割為上下兩個部分；
6.2 對已經(jīng)拆分好的上下曲面以?OffsetSrf?指令偏移均勻壁厚，主要參數(shù) Distance=2, 其他保持默認即可。例如下蓋的結(jié)果如下，左側(cè)為制作壁厚前，右側(cè)為制作壁厚后的結(jié)果：
6.3 請注意，由于這個造型比較復(fù)雜，偏移后可能會出現(xiàn)破面，這建議使用 ShowEdges 來檢測其密封性；
6.4 修補曲面，將所有有縫隙的地方修復(fù)好，由于篇幅限制這里就不講解具體過程，修復(fù)完后將所有曲面 Join 在一起，然后再次以 ShowEdges 來檢測是否存在外漏邊緣。
采用相同的方法來處理頂蓋，效果如下：
7 簡易結(jié)構(gòu)設(shè)計
7.1 將第1步所建立的電子元器件調(diào)出，建立必要的固定骨位與孔位，如下圖中的黃色圓圈處所示，還有必要的避空位置，如下圖中紅色箭頭所指之處。這些都可以使用 SolidTools 工具中來快速實現(xiàn)；
7.2 上蓋也是相同的處理方式，需要建立必要的固定柱位、固定與加強筋位等，當(dāng)然還需要保留一定的裝配間隙。
提示:?
Rhino的實體創(chuàng)建與編輯工具可以非?？斓脑谶@里實現(xiàn)簡易結(jié)構(gòu)設(shè)計，我們在騰訊課堂有專門的講解，這里就不詳細介紹，如需了解其使用詳情在https://ke.qq.com/course/144217觀看。
簡易結(jié)構(gòu)設(shè)計分享內(nèi)容基本到這里就告一段落，由于這篇文章的目的并非分享結(jié)構(gòu)設(shè)計，加上受限于個人對結(jié)構(gòu)設(shè)計的認知程度，如果文章中出現(xiàn)紕漏煩請大家諒解，也歡迎以郵件的方式告知我support@shaper3d.com
其實教學(xué)寫到這里的時候這只鼠標已經(jīng)用了一周時間，整體來說效果還挺順，這要感謝 Simon 的幫助，最后一篇關(guān)于這個模型的3D打印也將會是? Simon 與大家分享，最后再秀一次主角當(dāng)前教學(xué)工作照 ：
下一期將會分享鼠標3D打印的相關(guān)設(shè)置等內(nèi)容，敬請關(guān)注我們的推文。
預(yù)告?
Part4 3D打印與裝配
我們會分享通過3D打印快速輸出設(shè)計過程中需要注意的問題以及后續(xù)裝配實物的方法技巧等，敬請期待。
在微信公眾號發(fā)送關(guān)鍵詞“SubD”獲取更多關(guān)于Rhino WIP SubD的功能介紹。
我們下期再見~
