Lokalny układ

Umożliwia zmianę położenia i orientacji układu odniesienia.

Operacje > Odniesienie

Komenda Lokalny układ (Insert Local Coordinate Frame) służy do zdefiniowania i uaktywnienia lokalnego układu współrzędnych w części. Jako bazę można wskazać istniejącą płaszczyznę bazową, płaszczyznę typu datum lub zdefiniować układ całkowicie dynamicznie, poprzez podanie położenia początku oraz kierunków osi. Po aktywowaniu lokalnego układu wszelkie współrzędne wpisywane z klawiatury, wartości w oknach dialogowych, a także wskazania w pasku stanu są interpretowane względem tego układu, a nie względem domyślnego położenia świata. Standardowe widoki (góra, przód, prawa…) również odnoszą się do aktualnego lokalnego układu – widok „z góry” pokazuje zatem „górę” aktywnego LCS, a nie globalnego WCS. Typowe zastosowania obejmują modelowanie na skośnych płaszczyznach, pracę w lokalnych układach części importowanych, definiowanie punktów bazowych pod obróbkę CNC czy analizy. Komendę można uruchomić z menu wstawiania lub z menu kontekstowego – po kliknięciu prawym przyciskiem myszy na płaszczyznę datum i wybraniu pozycji lokalnego układu.

Metody i opcje działania komendy

Panel komendy Lokalny układ składa się z dwóch głównych sekcji: Wymagane (Required) oraz Ustawienia (Settings). W sekcji Wymagane definiuje się położenie i orientację lokalnego układu, w Ustawieniach – sposób orientowania osi.

Podstawowe metody definiowania lokalnego układu współrzędnych:

1. Pozycjonowanie względem układu domyślnego (Positioning LCS)
   W tej metodzie lokalny układ jest definiowany w odniesieniu do domyślnego, globalnego układu współrzędnych. Użytkownik podaje współrzędne początku oraz orientację osi za pomocą pól w sekcji Wymagane. Gdy lokalny układ zostanie przestawiony, można w menu kontekstowym LCS użyć polecenia przywracającego go do układu domyślnego („Restore to default system”), co powoduje powrót do orientacji zgodnej z globalnym układem.

2. Wybór płaszczyzny bazowej (Choose a datum)
   W tej metodzie wybiera się płaszczyznę datum, która staje się płaszczyzną XY lokalnego układu. Normalna do płaszczyzny wyznacza oś Z, a kierunki X i Y są automatycznie dopasowywane. Początek LCS może znajdować się na płaszczyźnie lub w zadanym punkcie. Jest to wygodny sposób do pracy na powierzchniach konstrukcyjnych, płaszczyznach podfrezowań, płaszczyznach symetrii itp.

3. Dynamiczne tworzenie układu (Dynamically Create)
   Ta metoda pozwala zbudować układ od zera, przez podanie położenia początku oraz kierunków trzech osi. Po utworzeniu LCS można przeciągać jego początek oraz obracać osie bezpośrednio w obszarze graficznym. Dynamiczne tworzenie definiuje położenie układu „tu i teraz”: gdy komenda zostanie zakończona, lokalny układ pozostaje w tak ustalonej pozycji i staje się aktywną ramą odniesienia dla wszystkich dalszych operacji.

Podczas wykonywania komendy do historii części dopisywana jest operacja typu „LocalCoord”, co umożliwia późniejszą edycję lub ponowne użycie tego lokalnego układu.

Wymagane dane wejściowe komendy

W sekcji Wymagane (Required) użytkownik musi określić komplet danych niezbędnych do utworzenia lokalnego układu:

• Pozycja (Position) – zestaw współrzędnych początku lokalnego układu. Pole to może być wprowadzane numerycznie lub przez wskazanie punktu w modelu.

• X oś (X Axis) – definicja kierunku osi X; zwykle poprzez wybór krawędzi, wektora lub wpisanie składowych X, Y, Z.

• Y oś (Y Axis) – definicja kierunku osi Y; przy braku danych może zostać obliczona automatycznie na podstawie osi X i Z.

• Z oś (Z Axis) – w zależności od trybu może być wyznaczona jako normalna do płaszczyzny datum lub zdefiniowana ręcznie wektorem.

W trybie „Choose a datum” wymagane jest wskazanie płaszczyzny datum, która określa płaszczyznę XY lokalnego układu. W trybie „Dynamically Create” musi zostać zdefiniowany przynajmniej punkt początku oraz kierunek jednej z osi, aby system mógł wyliczyć pozostałe.

Opcjonalne dane wejściowe komendy

Oprócz danych wymaganych, użytkownik może:

• precyzyjnie edytować składowe współrzędnych początku w polach X, Y, Z w obrębie parametru Pozycja – na przykład wpisując przesunięcie w milimetrach od aktualnego położenia,

• zmieniać jednostki wprowadzania (np. mm, inch) przy każdej współrzędnej, jeśli panel na to pozwala,

• wskazywać geometrię pomocniczą (krawędzie, wektory, kierunki) przy definiowaniu pól X oś, Y oś, Z oś,

• odwracać kierunki osi poprzez odpowiednie przełączniki / przyciski przy polach osi, gdy wymagane jest przejście na układ lewo- lub prawoskrętny,

• przywracać orientację do układu globalnego przez użycie polecenia z menu kontekstowego LCS.

Funkcje dodatkowe, opcje i ustawienia komendy

Sekcja Ustawienia (Settings) zawiera dodatkowe parametry wpływające na zachowanie lokalnego układu:

• Auto orientacja (Auto orientation) – po zaznaczeniu tego pola wyboru system automatycznie dopasowuje orientację osi lokalnego układu do wybranej płaszczyzny czy geometrii bazowej. Dla standardowych płaszczyzn datum oś Z jest ustawiana jako normalna do płaszczyzny, a osie X i Y są dopasowywane tak, aby układ był prawoskrętny. Odznaczenie tej opcji pozwala ręcznie kontrolować kierunki osi.

Dodatkowe cechy działania lokalnego układu:

• Po utworzeniu LCS wszystkie współrzędne bezwzględne wpisywane z klawiatury są rozumiane względem aktywnego lokalnego układu, a nie globalnego początku świata.

• Współrzędne względne, podawane np. jako przyrosty, również odnoszą się do aktualnie aktywnego LCS.

• Odczyt współrzędnych (skrót klawiaturowy Ctrl+K oraz komenda zapytania „Inquire Coordinate”) jest wyświetlany względem aktywnego lokalnego układu.

• Aby wrócić do globalnego układu, należy przypisać domyślną płaszczyznę XY jako nowy lokalny układ lub przywrócić LCS do układu domyślnego.

Tipsy i tricki użycia komendy w ZW3D i ogólnie w CAD

• Twórz dedykowaną płaszczyznę datum specjalnie dla lokalnego układu. Jeśli podczas wywoływania komendy nie istnieje odpowiednia płaszczyzna, można w oknie wyboru płaszczyzny kliknąć prawym przyciskiem myszy i wybrać polecenie wstawienia nowej datum. Po jej zdefiniowaniu zostanie ona automatycznie wykorzystana jako podstawa nowego lokalnego układu.

• Dla złożonego modelowania 3D warto mieć osobny lokalny układ dla każdej istotnej orientacji: osi otworów pod śruby, płaszczyzn montażowych, płaszczyzn obróbkowych itp. Ułatwia to wymiarowanie, wstawianie elementów standardowych i definicję obróbki. Podobne podejście stosuje się w innych systemach CAD 3D, gdzie lokalne układy używane są np. do obciążeń w analizie MES czy eksportu modeli do plików neutralnych STEP/IGES.​

• Po zakończonej pracy w lokalnym układzie warto świadomie powrócić do układu globalnego, aby uniknąć sytuacji, w której kolejne operacje przypadkowo tworzone są w nieoczekiwanym układzie odniesienia.

• Lokalny układ współrzędnych jest szczególnie przydatny przy imporcie modeli z innych systemów – można zdefiniować LCS zgodny z układem referencyjnym dostawcy (np. z maszyną CNC lub złożeniem nadrzędnym), a następnie wykorzystywać go jako punkt odniesienia do dalszych operacji. W wielu systemach, lokalne układy (UCS/LCS) są standardowym narzędziem do porządkowania współrzędnych części importowanych.​​

• Jeżeli model zawiera kilka obszarów o różnych orientacjach (np. gałęzie rur, ramy spawane, formy wtryskowe) – zdefiniowanie lokalnego układu dla każdej części „gałęzi” pozwala znacznie uprościć wprowadzanie współrzędnych i korzystanie ze standardowych widoków.

• Lokalne układy są również praktycznym narzędziem w CAM i analizie: wiele postprocesorów oraz modułów symulacyjnych korzysta z aktywnego układu współrzędnych do interpretacji sił, momentów i kierunków narzędzia.​

Lista przykładowych synonimów komendy

• Układ współrzędnych użytkownika (UCS)

• Lokalny układ współrzędnych części

• Układ współrzędnych modelu

• System osi (system osi lokalnych)

• Lokalny system odniesienia

• Układ współrzędnych komponentu

• Niestandardowy układ współrzędnych

• Układ współrzędnych do obróbki (układ bazowy CNC)

Tabela porównawcza – odpowiedniki komendy w popularnych programach CAD 3D