การสร้างตาข่ายใน SOLIDWORKS

ในการป้องกันชิ้นงานชิ้นหนึ่งที่จะไปเสียดสี ถูหรือกระแทกกับชิ้นงานอื่นนั้น เรามักจะใส่ตาข่ายหุ้มชิ้นงานนั้นไว้เหมือนกับผลไม้ที่ถูกหุ้มด้วยตาข่ายโฟมที่เราสามารถพบได้ตามร้านขายผลไม้หรือห้างสรรพสินค้าทั่วไป รูปแบบของตาขายนี้มีความท้าทายต่อเราๆคนเขียนชิ้นงานสามมิติ วันนีเราจะใช้ SOLIDWROKS มาลองเขียนตาข่ายกันครับ

ก่อนที่จะมีการเขียนตาข่ายเราลองมาดูลักาณะของตาข่ายกันก่อนครับว่ามีรูปแบบใดบ้าง

ตาข่ายมีลักษณะที่สานไขว้กันไปมา โดยทั่วไปจะมีมุมเอียงและไม่ได้เป็นแบบตารางหมากรุกที่ลายตารางแนวยาวกับแนวขวางนั้นจะตั้งฉากกัน แต่ลายในตาข่ายนั้นจะเอียงทำมุมกันที่ค่ามุมหนึ่ง ๆ
เส้นของตาข่ายนั้นจะมีลักษณะหมุนวนเป็นเกลียวไปตามความยาวของชิ้นงานที่ห่อหุ้ม เนื่องด้วยจากการที่วางเส้นตาข่ายเป็นมุมเอียงนั่นเองครับ
ที่บริเวณจุดตัดกันของเส้นตาข่ายนั้นก็จะมีลักษณะที่แตกต่างกันออกไปหลายแบบ มีทั้ง เส้นทับเส้น เส้นชนเส้นและเส้นสอดสลับกันไปมา ซึ่งลักษณะของรูปแบบสุดท้ายนี้มีความท้าทายอย่างมากต่อการขึ้นรูปสามมิติ เพราะนอกจากที่เส้นจะต้องหมุนวนเป็นเกลียวแล้ว ยังต้องมีลักษณะสอดไขว้กันเป็นแบบคลื่นหรือรูปแบบ Sine Wave อีกด้วย
ลักษณะของเส้นตาข่ายโดยทั่วไปมีลักาณะเป็นเส้นกลมยาว

ลักษณะแบบอย่างง่ายที่สุดนั้นจะเป็นแบบตาข่ายห่อแท่งทรงกระบอกตรงโดยจุดตัดของเส้นตาข่ายนั้นมีลักษณะเป็นแบบเส้นชนเส้น โดยเริ่มจากการเขียนเส้นเกลียวโดยคำสั่ง Helix/Sprial จากนั้นทำการ Sweep เพื่อให้เกิดเป็นแท่งขึ้นมา ทำการ Mirror ไปยังอีกฝั่งและทำการ Patternแบบ Circular ก็จะได้ตาข่ายแบบง่ายสุดขึ้นมาครับ

ลองดูลักษณะที่ยากขึ้นอีกหนึ่งขั้นคือตาข่ายหุ้มผลแอปเปิ้ลครับ โดยแอปเปิ้ลนั้นจะมีลักษณะป่องตรงกลางและฐานมีลักษณะแคบกว่าส่วนอื่น ผมเริ่มด้วยการสร้างแอปเปิ้ลด้วยการใช้ Revolve ครับ จากนั้นสร้าง Revolve Surface ขึ้นมารอบ ๆ ตัวแอปเปิ้ล โดยผิวนี้จะเป็นผิวบ่งบอกรูปร่างของตาข่ายครับ จากนั้นทำการสร้างเส้นเกลียวและทำการ Sweep เส้นตรงเพื่อให้เกิดเป็นแผ้นริบบิ้นพันรอบตัวแอปเปิ้ลไว้ครับ จากนั้นเข้าสู่โหมด 3D สเก็ตช์แล้วใช้ curve intersection ระหว่างผิวในขั้นตอนที่สามกับผิวริบบิ้นครับ จะเส้นเส้นที่พันรอบตามรูปร่างของแอปเปิ้ลและมีลักษณะเป็นเกลียวด้วย จากนั้นก็ขั้นตอนที่เหลือตามรูปแบบการสร้างแบบแรกเลยครับ ทำ Sweep / Miror และก็ Circular Pattern ก็จะได้ตาข่ายคลุมบนแอปเปิ้ลครับ

อีกตัวอย่างที่ยากขึ้นกว่าเดิมคือการเขียนตาข่ายหุ้มชิ้นงานที่โค้งไปมาแถมยังมีขนาดที่แปรผันไม่เท่ากันตลอดตามความยาวลำตัวครับ แน่นอนครับชิ้นงานแบบนี้ไม่สามารถทำ Pattern ได้เนื่องจากมีความโค้งของชิ้นงาน และไม่สามารถเขียนเส้นเกลียวจาก Helix/Spiral ให้โค้งตามได้ แต่จะใช้เครื่องมือ Surface Sweep ในการสร้างเกลียวที่โค้งไปตามชิ้นงานแทนครับ ในเครื่องมือ Sweep นั้นจะมีฟังชั่น Twist Control ให้เราสามารถหมุนหน้าตัด Profile ไปตามเส้น Path ใด ๆ ได้ จากนั้นเราก็ใช้ 3D Curve Intersection ในการ้างเส้นเกลียวตามรูปร่างของชิ้นงานต่อครับ ชิ้นงานที่มีลักษณะจากการทำ Lofted ทำการสร้าง Surface Sweep เป็นแบบริบบิ้นและใช้ Twist Control ทำให้เกิดการหมุนวนไปตามเส้นทางที่ทำ Sweep จากนั้นใช้กระบวนการเดิมคือทำ Curve intersection และ Sweep ในการสร้างเส้นตาข่ายขึ้นมา และเนื่องจากมันเป็นชิ้นงานที่ไม่มีแกนสมมาตรดังนั้นจึงไม่สามารถที่จะใช้ circular pattern ในการทำได้จึงต้องอาศัยกระบวนการเดิมทำซ้ำไปเรื่อย ๆ จนครบทั้งชิ้นงาน

ชิ้นสุดท้ายสำหรับวันนี้คือพวกตาข่ายที่เป็นลายสานตระกร้า วันนี้ผมได้เลือกลายสานแบบ Twill Dutch มาเป็นตัวอย่าง สำหรับลายสานแบบนี้สร้างได้ไม่อยากครับถ้าเป็นแผ่นตรงแต่ถ้าเป็นแผ่นโค้งก็จะมีความยากมาก ๆ ครับซึ่งต้องใช้สมการช่วยในการสร้างเส้นให้เป็นไปตามตำแหน่งที่ต้องการ เริ่มต้นโดยการสร้างแกนหลัก จากนั้นสร้างเส้นสำหรับทำ Sweep เป็นเส้นลายสานตามแนวขวางจนครบ อาจจะใช้ Pattern ช่วยในการทำให้เต็มแผ่นครับ