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E-Book

3D-Konstruktion mit Solid Edge

AutorFlorian Steinwender, Stefan Britz
VerlagCarl Hanser Fachbuchverlag
Erscheinungsjahr2006
Seitenanzahl281 Seiten
ISBN9783446408067
FormatPDF
KopierschutzWasserzeichen/DRM
GerätePC/MAC/eReader/Tablet
Preis19,99 EUR
Dieses Lehr- und Praxisbuch soll den Einstieg in das 3D-System Solid Edge und den zugehörigen Konstruktionsprozess erleichtern. Gleichzeitig kann es als Nachschlagewerk und als Anregung für die 3D-Konstruktion im Maschinenbau verwendet werden.Beginnend mit den allgemeinen Konstruktionshinweisen und Anforderungen an eine Konstruktion, werden anschließend die Vorgehensweise, insbesondere die fertigungsgerechte Modellierung, die Detaillierungstiefen und die Vereinfachungen bei der CAD-Modellierung beschrieben.

Daran anschließend wird das Konstruieren von der Konstruktionsvorlage bis zur Einzelteilzeichnung gezeigt. Alle technischen Dokumente (3D-Darstellung und daraus abgeleiteten 2D-Zeichnungen) sind mit dem CAD-System Solid Edge V12 erstellt. In einem abschließenden Kapitel wird ein Einblick in die Toleranzuntersuchung mit der von F. Steinwender und E. Christian entwickelten "Plus-minus-Methode" gegeben. Ein exemplarischer Festigkeitsnachweis im Anhang ergänzt das Grundlagenwissen für die Konstruktion.

Ziel des Buches:

- nachvollziehbare Darstellung von Zusammenhängen der einzelnen Konstruktionsschritte

- Einführung in die rechnergestützte Konstruktion am Beispiel des CAD-Programms Solid Edge

Die Autoren

Prof. Dr.-Ing. Stefan Britz ist Professor für Konstruktion/CAD im Studiengang Maschinenbau der Fachhochschule Frankfurt am Main. Er verfügt über mehrjährige Erfahrung als Konstrukteur im Sondermaschinenbau und in der Automobilindustrie.

Prof. Dr.-Ing. Florian Steinwender ist Professor für Konstruktion/CAD und Finite- Elemente-Methode an der FH Frankfurt am Main. Er verfügt über eine 20-jährige Erfahrung als Konstrukteur, Versuchs- und Berechnungsingenieur mit den FE-Programmen ANSYS, STARDYNE und COSMOS/M sowie mit den CAD-Programmen Auto- CAD und Solid Edge und übt seit über 15 Jahren Lehrtätigkeit aus.

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Kapitelübersicht
  1. Vorwort und Inhaltsverzeichnis
  2. Allgemeine Konstruktionshinweise und Anforderungen an eine Konstruktion
  3. CAD-Modellierung
  4. Konstruieren – Von der Konstruktionsvorgabe zur Einzelteilzeichnung: Planen und Klären/ Suchen, Konzipieren und Bewerten/ Entwurf: Umlenkstützlager FECS-10 V/ Ausarbeitung
  5. Konstruieren – Von der Konstruktionsvorgabe zur Einzelteilzeichnung: Konstruieren im Detail mit der Bottom-up-Methode
  6. Konstruieren – Von der Konstruktionsvorgabe zur Einzelteilzeichnung: Teilekonstruktion im Modul Assembly („Vor-Ort“- oder „Top-down“-Konstruktion)
  7. Toleranzuntersuchung
  8. Literaturverzeichnis und Anhang
  9. Farbteil
  10. Register
Leseprobe
2 CAD-Modellierung (S. 17-18)

Die virtuelle 3D-Welt erleichtert dem Ungeübten einen sehr schnellen Zugang zum Erkennen der räumlichen Zusammenhänge komplexer Konstruktionen. Dies gilt jedoch nur so lange, bis eine technische Fertigungszeichnung im 2DRaum erstellt wird, die eindeutig funktions-, fertigungs- und prüfgerecht sein muss. Der Zeichnungsleser benötigt dann die Fähigkeit, eine in der 2D-Welt abgebildete Konstruktion sich als ein räumliches Gebilde vor dem geistigen Auge vorstellen zu können; d. h., ein Konstrukteur muss nach wie vor auch in der 3D-CAD-Welt insbesondere bei der Erstellung von Fertigungszeichnungen im Zeichnungslesen, in der Normung, Bemaßung, Form- und Lagetolerierung, Passungen ([13], [14], [18]) usw. kompetent sein, denn dies leistet ein CADProgramm nicht. Zusätzlich ist noch zu beachten, dass eine aus dem 3D-Modell abgeleitete 2D-Zeichnung nicht unbedingt fehlerfrei ist.

Ein Entwurfsansatz lässt sich methodisch in zwei Vorgehensweisen unterteilen, und zwar in die Bottom-up-Methode und Top-down-Methode. Bei der Topdown- Methode wird zuerst der Zusammenbau erstellt und daraus werden die Einzelteile abgeleitet. Wie in der 2D-Welt entsteht eine Konstruktion beim Entwurf und am Beginn in der Detaillierungsphase hauptsächlich in der gewählten Hauptansicht. Alle anderen nötigen Ansichten werden im Wesentlichen von dieser abgeleitet. Sind diese nicht ausreichend, so werden zusätzliche Schnitte, Einzelheiten und weitere Hilfsansichten aus diesen erstellt.

Im Gegensatz dazu lässt sich eine Gesamtkonstruktion aus vorhandenen Einzelteilen zusammenbauen. Bei diesem Konstruktionsansatz wird die Konstruktion von unten nach oben aufgebaut, und sie wird als „Bottom-up-Methode" bezeichnet. Diese Methode eignet sich gut, wenn die Baugruppe aus vorhandenen Einzelteilen und/oder aus Fremdkomponenten erstellt wird (Konstruieren mit Bauteilkatalogen). Erst beim Zusammenfügen der Einzelteile wird endgültig erkennbar, ob die Teile zusammenpassen und den vorgegebenen Anforderungen genügen. Anhand einer Kollisions- und Bewegungsanalyse lassen sich Interferenzen bzw. Überlappungen zwischen den Einzelteilen überprüfen.

In der realen Konstruktionswelt ist die reine Anwendung einer der beiden Entwurfsansatz- Methoden nicht möglich. Das heißt, es stellt sich eine Mischform aus diesen beiden Methoden ein (vgl. Bild 2.1).

Bottom-up-Methode

Bei der Bottom-up-Methode werden zunächst die Einzelteile einer Gesamtkonstruktion separat erstellt. Oder sie liegen als Einzelteile anderer Konstruktionen oder als Normteile bereits vor (vgl. Bild 2.1). Dieses Vorgehen wird als Bottomup- Methode oder „von unten nach oben"-Konstruktions-Entwurfsansatz bezeichnet. Erst beim Zusammenfügen der Einzelteile wird endgültig erkennbar, ob die Teile zusammenpassen oder nicht und den vorgegebenen Anforderungen genügen.

Mit Solid Edge lässt sich anhand einer Kollisions- und Bewegungsanalyse überprüfen, ob Interferenzen bzw. Überlappungen zwischen den Einzelteilen vorhanden sind. Dies bedeutet, dass die realen Bauteile erst nach einer Anpassung zu einer Baugruppe zusammengefügt werden können.
Inhaltsverzeichnis
Vorwort6
Inhaltsverzeichnis8
1 Allgemeine Konstruktionshinweise und Anforderungen an eine Konstruktion10
1.1 Einführung10
1.2 Der Konstruktionsprozess12
1.3 Der technische Konstruktionsprozess16
1.4 Grundanforderungen an die Konstruktion16
2 CAD-Modellierung18
2.1 Vorteile der 3D-Modellierung gegenüber der 2D-Modellierung20
2.2 Klassifikation der 3D-Modellierer21
2.3 Vorgehensweise bei der Modellierung29
2.4 Fertigungsgerechte Modellierung36
2.5 Detaillierungstiefe und Vereinfachungen52
2.6 Besondere Modellierungsvereinfachungen im Zusammenhang mit genormten Darstellungen61
3 Konstruieren – Von der Konstruktionsvorgabe zur Einzelteilzeichnung82
3.1 Planen und Klären82
3.2 Suchen, Konzipieren und Bewerten89
3.3 Entwurf: Umlenkstützlager FECS-10 V99
3.4 Ausarbeitung111
3.5 Konstruieren im Detail mit der Bottom-up-Methode117
3.6 Teilekonstruktion im Modul Assembly („Vor-Ort“- oder „Top-down“-Konstruktion)187
4 Toleranzuntersuchung219
4.1 Die Plus-minus-Methode zur Berechnung des Schließmaßes219
4.2 Anwendung der Plus-minus-Methode an einem praxisbezogenen Beispiel228
Literaturverzeichnis236
Anhang238
Farbteil258
Register274
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