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E-Book

Flächen- und Volumenmodellierung von Bauteilen

AutorUlf Stürmer
VerlagCarl Hanser Fachbuchverlag
Erscheinungsjahr2005
Seitenanzahl204 Seiten
ISBN9783446401600
FormatPDF
KopierschutzWasserzeichen/DRM
GerätePC/MAC/eReader/Tablet
Preis19,99 EUR
Parametrische 3D-CAD-Programme sind heute das zentrale Werkzeug im Entwicklungs- und Konstruktionsprozess. Das CAD-System Pro/ENGINEER hat in der Industrie weite Verbreitung gefunden. Die neue Oberfläche von Pro/ENGINEER Wildfire bietet mit ihren grafischen Symbolen und der strukturierten Menüführung auch Anfängern einen schnellen und leichten Zugang zu den vielfältigen Modellierungsmöglichkeiten. Das vorliegende Buch stellt alle grundlegenden Modellierungstechniken und Arbeitsweisen vor. Auf Grund seines systematischen Aufbaus eignet es sich auch zum Selbststudium.

Besondere Schwerpunkte sind:

- die Handhabung des 2D-Skizzierers, insbesondere die Anwendung der Maß- und Lagebeziehungen,
- die Grundoperationen zur Volumenerzeugung: Extrudieren von prismatischen Objekten und Drehen von rotationssymmetrischen Objekten,
- das Anlegen von Punkten, Achsen und Ebenen als Hilfsgeometrie,
- komplexe Modellierungsoperationen zur Kantenverrundung, Musterbildung und Erzeugung dünnwandiger Bauteile sowie zum Einfügen von Aushebeschrägen,
- Erzeugung von Flächen unter Verwendung von räumlichen Kurven sowie die Verknüpfung von Flächen untereinander und mit Volumenobjekten.

Alle Operationen werden anhand von Beispielen aus dem Maschinenbau erläutert.

Der Autor

Dr.-Ing. Ulf Stürmer ist Professor für Konstruktionstechnik und CAD an der Hochschule Magdeburg-Stendal (FH), FB Maschinenbau und Technische Betriebswirtschaft 

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Kapitelübersicht
  1. Inhaltsverzeichnis und Hinweise zum Buch
  2. 1 Die Benutzungsoberfläche
  3. 2 Der Skizzierer
  4. 3 Extrudieren und Drehen
  5. 4 Einfache Hilfsgeometrie
  6. 5 Volumenmodellierung von Bauteilen
  7. 6 Richtlinien zur Bauteilmodellierung
  8. 7 Flächenmodellierung
  9. Stichwortverzeichnis: Tipps und Arbeitspläne
Leseprobe
2 Der Skizzierer (S. 16-17)

Mit Hilfe des Skizzierers wird die 2D-Geometrie von Querschnitten und skizzierten Bezugskurven erzeugt. Auf Querschnitten wiederum basieren die Volumenobjekte, mit denen ein Bauteil modelliert wird. Der Skizzierer kann auch als erweitertes parametrisches 2DZeichenprogramm angesehen werden. Beim Zeichnen von skizzierten Bezugskurven lernt man den Skizzierer kennen, ohne sich weiter um die Parameter der Volumenerzeugung kümmern zu müssen. Aus diesem Grund sind die ersten Übungsbeispiele nur skizzierte Bezugskurven auf einer Ebene.

2.1 Konzepte des Skizzierers

Die wesentlichen Konzepte des Skizzierers sind:

• Bezug zu vorhandener 3D-Geometrie
• Maß- und Lagebeziehungen
• Maßänderung bewirkt Geometrieänderung.
• Zunächst unmaßstäblich zeichnen.
• Zwei Bemaßungsklassen: Starke (gelbe) und schwache (graue) Bemaßung
• Linientypen mit verschiedenen Funktionen

2.1.1 Bezug zu vorhandener 3D-Geometrie

Die Linien des Querschnittes oder der Bezugskurve werden auf eine Ebene des Bauteils gezeichnet. Ihre Lage wird auf die schon vorhandene Geometrie des Bauteils bezogen. Im Fall des zunächst nur aus der Hilfsgeometrie bestehenden Bauteils sind das die beiden anderen Ebenen, mit fortschreitender Gestaltung auch Körperflächen, Achsen und Kanten.

2.1.2 Maß- und Lagebeziehungen

Der Skizzierer erkennt die „Konstruktionsabsicht" des Programmbenutzers. So werden z.B. annähernd waagerecht gezeichnete Linien horizontal ausgerichtet. Geraden werden parallel oder senkrecht zu vorhandenen Geraden ausgerichtet. Linien beginnen nach Möglichkeit auf den Endpunkten schon vorhandener Linien. Die Art der Ausrichtung der Linien untereinander wird vom Skizzierer mittels kleiner grafischer Symbole (qualitative Lagebeziehungen) gekennzeichnet. Wo es erforderlich ist, trägt das Programm Maße ein (quantitative Lagebeziehungen oder Maßbeziehungen). Auf diese Weise ist die skizzierte 2D-Geometrie immer vollständig bestimmt. Das Programm kann so die Lage aller Elemente eindeutig bestimmen.

Im Bild rechts gibt es die Lagebeziehung „senkrecht", d. h., die beiden Linien stehen im rechten Winkel zueinander.

2.1.3 Maßänderung bewirkt Geometrieänderung

Wird der Wert der Maßzahl vom Programmbenutzer geändert, so ändert sich das skizzierte Objekt entsprechend. Dabei berücksichtigt das Programm die eingetragenen Lagebeziehungen, sowie die übrigen Maße. Die Änderung wird jedoch nur wirksam, wenn sie im Einklang mit den anderen Maß- und Lagebeziehungen realisierbar ist.

2.1.4 Unmaßstäbliches Skizzieren

Da Abmessungsänderungen auf diese Weise sehr einfach sind, erübrigt es sich, sofort maßstäblich zu zeichnen. Ein Zeichenraster wird deshalb nicht benutzt. Es genügt, zunächst grob maßstäblich zu zeichnen („skizzieren").
Inhaltsverzeichnis
Vorwort6
Inhaltsverzeichnis7
Hinweise zum Buch10
1 Die Benutzungsoberfläche11
1.1 Programmstart und Grundeinstellungen11
1.2 Bauteildarstellung umschalten14
1.3 Sicht auf das Bauteil15
2 Der Skizzierer16
2.1 Konzepte des Skizzierers16
2.1.1 Bezug zu vorhandener 3D-Geometrie16
2.1.2 Maß- und Lagebeziehungen16
2.1.3 Maßänderung bewirkt Geometrieänderung17
2.1.4 Unmaßstäbliches Skizzieren17
2.1.5 Starke und schwache Bemaßung17
2.1.6 Linientypen mit verschiedenen Funktionen18
2.2 Arbeitsschritte beim Skizzieren18
2.2.1 Schritt 1: Zeichenebene und deren Orientierung festlegen19
2.2.2 Schritt 2: 3D-Bezüge auswählen20
2.2.3 Schritt 3: 2D-Geometrie erzeugen20
2.2.4 Schritt 4: Skizzierer verlassen21
2.3 Erste Übung zum Skizzieren21
2.4 Funktionen des Skizzierers26
2.4.1 Erzeugen von 2D-Geometrie27
2.4.2 Einfügen von Bemaßung28
2.4.3 Einfügen von Lagebeziehungen29
2.4.4 Wandeln von Maßen und Lagebeziehungen31
2.4.5 Konflikte beim Einfügen von Maßen31
2.4.6 Verändern von 2D-Geometrie33
2.4.7 Linientypen35
2.5 Zweckmäßige Arbeitsweise beim Skizzieren37
2.6 Übungen zum Skizzieren37
2.6.1 Konturzug einer Nocke37
2.6.2 Konturzug einer Buchse mit Nut40
2.6.3 Sechseck43
2.7 Tipps zum Skizzieren45
2.7.1 Objekte löschen45
2.7.2 Letzte graue Maße beseitigen46
2.7.3 Parallele Linien winklig machen46
2.7.4 Vergessene Bezüge nachtragen49
2.7.5 Maß- und Lagebeziehungen testen49
3 Extrudieren und Drehen50
3.1 Volumenverknüpfungen50
3.2 Funktionsleiste und Parameter51
3.3 Arbeitsschritte beim Extrudieren oder Drehen54
3.4 Wildfire-Version 2: Entkopplung von Schnitt- und Volumen- Erzeugung56
3.5 Übungen zum Extrudieren57
3.5.1 Arbeitsschritte für die drei folgenden Teile57
3.5.2 Passfeder58
3.5.3 Nocke59
3.5.4 Buchse mit Nut59
3.6 Tipp zum Drehen60
3.7 Beispiel zum Drehen61
4 Einfache Hilfsgeometrie64
4.1 Typen von Hilfsgeometrie64
4.2 Arbeitsschritte beim Einfügen65
4.3 Positionieren mit Hilfe von Maßen69
4.3.1 Benutzung der Griffe70
4.3.2 Einfügen eines Koordinatensystems73
5 Volumenmodellierung von Bauteilen77
5.1 Übung Welle77
5.2 Änderungen am Bauteil80
5.2.1 Editieren81
5.2.2 Definition Editieren83
5.2.3 Umbenennen84
5.3 Rundungen85
5.3.1 Verrundung mit unterschiedlichen Radien86
5.3.2 Verrundung mit variablem Radius89
5.3.3 Wahl des Übergangstyps90
5.4 Fasen91
5.5 Rippen93
5.6 Schrägen96
5.7 Übung einfacher Hebel99
5.7.1 Hebel extrudiert99
5.7.2 Hebel mit Rippen-Tool108
5.8 Muster (Mehrfachanordnungen)110
5.8.1 Mustertypen110
5.8.2 Bemaßungsmuster112
5.8.3 Achsenmuster119
5.8.4 Richtungsmuster120
5.9 Übungen zu Mustern121
5.9.1 Kreisförmiges Bemaßungsmuster122
5.9.2 Kreisförmiges Bemaßungsmuster128
Gruppe128
5.9.3 Ebenes zweidimensionales Bemaßungsmuster130
5.9.4 Füllmuster132
5.9.5 Ändern von Füllmustern134
5.9.6 Tabellenmuster135
5.10 Übung Ringschlüssel136
5.11 Übung Ölwanne142
5.12 Schalen-Operation154
5.12.1 Arbeitsschritte Schalen154
5.12.2 Erfolgreich Schalen155
5.12.3 Änderungen in Bauteilen mit156
Schalen-Operation156
6 Richtlinien zur Bauteilmodellierung158
6.1 Richtlinien zum Modellierungsablauf158
6.2 Weitere Qualitätsmerkmale159
7 Flächenmodellierung160
7.1 Flächenerzeugung160
7.2 Kurvenerzeugung162
7.3 Flächenmanipulation164
7.4 Flächenverknüpfung165
7.5 Beispiel geschmiedeter Hebel167
7.5.1 Hilfsgeometrie für Hebelarm169
7.5.2 Hebelarm als Zug-Verbund-KE172
7.5.3 Hebelauge als Verbund (Blend)174
7.5.4 Hebelarm mit Füllen abschließen177
7.5.5 Flächen verschmelzen und in ein Volumen177
7.5.7 Hebelauge als Zug-KE mit variablem Schnitt180
7.6.2 Arbeitsschritte im Überblick185
7.6.3 Erste Arbeitsschritte an der Flügelkappe186
7.6.4 Kurven mittels Projektion190
7.6.5 Raumkurven mittels Schneiden (Intersect)191
7.8 Skizzierte Splines200
7.9 Kurve zwischen zwei Punkten202
Stichwortverzeichnis: Tipps und Arbeitspläne204

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