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E-Book

Pro/Engineer und Pro/Mechanica

Konstruieren und Berechnen mit Wildfire 4

AutorManfred Vogel, Thomas Ebel
VerlagCarl Hanser Fachbuchverlag
Erscheinungsjahr2009
Seitenanzahl344 Seiten
ISBN9783446419933
FormatPDF
KopierschutzWasserzeichen
GerätePC/MAC/eReader/Tablet
Preis31,99 EUR

Manfred Vogel, Thomas Ebel
Pro/Engineer und Pro/Mechanica
Konstruieren und Berechnen mit Wildfire 4
5., aktualisierte Auflage

Dieses Standard-Lehrwerk in nun 5. Auflage ist auf Basis der Version Wildfire 4.0 eingehend überarbeitet und ergänzt. Inhaltlich liegt der Schwerpunkt auf typischen Konstrukteurstätigkeiten wie der Entwurf von Baugruppen und Einzelteilen, die Simulation ihrer Bewegungsabläufe sowie einfache Festigkeitsberechnungen. Außerdem wird gezeigt, wie sich mit dem Mechanismus-Modul von Pro/Engineer bewegliche Baugruppen konstruieren und analysieren lassen.

Die Autoren konzentrieren sich auf die wesentlichen Funktionen und zeigen anhand zahlreicher, meist durchgängiger Konstruktions- und Berechnungsbeispiele aus dem Maschinenbau typische Arbeitsweisen auf.

Das Buch wendet sich in erster Linie an Studierende und Lehrkräfte des Maschinenbaus an den Hochschulen und an im Beruf stehende Konstrukteure, die bereits erworbene Kenntnisse selbstständig erneuern, vertiefen oder erweitern wollen.

Im Internet unter www.fho-emden.de/~thoebel/proe finden Sie:

- alle CAD-Dateien der im Buch behandelten Bauteile und Baugruppen (sowohl mit der kommerziellen wie auch mit der akademischen Version ab Wildfire 3.0 zu öffnen)
- Leitfäden für die Arbeit mit Pro/Engineer und Pro/Engineer Mechanica
- Konfigurationsdateien

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Leseprobe

3 Einführung in die Arbeit mit Pro/ENGINEER (S. 27)

Nun beginnt die praktische Arbeit mit Pro/ENGINEER! Damit bereits die ersten Anfänge auch „Spaß“ machen und man das Gefühl haben kann, etwas Sinnvolles und Praxisgerechtes zu modellieren, wurde ein reales Beispiel aus der Praxis gewählt: eine pneumatische Schwenkeinheit der Firma Schunk GmbH & Co. KG Spann- und Greiftechnik aus Lauffen am Neckar. Die Firma Schunk hat uns freundlicherweise für die Verwendung einer Schwenkeinheit als Schulungsbeispiel die Freigabe gegeben, wofür wir uns an dieser Stelle nochmals sehr herzlich bedanken. Selbstverständlich wurde die Schwenkeinheit nicht eins zu eins übernommen, sondern in sehr vielen Punkten vereinfacht. Auch sind alle Angaben zu Werkstoffen, Oberflächen sowie Maß-, Form- und Lagetoleranzen frei erfunden. Ein realer Nachbau ist somit selbstverständlich nicht möglich.

Trotzdem bietet sich so dem Leser die Möglichkeit, ein reales Beispiel aus der Praxis eines Maschinenbaukonstrukteurs von der Modellierung der Einzelteile über die Erstellung von Baugruppen bis zur Generierung der Fertigungszeichnungen als Prozesskette kennenzulernen. Zwischendurch werden auch weitere Beispiele eingeflochten, anhand derer einige Vorgehensweisen und Programmfeatures erklärt werden, die sich nicht oder nicht ausreichend am Schulungsbeispiel vermitteln lassen. Im weiteren Verlauf des Buches werden geforderte Mausklicks durch folgende einfache Symbole gekennzeichnet:

Linke Maustaste
Mittlere Maustaste
Rechte Maustaste

Wenn von einem Mausklick ohne nähere Spezifizierung die Rede ist, dann ist die linke Maustaste gemeint! Darüber hinaus sind viele Buttons als Icons in der Randspalte abgebildet, die an der jeweiligen Stelle betätigt werden müssen.

3.1 Ein neues Teil erzeugen

Wir beginnen mit dem Gehäuse der Schwenkeinheit. In den folgenden Abschnitten wird die grundsätzliche Vorgehensweise beim Modellieren detailliert erklärt. Im weiteren Verlauf werden die Beschreibungen dann weniger ausführlich sein. Im Anschluss an die Modellierung der ersten Teile werden einige Details näher erläutert, und der Leser hat die Gelegenheit, zusätzliche Übungen zum Skizzierer und zum Modellieren durchzuführen, um routinierter im Umgang mit Pro/E zu werden.

Blick ins Buch
Inhaltsverzeichnis
Vorwort zur fünften Auflage6
Inhalt8
1 Einleitung12
2 Grundlagen14
2.1 Pro/ENGINEER-Hauptfenster14
2.2 Dateisystem16
2.3 Menüleiste16
2.4 Objektarten19
2.5 Systemleiste19
2.6 Mausfunktionen20
2.7 Systemeinstellungen22
2.7.1 Bildschirmanpassungen22
2.7.2 Die config.pro-Datei24
2.7.3 Umgebungseinstellungen25
2.7.4 Mögliche Installationsprobleme25
2.8 Dateiwiederherstellung26
3 Einführung in die Arbeit mit Pro/ENGINEER28
3.1 Ein neues Teil erzeugen28
3.1.1 Extrusionskörper30
3.1.2 Rotationskörper42
3.2 Details zum Skizzierer46
3.2.1 Funktionen im Skizziermodus46
3.2.2 Implizite Annahmen49
3.2.3 Tipps zum Skizzierer50
3.3 Bezugselemente erzeugen51
3.3.1 Bezugsebenen51
3.3.2 Bezugsachsen53
3.3.3 Bezugspunkte53
3.4 Messfunktionen54
3.5 Übungen55
3.5.1 Übung 1: Anschlag55
3.5.2 Übung 2: Deckel56
3.5.3 Übung 3: Kolben58
3.5.4 Übung 4: Hülse60
4 Pick-and-Place-Elemente62
4.1 Bohrungen62
4.1.1 Gerade Bohrungen62
4.1.2 Standardbohrungen66
4.1.3 Skizzierte Bohrungen68
4.2 Muster70
4.2.1 Lineares Mustern70
4.2.2 Lineares Mustern mit alternativer Richtungsangabe73
4.2.3 Radiales Mustern74
4.2.4 Referenzmuster75
4.3 Rundungen76
4.4 Fasen77
4.5 Schale78
4.6 Rippen80
4.7 Schrägen82
4.8 Übungen83
4.8.1 Übung 1: Vervollständigung des Gehäuses83
4.8.2 Übung 2: Gussteilschrägen91
4.8.3 Übung 3: Vervollständigung des Kolbens93
4.8.4 Übung 4: Vervollständigung des Anschlages96
5 Fortgeschrittene Funktionen98
5.1 Zug-KE98
5.1.1 Zug-KE mit variablem Schnitt98
5.1.2 Spiralförmiges Zug-KE103
5.2 Bemaßungseigenschaften106
5.3 Beziehungen108
5.4 Familientabellen110
5.4.1 Beispiel Ölschauglas110
5.5 Bauteileigenschaften114
5.5.1 Materialzuweisung114
5.5.2 Einheiten115
5.5.3 Toleranzen116
5.6 Farbe117
5.7 Anmerkungen118
5.7.1 Notizen118
5.7.2 Oberflächengüte119
5.8 Kosmetikelemente (Außengewinde)120
5.9 Automatisches Runden122
5.10 Übungen123
5.10.1 Übung 1: Vervollständigung des Ritzels123
5.10.2 Übung 2: Toleranzen126
5.10.3 Übung 3: Modellierungsübung Ölwanne129
6 Baugruppen136
6.1 Grundlagen136
6.2 Modellparameter137
6.3 Verwendung von Kauf- und Normteilen138
6.4 Einbaubedingungen140
6.4.1 Gelenkdefinition142
6.4.2 Parameteranzeige im Modellbaum144
6.5 Zusammenbau der Schwenkeinheit146
6.5.1 Unterbaugruppe Gehäuse146
6.5.2 Unterbaugruppe Kolben150
6.5.3 Unterbaugruppe Anbauteile/Skelettmodell151
6.5.4 Unterbaugruppe Ritzel155
6.5.5 Vervollständigung der Schwenkeinheit156
6.6 Explosionsdarstellung159
6.7 Stücklisten162
7 Zeichnungserstellung164
7.1 Beispielbauteil164
7.1.1 Ansichtsmanager/Schnittdefinition165
7.2 Erste Schritte167
7.2.1 Zeichnungsrahmen167
7.2.2 Zeichnungsmaßstab168
7.3 Ansichten168
7.3.1 Basisansicht erstellen168
7.3.2 Projektionsansicht erstellen168
7.3.3 Schnittansichten169
7.3.4 Ansichten verschieben171
7.3.5 Ansichtsdarstellung171
7.4 Details ein-/ausblenden172
7.5 Manuelles Bemaßen174
7.5.1 Anordnen von Bemaßungen174
7.6 Ausgabe von Zeichnungen175
8 Einführung in das Modul Pro/ENGINEERMechanismus176
8.1 Vorbereitung der Baugruppe im Modul Standard177
8.2 Ziehen181
8.3 Gelenkachs-Einstellungen182
8.4 Erste Schritte im Modul Mechanismus183
8.5 Antriebe definieren185
8.5.1 Servomotoren186
8.5.2 Linearmotoren187
8.6 Anfangsbedingungen festlegen187
8.7 Informationen zu Mechanismus-Elementen anzeigen188
8.8 Masseneigenschaften definieren188
8.9 Gravitation definieren189
8.10 Definition und Ausführung einer Analyse190
8.11 Messergebnisse der Analysen generieren191
8.12 Lasten zu Pro/MECHANICA übertragen192
8.13 Vollständiger Bewegungsablauf mit Linearmotoren193
8.14 Abspielen der Analyse194
8.15 Übung: Schwenkeinheit195
9 Schnittstellen198
9.1 Allgemeines198
9.2 Schnittstellen in Pro/ENGINEER200
9.3 Die STL-Schnittstelle204
9.4 Schnittstelle zur NC-Bearbeitung206
10 Grundlagen von Pro/MECHANICA208
10.1 Was kann Pro/MECHANICA?208
10.2 Geometric Element Analysis und FEM210
10.3 Arbeitsmodi von Pro/MECHANICA214
10.4 Bestandteile eines FEM- bzw. GEA-Modells215
10.4.1 Geometrisches Modell215
10.4.2 Einheitensystem218
10.4.3 Materialeigenschaften221
10.4.4 Lagerung224
10.4.5 Koordinatensysteme227
10.4.6 Belastungen228
10.4.7 Bereiche238
11 Bauteile mit geometrischen Elementenmodellieren240
11.1 Vom Konstruktions- zum Berechnungsmodell240
11.2 Steuerung der Vernetzung245
11.3 Balkenelemente verwenden251
11.4 Feder- und Massenelement256
11.4.1 Federelement256
11.4.2 Massenelement257
11.5 Verbindungen258
12 Durchführen von Analysen in Pro/MECHANICA260
12.1 Definieren einer Analyse260
12.1.1 Statische Analyse261
12.1.2 Modalanalyse263
12.1.3 Kontaktanalyse264
12.2 Ausführen der Berechnung265
13 Optimierung von Bauteilen268
13.1 Grundlagen268
13.2 Definition von Optimierungsstudien in Pro/MECHANICA270
13.3 Sensitivitätsstudien274
14 Ergebnisse auswerten276
14.1 Statusfenster276
14.2 Grafische Ergebnisdarstellung279
14.3 Anzeigen der Ergebnisse von Optimierungsstudien284
14.4 Ergebnisdateien von Pro/MECHANICA286
15 Berechnungsbeispiele290
15.1 Allgemeine Hinweise290
15.2 Beispiel 1: Winkelhebel290
15.3 Beispiel 2: T-Stück295
15.4 Beispiel 3: Druckbehälter298
15.5 Beispiel 4: Modalanalyse299
15.6 Beispiel 5: Modell mit Balkenelementen302
15.7 Beispiel 6: Schlitten einer Werkzeugmaschine(Ausnutzung von Struktursymmetrie)307
15.8 Beispiel 7: Helix310
15.9 Beispiel 8: Berechnung von Baugruppen (Verbindungen)312
15.10 Beispiel 9: Baugruppe Gelenk (Kontaktanalyse)315
15.11 Beispiel 10: Übernahme von Daten aus demMechanismus Modul318
15.12 Beispiel 11: Optimierungsrechnung323
Anhang328
Index340

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