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E-Book

Unigraphics NX 4

Modellierung von Freiformflächen

AutorWalter Hogger
VerlagCarl Hanser Fachbuchverlag
Erscheinungsjahr2006
Seitenanzahl276 Seiten
ISBN9783446409088
FormatPDF
KopierschutzWasserzeichen/DRM
GerätePC/MAC/eReader/Tablet
Preis39,99 EUR
Dieses Praxisbuch ist für Unigraphics/NX-Anwender geschrieben, die das Gebiet der Freiformflächen (Free Form Features) betreten haben oder betreten wollen. Da diese Art von Flächen und Körpern in zahlreichen Branchen zum Einsatz kommt, ist das Buch für Flugzeugbauer und Automobilisten ebenso geeignet wie für Konstrukteure im Bereich der Konsumgüterindustrie, des Formenbaus im Allgemeinen und für Studenten dieser Fachbereiche.

Es wird vorausgesetzt, dass der grundsätzliche Umgang mit Unigraphics/NX bereits bekannt ist.

Der Weg zu den Funktionen wird in den Dialogsprachen deutsch und englisch beschrieben, wobei die Version NX 4 als Basis dient. Auch Anwender, die ältere Programmversionen (z.B. NX 2, NX 3) einsetzen, werden sich mit den Angaben und Funktionsbeschreibungen zurecht finden.

Das Buch beschreibt nach Klärung einiger grundlegender Begriffe die Erstellung und nachträgliche Veränderung von Kurven, Flächen und Körpern, die unter den Begriff "Freiformgeometrie" fallen. Dazu gehört auch die Analyse der Ergebnisse.

Den Abschluss bildet ein Kapitel mit praktischen Tipps, die der Autor während seiner langjährigen Konstruktions- und Schulungserfahrung gesammelt hat.

Der Autor

Walter Hogger arbeitet seit 1985 mit Unigraphics/NX. Dabei begann er bei der Firma Mc Auto (später Mc Donnell Douglas) als CAD-Trainer und hat alle Entwicklungsschritte der seither erschienenen 21 Programmversionen bis zur NX 4 miterlebt. Seit 1999 ist er Inhaber der Firma HBB Engineering GmbH in Anger. 

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Leseprobe
3 Kurven (S. 25-26)

Dieses Kapitel beschreibt die Erstellung und Veränderung von Kurven, die mit Freiformflächen zu tun haben. Auf die einfachen Kurven wie Linien, Kreise, Rechtecke, Polygone etc. sowie auf die Erstellung von abhängigen Kurven und Skizzen wird bewusst verzichtet. Hier sei noch einmal auf die einschlägige Literatur verwiesen, die diese Basisfunktionen beschreiben.

Sehr häufig entstehen aus Kurven oder aus einem „Kurvengerippe" Flächen. Die Kurven sind somit Ausgangselemente für die Flächen. Das ist der Grund, weshalb die Kurven vor den Flächen besprochen werden. Da es aber auch Kurven gibt, die erst entstehen können, wenn Flächen vorhanden sind (Schnittkurven, Projektionen, Offset-Kurven in der Fläche), wird die Trennung der beiden Kapitel nicht so strikt möglich sein können. Ein gewisser Mix zwischen Kurven und Flächen bzw. ein Vorgriff auf die Flächen wird daher nicht zu vermeiden sein.

Die Reihenfolge der nachfolgenden Beschreibungen ist an die Reihenfolge der einzelnen Icons in der obigen Toolbar angelehnt.

Der Aufbau der Beschreibungen der einzelnen Funktionen lehnt sich ein wenig an die Originaldokumentation von UNIGRAPHICS an ( Hilfe > Neuheiten, Help > What’s New Guide), geht aber auch darüber hinaus, indem auf Einsatzgrenzen und „Fallen" der Funktionen hingewiesen werden soll, sofern sie mir bekannt sind. Der grundsätzliche Aufbau der Funktionsbeschreibungen folgt meist dem Schema:

• Wo findet man die Funktion, wie sieht das Icon dazu aus?
• Was macht die Funktion grundsätzlich?
• Wozu kann man die Funktion nutzen?
• Grenzen der Funktion, Tipps & Tricks für die Bedienung, „Fallen"

3.1 Ellipse (Ellipse)

Einfügen > Kurve > Ellipse
Insert > Curve > Ellipse

Die Ellipsenfunktion fragt erst nach dem Mittelpunkt der Ellipse, danach erscheint folgendes Menü:

Wie die einzelnen Werte zu verstehen sind, kann nachstehender Abbildung entnommen werden.

Die Ellipse ist eine Kurvenform, die uns später bei den Flächenverrundungen als Option angeboten werden wird. Bei den „technischen Flächen" wird die Funktion oft als Querschnittform benutzt. Auch entstehen Ellipsen, wenn elastische Rohre oder Schläuche zusammengedrückt werden (Auspuffkrümmer, O-Ringe in gequetschter Einbaulage etc.). Dabei geht es häufig darum, bei mangelndem Platzangebot für einen kreisförmigen Querschnitt auf eine elliptische Form auszuweichen. Der Übergang von einem Kreis zu einer Ellipse wird daher in der Praxis oft gefordert.

Bei den Designerflächen ist die Ellipse meist „interessanter" als ein Kreis, da mit diesem Übergang ein „sanfterer Auslauf" erreicht werden kann.

Bei der Eingabe der Ellipsenwerte wird nach der kleinen und großen Halbachse (Semimajor, Semiminor) gefragt, nicht nach der Gesamtbreite oder Gesamthöhe!

Mathematikfrage: Wenn man zu einer Ellipse eine Offset-Kurve (Offset Curve) erstellt, ist das Ergebnis dann wieder eine Ellipse?

Antwort: Nein, es entsteht ein Spline. (Die genaue Begründung für diese Lösung ist in den Mathematikbüchern zu finden, es hängt wohl mit der Definition der Brennpunkte zusammen, die bei einer Offset- Kurve nicht mehr eindeutig sind.)
Inhaltsverzeichnis
Vorwort6
Inhalt8
1 Einführung10
2 Grundlagen16
2.1 G0, G1, G2, G3, tangential, krümmungsstetig16
2.2 Konstruktionskurve (Spine)18
2.3 Modelltoleranz (Modeling Tolerance)19
3 Kurven26
3.1 Ellipse (Ellipse)26
3.2 Parabel (Parabola), Hyperbel (Hyperbola)28
3.3 Allgemeiner Kegelschnitt (General Conic)29
3.4 Spirale (Helix)31
3.5 Regelkurve (Law Curve)34
3.6 Spline (Spline)35
3.7 Bearbeiten eines Splines (Edit Spline)41
3.8 Studio Spline48
3.9 Fit Spline49
3.10 Offset-Kurve50
3.11 Überbrückungskurve ( Bridge Curve)51
3.12 Kurve vereinfachen (Simplify Curve)54
3.13 Kurve verbinden (Join Curve)55
3.14 Kurve projizieren (Project Curve)56
3.15 Kurve spiegeln (Mirror Curve)58
3.16 Kombinierte Projektion ( Combined Projection)59
3.17 Schnittkurve (Intersection Curve)60
3.18 Schnittkurve (Section Curve)61
3.19 Kurve extrahieren (Extract Curve)64
3.20 Offset in Fläche (Offset in Face)69
3.21 Auf-/Abwickeln (Wrap/Unwrap)71
3.22 Ebene (Plane)72
3.23 Punktesatz (Point Set)74
4 Flächen76
4.1 Regelfläche (Ruled)77
4.2 Kurven (Through Curves)82
4.3 Kurvengitter (Through Curve Mesh)85
4.4 Überbrücken (Bridge)91
4.5 Entlang Führung extrudieren (Sweep along Guide)93
4.6 Extrudiert (Swept)95
4.7 Schnittkörper (Section Body)101
4.8 Oberfläche mit n Seiten (N-Sided Surface)114
4.9 Übergang (Transition)117
4.10 Erweiterung (Extension)119
4.11 Regelerweiterung (Law Extension)122
4.12 Silhouettenflansch (Silhouette Flange)123
4.13 Offset-Fläche (Offset Surface)125
4.14 Schrupp-Offset (Rough-Offset)127
4.15 Aufpolstern (Quilt)129
4.16 Globale Formgebung (Global Shaping)131
4.17 Getrimmter Flächenkörper (Trimmed Sheet)135
4.18 Trimmen/Verlängern (Trim and Extend)137
4.19 Mittelfläche (Midsurface)139
4.20 Fremd (Foreign)141
4.21 Begrenzte Ebene (Bounded Plane)141
4.22 Zusammenfügen (Sew)142
4.23 Fläche verstärken (Thicken Sheet)147
4.24 Flächen zu Körper-Assistent (Sheets to Solid Assistant)149
4.25 Geometrie extrahieren (Extract Geometrie)150
4.26 Fläche aus Kurven (Sheet from Curves)152
4.27 Kugelförmige Ecke (Spherical Corner)152
4.28 Flächenverrundung (Face Blend)153
4.29 Weiche Verrundung (Soft Blend)159
4.30 Verrundungsfläche (Fillet)162
4.31 Patchkörper (Patch Body)163
4.32 Körper vereinfachen (Simplify)165
4.33 Fläche teilen (Divide Face)167
4.34 Flächen verbinden (Join Face)169
4.35 Durch Punkte (Through Points)170
4.36 Durch Pole (From Poles)173
4.37 Durch Punktewolke (From Point Cloud)174
4.38 Freiform (Free Form Shape)176
5 Flächen bearbeiten178
5.1 Definitionspunkt verschieben (Move Defining Point)178
5.2 Pol verschieben (Move Pole)181
5.3 Vergrößern (Enlarge)182
5.4 Isoparametrisches Trimmen/Teilen (Isoparametric Trim/Divide)184
5.5 Flächenbegrenzung (Sheet Boundary)186
5.6 Grad ändern (Change Degree)189
5.7 Steifigkeit ändern (Change Stiffness)190
5.8 Kante ändern (Change Edge)191
5.9 Normale umkehren (Reverse Normal)199
6 Analyse202
6.1 Minimaler Radius (Minimum Radius)203
6.2 Flächeneigenschaften (Face Properties)204
6.3 Geometrische Eigenschaften (Geometric Properties)205
6.4 Masseeigenschaften (Mass Properties)206
6.5 Erweiterte Masseeigenschaften (Advanced Mass Properties)207
6.6 Analyse > Kurve, Form, Fläche (Analysis > Curve, Shape, Face)210
6.7 Abweichungsanalyse223
6.8 Form analysieren (Shapeanalysis)233
6.9 Geometrie überprüfen (Examine Geometry)248
6.10 Modellvergleich (Model Compare)254
7 Praxistipps258
7.1 Arbeiten Sie sauber!258
7.2 Beachten Sie das Kurvengitter!260
7.3 Streben Sie Flächen mit vier Rändern an!261
7.4 Think big!262
7.5 Zwingen Sie Freiformflächen nicht um Ecken herum!263
7.6 Vermeiden Sie s-förmige Flächen!264
7.7 Prüfen Sie häufig Ihr Modell auf Fehler!264
7.8 Arbeiten Sie sich schrittweise an gute Flächen heran!265
7.9 Benutzen Sie die „Schürzentechnik“266
Index268

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