3D-CAD (2): Teile modellieren 22.07.2013, 06:41

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In Schritten wird erklärt, wie man SOLIDWORKS öffnet, wie man im Skizziermodus arbeitet, wie man im Featuremodus arbeitet, wie man mit Bohrungen und Fasen umgeht.

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3D-CAD (2)

Vorbemerkung: Wenn wir im Folgenden von Programm reden, meinen wir das SOLIDWORKS-Zeichenprogramm 2012/2013, Studentenversion. (Da inzwischen die Version 2013/14 vorliegt, werden wir zu einem späteren Zeitpunkt die Beiträge dieser Version anpassen.)

Beim Arbeiten mit 3D-CAD ist »Zeichnen« nicht mehr der passende Ausdruck. Der damit befasste Schüler, der Technische Zeichner, der Ingenieur tritt vielmehr in Interaktion mit einer 3D-Konstruktionssoftware und modelliert dabei auf elektronische Weise Teile, die auf dem Bildschirm perspektivisch dargestellt werden.
Diesem Tun musste der Technische Zeichner alter Prägung notwendigerweise zum Opfer fallen: In der neuen 3D-CAD-Welt ist seine Berufsbezeichnung »Technischer Produktdesigner« (–> http://de.wikipedia.org/wiki/Technischer_Produktdesigner). Trotzdem erlauben wir uns, hier und dort den Begriff »Zeichnen« zu verwenden.
Sie mit 3D-CAD vertraut zu machen, ermöglichte uns die Firma SOLIDWORKS, die uns das Programm zu Verfügung stellte. Wir bedanken uns sehr dafür. Schüler und Studenten können bei SOLIDWORKS kostenlose Testversionen beantragen. Näheres dazu unter http://www.mbcad-ausbildung.de/SolidWorks-fuer-Studenten.

3D-CAD (2.1): Teile modellieren

Der tec.LEHRERFREUND gibt zunächst eine Einführung in den Umgang mit 3D-CAD. Sein erstes Ziel ist die Erstellung einiger (einfacher) Bauteile. Ihre Bemaßung berücksichtigen wir zunächst nicht.
Auf die Baugruppe und die 2D-Zeichnung gehen wir später ein.
Anmerkungen: Zahlen in Rechteckklammern beziehen sich auf die Bilder mit denselben Nummern.
Kursiv geschriebene Begriffe sind Begriffe, Befehle, Bezeichnungen u. Ä. aus dem SOLIDWORKS-Programm.

Der erste Schritt:
Startet man durch Klick auf das SOLIDWORKS-Logo das Programm, dann erscheint ein leeres, graues Programmfenster mit der Aufschrift SOLIDWORKS. Oben links erkennen wir den roten SOLIDWORKS-Würfel mit dem waagrecht angelegten Menü und der folgenden Symbolleiste [1]. Ist der Stecknadelkopf am Ende der Leiste gepinnt, dann wird das Menü immer angezeigt. 

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Das Menü:
Die Symbole, auch als Schaltflächen bezeichnet, sind: Neues Dokument öffnen, ein schon bestehendes Dokument öffnen, ein Dokument speichern, ein Dokument drucken, Arbeitsschritte rückgängig machen, bestimmte Elemente auswählen. Ampel: ein Teil (z. B. nach einer Änderung) neu aufbauen, Kurzinformationen, Optionen. Mit Pfeilen neben diesen Schaltflächen lassen sich weitere Funktionen aufklappen.
Klicken wir das erste Symbol (Icon), ein Papierblatt, an, dann erscheint das Dialogfeld Neues SOLIDWORKS Dokument mit drei Icons: Teil, Baugruppe, Zeichnung [2]

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Wir wählen Teil und bestätigen mit OK. Die graue SOLIDWORKS-Fläche verschwindet und macht einer hellen Editorfläche, auch Benutzeroberfläche, Platz.
Diese Fläche ist gewissermaßen unser Zeichenblatt. Um den Editor herum sind nach den beschriebenen Schritten weitere Felder aufgetaucht, z. B. der BefehlsManager.

Wir wollen ein einfaches Teil zeichnen. Es ist die Achse aus der Baugruppe Stößelantrieb (Zeichnung im Beitrag 3D-CAD (1): Maschinen helfen zeichnen und konstruieren). Am Ende der Prozedur wird sie in Perspektive, also als 3D-Teil vor uns liegen oder stehen. Wir modellieren sie hier zunächst als einfachen Zylinder ohne Ringnuten und speichern sie unter Hülse ab.

Der zweite Schritt:
Wir gehen auf die Skizzierebene, indem wir im Befehlsmanager das Symbol Skizze [3] wählen. Im Skizzier-Menü klicken wir den Kreis an. 

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Jetzt zeigt sich uns ein Bild mit drei Ebenen [4]. Es besagt: Wir können den Kreis nicht in den leeren Raum zeichnen, sondern müssen ihm eine Ebene zuweisen: Vorne oder oben oder rechts. In Zukunft heißt dies: Jede Skizze, die wir zeichnen, benötigt eine dieser Ebenen. 

  4

Welche Auswirkung die Ebenenwahl auf die Position des Kreises bzw. später auf die des Zylinders hat, zeigt die Ebenenskizze [4].
Wir wählen die Ebene vorne; dann liegt der perspektivische Zylinder später in einer Position, die von rechts hinten nach links vorne geht.
Mit der Ebenenwahl sind im Editor zwei rote, senkrecht aufeinander stehende Pfeile entstanden. In ihrem Schnittpunkt liegt der Ursprung [5]

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Skizzierebene: Beim Klicken auf den Kreis nimmt der Cursor die Form eines Bleistifts mit angehängtem Kreis an. Wir setzen die Bleistiftmitte in den Ursprung. Zieht man den Bleistift vom Ursprung weg, dann bildet sich ein immer größer werdender Kreis [7]. Beim Ziehen wird der jeweilige Durchmesser angegeben. Wir wählen einen Kreis mit etwa 12 mm Durchmesser, und bestätigen durch Klicken im PropertyManager auf das grüne Häkchen [6]
Der Kreis [7] hat eine blaue Farbe; dies bedeutet, dass er - wie wir im Propertymanager nachlesen können - »nicht definiert« ist. Das heißt, es fehlt ihm eine Information. Die Information wäre der Durchmesser, den wir noch zu bemaßen hätten. Danach nimmt er eine schwarze Farbe an, das Zeichen dafür, dass er »voll definiert« ist. In diesem Zustand kann man ihn nicht mehr verschieben.

 

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In der oberen linken Symbolleiste [1] gehen wir auf Speichern (Diskettensymbol) und geben dem Teil den Namen Hülse. 

Der dritte Schritt:
Wir beenden die Skizzierebene durch Klick auf Skizze beenden [3] und öffnen die Features-Ebene. Im BefehlsManager wählen wir Linear ausgetragener Aufsatz [8] an.

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Das ist die Funktion, mit der wir den Kreis zum Zylinder ausziehen (austragen, extrudieren). Damit wird auch die Bedeutung der Skizze klar: Sie ist nichts anderes als der Querschnitt eines Volumenkörpers. Im PropertyManager geben wir neben D1 [10] die Länge 32 mm ein (anstelle der im Moment angebotenen 10 mm) und schließen mit dem grünen Häkchen ab. Der anfangs gelbe Zylinder [9] (gelb heißt immer: temporär, unfertig) nimmt dabei eine graue Farbe an [11]. Wahrscheinlich liegt unser Zylinder nun sehr ungeschickt im Editor und ist zudem zu groß. Ein Klick auf die linke Lupe in der mittleren Symbolleiste [12] bringt dies in Ordnung. Dieses Menü wird auch als Headup-Menü bezeichnet.

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Der vierte Schritt: 
Wir benötigen jetzt noch die Bohrung und die beiden Fasen.

Zuvor ein Tipp: Der nach links gebogene blaue Pfeil [13] in der oberen Symbolleiste ist dafür da, Schritte rückgängig zu machen. 

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Bohrung.
Skizziermodus wählen. In die linke, dunklere Kreisfläche hineinklicken. Kreis anklicken. Ursprung erscheint; von dort aus Kreis mit etwa 8 mm Durchmesser ziehen. Bestätigen mit grünem Haken.

Featuresmodus: Linear ausgetragener Schnitt [14] anwählen. Diese Funktion erzeugt Aushöhlungen aller Art. 

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Am hinteren Ende des Zylinders wird das Ende der Bohrung angezeigt. Mit Häkchen bestätigen. Der graue Zylinder hat nun eine Bohrung.  
Fase.
Featuresmodus wählen: In der vorderen Kreisfläche des Zylinders die Außenkante anklicken.
Pfeil neben Verrundung [15] anklicken, Fasensymbol klappt auf. Dieses anklicken. Die im PropertyManager mit 10 x 45° vorgeschlagene Fase auf 1 mm verkleinern und bestätigen (grüner Haken).
Durch Bestätigen entsteht Bild 3D-1

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Das Programm fügt zum Dateinamen die Dateinamenserweiterung.sldprt hinzu und speichert die Datei.

Wollen wir in die Hülse hineinschauen, können wir eine Schnittansicht erstellen.
Ein Klick auf das Symbol Schnittansicht [12] in der mittleren Symbolleiste legt auf den Stufenbolzen eine Ebene mit vier Feldern. Gleichzeitig bietet der PropertyManager weitere Ebenen an, in die der Schnitt gelegt werden kann. Wir haben Ebene rechts gewählt.
Durch OK = Bestätigen [6] entsteht Bild 3D-2

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