Grundlagen geometrisches Zeichnen - CAD. E1: Grundlagen des geometrischen Zeichnens (14)

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1 : des geometrischen Zeichnens (14) Die Schüler lernen die Skizze als wich2ge Voraussetzung zur Analyse und Modellierung konstruk2ver Problemstellungen kennen. Dabei eignen sie sich die des geometrischen Zeichnens an, setzen verschiedene Linienarten ein und achten auf Sauberkeit und Präzision. Freihand und Rasterskizzen anfer2gen Geometrische Körper als Raumbilder zeichnen Formveränderungen an Grundkörpern erkennen und darstellen Einfache Werkstücke analysieren, beschreiben und zeichnen Freihandzeichnen 1

2 Es gibt Dinge, die sind vom Gefühl ganz schwer einzuschätzen: Schräge Linien, wegen der Winkel und runde Linien wie Ellipsen. Hüllen aus geraden Linien helfen; die Endpunkte von Schräglinien werden in einem rechtwinkligen Hilfslinienraster angesteuert, dann wird verbunden. Zeichnen Sie Grundkörper, wie die unten gezeigten mit sorgfäl2gen Freihandlinien Quader Pyramide Zylinder Kegel Würfel Pyramidenstumpf Rohr Kegelstumpf 2

3 Zeichnen Sie die Veränderungen, indem Sie sie jeweils auf der typischsten Seite anreißen 3

4 Beispiele für Isometrische Rasterskizzen Beispiele für Isometrische Rasterskizzen Punkte oder Linienraster, Karoraster, Isometrie Raster Material zur Rasterskizze: hwp://www.realschule.bayern.de/lehrer/dokumente/untmat/ tz/ak cad/tzcad/kirbauii/inhkir.htm 4

5 : des Computer Aided Design CAD (14) Ausgehend von Freihandskizzen setzen die Schüler ein 3D-CAD-System ein und erkennen dabei Klassen, Attribute und Methoden. Sie nehmen einfache Veränderungen an 3D-Modellen vor. Sie leiten 2D-Ansichten zur Wiedergabe technischer Informationen ab. Ein 3D-CAD-System zur Konstruktion von Volumenmodellen einsetzen Veränderungen an 3D-Modellen als additive und subtraktive Verknüpfungen erkennen Durch geeignete Methoden die Attributwerte von 3D-Modellen verändern 2D-Ansichten aus 3D-Modellen ableiten Objektorientierung eine Methode zur Erfassung der Wirklichkeit und ein Bindeglied zwischen CAD und Informatik Objekt: Ein Objekt ist nur einmal vorhanden und hat einen individuellen Namen. Es ist nicht notwendig, dass man ein Objekt in die Hand nehmen kann. Es genügt, wenn es von anderen Objekten eindeutig unterscheidbar ist. Klasse: Eine Klasse ist ein Überbegriff für eine Gruppe von Objekten mit vergleichbaren Eigenschaften. Eine Klasse ist ein Bauplan, nach dem verschiedene Objekte realisiert werden können. 5

6 Darstellung von Klassen und Objekten Die Befehle in einem Computerprogramm repräsentieren die Klassen. Die Dinge, die mit diesen Befehlen erzeugt werden, sind Objekte. So entstehen CAD-Grundkörper als Sweeps 6

7 Weitere Informationen zum Selbstlernen unter: 7

8 Die Entstehung von Raumkörpern Bool sche Operationen Differenz Schnittmenge Vereinigung Kugel \ Würfel Kugel Würfel Kugel Würfel Wenn man das nicht mit der Mengenlehre darstellt, sondern als logische Verknüpfung, dann gehört ein Punkt dann zum Volumen, wenn... NOT AND OR... er der Kugel,... er der Kugel und... er der Kugel oder dem nicht aber dem dem Würfel Würfel angehört. Würfel angehört. angehört. 8

9 Bool sche Operationen bei der Arbeit mit Solid Edge Befehle zur Erzeugung von Volumen Das erzeugte Volumen wird automatisch zum vorhandenen Volumen hinzugefügt, Befehle zur Wegnahme von Volumen Das beschriebene Volumen wird automatisch vom vorhandenen Volumen abgezogen. Die EdgeBar listet alle Sweeps auf, wie sie nacheinander addiert bzw subtrahiert wurden. Für weitere Additionen oder Subtraktionen lassen sich Profilebenen aus ebenen Fläche ableiten Schema der Verbindung der Sweeps mit bool schen Operationen. 9

10 Konstruiert wird heute grundsätzlich dreidimensional. Die Daten der virtuellen Modelle kann man mit den Daten von Einkauf, Verkauf, Werbung usw verbinden. Außerdem werden virtuelle Tests möglich, die teure Prototypen serienweise ersetzen. Trotzdem sind die technischen Zeichnungen, wie man sie gewohnt ist, als Kommunikationsmittel noch lange nicht überflüssig. Man kann sie in CAD nach der Geo- metrie der räumlichen Modellen errech-nen lassen. Wegen der Räumlichkeit der Modelle und der Flächigkeit der Zeichnungen bestehen auch zwischen den Part- und den Draftdateien entscheidende Unterschiede. Ein eingebautes Konver-tierungsprogramm übersetzt. Der Zeichnungsansichts-Assistent greift auf die gespeicherte Festplattendatei zu und errechnet für besondere Standpunkte Ansichtszeichnungen, die nach DIN-Normen mit den entsprechenden Linien dargestellt werden. Jede Ansicht ist zu einer Gruppe zusammenge-fasst. Die Linien lassen sich in der Standardform nicht einzeln manipulieren. Der Assistent kann aber nach einer Änderung der Raumgeometrie die Ansichtsdarstellung mit einem Klick neu errechnen. 10

11 Die Klassen in einer Technischen Zeichnung auf Papier sind Punkte und Linien und Flächen. Oft werden Punkte gerade verbunden; eine Bézierkurve verwendet einen Algorithmus, um Bögen als Verbindung zu berechnen. Exakt mit einem geschlossenen Linienzug verbundene Punkte definieren eine Fläche, die dann eigene Eigenschaften erhalten kann. Hilfslinien auch skizzieren 11

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