Entwickeln mit NX 8.5

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1 Entwickeln mit NX 8.5 Praxisgerechte 3D-Konstruktion Christoph Lückel

2 Lückel - Expertensysteme Krautstr Wuppertal Hinweis NX ist ein eingetragenes Warenzeichen der Firma Siemens PLM Software. Bei der Zusammenstellung von Texten und Abbildungen wurde mit größter Sorgfalt vorgegangen. Trotzdem können Fehler nicht vollständig ausgeschlossen werden. Der Herausgeber und Autor kann für fehlerhafte Angaben und deren Folgen weder eine juristische Verantwortung noch irgendeine Haftung übernehmen. Verbesserungsvorschläge und Hinweise auf Fehler werden dankbar entgegen genommen. Copyright 2013 by Lextron, Lückel - Expertensysteme Ausgabe Alle Rechte vorbehalten. Kein Teil dieses Buches oder der Software darf in irgend einer Form (Druck, Fotokopie oder einem anderen Verfahren) ohne schriftlicher Genehmigung des Autors, reproduziert oder unter Verwendung elektronischer Systeme verarbeitet, vervielfältigt oder verbreitet werden. Internet

3 Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung Verwendete Symbole Verwendete Textformate Grundlegende Vorgehensweise Einführung in NX SiemensNX starten Benutzeroberfläche Vollbildmodus Neue Teiledatei Dateiverwaltung Wechsel der NX-Umgebung Befehle suchen oder wiederholen Werkzeugleisten Werkzeugleisten ein- oder ausblenden Werkzeugleisten anpassen Eigene Werkzeugleisten Rollen Ressourcenleisten Benutzerführung Dialoge Einstellungen für Benutzeroberfläche Design Logic Mausfunktionen QuickPick Kontext Popup Menüs View Popup Menüs Radial Popup Menüs Tastaturbelegung anpassen Wichtige Tastaturkürzel Klassenauswahl Auswahlfilter Fangpunkte Kantenauswahl Darstellung Darstellungsarten Perspektivische Darstellung Objektdarstellung bearbeiten Einstellungen für Visualisierung Objektvoreinstellungen Wahre Schattierung Wahrer Schattierungs-Editor Durchsichtigkeit Schnittansicht Layer Anzeigen und Ausblenden Hintergrund Formelemente einfärben Formelemente gruppieren Formelement Gruppe einfärben Visualisierungsschablonen anlegen Im Raum orientieren Ansicht senkrecht auf eine Fläche orientieren Ansicht um eine Achse mit Winkel drehen Objekt um eine Kante drehen Drehpunkt setzen Drehen Präzises Drehen Ansicht drehen Standardansichten Ansicht positionieren...61 I

4 Inhaltsverzeichnis Ansicht zoomen Grundlagen Konstruktionselemente Bezugsobjekte Punkte Vektoren Koordinatensysteme WCS (Work Coordinate System) OrientXpress Koordinatensystem Bezugsache Bezugsebenen Grundkörper Quader Zylinder Kegel Kugel Arbeiten mit Grundkörpern Boolesche Operationen Skizzen Skizzenfunktionen Direkte Skizze Skizze in Aufgabenumgebung Skizzen Voreinstellungen Neue Skizzen erzeugen Skizzenansicht Ansicht auf Skizze ausrichten Ansicht an Modell ausrichten Skizzenoperationen Neu zuordnen Modell aus der Skizze aktualisieren Objektfarbe anzeigen Positionierungsbemaßung für Skizzen Skizzennamen Verzögerte Auswertung Skizze bewerten Skizze beenden Direkte Skizze beenden In Skizzenaufgaben-Umgebung öffnen Geometrie erstellen Profil Kreisbogen Kreis Verrundung Fase Rechteck Linie Polygon Studio Spline Ellipse Kegelschnitt Skizzenpunkt Abgeleitete Linien Offset-Kurve Kurve spiegeln Musterkurve Schnell trimmen Schnell erweitern Ecke erzeugen Kurve einpassen Geometrie definieren Skizzenbemaßung Fortlaufende Autom. Bemaßung Freiheitsgrade II

5 Inhaltsverzeichnis In/Aus Referenz konvertieren Bemaßung animieren Bemaßungs Assoziativität bearbeiten Geometrische Zwangsbedingungen Dialogfenster Zwangsbedingungen Autom. Zwangsbedingungen Alle / Keine Zwangsbedingungen anzeigen Zwangsbedingungen anzeigen/entfernen Ermittelte Zwangsbedingung und Bemaßung Als symmetrisch festlegen Alternative Lösung Skizzenelemente kopieren Schnittpunkt Schnittkurve Kurve projizieren Vorschriftskurve trimmen Bemaßung als PMI anzeigen Vorhandene Kurven hinzufügen Skizzenelemente gruppieren Volumen Modellierung Extrusionskörper erstellen Extrudierter Körper Drehen Entlang Führung extrudieren Rohr Formelemente Formelemente positionieren Bohrung Gewinde Knauf Tasche Polster Nut Einstich Volumenkörper bearbeiten Kantenverrundung Fase Formschräge Körper schrägen Geometrie kopieren Von/Bis Spiegeln Drehen Verschieben Entlang Pfad Spiegel-Formelement Musterformelement Objekt verschieben Körper trimmen Körper teilen Fläche teilen Fläche verbinden Offset-Fläche Versteifung Schale Verstärken Prägen Körper prägen Text Geometrie extrahieren Körper skalieren Teile-Navigator Teile-Navigator Gruppen Formelementstatus Teile-Navigator übersichtlicher gestalten Teile-Navigator Ansichten III

6 Inhaltsverzeichnis Beziehungsbrowser Rollback Manuelles Rollback Parametrische Konstruktion Dialog Ausdrücke Übungen Einführung Übung 1 - Wellenführung Übung 2 - Kompressorkolben Übung 3 - Träger Übung 4 - Kunststoffabdeckung Übung 4B - Kunststoffabdeckung Variante B Übung 5 - Hochdruckverschluss Übung 6 - Hahnküken Übung 7 - Lagerdeckel Literaturhinweise Stichwortregister IV

7 Einführung in NX / Darstellung Durchsichtigkeit Durchsichtigkeit Um ausgewählte Objekte besser sichtbar zu machen, können alle anderen Objekte durchsichtig gemacht werden. Dabei gibt es drei unterschiedliche Methoden. Durchsichtig - Ursprüngliche Farbschale Die äußeren sichtbaren Flächen werden transparent und in der Körperfarbe dargestellt, die markierten Objekte werden schattiert. Durchsichtig - Alle Hiermit wird die Durchsichtigkeit aktiviert. Um Objekte hervorzuheben, kann man diese entweder mit der Maus oder bei Baugruppen im Baugruppen-Navigator auswählen. Mit der [Shift]-Taste und einem Mausklick, kann man einzelne Objekte wieder abwählen. Die [Esc]-Taste macht die komplette Auswahl rückgängig. Durchsichtige Schale Die äußeren sichtbaren Flächen werden transparent dargestellt und die markierten Objekte in Orange schattiert. Durchsichtige Layer Alle Flächen werden transparent dargestellt, außer den markierten Objekten, die schattiert angezeigt werden. 44

8 Einführung in NX / Darstellung Durchsichtigkeit Transparent - Vorschau Wenn diese Option aktiv ist, werden bei der Erzeugen von Formelementen, die Objekte automatisch Transparent dargestellt. Nur die Flächen des neuen Formelements werden, zur besseren Kontrolle der Aktion, schattiert dargestellt. Transparenz als Konstruktionshilfe Bei der Konstruktion ist es sehr hilfreich, wenn man auch die verdeckten Kanten sehen und auswählen kann. Eine Möglichkeit, die verdeckten Kanten sichtbar zu machen, ist die Einstellung einer geringen Transparenz. Damit man nicht immer wieder neu über Objektdarstellung bearbeiten den Objekten eine Transparenz zuweisen muss, kann man dieses in der Startumgebung über das Menü unter Voreinstellungen» Objekt vordefinieren. Transparent - Vorschau: Inaktiv Mit dieser Voreinstellung werden alle Objekte mit einer Transparenz von 30% dargestellt. Transparent - Vorschau: Aktiv Die meisten Darstellungen dieser Dokumentation wurden mit dieser Einstellung erzeugt. 45

9 Einführung in NX / Darstellung Schnittansicht Schnittansicht Durch die Schnittansicht ist es möglich, 3D-Modelle durch eine oder mehrere Ebenen zu schneiden. Das ist vor allem bei der Konstruktion von 3D-Modellen mit innen liegenden Formen und Baugruppenkonstruktionen nützlich. Die Schnittdarstellung ist nur eine Art der Darstellung, daher kann in ihr auch konstruiert werden. Es gibt drei unterschiedliche Arten einen Schnitt zu erzeugen. Eine Ebene Das Objekt wird nur an einer Ebene geschnitten. Zwei parallele Ebenen Es können zwei parallele Ebenen für den Schnitt verwendet werden. [Strg + H] Arbeitsschnitt bearbeiten Der aktuelle Schnitt kann über diesen Dialog verändert werden. Eine Ebene Zwei parallele Ebenen Kontrollkästchen Als Schaltfläche anzeigen Unter diesem Namen wird der Schnitt im Baugruppen-Navigator angezeigt. Kontrollkästchen Mit diesem Typ, kann das Objekt von allen sechs Seiten aus, geschnitten werden. Hiermit kann die Schnittebene an einem Objekt ausgerichtet werden. Um einen neuen Schnitt zu erzeugen, zwischen der normalen Ansicht und der Schnittansicht zu wechseln oder den Schnitt zu bearbeiten, gibt es die folgenden Funktionen: Neuer Schnitt Ein neuer Schnitt kann erzeugt werden. Alle Schnitte werden im Baugruppen-Navigator aufgelistet. Arbeitsschnitt verankern Mit dieser Funktion, kann zwischen der Schnittansicht und der normalen Ansicht, gewechselt werden. Hiermit kann die Schnittebene direkt an der X, Y oder Z-Ebene orientiert werden. Hiermit kann der Schnitt-Manipulator aktiviert oder deaktiviert werden. 46

10 Einführung in NX / Darstellung Schnittansicht Hier kann die Farbe der Schnittfläche geändert werden. Bei Durchdringungen werden diese speziell hervorgehoben. Die Schnittkanten werden als Volllinien dargestellt. Seite der zusätzlichen Schnitte umkehren. Hiermit können weitere zusätzliche Schnitte, mit einem parallelen Abstand zur Schnittebene, eingeblendet werden. Manipulator Über die runden Handels, lässt sich die Schnittebene drehen. Mit diese Handels, kann die Schnittebene beliebig verschoben werden. 47

11 Grundlagen zur 3D-Modellierung Boolesche Operationen 3.4 Boolesche Operationen In der Regel, werden die Booleschen Operationen, direkt bei der Erzeugung eines Formelementes (z.b. Extrudierter Körper oder Drehen) automatisch angewendet. Auch bei den Konstruktionselementen (Bohrung, Knauf, Tasche usw.), werden die Booleschen Operationen direkt durchgeführt. Bei der Konstruktion können jedoch Situationen auftreten, bei denen man mit mehreren Körpern arbeiten muss, die dann zu einem späteren Zeitpunkt, mit dem Grundkörper Vereinigt, Abgezogen oder Geschnitten werden. Daher sind die Booleschen Operationen, auch direkt als Funktion vorhanden. Der Dialog ist bei allen Operationen einheitlich. Ermittelt Die wahrscheinlichste Boolesche Operation wird angewendet. Keine (None) Die Körper bilden zwei eigenständige Körper. Es wird keine boolesche Operation durchgeführt. Subtrahieren (Subtract) Von dem Zielkörper (blau), wird der Werkzeugkörper (grün) abgezogen. Vereinigen (Unite) Beide Volumen werden zu einem neuen Volumenkörper zusammengefügt. Schneiden (Intersect) Das Ergebnis dieser Booleschen Operation, ist die Schnittmenge beider Volumenkörper. 80

12 Grundlagen zur 3D-Modellierung Boolesche Operationen Vereinigen (Unite) Mit der NX 8.5 wurde die Boolesche Operation Vereinigen um den Bereich erweitert. Damit kann ein Bereich am Werkzeug- oder Zielkörper entfernt oder beibehalten werden. Die Körper werden dadurch vor der Vereinigung an einander getrimmt. Welche Bereiche entfernt oder beibehalten werden, kann mit der Maus ausgewählt werden. Region am Zielkörper entfernen. Region am Werkzeugkörper entfernen. Die Option für die Bereiche aktivieren. Verschiedene Bereiche für Ziel- und Werkzeugkörper definieren. Bereiche beibehalten oder entfernen. Bereich am Zielkörper entfernen. Der Original Zieloder Werkzeugkörper bleibt erhalten und die Funktion wird mit einer Kopie durchgeführt. Bereich am Werkzeugkörper beibehalten. 81

13 Volumen Modellierung Einstich Einstich Mit dieser Funktion, können umlaufende Nuten mit verschiedenen Querschnittsformen erzeugt werden. Es stehen drei verschiedenen Formen zur Verfügung. Die Vorgehensweise ist wie folgt: 1 Einstichform wählen 2 Platzierungsfläche auswählen 3 Werte eingeben 4 Einstich positionieren 151

14 Einführung in NX Übungen 6 Übungen 6.1 Einführung Es gibt verschiedene Wege die 3D-Modelle zu den Beispielen zu erstellen. Der dargestellte Lösungsweg stellt eine praktische Lösung dar. Dabei spielen Eigenschaften wie möglichst einfache Skizzen, schnelle Änderungsmöglichkeiten und gut funktionierende Parametrik eine größere Rolle, als den theoretisch kürzesten Weg zur Lösung zu finden. Generell gibt es die folgenden wichtige Grundsätze, die man bei der Erstellung von 3D-Modellen immer bedenken sollte, bevor man anfängt zu Konstruieren: Symmetrien und Muster nutzen. Möglichst einfache Skizzen erstellen. Aussagekräftige Benennungen für Skizzen erleichtern eine spätere Bearbeitung. Wichtige Variablen als Parameter definieren. Radien und Fasen als Formelement wenn möglich am Ende der Konstruktion erstellen und nicht in Skizzen integrieren. Auszug Teile-Navigator Zu jeder Übungen wird ein Ablaufplan nach Zeitstempel dargestellt. Dieser entspricht der Auflistung im Teile-Navigator, der durch zusätzliche Informationen ergänzt wurde. Wellenführung Seite 208 Kompressorkolben Seite 211 Träger Seite 215 Kunststoffabdeckung Seite 219 Kunststoffabdeckung Variante B Seite 224 Hochdruckverschluss Seite 227 Hahnküken Seite Arbeitsschritte wie sie auch im Teile-Navigator eingetragen sind. Zusätzliche Arbeitsschritte Lagerdeckel Seite

15 Stichwortregister 8 Stichwortregister A Abgeleitete Linien 99 Absolute Positionierung 75 Absolutes Koordinatensystem 67 Als sym. festlegen 118, 121 Alternative Lösung 122 Ansicht auf WCS ausrichten 70 drehen 59 positionieren 61 senkrecht auf Fläche orientieren 57 Standardansichten 60 um eine Achse drehen 58 zoomen 61 Anzeigen 50 Arbeits-Koordinatensystem 68 Arbeits-Layer 48 Assoziative Positionierung 75 Auf Layer kopieren 48 Auf Layer verschieben 48 Ausblenden 50 Ausdrücke 205 Auswahlfilter 33 Auswahlleiste 33 Auswahl verdeckter Objekte 33 B Befehle suchen 11 Bemaßung als PMI anzeigen 125 Benutzeroberfläche 8 Bereich 81 Beziehungsbrowser 201 Bezugsache 70 Bezugsebenen 4, 72 Bohrung 142 Boolesche Operationen 80 Vereinigen 81 D Darstellung Perspektivische 38 Darstellungsarten 36 Dateiverwaltung 10 Design Logic 22 Dialog Ausdrücke 205 Dialoge 19 Aussehen der 21 Grundeinstellungen 21 Direkte Skizze 84 In Aufgaben-Umgebung öffnen 90 Direkte Skizze beenden 90 Drehen 134 Ansicht um eine Achse drehen 58 Geometrie 166 Objekt um drei Punkte 178 Objekt um eine Kante drehen 58 WCS 69 Drehpunkt setzen 59 Durchsichtigkeit 44 als Konstruktionshilfe 45 Vorschau 45 E Ebenen Bezugsebenen 72 Eigene Werkzeugleisten 15 Einst. Benutzeroberfläche 21 Einstellungen für Visualisierung 40 Einstich 151 Ellipse 97 Entformschrägen 5 Extrusion Drehen 134 Entlang Führung extrudieren 136 Extrudierter Körper 128 Extrusionskörper erstellen 127 Rohr 137 Extrusionskörper erstellen 127 F Fangpunkte 34 Fase 94, 158 Fest 118 Fläche Offset 182 teilen 181 verbinden 181 Verstärken 186 Formelemente 139 einfärben 53 Gruppe einfärben 55 gruppieren 54 Musterformelement 169 positionieren 140 Positionierung bearbeiten 141 Formelementstatus 199 Formschräge 159 Aus Schnitt - Asym. Winkel 131 mit verschiedenen Winkeln 161 Von Schnitt 130 Von Schnitt - Sym. Winkel 131 Von Schnitt - Übereinst. Enden 131 Von Startgrenze 130 Freiheitsgrade 113 G Geometrie definieren 109 Geometrie extrahieren 194 Geom. Zwangsbedingungen 116 Getrimmt 118 Gewinde 144 Glanzeffekt 40 Gleiche Länge 117 Gleicher Radius 117 Gleichförmig Skalieren

16 Stichwortregister Grundkörper 75 Arbeiten mit 79 Grundlagen 63 H Hintergrund 52 Horizontal 118 Horizontale Referenz 86 I Im Raum orientieren 57 In/Aus Referenz konvertieren 114 Instanzen verändern 175 verschieben 174 Intelligente Profilsuche 133 K Kantenanzeigeeinstellungen 41 Kantenauswahl 35 Kantenverrundung 154 Kegel 78 Kegelschnitt 98 Klassenauswahl 32 Knauf 145 Kolinear 117 Konstante Länge 118 Konstanter Radius 154 Konstanter Winkel 118 Konstruktion Tastaturkürzel 31 Kontext Popup Menüs 25 Konzentrisch 117 Koordinatensysteme 67 Arbeitskoordinatensystem 68 OrientXpress 70 Körper prägen 191 schrägen 162 skalieren 195 teilen 180 trimmen 180 Kreis 93 Kreisbogen 93 Kugel 79 Kurve projizieren 124 Kurve spiegeln 101, 118 L Layer 48 Einstellungen 49 Kategorie 48 Linie 95 Literaturhinweise 241 M Magnetischer Rahmen 20 Master-Modell Konzept 63 Mausfunktionen 23 Maustastenbelegung 23 Mittelpunkt 117 Muster Allgemein 172 Einzelne Instanzen verändern 175 Entlang 172 Formelement 169 Instanzen verschieben 174 Kreisförmig 170 Linear 169 Referenz 173 Spirale 171 Musterkurve 101, 118 Mustermethode 173 N Neigung der Kurve 118 Neu 10 Nut 150 NX-Umgebung wechseln 11 O Objektdarstellung bearbeiten 39 Objekt verschieben 176 Objektvoreinstellungen 41 Offset 135 Einseitig 131 Symmetrisch 132 Zweiseitig 132 Offset-Fläche 182 Offset-Kurve 100, 118 Optionen als Schaltflächen 20 OrientXpress 70 P Parallel 117 Parameter anlegen 22, 206 Dialog Ausdrücke 205 eingeben 206 Parameter einsetzen 3 Parametrische Konstruktion 204 Perspektivische Darstellung 38 Polster 148 Allgemeines 149 Polygon 95 Positionieren bearbeiten 141 Formelemente 140 Prägen 187 Körper 191 Präzises Drehen 59 Profil 92 Punkt auf Konturzug 117 Punkt auf Kurve 117 Punkte 64 Q Quader 76 QuickPick

17 Stichwortregister R Radial Popup Menüs 28 Rechteck 95 Ressourcenleisten 17 Position der 21 Rohr 137 Rollback 202 Manuelles 203 Rollen 16 Rotation 134 S Schale 184 Spezialanwendungen 185 Tangentiale Kanten 185 Schneiden 80 Schnittansicht 46 Schnittkurve 123 Schnittpunkt 123 Senkrecht 117 Skizze beenden 90 Skizze bewerten 90 Skizzen 4, 83 Ansicht an Modell ausrichten 88 Ansicht auf Skizze ausrichten 88 Auf Ebene 86 Auf Pfad 87 Direkt 84 Elemente gruppieren 126 Erzeugen 86 Farbcodes 113 Funktionen 83 in Aufgabenumgebung 84 Neu zuordnen 88 Tastaturkürzel 31 vollständig bestimmen 4 Skizzenbemaßung 110 animieren 115 Assoziativität bearbeiten 115 Fortl. Autom. Bemaßung 112 Umfangsbemaßung 111 Skizzenelemente kopieren 122 Skizzennamen 90 Skizzenpunkt 98 Spiegeln Formelement 168 Körper 165 Standardansichten 60 Tastaturkürzel 31 Studio Spline 96 Subtrahieren 80 Symbole 2 Symmetrien 4 Symmetrien nutzen 3 T Tangential 117 Tasche 146 Rechteckig 147 Zylindrisch 146 Tastaturbelegung anpassen 30 Punkt und Komma tauschen 30 Wichtige Tastaturkürzel 31 Teile-Navigator 196 Ansichten 201 Farben im 199 Gruppen 198 übersichtlicher gestalten 200 Text 192 Textformate 2 Transparenz 41 als Konstruktionshilfe 45 Vorschau 45 U Übungen 207 Hahnküken 233 Hochdruckverschluss 227 Kompressorkolben 211 Kunststoffabdeckung 219, 224 Lagerdeckel 237 Träger 215 Wellenführung 208 Ungleichförmig Skalieren 118 URL der Startseite 21 V Variabler Radius 154 Vektoren 66 Vereinigen 80, 81 Vergrößern/Verkleinern 61 Verrunden Kantenverrundung 154 Verrundungsformen 155 Verrundung 94 Verrundungsformen 155 Verschieben Geometrie 166 Versteifung 183 Vertikal 118 Vertikale Referenz 86 Verzögerte Auswertung 90 View Popup Menüs 26 anpassen 27 Visualisierung Einstellungen für 40 Visualisierungsschablonen anlegen 56 Vollbildmodus 9 Vollständig fixiert 118 Volumen Modellierung 127 Vorschriftskurve trimmen 124 W Wahrer Schattierungs-Editor 43 Wahre Schattierung 42 WCS 68 Ansicht auf WCS ausrichten

18 Stichwortregister Werkzeugleisten 12 anpassen 13 ausblenden 12 einblenden 12 erstellen 15 Z Zoomen 61 Zusammenfallend 117 Zwangsbedingungen Alle / Keine anzeigen 119 anzeigen/entfernen 120 Automatisch 119 Dialogfenster 117 Geometrisch 116 Zwangsb. und Bemaßung 121 Zylinder

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