UNIGRAPHICS NX 4. Modellierung von Freiformflächen. Walter Hogger

Transkript

1 Walter Hogger UNIGRAPHICS NX 4 Modellierung von Freiformflächen

2 Walter Hogger Unigraphics NX 4 Modellierung von Freiformflächen Konstruktionsmethodik zur Modellierung von Volumenkörpern vbleiben Sie einfach auf dem Laufenden: Sofort anmelden und Monat für Monat die neuesten Infos und Updates erhalten.

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4 Walter Hogger Unigraphics NX 4 Modellierung von Freiformflächen

5 Der Autor: Walter Hogger ist Inhaber der Firma HBB Engineering GmbH in Anger. Alle in diesem Buch enthaltenen Informationen wurden nach bestem Wissen zusammengestellt und mit Sorgfalt getestet. Dennoch sind Fehler nicht ganz auszuschließen. Aus diesem Grund sind die im vorliegenden Buch enthaltenen Informationen mit keiner Verpflichtung oder Garantie irgendeiner Art verbunden. Autor und Verlag übernehmen infolgedessen keine Verantwortung und werden keine daraus folgende oder sonstige Haftung übernehmen, die auf irgendeine Art aus der Benutzung dieser Informationen oder Teilen davon entsteht, auch nicht für die Verletzung von Patentrechten, die daraus resultieren können. Ebenso wenig übernehmen Autor und Verlag die Gewähr dafür, dass die beschriebenen Verfahren usw. frei von Schutzrechten Dritter sind. Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt also auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutz- Gesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürften. Bibliografische Information Der Deutschen Bibliothek Die Deutsche Bibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über abrufbar. Dieses Werk ist urheberrechtlich geschützt. Alle Rechte, auch die der Übersetzung, des Nachdruckes und der Vervielfältigung des Buches, oder Teilen daraus, vorbehalten. Kein Teil des Werkes darf ohne schriftliche Genehmigung des Verlages in irgendeiner Form (Fotokopie, Mikrofilm oder ein anderes Verfahren), auch nicht für Zwecke der Unterrichtsgestaltung, reproduziert oder unter Verwendung elektronischer Systeme verarbeitet, vervielfältigt oder verbreitet werden Carl Hanser Verlag München Wien Gesamtlektorat: Sieglinde Schärl Sprachlektorat: Sandra Gottmann, Münster-Nienberge Herstellung: Monika Kraus Umschlagdesign: Marc Müller-Bremer, Rebranding, München Umschlaggestaltung: MCP Susanne Kraus GbR, Holzkirchen Datenbelichtung, Druck und Bindung: Kösel, Krugzell Printed in Germany ISBN-10: ISBN-13:

6 Vorwort Obwohl die Produktbezeichnung derzeit NX lautet, wird bei Fachsimpeleien, in Internetforen, am Telefon und auch in Fachberichten immer noch der alte Begriff UNIGRAPHICS für dieses Programmpaket benutzt. Ich habe mich in diesem Buch meist auf die Schreibweise UNIGRAPHICS/NX festgelegt, um damit den alten Begriff und die seit Juli 2002 eingeführte neue Bezeichnung NX zusammenzufassen. Die Entwicklungsgeschichte dieses Programmpaketes ist lang und beeindruckend. Im Internet wurde ein virtuelles Museum eingerichtet, in dem man die einzelnen Entwicklungsstufen nachlesen kann. Man findet es unter: Einst als NC-Programmiersystem entwickelt, wurde aus UNIGRAPHICS ein riesiges Programmprodukt, das mittlerweile Tausende von Mannjahren Entwicklungszeit verschlungen hat. Reichten früher die Kürzel CAD und CAM aus, um das Programm zu klassifizieren, so kamen später CAE und PLM hinzu. Neben der Konstruktion, dem Design und der Fertigung von Bauteilen kamen auch Berechnungs- und Simulationsmodule hinzu (CAE). Mittlerweile weist das Kürzel PLM (Product Lifecycle Management) darauf hin, dass der gesamte Lebenszyklus eines Produktes, von der ersten Idee bis zur Entsorgung, mit den zahlreichen Modulen von UNIGRAPHICS/NX organisiert und verwaltet werden kann. Der Entschluss, dieses Buch zu schreiben, wurde durch die Tatsache begünstigt, dass sich bisher kaum jemand an diese Thematik herangewagt hat. Die einen beherrschen zwar die Hintergründe der Flächenmathematik, sind aber bei der praktischen Umsetzung in funktionstüchtige und formschöne Produkte überfordert. Die anderen liefern formschöne, freigeformte Flächen ab, die aber nicht gefertigt werden können. Und wieder andere bekommen zwar die Konstruktion so weit in den Griff, dass daraus ein reales Produkt entsteht, können aber den Weg bis zu diesem Ergebnis nur vage beschreiben oder sind so beschäftigt, dass sie schon wieder am nächsten Produkt arbeiten und keine Zeit für Erklärungen ihrer Arbeitsweise erübrigen können. Dieses Buch beschränkt sich auf diejenigen CAD-Funktionen, die unter dem Begriff Freiformflächen (Free Form Features) zusammengefasst werden können, wobei sich die einzelnen Funktionen in den unterschiedlichsten Toolbars wieder finden und mehr aus meiner praktischen Erfahrung heraus zusammengestellt wurden als etwa durch lizenztechnische Überlegungen. Nach der Klärung von grundlegenden Begriffen werden die Möglichkeiten der Erstellung und Änderung von Kurven und Flächen vorgestellt. Auch die Analyse der Kurven- und Flächenqualität darf dabei nicht fehlen. Den Abschluss bildet ein Kapitel mit praktischen Tipps, die sich im Laufe von vielen Jahren während meiner Arbeiten mit UNIGRAPHICS/NX und den durchgeführten Schulungen ergeben haben.

7 Vorwort Bedanken möchte ich mich bei der Unigraphics Solutions GmbH (UGS) und hier speziell bei Herrn Ralf Ritz, der das Vorhaben, dieses Buch zu schreiben, unterstützt hat und mir durch die zur Verfügung gestellte Vorabversion der NX4 und die Programmlizenz die Erstellung dieses Buches erst ermöglicht hat. Er möge mir auch meine manchmal kritischen Sticheleien zu einzelnen Funktionen und Programmdialogen verzeihen! Ein weiterer Dank gilt Sieglinde Schärl und Monika Kraus vom Carl Hanser Verlag für die freundliche Unterstützung bei der Erstellung meines ersten Buches sowie Frau Sandra Gottmann, die meinen Schreibstiel verbessert hat und die bei der Kommasetzung erheblich treffsicherer ist, als ich das je sein werde. Dipl.-Ing (FH) Walter Hogger Anger, im August

8 Inhalt 1 Einführung Grundlagen G0, G1, G2, G3, tangential, krümmungsstetig Konstruktionskurve (Spine) Modelltoleranz (Modeling Tolerance) Kurven Ellipse (Ellipse) Parabel (Parabola), Hyperbel (Hyperbola) Allgemeiner Kegelschnitt (General Conic) Spirale (Helix) Regelkurve (Law Curve) Spline (Spline) Bearbeiten eines Splines (Edit Spline) Studio Spline Fit Spline Offset-Kurve Überbrückungskurve (Bridge Curve) Kurve vereinfachen (Simplify Curve) Kurve verbinden (Join Curve) Kurve projizieren (Project Curve) Kurve spiegeln (Mirror Curve) Kombinierte Projektion (Combined Projection) Schnittkurve (Intersection Curve) Schnittkurve (Section Curve) Kurve extrahieren (Extract Curve) Offset in Fläche (Offset in Face) Auf-/Abwickeln (Wrap/Unwrap) Ebene (Plane) Punktesatz (Point Set) Flächen Regelfläche (Ruled) Kurven (Through Curves) Kurvengitter (Through Curve Mesh) Überbrücken (Bridge) Entlang Führung extrudieren (Sweep along Guide) Extrudiert (Swept) Schnittkörper (Section Body) Oberfläche mit n Seiten (N-Sided Surface) Übergang (Transition) Erweiterung (Extension) Regelerweiterung (Law Extension) Silhouettenflansch (Silhouette Flange) Offset-Fläche (Offset Surface) Schrupp-Offset (Rough-Offset) Aufpolstern (Quilt) Globale Formgebung (Global Shaping) Getrimmter Flächenkörper (Trimmed Sheet) Trimmen/Verlängern (Trim and Extend) Mittelfläche (Midsurface) Fremd (Foreign) Begrenzte Ebene (Bounded Plane) Zusammenfügen (Sew)

9 Inhalt 4.23 Fläche verstärken (Thicken Sheet) Flächen zu Körper-Assistent (Sheets to Solid Assistant) Geometrie extrahieren (Extract Geometrie) Fläche aus Kurven (Sheet from Curves) Kugelförmige Ecke (Spherical Corner) Flächenverrundung (Face Blend) Weiche Verrundung (Soft Blend) Verrundungsfläche (Fillet) Patchkörper (Patch Body) Körper vereinfachen (Simplify) Fläche teilen (Divide Face) Flächen verbinden (Join Face) Durch Punkte (Through Points) Durch Pole (From Poles) Durch Punktewolke (From Point Cloud) Freiform (Free Form Shape) Flächen bearbeiten Definitionspunkt verschieben (Move Defining Point) Pol verschieben (Move Pole) Vergrößern (Enlarge) Isoparametrisches Trimmen/Teilen (Isoparametric Trim/Divide) Flächenbegrenzung (Sheet Boundary) Grad ändern (Change Degree) Steifigkeit ändern (Change Stiffness) Kante ändern (Change Edge) Normale umkehren (Reverse Normal) Analyse Minimaler Radius (Minimum Radius) Flächeneigenschaften (Face Properties) Geometrische Eigenschaften (Geometric Properties) Masseeigenschaften (Mass Properties) Erweiterte Masseeigenschaften (Advanced Mass Properties) Analyse > Kurve, Form, Fläche (Analysis > Curve, Shape, Face) Abweichungsanalyse Form analysieren (Shapeanalysis) Geometrie überprüfen (Examine Geometry) Modellvergleich (Model Compare) Praxistipps Arbeiten Sie sauber! Beachten Sie das Kurvengitter! Streben Sie Flächen mit vier Rändern an! Think big! Zwingen Sie Freiformflächen nicht um Ecken herum! Vermeiden Sie s-förmige Flächen! Prüfen Sie häufig Ihr Modell auf Fehler! Arbeiten Sie sich schrittweise an gute Flächen heran! Benutzen Sie die Schürzentechnik Index