Einführung in das rechnergestützte Konstruieren Computer Aided Design (CAD) Sommersemester 2009

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Manfred Gerhardt
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1 Einführung in das rechnergestützte Konstruieren Computer Aided Design (CAD) Sommersemester 2009 CAD MM Folie 1

2 Auf der Suche nach neuen PST-Tutoren Wir suchen jedes Jahr neue PST-Tutoren Haben Sie Lust? JA NEIN Schreiben Sie mir eine Schade! Mit Name, Matrikelnr., Telefonnr. und Adresse 9. Juni 2009 Fachbereich 16 Fachgebiet Datenverarbeitung in der Konstruktion Prof. Dr.-Ing. R. Anderl CAD MM Folie 2

3 Gliederung der Vorlesung 1. Produktdatentechnologie 2. Ideenfindung und Skizziertechniken 3. Geometrische Modellierung 4. Geometriemodelle 5. Einzelteilmodellierung 6. Baugruppenmodellierung 7. Toleranzen, Passungen und Oberflächenangaben 8. Ableitung Technischer Zeichnungen CAD MM Folie 3

4 Ausschluß von Rotationsteilen aus der geschnittenen Darstellung Darstellung für vereinfachte Lesbarkeit, Rotationsteile sind durch eine Ansicht vollständig beschrieben: Nicht geschnitten werden z.b.: - Wälzkörper -Achsen, Wellen, Keile, Passfedern, Schrauben, Muttern, Niete, Stifte (in Längsrichtung) CAD MM Folie 4

5 Darstellung von Schnitten Alle Bereiche eines Einzelteils, die sich als massive Elemente von der Grundform oder dem Profil eines Körpers abheben sollen (Rippen, Stege, Speichen), werden nicht geschnitten. Schraubenlöcher dürfen in die Zeichenebene gedreht werden. Ein Halbschnitt darf unten oder rechts angeordnet werden. HINWEIS: Nicht relevant für die Ableitung von Technischen Zeichnungen aus 3D- Modellen aber zum Verständnis konventionell erstellter Zeichnungen. CAD MM Folie 5

6 Darstellung von Einzelheiten Darstellung der Einzelheit einer Welle Z Z 5:1 Einzelheit ohne die Darstellung von Schraffur Y Y 5:1 Einzelheit ohne die Darstellung umlaufender Kanten X X 5:1 CAD MM Folie 6

Darstellung von Innenkonturen mittels Teilschnitt nach DIN ISO 128-40 Ausbruch zur Darstellung der Passfeder Fasen, Senkungen, Freidrehungen und

7 Darstellung von Innenkonturen mittels Teilschnitt nach DIN ISO Ausbruch zur Darstellung der Passfeder Fasen, Senkungen, Freidrehungen und ähnliche Formelemente brauchen nur in Ansichten und Schnitten dargestellt werden, in denen sie zu erkennen sind und bemaßt werden. CAD MM Folie 7

8 Vereinfachte Darstellung von Gewinden nach DIN ISO 6410 Quelle: DIN ISO 6410 CAD MM Folie 9

9 Vereinfachte Darstellung einer Verschraubung Quelle: DIN ISO 6410 Außengewinde vor Innengewinde Teile mit Außengewinde werden stets so dargestellt, dass sie die Teile mit Innengewinde verdecken und nicht von diesen verdeckt werden. Der gezeichnete Abstand von Gewindespitze und -grund soll möglichst genau der Gewindetiefe entsprechen, darf jedoch nicht kleiner als die zweifache Breite einer breiten Linie sein. CAD MM Folie 10

Vereinfachte Darstellung von Zahnrädern Die Konturen und Körperkanten jedes Zahnrades

ungeschnittenen Zähnen darstellen, auch in dem Fall, wenn die Räder eine ungerade

10 Vereinfachte Darstellung von Zahnrädern Die Konturen und Körperkanten jedes Zahnrades werden so gezeichnet, dass sie: im Schnitt ein Stirnrad mit zwei gegenüberliegenden ungeschnittenen Zähnen darstellen, auch in dem Fall, wenn die Räder eine ungerade Zähnezahl haben, in ungeschnittener Ansicht, ein volles von der Kopffläche begrenztes Zahnrad darstellen. Die Bezugsfläche der Verzahnung ist, auch bei verdeckten Teilen des Zahnrades oder bei Schnitten, mit einer schmalen Strichpunktlinie anzugeben. Quelle: DIN-ISO 2203 CAD MM Folie 11

11 Grundelemente der Bemaßung Ein Maß ist eine physikalische Größe, die sich aus einer Maßzahl und einer Maßeinheit zusammensetzt. Maßlinie Maßzahl Hinweislinie Maßhilfslinie Symmetrielinie 20 ø Maßlinie: Maßzahl: - schmale Volllinie - verläuft parallel zur bemaßten Strecke von Maßhilfslinie (bzw. Körperkante) zu Maßhilfslinie (bzw. Körperkante) - wird bei Maßen auf der Zeichnung unter 10 mm von außen an die Maßhilfslinien geführt - Maßlinien sollen sich nicht schneiden - Eintragung entlang der Maßlinie in zwei Hauptleserichtungen - Stiftdicke 2 * schmale Linienbreite (0,35 mm bei Liniengruppe 0,5) - Normschrift mit der Höhe = 10 * Stiftdicke (3,5 mm bei Liniengruppe 0,5) - durch Maßzahlen sollen keine Linien laufen (Mittellinien, Maßhilfslinien, Schraffur) - Kennzeichnung der Art des Maßes: Quelle: DIN 406 CAD MM Folie 12

12 Bemaßung - Anwendungsregeln Anwendungsregeln (nach DIN 406): Alle Maßangaben, die für eine klare und vollständige Beschreibung des Gegenstandes notwendig sind, sind in die Zeichnung einzutragen. Formelemente eines Gegenstandes dürfen in einer Zeichnung bzw. einem Zeichnungssatz nur einmal bemaßt werden und zwar in der Darstellung, in der das betreffende Formelement am deutlichsten erkennbar ist. Maße, die in den zugehörigen Unterlagen, z.b. Normen und Ergänzungszeichnungen, aufgeführt sind, werden nicht wiederholt, sie dürfen gegebenenfalls als Hilfsmaße eingetragen werden. An den Darstellungen werden Längenmaße im Regelfall ohne Einheitenzeichen eingetragen. Das ausschließlich oder überwiegend vorkommende Einheitenzeichen ist im Schriftfeld anzugeben. Andere sind hinter den betreffenden Maßzahlen einzutragen. CAD MM Folie 13

13 Bemaßung unterschiedlicher Zeichnungsarten Zeichnungsart Zweck Maßeintragung Erzeugniszeichnung (Gruppenzeichnung einschließlich Stückliste) Darstellung von Aufbau und Funktion des Produkts funktionsbezogen Passungen Hauptmaße Anschlussmaße Funktionsmaße Fertigungszeichnung (Einzelteilzeichnung) eindeutige Fertigung des Teils ermöglichen fertigungsbezogen Fertigungsgerechte Bemaßung Toleranzangaben Oberflächenangaben Prüfzeichnung (Einzelteilzeichnung oder Gruppenzeichnung) eindeutige Prüfung des Teils ermöglichen prüfbezogen tolerierte Prüfmaße zu prüfende Oberflächenangaben CAD MM Folie 14

14 Beispiele zur Maßanordnung in zwei Hauptleserichtungen Die Leselage der Zeichnung entspricht der Leselage des Schriftfeldes. Alle Maße, graphischen Symbole und Wortangaben sind vorzugsweise so einzutragen, daß sie in Leselage der Zeichnung von unten und von rechts (Hauptleserichtungen) gelesen werden können. Quelle: DIN 406 CAD MM Folie 15

15 Bemaßung Fasen und Gewinde Maße von Fasen mit einem von 45 abweichenden Winkel werden mit Maßlinien und Maßhilfslinien eingetragen. Maße von Fasen mit einem Winkel von 45 werden vereinfacht durch Fasenbreite x 45 angegeben: Für genormte Gewinde werden Kurzbezeichnungen nach DIN 202 angewendet. Im allgemeinen setzt sich die Kurzbezeichnung zusammen aus: dem Kurzzeichen für die Gewindeart, z.b. M, R, Tr, dem Nenndurchmesser (Gewindegröße), der Steigung, gegebenenfalls der Teilung, der Gangzahl und gegebenenfalls aus zusätzlichen Angaben, z.b. Gangrichtung, Toleranz. Fasen für Außen- und Innengewinde werden nur dann bemaßt, wenn sie nicht dem Gewindeaußendurchmesser entsprechen. Quelle: DIN 406 CAD MM Folie 16

DIN ISO 2768) durch Kurzzeichen der Toleranzklasse Bei zwei gefügt dargestellten Teilen wird das Kurzzeichen der

16 Eintragung von Toleranzen für Längen- und Winkelmaße Die Einzelangaben für ein Maß können angegeben werden: durch Allgemeintoleranzen (s. DIN ISO 2768) durch Kurzzeichen der Toleranzklasse Bei zwei gefügt dargestellten Teilen wird das Kurzzeichen der Toleranzklasse für das Innenmaß vor bzw. über dem für das Außenmaß eingetragen. Durch Abmaße: Abmaße werden in derselben Einheit angegeben wie Nennmaße. durch Form- und Lagetoleranzen mit Hilfe der statistischen Bemaßung (s. DIN 7186) CAD MM Folie 17

17 Beispiel für eine Technische Zeichnung mit Stückliste Quelle: Hoischen CAD MM Folie 18

18 Stücklisten für Technische Zeichnungen nach DIN 6771 Technische Zeichnungen von Baugruppen werden durch Stücklisten ergänzt oder stellen eigenständige Dokumente (evtl. auf mehreren Blättern) dar. Jedes Teil auf der Technischen Zeichnung wird mit einer Nummer versehen, die sich als Positionsnummer in der Stückliste wiederfindet. Für jede Position ist eine Zeile vorgesehen. Stücklisten nach DIN 6771 Teil 2 beinhalten ein Schriftfeld, wie es auch bei Technischen Zeichnungen benutzt wird. Quelle: DIN 6771 CAD MM Folie 19

19 Explosionszeichnung mit Stückliste CAD MM Folie 20

20 Vorbereitung auf das schriftliche Testat PA 2 CAD MM Folie 22

21 Organisatorisches Erlaubte Hilfsmittel sind Skripte, Bücher, eigene Mitschriften und nichtprogrammierbare Taschenrechner. Testat in zwei Schichten (verschiedene Gruppen): A-Frick S :15 Uhr - 16:45 Uhr Fried-Isik S :15 Uhr - 16:45 Uhr Isufi-Kochen S :15 Uhr - 16:45 Uhr Kocz-Lang S :15 Uhr - 16:45 Uhr Lange-Schar S :00 Uhr - 17:30 Uhr Schat-Traub S :00 Uhr - 17:30 Uhr Trip-Wiege S :00 Uhr - 17:30 Uhr Wild-Z S :00 Uhr - 17:30 Uhr Lichtbildausweis und Studentenausweis nicht vergessen! Liste am Aushang im IiM und als PDF unter Neuigkeiten auf der CAD-Homepage 9. Juni 2009 Fachbereich 16 Fachgebiet Datenverarbeitung in der Konstruktion Prof. Dr.-Ing. R. Anderl CAD MM Folie 23

22 Theoretische Grundlagen Theoretische Aufgaben: Begriffsdefinitionen Dimensionalität der Geometriemodelle Generative Volumenmodelle Euler-Poincaré-Formel Mengentheoretische Verknüpfungen CAD MM Folie 24

23 Passungen CAD MM Folie 25

B Technische Zeichnung Untersicht Seitenansicht

24 Ansichten Technischer Zeichnungen Bestimmen Sie die zugehörigen Ansichten und tragen Sie diese ein: C D A B Technische Zeichnung Untersicht Seitenansicht Vorderansicht Seitenansicht links Draufsicht CAD MM Folie 26

25 Euler-Poincaré V E + F = 2*( S R ) + H 9. Juni 2009 Fachbereich 16 Fachgebiet Datenverarbeitung in der Konstruktion Prof. Dr.-Ing. R. Anderl CAD MM Folie 28

26 Mengentheoretische Operationen 9. Juni 2009 Fachbereich 16 Fachgebiet Datenverarbeitung in der Konstruktion Prof. Dr.-Ing. R. Anderl CAD MM Folie 30

27 VIEL ERFOLG! CAD MM Folie 32

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