Konstruieren mit SolidWorks

Transkript

1 Konstruieren mit SolidWorks Bearbeitet von Harald Vogel 5., aktualisierte Auflage Taschenbuch. XXII, 381 S. Paperback ISBN Format (B x L): 19,2 x 230,2 cm Gewicht: 933 g Weitere Fachgebiete > EDV, Informatik > Professionelle Anwendung > 3-D Graphik, Computersimulation & Modelle Zu Inhaltsverzeichnis schnell und portofrei erhältlich bei Die Online-Fachbuchhandlung beck-shop.de ist spezialisiert auf Fachbücher, insbesondere Recht, Steuern und Wirtschaft. Im Sortiment finden Sie alle Medien (Bücher, Zeitschriften, CDs, ebooks, etc.) aller Verlage. Ergänzt wird das Programm durch Services wie Neuerscheinungsdienst oder Zusammenstellungen von Büchern zu Sonderpreisen. Der Shop führt mehr als 8 Millionen Produkte.

2 Leseprobe Harald Vogel Konstruieren mit SolidWorks ISBN: Weitere Informationen oder Bestellungen unter sowie im Buchhandel. Carl Hanser Verlag, München

3 4.5 Albrecht Dürer: Arbeit mit Ebenen Öffnen Sie die Tabelle über das Kontextmenü in einem neuen Fenster. Kopieren Sie die Zeile Standard in eine neue Zeile und tragen Sie als Namen Variation 03 ein. Wenn die grünen Fehler-Ecken Sie stören, können Sie Text und Zahlen entsprechend formatieren. Kopieren Sie diese Zeile wiederum in eine Variation 04. Dies wird benötigt, um die Zellenautomatik von Excel zu nutzen. Ändern Sie die Werte wie folgt: Zelle B6 in Variation 03 erhält den Wert 45, B7 die Variante 04 den Winkel 50 (Abb. 4.31). In Zelle E6 Winkel Ebene der gleichen Zeile tragen Sie statt eines Wertes die Formel =B6/2 ein. Nach Bestätigung sollte hier der halbe Wert von Zelle B6 stehen. Wählen Sie diese Zelle und kopieren Sie sie mit dem Knoten rechts unten (Kreis im Bild 4.31) von E6 nach E7, sodass sie sinngemäß übertragen wird. Dort sollte dann also =B7/2 stehen Die gleiche Formel setzen Sie auch in Zelle G6 für Trigon und kopieren sie auf gleiche Weise nach G7. In die Zelle F6 setzen Sie die Formel =C6. Dadurch bleiben die Seitenlänge des Grundrisses und der Pfad des Trigons immer gleich lang. Übertragen Sie auch diese Formel mit dem Knoten in die untere Reihe, nach F7. Bild 4.31: Crashkurs Excel: Mit den Zellenfunktionen lassen sich im Handumdrehen Konfigurationen schaffen. 107

4 4 Die Kunst der Ebene Markieren Sie dann die Zellen B6 bis G7. Ziehen Sie den Knoten nach unten, bis die Variante 10 angezeigt wird. Nun sind Sie im Besitz einer Reihe von Varianten, bei denen der Winkel für den Grundriss 5 ansteigt, der Schwenkwinkel dagegen um den halben Wert erhöht wird. Dadurch steht die Schwenkebene immer diagonal auf dem Grundriss. Die Seiten sind immer gleich lang, das Polyeder ist immer symmetrisch. Speichern und beenden Sie die Tabelle. SolidWorks wird Ihnen nun eine Nachricht anzeigen, wonach neue Konfigurationen in der Tabelle aufgetaucht sind. Klicken Sie auf OK und probieren Sie die Varianten der Reihe nach durch. Sie sind jetzt meilenweit entfernt vom manuellen Erzeugen von Skizzen und Bauteilen. Ob Sie nur einen Winkel ändern oder alle, ob Sie abhängig von der Dimensionierung drei, fünf oder 21 Bohrungen vorsehen oder ein Cabrio in einen Toaster verwandeln der Fantasie sind hier kaum Grenzen gesetzt. Die Konfigurationen werden für die Variantenkonstruktion benutzt, wobei Sie für ein und dasselbe Bauteil beinahe beliebige Modifikationen schaffen können. Wichtig ist, dass die Bauteillogik dabei nicht durchbrochen wird: Es sind natürlich Winkel und Längen denkbar, bei denen unsinnige und gar unmögliche Bauteile entstehen. Wenn Sie nun noch einmal eine Skizze öffnen, um auf klassische Art einen Parameter zu modifizieren, so sehen Sie die Editierbox in neuem Gewand: Das Menü Konfiguration ist hinzugekommen. So können Sie bestimmen, dass der hier eingestellte Wert für diese Konfiguration gilt, für alle Konfigurationen oder für eine bestimmte, die Sie daran anschließend festlegen. Was immer Sie einstellen, die Tabelle wird im Hintergrund aktualisiert. So nutzen Sie Konfigurationen und Skizzenparameter interaktiv, auch wenn diese als Zeichen der Verknüpfung mit einer Tabelle künftig in Rosa dargestellt werden Ebenen für Fortgeschrittene: Begegnung mit der Bauteil-Logik Zurück zu unserem Trigon. Es fehlen noch die Endkappen nach Dürers Kupferstich. Sie entstehen durch Schnitte parallel zu den Raumdiagonalen. Um sich das besser vorstellen zu können, fügen Sie nach der Methode von Abb um die Formel zu kopieren eine weitere Variation 00 zur Tabelle hinzu, in der Sie für den Winkel@Grundriss 90 eintragen, für Länge@Pfad Trigon 60 und für den Winkel@Pfad Trigon 0. In früheren Versionen kam es hier immer zu einer Fehlermeldung: Winkel durften nicht den Wert 0.0 besitzen. Mit der neuen Version ist das anscheinend behoben worden. Falls SolidWorks dennoch einmal wegen eines Nullwinkels protestieren sollte, tragen Sie statt 0 einfach 360 ein. 108

5 4.5 Albrecht Dürer: Arbeit mit Ebenen Wir sehen mit dieser Variante den Sonderfall des Trigons, einen handelsüblichen Würfel. Vielleicht hilft es Ihnen, im Folgenden auf die Ansicht Verdeckte Kanten sichtbar umzuschalten. Vorn liegende Kanten werden dabei dicker gezeichnet als verdeckte. Blenden Sie die Ebenen außer der Schnittebene aus. Zusammen mit dem Ursprung sollte sie Ihnen genug Orientierung liefern. Stellen Sie den Würfel auf diejenige Spitze, die mit dem Ursprung zusammenfällt. Stellen Sie die Ansicht so ein, dass Sie alle Kanten und Eckpunkte sehen und räumlich zuordnen können. Definieren Sie eine Referenzebene, indem Sie die drei Punkte der nun waagerecht liegenden oberen Diagonale anklicken. Benennen Sie die neue Ebene mit Ebene Diagonale oben (Abb. 4.32). Bild 4.32: Quod erat demonstrandum: Drei Punkte hier in Form von Ecken genügen zur Definition einer Ebene im Raum. Aktivieren Sie diese Ebene und fügen Sie eine dazu parallele Referenzebene ein, die in einem Abstand von 21 mm darüber liegt. Kehren sie die Richtung um, wenn die Vorschau dies nahelegt. Benennen Sie diese Ebene mit Ebene Schnitt oben. Fügen Sie auf dieser Ebene eine neue Skizze ein. 109

6 4 Die Kunst der Ebene Schnittkurven Wir konstruieren nun die drei Linien, die durch den Schnitt des Trigons mit der neuen Ebene entstehen: Wählen Sie Extras, Skizzieren, Schnittkurve. Klicken Sie die drei durchstoßenden Flächen des Trigons an. Die Schnittlinien werden automatisch generiert (Abb. 4.33). Bild 4.33: Einfacher geht s nicht: Die Konstruktion der Schnittlinien erfordert ganze drei Mausklicks. Hier die Gesamtansicht von oben. Idealerweise sind diese Linien voll definiert, wie die Farbe signalisiert. Das lässt hoffen, dass sie im Fall der anderen Varianten automatisch nachgeführt werden. Beenden Sie die Skizze und nennen Sie sie Skizze Schnitt oben. Markieren Sie dann diese Skizze und rufen Sie in der Symbolleiste Features den linear ausgetragenen Schnitt auf. Geben Sie als Endbedingung Durch alles an. Denn da sich die Höhe der Spitze mit den Variationen ändert, ist dies die Gewähr, sie sicher und in jedem Fall vollständig abzuschneiden. Benennen Sie diesen Schnitt mit Schnitt oben. Führen Sie die gleiche Operation dann für die untere Diagonale des Trigons durch: Definieren Sie mit den unteren drei Punkten eine Referenzebene. Benennen Sie sie mit Ebene Diagonale unten. Schaffen sie im Abstand von 21 mm abwärts! die Schnittebene unten. Fügen Sie dort wieder Schnittkurven ein, und zwar auf der Skizze Schnitt unten. Schneiden Sie dann die untere Spitze ab. Diesmal probieren Sie die Endbedingung bis Eckpunkt. Dazu müssen Sie nur noch die Spitze wählen, bis zu der der 110

7 4.5 Albrecht Dürer: Arbeit mit Ebenen Schnitt verlaufen soll. Auch diese Einstellung wird sich automatisch mit den Konfigurationen ändern (Abb. 4.34). Nennen Sie das Feature Schnitt unten. Speichern Sie die Datei. Damit ist die Konstruktion des Trigons abgeschlossen. Stellen Sie die Konfiguration Standard ein, um Dürers Vorbild zu ehren (Abb. 4.35). Bild 4.34: Ein Schnitt kann auch bis zu definierten Eckpunkten, Kanten und Flächen geführt werden. Bild 4.35: Faszination Geometrie: Das Trigon in der Konfiguration Standard. Die Spitzen der Schnittdreiecke weisen antiprismatisch in entgegengesetzte Richtungen genau wie die Schnitte der Diagonalebenen. 111

8 4 Die Kunst der Ebene Bild 4.36: Vorher-Nachher: Features lassen sich vorübergehend unterdrücken. Dadurch verlieren sie ihren geometrischen Einfluss Arbeiten mit Konfigurationen Wenn Sie nun die Konfigurationen der Reihe nach durchschalten, so stellen Sie fest, dass die Modifikationen in alle Konfigurationen übernommen wurden und zwar korrekt übernommen wurden: Die Diagonalebenen sitzen stets exakt auf ihren drei Punkten, und so sind auch die darauffolgenden Ebenen und Skizzen korrekt eingefügt. Dieses Volumenmodell ist im Wortsinne definitiv stabil. Doch Konfigurationen können mehr. Sie können beispielsweise Features deaktivieren, wodurch diese ihren geometrischen Einfluss auf das Modell verlieren. In SolidWorks wird dies als Unterdrücken bezeichnet. Das Unterdrücken kann hilfreich sein, wenn Sie Modifikationen an einem Modell vornehmen. Andererseits können Sie die Features auch nur für bestimmte Konfigurationen unterdrücken und so sehr unterschiedliche Modellvarianten schaffen: Wählen Sie bei aktivierter Konfiguration Standard alle Features unterhalb des Eintrags Trigon. Sie können hier wie im Windows-Explorer arbeiten, d. h. mit Shift bzw. Strg + Anklicken mehrere Einträge auswählen. Wählen Sie dann aus der Kontextleiste Unterdrücken (Abb. 4.36). Die Flächen verschwinden aus dem Modell. 112

9 4.5 Albrecht Dürer: Arbeit mit Ebenen Konfigurationsweises Unterdrücken von Features Nun, da wir offenbar neue Parameter ins Modell eingefügt haben, stellt sich natürlich die Frage, was inzwischen mit der Konfigurationstabelle geschehen ist die Antwort: Bis jetzt noch gar nichts. Das ändert sich erst, wenn Sie sie das nächste Mal öffnen: Rufen Sie die Tabelle zur Bearbeitung auf. SolidWorks zeigt die Dialogbox Zeilen und Spalten hinzufügen an. Vor jedem Eintrag im Listenfeld steht die Bemerkung $STATUS: Gemeint ist der Unterdrückungsstatus des Features. Wenn Sie einen oder mehrere dieser Einträge auswählen, so werden die Parameter in die Tabelle eingefügt. Wählen Sie hier alle aus und bestätigen Sie (Abb. 4.37). Die resultierenden Tabelleneinträge enttäuschen allerdings: Statt Ziffern und Zahlen sehen Sie nur ein großes U in den Spalten. Es steht für Unterdrückt. Allerdings ist nur die oberste Zeile mit Einträgen gefüllt. Das ändern Sie auf unkonventionelle Weise: Schließen Sie die Tabelle und rufen Sie sie nochmals zur Bearbeitung auf. Die Werte sind ausgefüllt. In allen anderen Spalten steht nun die Zeichenfolge NI für Nicht unterdrückt. Das können Sie sofort nachprüfen: Ersetzen Sie in der Zeile Variation 03 alle U durch NI einfach eintippen. Schließen Sie die Tabelle und schalten Sie in SolidWorks auf Variation 03 um. Ergebnis: Auch hier sind die Flächen verschwunden. Bild 4.37: SolidWorks hält getreulich alle neu hinzugefügten Einzelheiten zur Auswahl in die Tabelle bereit Konfigurationsweises Ändern von Parametern Nicht nur der Unterdrückungsstatus lässt sich konfigurieren, auch die Bemaßungen, Skizzenbeziehungen und alle anderen Parameter können Sie bequem per Excel einstellen dazu müssen die aber erst einmal dort verzeichnet sein. Sehen wir uns noch einmal die Unterdrückungskandidaten von vorhin in SolidWorks an: 113

10 4 Die Kunst der Ebene Bild 4.38: Diese Konfiguration sorgt dafür, dass die Bemaßung überhaupt in die Konfigurationstabelle gelangt. Ebene Diagonale oben und unten besitzen keine Parameter, sie sind ausschließlich von der Lage der Eckpunkte abhängig. Wir könnten sie auch im Modell nicht modifizieren, ebenso wenig wie die beiden Skizzen der Schnitte. Ebene Schnitt oben und unten dagegen besitzen einen Parameter, und zwar den Abstand 21 mm von den Diagonalebenen. Führen Sie einen Doppelklick auf ihre Einträge aus, so erscheint dieses Maß im Editor allerdings in Blau, der Standardfarbe für unverknüpfte Bemaßungen. Ferngesteuerte Bemaßungen, egal ob sie durch Beziehungen, Gleichungen oder Tabellen beeinflusst sind, werden in Pink angezeigt. Ein Doppelklick auf diese Bemaßung, und Sie sehen, warum: Sie gilt für alle Konfigurationen. Stellen Sie im Listenfeld Diese Konfiguration ein. Damit wird dieser Parameter konfigurationsabhängig (Abb. 4.38). Führen Sie diesen Schritt auch für die Ebene Schnitt unten durch. Aktivieren Sie dann noch einmal die Tabelle. Im Dialogfeld Zeilen und Spalten hinzufügen werden zwei neue Parameter angezeigt. Markieren Sie diese und bestätigen Sie. Die Winkel werden in die Tabelle aufgenommen und zeigen für alle Konfigurationen den gleichen Wert an (Abb. 4.39). 114