SOLID EDGE E i n G e h ä u s e f ü r d a s N ä g e l s p i e l. Grundlegende Funktionen eines CAD-Programms PART ASSEMBLY DRAFT

Transkript

1 E i n G e h ä u s e f ü r d a s N ä g e l s p i e l Fortbildung im Schuljahr 2018/19 Grundlegende Funktionen eines CAD-Programms am Beispiel von SOLID EDGE 2019 PART ASSEMBLY DRAFT 2019

2 A l l g e m e i n e s In dieser Fortbildung wird im Programm SOLID EDGE im sequentiellen Modus gearbeitet, da im schulischen Kontext aus fachdidaktischen Gründen eine Arbeitsweise mit aufeinanderfolgenden, nachvollziehbaren Arbeitsschrittfolgen (Workflow) Sinn ergibt. Das Werkstück Gehäuse für das Nägelspiel ist für die Einführung des Programms SOLID EDGE insbesondere für Arbeitsumgebungen PART, ASSEMBLY und DRAFT exemplarisch bestens geeignet: Die Einzelteile bestehen aus flachen Werkstücken mit überschaubarer Anzahl einfacher Veränderungen. Nach einer Formanalyse erstellen die Schülerinnen und Schüler bemaßte Skizzen (Skizzierregeln beachten!), die als Grundlage für die Konstruktion im CAD-System genutzt werden. Der Workflow wird gut nachvollziehbar, da auch das CAD-Programm zunächst aus einer (Profil-)Skizze einen Volumenkörper bzw. ein flaches Werkstück ausprägt. Auch die antizipierten Arbeitsschritte, die zur Herstellung des Werkstücke bzw. der Einzelteile benötigt werden, finden im Workflow mit dem CAD-Programm Anwendung. Die Schülerinnen und Schüler können also immer die Verbindung zur technischen Realität herstellen. Aus didaktischer Sicht kann der Workflow für Anfänger so gestaltet werden: Zuerst wird ein Profil als Grundkörper ausgeprägt und dann die entsprechenden Veränderungen entfernt. Auf diese Art und Weise wird den Schülerinnen und Schülern bewusst gemacht, dass eine geregelte Abfolge von Arbeitsschritten notwendig wird. Dies ist insbesondere bezüglich Fehleranalyse wichtig, da innerhalb des Programms nur gezielt Fehler korrigiert werden können, wenn nachvollziehbar ist, an welcher Stelle sie entstanden sind. Nach Auswahl eines Befehls erscheint außerdem in der Arbeitsumgebung auf dem Bildschirm eine Befehlszeile, die eine festgelegte Abfolge von Arbeitsschritten aufzeigt. Weitere Orientierung bietet die Aufforderungsleiste im unteren Bereich des Bildschirmfensters. H i n w e i s Das Nägelspiel ist ein beliebtes Knobelspiel, bei welchem einzelne Nägel so angeordnet werden müssen, dass auf einem Nagelkopf eines senkrecht eingeschlagenen Nagels mindestens 8 weitere Nägel ohne Hilfsmittel angebracht werden können. Zur besseren Handhabung sollten Nägel mit einer Länge von 100 mm verwendet werden. Aus dieser Angabe kann kompetenzorientiert der nötige Innenraum sowie der gesamte Aufbau des Gehäuses abgeleitet werden. Im Sinne der didaktischen Reduktion wird der Grundriss quadratisch angelegt. Somit muss nur ein Seitenteil konstruiert werden. Entsprechende Skizzen führen dann zur weiteren Konstruktion mittels eines CAD-Programms. Fortbildungsunterlagen 2019 Seite 2 von 17

3 A n w e n d u n g e n u n d A r b e i t s u m g e b u n g e n Im Folgenden werden wir uns mit den Arbeitsumgebungen ISO Metrisches Teil (PART), ISO Metrische Baugruppe (ASSEMBLY) und ISO Metrische Zeichnung (DRAFT) beschäftigen. Zunächst werden hierbei Einzelteile in PART konstruiert, die im Anschluss in ASSEMBLY verbaut werden. Aus diesen beiden Konstruktionen leiten wir abschließend eine normgerechte Technische Zeichnung in DRAFT ab. PART ASSEMBLY DRAFT Fortbildungsunterlagen 2019 Seite 3 von 17

4 B e n u t z e r o b e r f l ä c h e Fortbildungsunterlagen 2019 Seite 4 von 17

5 I S O M e t r i s c h e s T e i l P A R T In der Multifunktionsleiste den Befehl Extrusion auswählen. Eine Referenzebene auswählen, auf welcher das Profil des Grundkörpers erstellt/skizziert werden soll. Programm wechselt in die Profilebene Hier kann mit entsprechenden Werkzeugen das gewünschte Profil skizziert/erzeugt werden in diesem Fall wählen wir Rechteck über Mittelpunkt. Ohne Klick wird der Cursor nun in den Mittelpunkt des Koordinatensystems bewegt sobald der Mittelpunkt angefahren ist, erscheint ein kleines Symbol, das anzeigt, dass der Mittelpunkt gefangen werden kann. Jetzt einmal mit linker Maustaste klicken (den angezeigten Punkt fangen) und ohne weiteres Anklicken das Rechteck aufziehen hier keine Maße in blau hinterlegte Felder eintragen, da diese dann nicht mehr verändert werden können! Durch einen weiteren einmaligen Klick mit der linken Maustaste ist das Rechteck fixiert. Die entsprechenden Maße können nun mit SmartDimension gesetzt und eingetragen werden. Fortbildungsunterlagen 2019 Seite 5 von 17

6 Es gilt immer: Beziehungen vor Bemaßung! Ein Befehl wird immer mit Fertigstellen Abbrechen abgeschlossen! Nach dem Verlassen der Profilebene wird in dreidimensionaler Ansicht die Materialstärke ausgeprägt symmetrisches Abmaß aktivieren und Wert in blau hinterlegtes Feld in Befehlsleiste eingeben symmetrisches Abmaß! Will man die Tiefe des Körpers nur in eine Richtung ausprägen, muss man das symmetrische Abmaß ausschalten. Häufig wird jedoch hier zur linken Schaltfläche gewechselt. Das ist falsch! Denn so schaltet man eine Funktion ein, die das Profil in zwei unterschiedlichen Abständen von der Mitte aus ausprägt! Wenn das symmetrische Abmaß abgeschaltet werden soll, dann muss einfach diese Schaltfläche deaktiviert werden! Fortbildungsunterlagen 2019 Seite 6 von 17

7 In der Multifunktionsleiste den Befehl Ausschnitt auswählen. Eine Referenzeben oder eine Ebene des Grundkörpers auswählen, auf welcher das Profil des Ausschnitts erstellt werden soll. Programm wechselt in die Profilebene Hier kann mit entsprechenden Werkzeugen das gewünschte Profil skizziert/erzeugt werden. Beispiel: Eine Stufe wird mittels Linienwerkzeug (senkrecht und waagrecht) als offenes Profil skizziert Das Anreißen einer Stufe in der Realität erfolgt nach gleichen Gesetzmäßigkeiten! Die Lage- und die Formmaße des skizzierten Profils können nun mit entsprechenden Beziehungen und durch Vergabe von Maßen festgelegt werden Es gilt auch hier: Beziehungen vor Bemaßung! Folgende Befehle werden in diesem Fall verwendet, um das Profil eindeutig festzulegen: ist das Profil des Ausschnitts eindeutig festgelegt Profilebene verlassen In der räumlichen Ansicht wird dann das erstellte Profil entfernt. Fortbildungsunterlagen 2019 Seite 7 von 17

8 Richtung festlegen (roter Pfeil welches Teil fällt weg?) die Maus ohne zu klicken in die gewünschte Richtung schieben Pfeil reagiert einmal Klick mit linker Maustaste Maus ohne Klicken in Richtung der Materialentnahme schieben Pfeil reagiert einmal Klick mit linker Maustaste Material wird entfernt Der Befehl Spiegeln ermöglicht es, Veränderungen über eine Referenzebene zu spiegeln, sodass diese nicht nochmals über ein Profil angelegt werden müssen (rationelles Arbeiten!). Erinnerung: Deshalb ist es wichtig, zu Beginn den Grundkörper symmetrisch anzulegen (Rechteck über Mittelpunkt Mittelpunkt des Koordinatensystems als Ursprung wählen). Formelement (im PathFinder) auswählen in Befehlszeile Smart anklicken mit grünem Haken bestätigen Referenzebene wählen Fertig stellen Abbrechen Fortbildungsunterlagen 2019 Seite 8 von 17

9 S k i z z e n E i n z e l t e i l e G e h ä u s e Konstruieren Sie nun die nötigen Einzelteile im CAD-System nach den folgenden Skizzen in der Arbeitsumgebung PART! Vergeben Sie sinnvolle Speichernamen und erstellen Sie einen entsprechenden Ordner! Fortbildungsunterlagen 2019 Seite 9 von 17

10 I S O M e t r i s c h e B a u g r u p p e A S S E M B L Y In der Arbeitsumgebung ASSEMBLY können in PART erstellte Komponenten (Einzelteile) unter Verwendung von Verbaubeziehungen miteinander verbunden werden. Dabei werden die Einzelteile aus der Teilebibliothek (angelegter Ordner) in den Arbeitsbereich gezogen (Drag and Drop). Es empfiehlt sich zunächst den Boden des Gehäuses in den Arbeitsbereich zu ziehen und dann das erste Seitenteil. Folgende Beziehungen werden verwendet, um das erste Seitenteil fest zu verbauen: Grundsätzlich werden beim Verbauen von Einzelteilen in ASSEMBLY Flächen, Punkte oder Achsen in Beziehung gesetzt. Um das Seitenteil mit dem Boden zu verbauen nutzen wir die Beziehungen in dieser Reihenfolge: An-/Aufsetzen Planar ausrichten Planar ausrichten Planar ausrichten kann im Unterricht mit dem Begriff Bündigkeit Schülerinnen und Schülern verständlich gemacht werden. Fortbildungsunterlagen 2019 Seite 10 von 17

11 V o r g e h e n s w e i s e 1. Verbaubeziehung An-/Aufsetzen Fläche Seitenteil wählen Fläche zweites Teil Boden wählen untere Fläche des Seitenteils wird auf die Bodenfläche aufgesetzt 2. Verbaubeziehung Planar ausrichten äußere Fläche von Seitenteil wählen äußere schmale Fläche Boden wählen Seitenteil wird bündig zur Bodenkante ausgerichtet 3. Verbaubeziehung Planar ausrichten Stirnseite Seitenteil wählen äußere schmale Fläche Boden wählen (im 90-Grad-Winkel zur ersten schmalen Fläche) Seitenteil wird nun auch seitlich bündig ausgerichtet Seitenteil ist jetzt komplett mittels dreier Beziehungen mit Boden verbaut Fortbildungsunterlagen 2019 Seite 11 von 17

12 A n w e n d e n, W i e d e r h o l e n u n d V e r t i e f e n Versuchen Sie das zweite Seitenteil jeweils nur mit dem Befehl An-/Aufsetzen zu verbauen! Verbauen Sie die anderen Seitenteile nach dieser Reihenfolge: An-/Aufsetzen An-/Aufsetzen Planar ausrichten Nun muss nur noch der Deckel verbaut werden speichern nicht vergessen! Fortbildungsunterlagen 2019 Seite 12 von 17

13 Einstellung des Zeichenblattformates: I S O M e t r i s c h e Z e i c h n u n g D R A F T Blatt 1 Klick rechte Maustaste Blatt einrichten Hintergrund A4-Blatt Haken für Hintergrund setzen/nicht setzen Fortbildungsunterlagen 2019 Seite 13 von 17

14 Blatt einpassen Mit einem Klick auf das Icon Ansichtsassistent öffnet sich der zuletzt aktivierte Speicherort. Per Doppelklick auf die gewünschte Datei wird diese in das Zeichenblatt eingefügt und kann zunächst noch frei bewegt werden ein weiterer Klick mit der linken Maustaste fixiert die Lage. Fortbildungsunterlagen 2019 Seite 14 von 17

15 Zur normgerechten Bemaßung werden in diesem Beispiel die angezeigten Befehle benötigt. Fortbildungsunterlagen 2019 Seite 15 von 17

16 N o t i z e n Fortbildungsunterlagen 2019 Seite 16 von 17

17 Fortbildungsunterlagen 2019 Seite 17 von 17