Zahnräder in 3-D-CAD normgerecht dargestellt

Transkript

1 Landesinstitut für Schulentwicklung Zahnräder in 3DCAD normgerecht dargestellt Normgerechte Darstellungen von Konstruktionselementen in 2DAbleitungen von 3DCAD Systemen Nur wenige CADSysteme bieten die Möglichkeit, eine 2DAbleitung z. B. eines Zahnrades normgerecht in die 2DZeichnung zu übernehmen. Oft entsteht lediglich ein authentischer Schnitt durch das Bauteil (s.u.), der jedoch nicht der Zeichnungsnorm entspricht und daher nicht in einer technischen Zeichnung verwendet werden sollte. Bildquellen: SolidWorks Diese Darstellung ist nicht normgerecht, sie entspricht aber der Darstellung des modellierten Parts eines Zahnrades mit m = 3 mm, z = 71. Die Darstellung des Zahnrades im 3DBereich ist demnach authentisch. Im folgenden Bericht wird erläutert, wie mittels Konfigurationstechnik in einem gängigen 3DCADProgrammm die Darstellung eines authentisch modellierten Zahnrades trotzdem normgerecht stattfindet. Es wird dabei auf die CADSoftware SolidWorks verwiesen, die ein KonfigurationsTool besitzt. Die Logik hinter der Modellation ist allerdings auf jede andere CADSoftware transferierbar. Die Technik der Modellation ist angelehnt an die Methode des Hauses SEWEURODRIVE, Hersteller von Antriebsapplikationen. Hier wird in der Produktentwicklung SolidWorks eingesetzt. das Profil eines Zahnes stirnseitig innerhalb des Zahnradrohlings als rotierter Schnitt mit einer Wandstärke von 0,05 mm entfernt. Wird dieses Zahnrad nun als Schnitt im 2DBereich abgebildet, wird die Wandstärke nur als einfache Körperkante dargestellt (zu geringe Dicke). Dies führt zu einer normgerechten Darstellung des Zahnrades. Die Vorgehensweise und die Anwendung des ConfigurationManager in SolidWorks werden ab der kommenden Seite vorgestellt. Der Bericht kann jederzeit so als Unterrichtsskript bei der CADSchulung verwendet werden.zz Letztendlich wird ein Zahnrad authentisch modelliert. Anschließend wird die Verzahnung unterdrückt und 14 ZPGMitteilungen für gewerbliche Schulen Nr. 48 April 2011

2 ZPGMitteilungen Zahnradmodellierung Es soll ein geradverzahntes Zahnrad mit m = 3 mm, z = 71, d = 213 mm, da = 219 mm, df = 206 mm, Nabenbohrung dn = 50 mm modelliert werden. Modellieren Sie zunächst einen Zahnradrohkörper (Scheibe) mit einem Außendurchmesser da = 219 mm, einer Breite b = 40 mm und der Nabenbohrung. Die Verzahnung kann vereinfacht als kreisbogenförmige Zahnflanke erstellt werden. Speichern Sie das Zahnrad unter ZR_m3_z71 ab Wenn das Zahnrad vollständig modelliert ist, gehen Sie wie folgt vor: Ziehen Sie die Einfügeleiste des FeatureManagers um drei Positionen hoch unter die Fase 1 der Stirnseiten des Zahnrades, so dass der unverzahnte Zahnradrohkörper erscheint. ZPGMitteilungen für gewerbliche Schulen Nr. 48 April

3 Landesinstitut für Schulentwicklung Erstellen Sie nun die folgende Skizze in einer Ebene, die quer durch den Rohkörper verläuft. Es handelt sich hierbei um das Profil eines Zahnes, welches jedoch im Bezug auf die Außenkontur des Zahnradrohkörpers einen Abstand von 0,05 mm aufweist. Die untere Kante ist über die Zahnradmittelachse mit 206 mm im Durchmesser (Fußkreisdurchmesser) bemaßt. Erstellen Sie das Profil als rotierter Schnitt um die Mittelachse des Zahnradrohkörpers. Somit haben Sie jetzt ein Hohlsegment mit dem Profil eines Zahnes erstellt. 16 ZPGMitteilungen für gewerbliche Schulen Nr. 48 April 2011

4 ZPGMitteilungen Ziehen Sie die Einfügeleiste des FeatureManagers um drei Positionen abwärts unter das Kreismuster 1 des Zahnrades, so dass der verzahnte Zahnradrohkörper erscheint. Die Zähne sind nun hohl. Erstellen Sie nun im ConfigurationManager eine weitere Konfiguration des Zahnrades. Klicken Sie unter der Dateibezeichnung rechts und wählen Sie KONFIGURATION HINZUFÜGEN. ZPGMitteilungen für gewerbliche Schulen Nr. 48 April

5 Füllen Sie das Dialogfeld wie links abgebildet aus, BESCHREIBUNG und KOMMENTAR kann frei bleiben. Die einzelne Datei ZR_m3_z71 besteht nun aus zwei Konfigurationen: Konfiguration Standard Konfiguration ZR_m3_z71_norm Landesinstitut für Schulentwicklung Öffnen Sie den FeatureManager und unterdrücken Sie dessen untere drei Features (Es handelt sich hierbei um die Verzahnung). Aktivieren Sie nun im ConfigurationManager die StandardKonfiguration und heben Sie die Unterdrückung der drei Features auf. Unterdrücken Sie nun das Feature SCHNITTROTATION ( Hohlform der Verzahnung). Speichern Sie die Datei. Sie besitzen nun in einer Datei zwei Konfigurationen 18 ZPGMitteilungen für gewerbliche Schulen Nr. 48 April 2011 Die zweite Konfiguration (ZRm3_z71_norm) ist aktiv. Diese zweite Konfiguration stellt nun die Grundlage für normgerechte Zeichnungsableitungen des Zahnrades dar.

6 ZPGMitteilungen desselben Parts. Durch Hin und Herwechseln der Konfigurationen im ConfigurationManager wird dies deutlich Belassen Sie die Darstellung des 3DParts in der StandardKonfiguration. Erstellen Sie unter DATEI NEU eine A4 Zeichnungsableitung und wählen Sie als Modellansicht die Datei des Zahnrades (ZR_m3_z71). Wählen Sie mit dem Cursor auf der Zeichnungsableitung unter Rechtsklick EIGENSCHAFTEN. Wählen Sie unter dem Reiter EIGENSCHAFTEN ANSICHT die zweite Konfiguration (ZR_m3_z71_norm) als darzustellende Variante. Sie erhalten eine normgerechte Zeichnungsableitung. Markus Bürger ZPGMitteilungen für gewerbliche Schulen Nr. 48 April