FRIEDRICH-EBERT-SCHULE GEWERBLICHE UND HAUSWIRTSCHAFTLICHEN SCHULEN SCHRAMBERG. 3D - CAD Grundkurs. SolidWorks 2008

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1 FRIEDRICH-EBERT-SCHULE GEWERBLICHE UND HAUSWIRTSCHAFTLICHEN SCHULEN SCHRAMBERG 3D - CAD Grundkurs SolidWorks 2008 Ulrich Bihlmaier / April 2009

2 CAD - GRUNDKURS SOLIDWORKS Grundlegende Funktionen 1.1 Konstruieren mit Solidworks ULRICH BIHLMAIER / SEITE 2

3 CAD - GRUNDKURS SOLIDWORKS 2008 ULRICH BIHLMAIER / SEITE 3

4 CAD - GRUNDKURS SOLIDWORKS Solidworks Begriffe Graphikbereich Modell Feature - Manager ULRICH BIHLMAIER / SEITE 4

5 CAD - GRUNDKURS SOLIDWORKS 2008 ULRICH BIHLMAIER / SEITE 5

6 CAD - GRUNDKURS SOLIDWORKS Feature gestützt Genauso wie eine Baugruppe aus mehreren Einzelteilen besteht, ist ein SolidWorks Modell ebenfalls aus einzelnen Elementen zusammengesetzt. Diese Elemente nennt man Features. Bsp.: Bohrungen, Rippen, Verrundungen, Fasen... Man unterscheidet zwischen skizzierten und angewandten Features: Skizzierte Features: Diese Features beruhen auf einer zweidimensionalen Skizze. Die Skizze wird im Allgemeinen durch lineare Austragung, Drehung etc. in ein Volumenmodell überführt. Angewandte Features: Diese Features werden direkt am Volumenmodell erstellt. z.b. Fasen und Verrundungen Skizze - Begriffe Parametrisch Bemaßungen und Beziehungen, mit denen ein Feature erstellt ist werden in der Skizze gespeichert. Dadurch können Sie nicht nur ihren Entwurfsplan erfüllen, sondern auch schnell und einfach Änderungen am Modell vornehmen. in Steuernde Bemaßung Diese Bemaßungen werden bei der Erstellung eines Features verwendet. Dazu gehören die Bemaßungen für die Skizzengeometrie sowie für das Feature selbst. Beziehungen Dazu gehören z.b. Parallelität, Tangentialität und Konzentrizität. ULRICH BIHLMAIER / SEITE 6

7 CAD - GRUNDKURS SOLIDWORKS 2008 Zwangsbedingungen Geometrische Beziehungen von Elementen untereinander wie z.b. parallel, senkrecht...gewährleisten, dass beim Ändern Konstruktionskonzepte wie z.b. Durchgangsbohrungen erfasst werden und erhalten bleiben. Status einer Skizze Blau Schwarz Rot unterdefiniert voll definiert überdefiniert Entwurfsplan Zur effizienten Verwendung eines parametrischen Modellierers müssen sie vor dem Modellieren über einen Entwurfsplan nachdenken. Darin legen sie fest, wie sich das Modell verhalten soll, wenn es verändert wird. Die Art und Weise, in der das Modell erstellt wird, bestimmt, wie es geändert wird. Verschiedene Faktoren tragen dazu bei, wie Sie den Entwurfsplan erfassen: Automatische Skizzen Beziehungen Gleichungen Hinzugefügte Beziehungen Bemaßungen ULRICH BIHLMAIER / SEITE 7

8 CAD - GRUNDKURS SOLIDWORKS SolidWorks - Grundkonzepte 2.1 Bildschirmoberfläche Befehle erreicht man am schnellsten über die Symbolleisten. Mit ANSICHT SYMBOLLEISTEN können Symbolleisten ein- oder ausgeblendet werden. Der FeatureManager auf der linken Seite des SolidWorks Fensters gibt Ihnen einen Überblick über das aktive Teil, die Baugruppe oder Zeichnung. Dies ermöglicht es Ihnen, zu sehen, wie das Modell oder die Baugruppe konstruiert wurde, oder die verschiedenen Blätter und Ansichten in einer Zeichnung zu prüfen. Symbolleisten Feature-Manager Grafikbereich Auf der rechten Seite befindet sich der Grafikbereich, in dem das Teil, die Baugruppe oder die Zeichnung erstellt oder bearbeitet wird. Hilfe erhalten Sie über den Menüpunkt HILFE oder durch Anklicken des Symbols (Direkthilfe) und anschließendes Klicken auf das Symbol oder das Element im Feature-Manager, zu dem Sie Hilfe benötigen. ULRICH BIHLMAIER / SEITE 8

9 CAD - GRUNDKURS SOLIDWORKS Grundkonzepte in SolidWorks Symbolleisten: Symbole sind in SolidWorks zu logischen Gruppen zusammengefasst. Diese Gruppen können durch Anklicken des grauen Bereichs oben rechts neben den Menüs mit der rechten Maustaste ein- und ausgeschaltet werden. Tooltips: Bleibt man länger mit der Maus über einer Schaltfläche, so erscheinen zusätzliche Informationen (sogenannte Tooltips). Statuszeile: Zeigt man mit der Maus auf eine Schaltfläche, so werden in der Statuszeile unten rechts Informationen angezeigt. Kontextmenü: Sehr hilfreich ist in vielen Fällen das Kontextmenü. Dazu klickt man ein Objekt mit der rechten Maustaste an und erhält eine Auswahl oft benötigter Befehle. Cursorformen: Ein wichtiges Hilfsmittel stellt die Form des Cursors dar. Der Cursor verändert seine Form in Abhängigkeit der Objekte, auf die er gerade zeigt, z.b. im Bild rechts auf eine Fläche, eine Kante oder einen Eckpunkt. Weitere Cursoranzeigen: a) Endpunkt b) Auf-Kurve c) Mittelpunkt d) Schnittpunkt e) verschiedene Formen beim Skizzieren von Kreisbögen mit Winkelangaben Auswahl von Elementen: Zum Auswählen werden Elemente einfach angeklickt der Cursor hilft durch verschiedene Anzeigen beim Anklicken des richtigen Elements. Mehrere Elemente können bei gedrückter STRG-Taste ausgewählt werden (z.b. zum Spiegeln). Farben beim Skizzieren: Die Farbe eines Skizzenelements zeigt seinen Status an: schwarz = voll definiert, blau = unterdefiniert, rot = überdefiniert, grün = ausgewählt. So sieht man sofort, wo noch eine Bemaßung fehlt oder gelöscht werden muss. Feature-Manager: Eine Feature ist ein Element (z.b. eine Skizze) oder eine Operation (z.b. "Verrunden"). So besteht jede Baugruppe und jedes einzelne Teil in Solid Works aus verschiedenen Features. Diese Features werden im Feature-Manager angezeigt. Zu jedem Teil werden die drei Standard-Koordinatenebenen (Vorne, Oben, Rechts) und der Ursprung angezeigt. Der Feature-Manager ist wie der Windows-Explorer aufgebaut: So können Unterpunkte (z.b. im rechten Bild bei "Basis-Rotation") durch Anklicken des + -Zeichen geöffnet werden. Man erkennt im rechten Bild, dass anschließend eine Verrundung und eine Fase erstellt wurden und dann zweimal etwas weggeschnitten wurde. Abschließend wurde ein Gewinde (M6) angebracht. Features können im Feature-Manager durch Ankli- cken mit der rechten Maustaste z.b. gelöscht oder bearbeitet werden. So kann man z.b. den Radius der Verrundung ändern. Die Änderung wird sofort im Grafikbereich angezeigt. ULRICH BIHLMAIER / SEITE 9

10 CAD - GRUNDKURS SOLIDWORKS Skizzierwerkzeuge Skizzenelemente können über die Symbolleiste oder über das Menü EXTRAS SKIZZENELEMENT ausgewählt werden. Oft enthält die Symbolleiste nicht alle verfügbaren Skizzenelemente. Von besonderer Bedeutung sind neben den "Grundelementen" Linie, Kreis und Rechteck die Skizzierelemente Spiegeln und Trimmen. Linie zeichnen Kreisbogen um einen bekannten Mittelpunkt (erst Mitte anklicken, dann Bogenanfangspunkt, dann Endpunkt) Kreisbogen tangential oder normal zu einer Linie (Endpunkt von Linie oder Kreis anklicken, dann mit Cursor tangential oder normal (senkrecht) wegfahren, dann kann Kreisbogen gezogen werden) Kreisbogen durch 3 Punkte (erst Anfangspunkt, dann Endpunkt des Bogens, dann Punkt auf Bogen) Kreis mit Mittelpunkt und Radius (erst Mittelpunkt, dann Radius) Spline mit mehreren Stützpunkten (Anfangspunkt anklicken, dann Kurvenpunkte anklicken) Polygon (zuerst im Eigenschaften-Manager Anzahl der Seiten festlegen, dann klicken und ziehen) Rechteck (horizontal / vertikal) (Anfangspunkt, dann gegenüberliegenden Eckpunkt anklicken) Punkt Mittellinie, Symmetrieachse (Anfangs- und Endpunkt anklicken) vorhandene Linie des Modells in Skizze übernehmen Spiegeln (vor Befehlsaufruf mit gedrückter STRG-Taste Mittellinie und zu spiegelnde Elemente markieren, dann Schaltfläche klicken) Ecke abrunden (2 Kanten oder Ecke anklicken, Radius im Eigenschaften-Manager wählen) Linie oder Kreisbögen versetzen (dazu Kanten oder Skizzenkurven anklicken und Abstand mit Maus oder im Eigenschaften-Manager angeben) Trimmen: Stutzen einer Linie / eines Bogens (Skizzenelement wird angeklickt und bis zum Schnittpunkt mit anderem Element gelöscht; oder Endpunkt eines Elements bis zu anderem Element verlängern) Umwandlung Skizzenelement in Konstruktionsgeometrie Kopieren von Skizzenelementen in Rechteckmuster Kopieren in rotationssymmetrisches Muster ULRICH BIHLMAIER / SEITE 10

11 CAD - GRUNDKURS SOLIDWORKS Von der Skizze zum Feature / Modellierung von flachen Teilen 3.1 Platte 1 Erstellen Sie dieses Teil mit den angegebenen Informationen und Bemaßungen. Skizzieren Sie Profile, und tragen Sie sie linear aus, um das Teil 10mm dick zu erzeugen. Entwurfsplan: Das Teil ist symmetrisch. Die Schnittbohrungen sind durchgehend ULRICH BIHLMAIER / SEITE 11

12 CAD - GRUNDKURS SOLIDWORKS Vorgehensweise am Beispiel Erstellen eines Quaderförmigen Körpers Klicken Sie auf der Standard-Symbolleiste auf Neu. Das Dialogfeld Neues SolidWorks Dokument wird eingeblendet. Klicken Sie auf die Registerkarte Tutorial, und wählen Sie das Symbol für Teil aus. Klicken Sie auf OK. Ein neues Teilfenster wird eingeblendet. Das Feature im Teil ist ein Quader, der von einem skizzierten, rechteckigen Profil linear ausgetragen wird. Zuerst wird das Rechteck skizziert. Klicken Sie auf der Skizzieren-Symbolleiste auf Skizze. Eine Skizze wird auf der Ebene Vorne geöffnet. Klicken Sie auf der Skizzierwerkzeuge-Symbolleiste auf Rechteck. Verschieben Sie den Cursor auf den Skizzenursprung. Wenn der Cursor seine Form ändert, befindet er sich über dem Ursprung. Klicken Sie mit der linken Maustaste, und bewegen Sie den Cursor, um ein Rechteck zu erstellen.beachten Sie, daß beim Verschieben die Bemaßungen des Rechtecks am Cursor angezeigt werden. Klicken Sie mit der Maus, um das Rechteck fertigzustellen. Sie müssen nicht genau bemaßen; Sie werden im nächsten Hilfethema das Werkzeug Bemaßung verwenden. Klicken Sie auf der Skizzieren-Symbolleiste auf Auswählen.Die beiden Seiten des Rechtecks, die den Ursprung berühren, sind schwarz. Da mit dem Skizzieren am Ursprung begonnen wurde, ist der Eckpunkt dieser beiden Seiten automatisch auf den Ursprung bezogen. (Der Eckpunkt ist nicht frei beweglich.) Die beiden anderen Seiten (und drei Eckpunkte) sind blau. Dies bedeutet, daß sie unterdefiniert und somit frei beweglich sind.klicken Sie auf eine der blauen Seiten, und ziehen Sie sie oder den Ziehpunkt am Eckpunkt, um die Größe des Rechtecks zu verändern. Klicken Sie auf der Skizzenbeziehungen-Symbolleiste auf Bemaßung.Die Cursor-Form ändert sich. Klicken Sie auf die obere Kante des Rechtecks, und klicken Sie dann auf die Stelle, wo die Bemaßung plaziert werden soll.die Farbe der vertikalen Linie rechts ändert sich von Blau zu Schwarz. Durch das Bemaßen der Länge der Oberseite des Rechtecks wurde die Position des am weitesten rechts gelegenen Segments voll definiert. Sie können das obere Segment noch immer nach oben oder unten ziehen (klicken Sie zunächst auf Bemaßung, um das Werkzeug zu deaktivieren). Die blaue Farbe zeigt an, daß es unterdefiniert ist. Stellen Sie sicher, daß die Option Bemaßung aktiviert ist, und klicken Sie mit der rechten Maustaste auf das Rechteck. Klicken Sie anschließend, um seine Bemaßung zu plazieren. Das obere Segment und die restlichen Eckpunkte werden schwarz. Die Statusleiste in der rechten unteren Fensterecke zeigt an, daß die Skizze voll definiert ist. Die Bemaßungen ändern Sie mit dem Werkzeug Bemaßung. Doppelklicken Sie auf eine der Bemaßungen. Das Dialogfeld Modifizieren wird eingeblendet. Die aktuelle Bemaßung ist hervorgehoben. Geben Sie 120 mm ein, und klicken Sie dann auf Die Größe der Skizze ändert sich, um die neue Bemaßung widerzuspiegeln. Der Bemaßungswert ist jetzt 120 mm. Klicken Sie auf der Ansichts- Symbolleiste auf In Fenster zoomen, um das ganze Rechteck in voller Größe im Graphikbereich anzuzeigen und zu zentrieren. Doppelklicken Sie auf die andere Bemaßung, und ändern Sie den Wert auf 120 mm. ULRICH BIHLMAIER / SEITE 12

13 CAD - GRUNDKURS SOLIDWORKS 2008 Klicken Sie erneut auf In Fenster zoomen, um die Skizze zu zentrieren. Klicken Sie auf der Features-Symbolleiste auf Linear ausgetragener Aufsatz. Der EigenschaftenManager Linear austragen wird im FeatureManager (linker Anzeigebereich) eingeblendet. Die Ansicht der Skizze ändert sich zur isometrischen im Graphikbereich. Nehmen Sie unter Richtung 1 folgende Einstellungen vor: Stellen Sie die Endbedingung auf Blind ein. Stellen Sie die Tiefe auf 30 mm ein. Sie können die Werte erhöhen, indem Sie die Pfeile verwenden oder einfach die Werte eingeben. Wenn Sie auf die Pfeile klicken, wird eine Vorschau der linearen Austragung im Graphikbereich angezeigt. Klicken Sie auf OK, um die lineare Austragung zu erstellen. Das neue Feature, Linear austragen1, wird im FeatureManager und im Graphikbereich eingeblendet. Wenn Sie ohne Zoomen das gesamte Modell nicht sehen können, drücken Sie entweder zum Verkleinern auf Z oder zum Vergrößern auf Umschalttaste + Z. Klicken Sie auf das Pluszeichen neben dem Feature Linear austragen1 im FeatureManager. Skizze1, die zur linearen Austragung des Features verwendet wurde, wird nun unter dem Feature angeführt Klicken Sie auf der Standard-Symbolleiste auf Speichern. Das Dialogfeld Speichern unter wird eingeblendet. Geben Sie im Feld Dateiname den Namen "Quader" ein, und klicken Sie auf Speichern. Die Erweiterung.sldprt wird dem Dateinamen hinzugefügt, und die Datei wird im aktuellen Verzeichnis gespeichert. Um die Datei in einem anderen Verzeichnis zu speichern, gehen Sie mit der Durchsuchen- Funktion von Windows zum gewünschten Verzeichnis, und speichern Sie die Datei. ULRICH BIHLMAIER / SEITE 13

14 CAD - GRUNDKURS SOLIDWORKS Platte 2 Erstellen Sie dieses Teil mit den angegebenen Informationen und Bemaßungen. Skizzieren Sie Profile, und tragen Sie sie linear aus, um das Teil 7mm dick zu erzeugen. Entwurfsplan: Das Teil ist nicht symmetrisch Die Ausbrüche sind durchgehend ULRICH BIHLMAIER / SEITE 14

15 CAD - GRUNDKURS SOLIDWORKS Platte 3 Erstellen Sie dieses Teil mit den angegebenen Informationen und Bemaßungen. Skizzieren Sie Profile, und tragen Sie sie linear aus, um das Teil 8 mm dick zu erzeugen. ULRICH BIHLMAIER / SEITE 15

16 CAD - GRUNDKURS SOLIDWORKS Weitere flache Teile Erstellen Sie diese Teile mit den angegebenen Informationen und Bemaßungen. Skizzieren Sie Profile, und tragen Sie sie linear (Aufsatz oder Schnitt) aus. Werkstück Blech_1 Werkstück Blech_2 ULRICH BIHLMAIER / SEITE 16

17 Sicherungsblech Formblech Schraubenschlüssel ULRICH BIHLMAIER / SEITE 17

18 ULRICH BIHLMAIER / SEITE 18

19 3.5 Optionen Mit dem Dialogfeld OPTIONEN, welches Sie über das MENÜ EXTRAS aufrufen, können Sie das SolidWorks Programm anpassen, sodass es beispielsweise den Zeichennormen Ihrer Firma, Ihren individuellen Vorlieben oder Ihrer Arbeitsplatzumgebung entspricht. Sie verfügen über 2 Einstellungsmöglichkeiten: Systemoptionen Diese Optionen werden im System gespeichert und wirken sich auf jedes Dokument aus, das während einer SolidWorks Sitzung geöffnet werden. Die Systemoptionen können auf die Grundeinstellungen zurückgesetzt werden. Dokumenteigenschaften Diese Optionen sind bestimmte Eigenschaften, die nur für das jeweilige Dokument gelten. Sie werden mit dem jeweiligen Dokument gespeichert. ULRICH BIHLMAIER / SEITE 19

20 3.6 Ebenen Es gibt 3 Referenzebenen mit der Bezeichnung: Ebene 1 oder vorne Ebene 2 oder oben Ebene 3 oder rechts Jede Ebene steht rechtwinklig auf der anderen Ebene und ist unendlich groß und läuft durch den Ursprung. Mit dem Kontextmenü können die Ebenen sichtbar gemacht werden. Ausrichten des Modells für die Zeichnung Bei der Entscheidung über die zu verwendende Skizzierebene muss überlegt werden, wie das Modell bei der Detaillierung auf der Zeichnung erscheinen soll. Sie sollten das Modell so erstellen, dass die Ansicht Vorderseite mit der Ansicht Vorderseite in der entgültigen Zeichnung identisch ist. Dadurch sparen Sie beim Detaillieren Zeit, weil Sie vordefinierte Ansichten verwenden können. Im Beispiel unten rechts, hat das Modell Kontakt mit der Ebene 1 (vorne). Somit erscheint in der Zeichnung (unten links) dieses Profil auch als Vorderansicht Ursprung ULRICH BIHLMAIER / SEITE 20