Hochschule Heilbronn Mechatronik und Mikrosystemtechnik. Tutorial CATIA V5. Erstellen einer Karosserie für den ASURO mit dem CAD-Programm Catia V5

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1 Tutorial CATIA V5 Erstellen einer Karosserie für den ASURO mit dem CAD-Programm Catia V5 Prof. Dr. Jörg Wild 1/

2 1. Wir erzeugen eine neue Datei. Dazu gehen wir folgendermaßen vor. In der Menüleiste wählen wir den Punkt Datei aus. Wir klicken auf Neu. Im rechten unteren Eck des Bildschirms öffnet sich ein Fenster. Hier wählen wir Part aus und bestätigen mit OK. 2. Als erstes benennen wir unser Bauteil um. Dazu bewegen wir den Mauszeiger auf den Strukturbaum, genau auf Part 1. Wir klicken die rechte Maustaste. Ein Menü öffnet sich. Hier wählen wir Eigenschaften aus. Im nun geöffneten Fenster aktivieren wir die Karteikarte Produkt (siehe Bild 1). Unter Teilenummer geben wir nun den Namen SIA ASURO ein und bestätigen unsere Eingabe mit OK. Bild 1: Benennung des Teils 3. Als erstes soll der Grundkörper, ein Halbkreis mit angelegtem Rechteck, der später den Kotflügel darstellt erzeugt werden. Dazu wählen wir im Strukturbaum die xy-ebene aus (ausgewählte Elemente werden orange hervorgehoben) und begeben uns über das Symbol in den Skizziermodus. 4. Im Skizziermodus erstellen wir mithilfe der Funktion ein Rechteck, dessen obere Kante auf der horizontalen Achse des Koordinatensystems liegt. Bild 2: Grundkörperskizze Prof. Dr. Jörg Wild 2/

3 5. Der Kreismittelpunkt fällt auf den Ursprung des Koordinatensystems. Nach Zeichnen des Halbkreises kann die obere Kante des Rechtecks gelöscht werden. 6. Über die Funktion Bedingungen können nun sowohl die Höhe als auch die Breite des Halbreises mit Rechteck sowie der Kreisradius definiert werden (siehe Bild 2). Sobald alle Konturen grün sind, ist kein Maß mehr unbestimmt. Wir verlassen dann den Skizziermodus über das Symbol. 7. Über die Funktion Block erzeugen wir aus der eben erstellten Skizze einen Volumenkörper. Wir geben nach Aktivierung der Funktion Block folgende Werte im geöffneten Fenster ein: Bild 3: Blockerstellung des Halbkreis mit Rechteck Der Körper wird in zwei Richtungen ausgefüllt, damit wir die Mitte des Koordinatensystems für das weitere Vorgehen nutzen können und sie in der Mitte des AUSRO liegt. Nach Bestätigung mit OK sollte unser Ergebnis folgendermaßen aussehen: Bild 4: Volumenkörper Prof. Dr. Jörg Wild 3/

4 8. Als Nächstes erzeugen wir den Grundkörper der Karosserie. Hierzu klicken wir auf das Symbol und wählen die xy-ebene an. Dann erzeugen wir im Skizziermodus folgendes Rechteck: Bild 5: Skizze des Karosserie-Grundkörpers 9. Wir verlassen den Skizziermodus wieder über das Symbol. 10. Nun definieren wir wie zuvor einen Block in zwei Richtungen. Die Breite des Blocks ist in beiden Richtungen 41 mm: Bild 6: Definieren des Blocks in zwei Richtungen Nachdem der Block definiert wurde, drücken wir OK. Prof. Dr. Jörg Wild 4/

5 11. Jetzt bringen wir an der Vorderseite der Karosserie zwei Schrägen an. Mit dem Symbol rufen wir den Befehl Fase auf. Als abzuschrägende Objekte sind die zwei vorderen senkrechten Kanten auszuwählen. ACHTUNG: Hier exakt auf Kanten klicken! Bild 7: Erstellen der Fasen, 45, Länge=15 mm Bild 8: Fertige Schrägen Prof. Dr. Jörg Wild 5/

6 12. Nun schneiden wir vorne unten die Karosserie aus, damit die Tastschalter hervorschauen können. Gleichzeitig wird die Kontur einer Frontscheibe und Motorhaube mit ausgeschnitten. Dazu muss ein negativer Körper eine sogenannte Tasche konstruiert werden. Dies funktioniert genauso wie vorher über eine Skizze. Alles, was jetzt von der Kontur umschlossen ist, wird anschließend als Tasche entfernt. 13. Hierzu klicken wir auf das Symbol und wählen als Skizzierebene die rechte Seitenfläche aus, die auf Bild 8 mit einer orangenen Kante markiert ist. 14. Im Skizziermodus zeichnen wir nun folgende Skizze auf die Fläche: Dabei ist zu beachten, dass der vordere Punkt des Radgehäuses kongruent mit der Kontur ist (Kreissymbol in Skizze, Bedingungen, rechte Maustaste, kongruent). Das Gleiche gilt für den oberen Punkt, er muss kongruent mit der oberen Kante sein. Bild 9: Erstellen der auszuschneidenden Kontur Prof. Dr. Jörg Wild 6/

7 15. Ist die Skizze fertig, verlassen wir den Skizziermodus und erstellen eine Tasche. Diese Funktion schneidet unsere Skizze aus dem Körper. Wir wählen als Begrenzung den Typ Bis Ebene aus. Unsere Ebene ist dabei die gegenüberliegende Seite des Körpers. Bild 10: Erstellung einer Tasche bis zur nächsten Ebene Das fertige Teil sollte nun wie folgt aussehen: Bild 11: Fertige Grundform der Karosserie 16. Nun fügen wir nach und nach die Verrundungen an die Kanten des Körpers ein. Hierzu verwenden wir das Symbol Kantenverrundung. Um eine Kante zu verrunden, klicken wir diese an. Mehrere Kanten können nacheinander durch Anklicken ausgewählt werden. Bild 12: Kantenverrundung der Unterseite, r=12 mm Prof. Dr. Jörg Wild 7/

8 Bild 13: Verrundung der Vorder- und Hinterkante des Dachs Bild 14: Verrundung der unteren Kante der Frontscheibe, r=25 mm Bild 15: Abrunden der Motorhaubenkante, r=10 mm Prof. Dr. Jörg Wild 8/

9 Bild 16: Abrunden der zwei senkrechten Außenkanten der Motorhaube, r=10 mm Nun wird die Verbindung Kotflügel-Karosserie mit einem 10 mm Radius verrundet. Bild 17: Verrundung der zwei umlaufenden Kanten der Kotflügel, r=10 mm Außen werden die Kotflügel mit einem Radius von 5 mm verrundet. Bild 18: Verrundung der Außenkanten der beiden Kotflügel, r=5 mm Prof. Dr. Jörg Wild 9/

10 Als Letztes wird die Außenkontur der Karosserie mit einem Radius von 10 mm verrundet. Die Karosserie sollte nun so aussehen: Bild 19: Verrundung der Außenkanten des Karosserie Bild 20: Karosserie mit Rundungen Prof. Dr. Jörg Wild 10/

11 17. Nun muss aus dem massiven Block eine dünne Hülle gemacht werden. Mithilfe der Funktion Schalenelement höhlen wir die Karosserie aus. Dazu geben wir die im Bild gezeigten Werte aus. Die lilafarbene Fläche muss dabei ausgewählt werden. Bild 21: Aushöhlen der ASURO-Karosserie, Wandstärke = 1,5 mm Die Karosserie sollte nun so aussehen: Bild 22: Ausgehöhlte Karosserie Prof. Dr. Jörg Wild 11/

12 18. Nun wird die Frontscheibe mit einer Tasche erzeugt. Hierzu wählt man die yz-ebene aus und erstellt folgende Skizze. Mit dem Symbol die Skizze und machen sie mit projizieren wir die Dachkante (wird gelb) in zur gestrichelten Konstruktionslinie. Bild 23: Skizze für die Frontscheibe Mit der Offset-Funktion kann man ausgewählte Linien kopieren und verschieben. Dies geschieht mit den projizierten Dachkanten. Man klickt sie mit der Offsetfunktion an und verschiebt die erscheinende Kante nach innen, anschließend wie immer genau mit 2,5 mm bemaßen. 19. Ist die Skizze erstellt, wird damit eine Tasche erzeugt. Bild 24: Erstellung der Frontscheibe, Tiefe der Tasche = 60 mm Prof. Dr. Jörg Wild 12/

13 Die Karosserie sollte nun so aussehen: Bild 25: Mit fertiger Frontscheibe. 20. Jetzt werden die Durchbrüche für den Schalter und den Infrarotsensor erstellt. Hierzu legen wir eine Skizze auf das Dach der Karosserie an und erstellen folgende Skizze: Bild 26: Erstellung der Durchbrüche für Sensor und Schalter 21. Ist die Skizze erstellt, verlassen wir den Skizziermodus und erstellen eine Tasche. Als Begrenzung wählen wir Bis zum letzten und drücken OK. Prof. Dr. Jörg Wild 13/

14 Die Karosserie sollte nun so aussehen: Bild 27: Erstellen der Taschen Bild 28: Fertig erstellte Durchbrüche für Schalter und Infrarotsensor 22. Als Nächstes werden die Kotflügel der Karosserie für die Räder geöffnet. Als Skizzierebene wird die rechte Außenseite gewählt. Im Skizzierer wird die Kontur der Außenseite der Kotflügel als Linienzug projiziert: Bild 29: Öffnen der Vorderseite der Kotflügel. Prof. Dr. Jörg Wild 14/

15 23. Der Skizzierer wird verlassen und eine Tasche wird erstellt. Hochschule Heilbronn Es sollte nun so aussehen: Bild 30: Öffnung der Räder. Bild 31: Freie Räder. 24. Nun konstruieren wir die Halterungen hinten an der Innenseite der Karosserie, die die Platine aufnehmen werden. Wir wählen mit dem Symbol die hintere Innenfläche der Karosserie aus und erstellen zwei Rechtecke im Skizziermodus. Um uns Arbeit zu ersparen, konstruieren wir nur das obere Rechteck und bemaßen es. Dann markieren wir das Rechteck und wählen das Symbol Spiegeln aus. Nun klicken wir den H-Pfeil des Koordinatensystems an. Das Rechteck findet sich nun gespiegelt unter dem H-Pfeil wieder. Prof. Dr. Jörg Wild 15/

16 Bild 32: Skizze für Klemmlaschen 25. Nun verlassen wir den Skizziermodus und erstellen einen Block mit einer Länge von 13 mm. Bild 33: Erstellung der Klemmlaschen Prof. Dr. Jörg Wild 16/

17 Die Karosserie sollte nun innen so aussehen: Bild 34: Zwei Klemmlaschen als Block erstellt 26. Jetzt fügen wir eine Verrundung zur Verstärkung der Klemme an. Die Außenkanten der Klemmung, wie auch die vordere obere Kante werden mit einem Radius von 4 mm verrundet. Bild 35: Erstellung der Verrundung, r=4 mm Bild 36: Verrundete Klemmlaschen. Prof. Dr. Jörg Wild 17/

18 27. Nun erstellen wir den keilförmigen Schlitz der Klemmung, in dem die Platine sitzen soll. Wir wählen auf der rechten Lasche die rechte Seite als Ebene für die Skizze aus. Im Skizziermodus drücken wir auf das Symbol und wählen das Drahtmodell aus. Damit können wir nun leichter die Skizze erstellen: Bild 37: Schlitz für Platinenaufnahme 28. Nun verlassen wir den Skizziermodus und erstellen eine Tasche. Bild 38: Erstellen der Schlitze mit einer Tasche Prof. Dr. Jörg Wild 18/

19 Die Konstruktion sollte nun so aussehen: Bild 39: Fertiger keilförmiger Ausschnitt für Platine 29. Nun wollen wir zum Schluss einen Abstandsbolzen im vorderen Teil der Karosserie erstellen, der sich auf die Platine abstützt. Dazu brauchen wir zunächst eine Hilfsebene parallel zur Grundfläche. Hierzu wählen wir das Symbol Ebene aus und erstellen uns eine Hilfsebene mit einem Offset von 3,25 mm zur zx-ebene. Bild 40: Erstellung der Hilfsebene, Offsett = 3,25 mm 30. Danach wählen wir die Hilfsebene mit dem Symbol aus und erzeugen einen Kreis mit Durchmesser 8 mm. Prof. Dr. Jörg Wild 19/

20 Bild 41: Erstellung des Bolzens. 31. Nun verlassen wir den Skizziermodus und erstellen einen Block vom Typ: Bis zum nächsten. Bild 42: Erstellung des Bolzens mit dem Block Prof. Dr. Jörg Wild 20/

21 32. Dann erstellen wir eine Bohrung im Bolzen. Dazu wählen wir das Symbol Bohrung aus und klicken auf die untere freie kreisförmige Bolzenfläche. 33. Jetzt wählen wir die Positionierungsskizze aus und klicken mit dem Symbol Bemaßung auf den weißen Punkt und dann auf den Kreis des Bolzens. Jetzt wählen wir mit dem rechten Mausklick die Konzentrizität aus. Die Bohrung sitzt nun in der Mitte des Bolzens. Bild 43: Konzentrizität der Bohrung 34. Wir verlassen den Skizzierer mit dem Symbol und wählen folgende Maße: Bild 44: Bohrung erstellen, Radius=2,8 mm, Tiefe=15 mm Prof. Dr. Jörg Wild 21/

22 35. Nun verrunden wir den Bolzen mit einem Radius von 8 mm an der Karosserie. Bild 45: Abrunden des Bolzen zur Karosserie 36. Damit ist unsere ASURO-Karosserie fertiggestellt und sollte so aussehen: Bild 46: Fertige Karosserie von unten Bild 47: Fertige Karosserie von oben Sie könnte jetzt mit einer Rapid-Prototyping-Anlage direkt in Kunststoff schichtweise erzeugt werden. Prof. Dr. Jörg Wild 22/