CATIA V5 - Konstruktionsmethodik zur Modellierung von Volumenkörpern

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1 CATIA V5 - Konstruktionsmethodik zur Modellierung von Volumenkörpern Part-Design für das Gießen, Spritzgießen, Schmieden, Schweißen und Zerspanen Bearbeitet von Dieter R. Ziethen 1. Auflage Buch. 360 S. Hardcover ISBN Format (B x L): 19,1 x 23 cm Gewicht: 826 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 3 CATIA-Basiswissen Die Elterngeometrie wird über die Felder Profil deklariert. Als Elterngeometrie können zwei geschlossene Konturen oder Flächen angegeben werden. Auch eine Kombination beider Fälle ist möglich (Tabelle 3.61). Wird eine Fläche verwendet, erfolgt eine Extrusion ihrer Randkurve. Die Randkurve einer Fläche ist in den Abbildungen der Tabelle grün markiert. Ist die Elterngeometrie eine Kontur, wird als Führungselement die Normale zur Kontur verwendet, wenn die Option Senkrecht zum Profil aktiviert ist. Soll ein anderes Führungselement als die Normale verwendet werden, kann dieses über das Feld Richtung deklariert werden. Die Option Senkrecht zum Profil ist in diesem Fall zu deaktivieren. Das Führungselement kann eine Linie oder Ebene sein. Wird als Elterngeometrie eine Fläche verwendet, muss ein Führungselement deklariert werden. In den beiden rechten Spalten der Tabelle 3.61 ist das Führungselement einer Fläche stichpunktiert in der Farbe der Fläche dargestellt. Die Begrenzungselemente werden automatisch über die Seitenflächen der beiden verschnittenen Prismen berechnet. Tabelle 3.61: Elterngeometrie eines Volumenkörpers Kombinieren Zwei Konturen Eine Kontur und eine Fläche Zwei Flächen Loft Ein Loft ist ein Volumenkörper basierend auf zwei oder mehreren Konturen, die eine Übergangsfläche aufspannen. Das Vorzeichen eines Lofts ist immer positiv. CATIA intern werden dieselben Algorithmen wie für das Objekt Übergangsfläche verwendet, so dass das Parameterfenster eines Lofts genau dieselben Parameter aufweist (Bild 3.21). Die Elterngeometrie eines Lofts wird über mindestens zwei geschlossene Konturen definiert, die in der Spalte Schnitt angegeben werden. Eine geschlossene Kontur darf als Skizze, planare Kurve oder planarer Kurvenzug erstellt sein. Im Standardfall werden Stellen tangentialer Unstetigkeit eines Konturzugs als Kopplungspunkte erkannt und linear verbunden (Tabelle 3.62). Ein Kopplungspunkt ist ein Punkt auf einer Kontur, der vom Loft-Algorithmus über eine Verbindungskurve mit den anderen Konturen verknüpft wird. In der Spalte Tangente kann zu jeder Kontur eine Fläche deklariert werden, zu der die Übergangsfläche eines Lofts tangential verlaufen soll. Um eine Fläche zu deklarieren, wird unmittelbar nach der Selektion einer Kontur eine entsprechende Fläche selektiert. Eine Tangentendefinition kann über die Befehle Tangente ersetzten oder 84

3 3.4 Volumenkörper erzeugen Tangente löschen des Kontextmenüs nachträglich geändert oder aufgehoben werden. Das Kontextmenü erscheint durch eine Betätigung der rechten Maustaste in dem weißen Bereich einer Schnittdefinition. In Tabelle 3.62 sind diese Flächen türkis eingefärbt. Bild 3.21: Parameter eines Lofts Eine geschlossene Kontur besitzt keinen Anfang und kein Ende. Für die Verbindung zweier Konturen wird allerdings ein geometrischer Bezugspunkt benötigt, von dem aus beginnend die Übergangsfläche berechnet wird. Der geometrische Bezugspunkt einer Kontur wird in der Spalte Endpunkt festgelegt. Ein Löschen oder Ändern eines Endpunktes erfolgt über das Kontextmenü analog einer Tangentendefinition. In Tabelle 3.62 sind Endpunkte einer Kontur grün markiert. Bei der Definition eines Endpunktes wird die Orientierung einer Kontur durch einen kleinen orangefarbenen Pfeil dargestellt. Durch eine Selektion des Pfeils kann die Orientierung invertiert werden. Standardfall Mit Tangentendefinition Versetzte Endpunkte Tabelle 3.62: Beispiele der Elterngeometrie eines Lofts 85

4 3 CATIA-Basiswissen Der Flächenübergang eines Lofts kann durch Führungselemente gezielt gesteuert werden. Ein Führungselement kann eine Führungs- oder Leitkurve sein. Eine Führungskurve ist eine Skizze oder Kurve, die Kopplungspunkte miteinander verbindet. Im Standardfall sind dies Linien zwischen den Kopplungspunkten der Konturen. Für jede Kopplung kann explizit eine Führungskurve festgelegt werden. Eine manuelle Führungskurve wird in der Spalte Führungselement der Karte Führungselemente deklariert (Bild 3.21). Über eine Tangentendefinition kann zusätzlich die Ausrichtung einer Teilfläche des Lofts zur Führungskurve beeinflusst werden. Eine Leitkurve steuert global den Verlauf zwischen den Konturen eines Lofts analog des Führungselementes einer Rippe (Abschnitt ). Eine Leitkurve wird im Feld Leitkurve der Karte Leitkurve deklariert. Tabelle 3.63 zeigt die Auswirkung einer Verwendung von Führungs- und Leitkurven anhand von drei Beispielen. Wird eine Führungskurve manuell definiert, wird für alle anderen anstelle einer Linie ein ähnlicher Verlauf gewählt (links). Sollen die anderen Führungskurven linear bleiben, sind diese explizit als Linien zu definieren (Mitte). Über eine Leitkurve wird global der Verlauf des gesamten Flächenübergangs beeinflusst (rechts). Tabelle 3.63: Beispiele für Führungselemente eines Lofts Eine Führungskurve Mehrere Führungskurven Leitkurve Die Verbindungskurven zwischen den Kopplungspunkten eines Lofts werden vom Algorithmus automatisch gefunden, wenn die Anzahl der Kopplungspunkte der beteiligten Konturen gleich ist. Die Erkennung eines Kopplungspunktes kann über das Auswahlfeld Abschnittverbindung der Karte Verbindung beeinflusst werden. Ist als Abschnittverbindung Tangentenstetigkeit gewählt, wird zwischen Stellen einer tangentialen Unstetigkeit ein Kopplungspunkt erkannt (Tabelle 3.64, links oben). Ein Kopplungspunkt ist in der Tabelle rot dargestellt, sofern es sich nicht um einen grünen Endpunkt einer Kontur handelt. Die Auswahl Tangentenstetigkeit, dann Krümmung legt fest, dass an Stellen mit einer Tangenten- oder Krümmungsunstetigkeit ein Kopplungspunkt gebildet wird (Tabelle 3.64, rechts oben). Die beteiligten Konturen müssen gleich viele Stellen tangentialer Unstetigkeit aufweisen, zwischen diesen Stellen gleich viele mit einem Krümmungssprung. 86

5 3.4 Volumenkörper erzeugen Die Abschnittverbindung Scheitelpunkte ermittelt einen Kopplungspunkt an dem Ende jedes Teilstückes einer Kontur (Tabelle 3.64, links unten). Das dargestellte Beispiel wäre mit der Auswahl Tangentenstetigkeit, dann Krümmung nicht zu erzeugen, da die obere Kontur vier Stellen mit tangentialer Unstetigkeit besitzt, die untere aber fünf. Ist die Anzahl der Teilstücke und der Unstetigkeitsstellen zweier Konturen unterschiedlich, kann die Abschnittverbindung Faktor verwendet werden. Die Konturzüge werden ausgehend von ihren Endpunkten gleichmäßig über die Länge aufgeteilt und verbunden (Tabelle 3.64, rechts unten). Tangentenstetigkeit Tangentenstetigkeit, dann Krümmung Tabelle 3.64: Arten der Abschnittverbindung und deren Kopplungspunkte Scheitelpunkte Faktor Verfügen die Konturen eines Lofts über eine unterschiedliche Anzahl von Kopplungspunkten, findet der Algorithmus die Verbindungen nicht automatisch. Die Verbindungen können dann manuell in der Liste Verbindung der Karte Verbindung definiert werden. Hierzu wird die Liste durch eine Selektion aktiviert und anschließend die zu verbindenden Punkte der beteiligten Konturen selektiert. Es ist auf die richtige Selektionsreihenfolge zu achten: Erst einen Punkt in der ersten Kontur, dann in der zweiten und so fort. Ein Beispiel gibt Tabelle Als Begrenzungselemente eines Lofts werden standardmäßig dessen äußerste Konturebenen verwendet (Tabelle 3.66, links). Wenn ein Loft über eine Leit- oder Führungskurve definiert ist, die über die äußersten Konturebenen hinausragt, kann ein Anwender einen Loft am Ende der Kurve begrenzen. Hierzu werden die Optionen Loft neu begrenzt auf Startbereich oder Loft neu begrenzt auf Endbereich in der 87

6 3 CATIA-Basiswissen Karte Neubegrenzung deaktiviert. Als Begrenzungselemente werden dann die Ebenen verwendet, die zur Kurve in den Kurvenendpunkten senkrecht stehen (Tabelle 3.66, rechts). Es ist eine beliebige Kombination beider Optionen anwendbar. Tabelle 3.65: Verknüpfung von Konturen mit unterschiedlicher Anzahl von Kopplungspunkten Definition Ergebnis Tabelle 3.66: Begrenzungselemente eines Lofts Standardfall Neubegrenzung deaktiviert Entfernter Loft Ein entfernter Loft (Removed Loft) ist ein Volumenkörper basierend auf zwei oder mehreren Konturen, die eine Übergangsfläche aufspannen. Das Vorzeichen eines entfernten Lofts ist immer negativ. Die linke Spalte von Tabelle 3.67 zeigt einen entfernten Loft als einzelnen Volumenkörper. Da der entfernte Loft das erste Element des Körpers ist, ist auch das Vorzeichen des Körpers negativ. Die rechte Spalte stellt einen entfernten Loft in einem zusammengesetzten Volumenkörper dar. Da sich der entfernte Loft in einem positiven Körper befindet, wird seine Geometrie von jener des Blockes abgezogen. Aufgrund seiner Verwandtschaft mit einem Loft (Abschnitt 3.4.2) verfügt ein entfernter Loft über dieselben Parameter wie dieser. CATIA intern werden dieselben Algorithmen verwendet, so dass das Parameterfenster eines entfernten Lofts genau die gleichen Parameter aufweist (Bild 3.22). Ein Vergleich mit Bild 3.21 verdeutlicht die Verwandtschaft der beiden Volumenkörperarten. 88