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German Pages 151 Year 2011
Michael Schabacker | Sándor Vajna (Hrsg.) SolidWorks – kurz und bündig
Michael Schabacker
SolidWorks – kurz und bündig Grundlagen für Einsteiger 2., aktualisierte Auflage Herausgegeben von Sándor Vajna STUDIUM
Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über abrufbar.
1. Auflage 2009 2., aktualisierte Auflage 2011 Alle Rechte vorbehalten © Vieweg+Teubner Verlag | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH 2011 Lektorat: Thomas Zipsner | Imke Zander Vieweg+Teubner Verlag ist eine Marke von Springer Fachmedien. Springer Fachmedien ist Teil der Fachverlagsgruppe Springer Science+Business Media. www.viewegteubner.de Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung außerhalb der engen Grenzen des Urheberrechtsgesetzes ist ohne Zustimmung des Verlags unzulässig und strafbar. Das gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen. Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürften. Umschlaggestaltung: KünkelLopka Medienentwicklung, Heidelberg Technische Redaktion: Stefan Kreickenbaum, Wiesbaden Druck und buchbinderische Verarbeitung: MercedesDruck, Berlin Gedruckt auf säurefreiem und chlorfrei gebleichtem Papier Printed in Germany ISBN 978-3-8348-1525-5
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Vorwort Am Lehrstuhl für Maschinenbauinformatik der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg werden Studenten seit über fünfzehn Jahren an führenden 3DCAD/CAM-Systemen mit dem Ziel ausgebildet, Grundfertigkeiten in der Anwendung der CAD/CAM-Technologie zu erwerben, ohne sich dabei nur auf ein einziges System zu spezialisieren. Dazu nutzen die Studenten die gleichen Übungsbeispiele auf mindestens vier verschiedenen 3D-CAD/CAM-Systemen, um die jeweiligen Vor- und Nachteile der einzelnen CAD/CAM-Systeme für spezifische Anwendungsgebiete kennenzulernen. Das vorliegende Buch nutzt die vielfältigen Erfahrungen, die während der Ausbildung in SolidWorks gesammelt wurden. Der Anspruch des Buches „kurz & bündig“ kann nur eine Auswahl der grundlegenden Elemente von SolidWorks abbilden. Der Fokus liegt daher auf einer kurzen, verständlichen Darstellung der grundlegenden Modellierungstechniken, beginnend mit einfachen Bauteilen. Somit kann der Leser parallel zu den erläuterten Funktionen diese sofort praktisch anwenden und das Erlernte festigen. Im ersten Kapitel werden grundlegende Begriffe und Befehle für die Benutzung von SolidWorks dargestellt. In den folgenden beiden Kapiteln werden aus einfachen 2D-Konturen mit Hilfe des Ausprägungs- und Skizzier-Modus sowie einfachen geometrischen Formelementen (Features) wie z. B. Bohrungen, Fasen und Verrundungen 3D-Modelle erzeugt. Dazu wird im zweiten Kapitel zunächst eine allgemeine Vorgehensweise zur 3D-CAD-Modellierung und deren Arbeitstechniken zur Volumenmodellierung dargestellt. Im vierten Kapitel werden Einzelteile einer Baugruppe modelliert, in denen einige vorher behandelte Formelemente und unterschiedliche Einstellungsmöglichkeiten (z. B. für Abmaße) vertieft sowie weitere geometrische Formelemente (z. B. Erzeugung assoziativer Kopien von Bohrungen) behandelt werden. Im fünften Kapitel werden die Einzelteile mit verschiedenen Beziehungstypen (z. B. deckungsgleiches Aufsetzen von Flächen, Ausrichten von Flächen mittels Ebenen) zu einer Baugruppe verknüpft. Ein Ableiten der Kontur aus dem Zusammenbau zum Erzeugen eines weiteren 3D-Modells, die Verknüpfung mit einer Unterbaugruppe sowie eine Kollisionsanalyse runden dieses Kapitel ab. Da dieses Übungsbeispiel ein Normteil beinhaltet und Normteile normalerweise in Normteilbibliotheken vorliegen, wird in diesem Kapitel noch die Vorgehensweise des Ladens von Normteilen im Zusammenbau beschrieben. Im sechsten Kapitel wird die Ableitung technischer Zeichnungen behandelt. Um das Erlernte aus den vorigen Kapiteln weiter zu festigen, werden im siebten Kapitel Blechteile modelliert und verknüpft sowie anschließend abgewickelt.
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Vorwort
Im achten Kapitel werden verschiedene spezielle SolidWorks-Funktionen (Erstellung von Formschrägen, dünnwandige Bauteilen, Verstärkungsrippen (einfache Rippen und Versteifungsnetze), Luftdurchlässe (Lüftungsgitter), Befestigungsaufsätze (Befestigungsdomen), Bibliotheksfeatures (Lib-Features) und BaugruppenFeatures (z. B. Komponentenmuster, Schweißnähte)) vorgestellt. Im letzten Kapitel wird auf die Erstellung von Zusatzanwendungen wie z. B. Renderings, Animationen und Explosionsdarstellungen eingegangen. Den Abschluss bildet die Einführung in Variationen/Konfigurationen mittels SolidWorks. Das Buch wendet sich an Leser mit keiner oder geringer Erfahrung in der Anwendung von 3D-CAD/CAM-Systemen. Es soll das Selbststudium unterstützen und zu weiterer Beschäftigung mit der Software anregen. Durch den Aufbau des Textes in Tabellenform und die zahlreichen Abbildungen ist dieses Buch sehr gut als Schritt-für-Schritt-Anleitung geeignet, kann darüber hinaus auch als Referenz für die tägliche Arbeit mit dem System genutzt werden. Besonderer Dank der Autoren gilt Herrn Jan Deutschmann für die kreative Unterstützung und Überarbeitung des Manuskripts, Herrn Michael Schrickel der Firma Solidpro GmbH für seine Ratschläge sowie Herrn Thomas Zipsner und allen beteiligten Mitarbeitern des Vieweg+Teubner Verlages Lektorat Technik für die konstruktive und freundliche Zusammenarbeit. Ebenso herzlichen Dank an die Leser der ersten Auflage, deren zahlreiche Hinweise bei der Überarbeitung des Buches mit eingeflossen sind. Natürlich sind die Autoren dankbar für jede Anregung aus dem Kreis der Leser bezüglich Inhalt, Darstellung und Reihenfolge der Modellierung mit SolidWorks. Magdeburg, im März 2011
Dr.-Ing. Dipl.-Math. Michael Schabacker Univ.-Prof. Dr.-Ing. Sándor Vajna
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Inhaltsverzeichnis 1 Einführung ................................................................................................ 1.1 Grundlegende Begriffe ...................................................................... 1.2 Starten von SolidWorks für 3D-Modellierung .................................. 1.3 Anwendungen in SolidWorks ........................................................... 1.4 Benutzungsoberfläche in der Teil-Umgebung .................................. 1.5 Mausbelegung ................................................................................... 1.6 Anlegen neuer CAD-Dateien ............................................................ 1.7 Einstellen des Materials und Bauteilinformationen .......................... 1.8 Systemeinstellungen .......................................................................... 1.9 Manipulation der Bildschirmdarstellung ........................................... 1.10 Hilfsfunktionen für das Modellieren ................................................. 1.11 Erklärung der einzelnen Buttons ....................................................... 1.12 Schaltflächen im PropertyManager ................................................... 1.13 Kontrollfragen ...................................................................................
1 1 1 2 3 4 6 7 8 8 12 15 18 19
2 Modellierung in einem 3D-CAD-System ................................................ 2.1 Vorgehensweise zur 3D-CAD-Modellierung .................................... 2.2 Arbeitstechniken zur Volumenmodellierung .................................... 2.3 Erste Modellierungsschritte (Hülse als Extrusion) ............................ 2.4 Kontrollfragen ...................................................................................
20 20 20 21 27
3 Volumenmodellierung im Skizzier-Modus ............................................. 3.1 Beispiel Hülse ................................................................................... 3.2 Beispiel Winkel ................................................................................. 3.3 Kontrollfragen ...................................................................................
28 29 35 38
4 Geometriemodellierung ............................................................................ 4.1 Modellieren des Hebels ..................................................................... 4.2 Modellieren des Deckels ................................................................... 4.3 Modellieren der Welle ....................................................................... 4.4 Modellieren der Ventilplatte ............................................................. 4.5 Modellieren des Gehäuses ................................................................. 4.6 Kontrollfragen ...................................................................................
39 40 44 46 50 53 60
5 Zusammenbau (Assemblies) .................................................................... 5.1 Definitionen ...................................................................................... 5.2 Erläuterungen zum BefehlsManager ................................................. 5.3 Erläuterung der verschiedenen Beziehungstypen ............................. 5.4 Zusammenbau des Drosselventils ..................................................... 5.5 Modellieren eines Blindflansches ..................................................... 5.6 Einfügen einer Unterbaugruppe ........................................................
61 61 62 63 63 72 74
VIII 5.7 5.8
Inhaltsverzeichnis Kollisionsanalyse .............................................................................. Kontrollfragen ...................................................................................
79 80
6 Zeichnungserstellung (Drafting) ............................................................. 6.1 Voreinstellungen im DRAFTING-Modus ........................................ 6.2 Erklärung der Buttons der Symbolleiste DRAFTING ...................... 6.3 Einrichten des Zeichenblattes ............................................................ 6.4 Erstellen der Zeichnung .................................................................... 6.5 Erzeugen von Schnitten ..................................................................... 6.6 Erzeugen einer Detailansicht ............................................................. 6.7 Hinzufügen von Bemaßungen, Texten etc. ....................................... 6.8 Editieren der Formatvorlage .............................................................. 6.9 Erzeugen einer Stückliste .................................................................. 6.10 Plotten der Zeichnung ....................................................................... 6.11 Kontrollfragen ...................................................................................
81 81 82 84 85 87 89 90 95 96 97 97
7 Blechteilmodellierung (Sheet Metal) ....................................................... 7.1 Modellieren des Bolzens ................................................................... 7.2 Modellieren des Oberteils ................................................................. 7.3 Modellieren des Unterteils ................................................................ 7.4 Zusammenbau der einzelnen Komponenten ..................................... 7.5 Abwickeln des Unterteils .................................................................. 7.6 Kontrollfragen ...................................................................................
98 98 99 104 107 108 108
8 Spezielle Funktionen in SolidWorks ....................................................... 8.1 Formschrägen .................................................................................... 8.2 Dünnwandige Bauteile ...................................................................... 8.3 Verstärkungsrippen (einfache Rippen) ............................................. 8.4 Verstärkungsrippen (Versteifungsnetze) ........................................... 8.5 Luftdurchlässe (Lüftungsgitter) ........................................................ 8.6 Befestigungsaufsätze (Befestigungsdome) ........................................ 8.7 Bibliotheksfeature (Library-Feature) ................................................ 8.8 Baugruppen-Features ........................................................................ 8.9 Kontrollfragen ...................................................................................
109 109 110 112 113 114 116 117 119 121
9 Zusatzanwendungen ................................................................................. 9.1 Rendering .......................................................................................... 9.2 Animation .......................................................................................... 9.3 Rendering einer Animation ............................................................... 9.4 Explosionsdarstellungen ................................................................... 9.5 Konfigurationen ................................................................................
122 122 125 129 130 131
Musterlösungen zu Kontrollfragen in Kapitel 1–8 ...................................... 134 Sachwortverzeichnis ....................................................................................... 139
1
1 Einführung Das Einführungskapitel gliedert sich in mehrere Abschnitte. Nach einer kurzen Klärung der verwendeten grundlegenden Begriffe erfolgt die Erläuterung der Benutzungsoberfläche von SolidWorks. Hier werden nacheinander alle einzelnen Menüpunkte, die vorhandenen Buttons und die Mausbelegungen mit ihren jeweiligen Funktionen vorgestellt. Wie bei jedem Kapitel bildet eine kurze Zusammenstellung einfacher Kontrollfragen den Abschluss. Diese dienen dem Anwender als Selbstkontrolle zum vermittelten Inhalt des Kapitels.
1.1 Grundlegende Begriffe Button
Taste
Doppelklick
Zweifache Betätigung einer Maustaste
(Erläuterung)
Erläuterung einer Aktion zum besseren Verständnis
freies Digitalisieren Festlegen von Koordinaten durch Mausklick in den Grafikbereich Funktion
Modellierungsfunktion (siehe Bildschirmaufteilung)
selektieren
Auswählen eines Geometrieobjektes mit der Maus
Vorgabewert
Vorgegebener Wert, der verändert werden kann
Tastatureingabe eines Zahlenwertes
Tastatureingabe der Zeichenkette „Text“
Trennung zwischen zwei Aktionen
/
Kurzform für „oder“
1.2 Starten von SolidWorks für 3D-Modellierung Button START PROGRAMME SOLIDWORKS 2010 SOLIDWORKS 2010 x64 EDITION
M. Schabacker, S. Vajna (Hrsg.), SolidWorks – kurz und bündig, DOI 10.1007/978-3-8348-8161-8_1, © Vieweg+Teubner Verlag | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH 2011
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1 Einführung
1.3 Anwendungen in SolidWorks Für die Erstellung von Teilen, Baugruppen und Zeichnungen sind jeweils andere, eigene Befehle notwendig. In SolidWorks existieren für die unterschiedlichen Aufgaben verschiedene Arbeitsumgebungen:
Zur Speicherung der Daten aus den verschiedenen Arbeitsumgebungen stehen jeweils andere Dateitypen zur Verfügung. SolidWorks speichert die CAD-Dateien als .Erweiterung. Die Dateierweiterung ist abhängig von der jeweils aktiven Anwendung. Anwendung SolidWorks Teil SolidWorks Baugruppe SolidWorks Zeichnung
Funktion Modellierung von Einzelteilen Modellierung von Baugruppen Zeichnungserstellung
Dateierweiterung .sldprt .sldasm .slddrw
1.4 Benutzungsoberfläche in der Teil-Umgebung
3
1.4 Benutzungsoberfläche in der Teil-Umgebung Menü-/Titelleiste
FeatureManager
PropertyManager
Grafikbereich
Symbolleisten
VoransichtsSymbolleiste
BefehlsManager
Statuszeile Taskfensterbereich
Menüleiste / Titelleiste
enthält alle verfügbaren Befehle in Pull-DownMenüs, den Namen der aktiven Umgebung und des aktiven Dokuments (Teil, Zeichnung, ...).
PropertyManager
wird automatisch gestartet, wenn Befehle ausgewählt werden, und legt deren Eigenschaften fest.
BefehlsManager
dynamische Symbolleiste, deren Inhalt sich dem gegenwärtig verwendeten Befehl anpasst.
Symbolleisten
enthält Befehle für die am häufigsten verwendeten Windows- und SolidWorks-Funktionen. Wird der Mauszeiger auf einen Button bewegt, erscheint eine Kurzinfo mit der Funktion der Taste.
FeatureManager
enthält Informationen über den Aufbau des Bauteils.
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1 Einführung Grafikbereich
Hauptteil des SolidWorks-Fensters. In der Teiloder Zusammenbau-Umgebung werden die Basisreferenzebenen angezeigt. In der Zeichnungsumgebung werden mit Registern versehene Zeichnungsblätter angezeigt.
VoransichtsSymbolleiste
Symbolleiste, die bei der Ansichtsbearbeitung Anwendung finden.
Statuszeile
enthält wichtige Informationen und Meldungen.
Taskfensterbereich
enthält folgende Registerkarten wie z. B. SolidWorks Ressourcen, Konstruktionsbibliothek, Datei-Explorer, Suchen, Ansichtspalette, PhotoWorks, Benutzereigenschaften. Die meisten dieser Registerkarten können über Menüleiste EXTRAS => ZUSATZANWENDUNGEN... => ... zugeschaltet werden.
ConfigurationManager (Konfigurationsmanager)
dient zur Erstellung, Auswahl und Ansicht mehrerer Konfigurationen von Teilen und Baugruppen in einem Dokument.
Die Benutzungsoberfläche kann analog zu anderen Windows-Anwendungen eingerichtet und verändert werden. Die Schaltflächen können mehrfach belegt sein. Dies wird durch einen schwarzen Pfeil unten am Button angezeigt. Mehrfachfunktionen könaufgerunen durch Anklicken des Pfeils mit der linken Maustaste fen werden (Flyout-Button). Aufgrund der Mehrfachbelegung sind diese Buttons im Folgenden ausgefahren dargestellt.
1.5 Mausbelegung Die linke Maustaste kann für folgende Vorgänge verwendet werden: – Ein Element durch Klicken markieren – Mehrere Elemente durch Ziehen und Einzäunen markieren – Ein ausgewähltes Element ziehen – Klicken oder Ziehen, um ein Element zu zeichnen – Auswahl eines Befehls im Menü oder in der Symbolleiste – Doppelklicken, um ein eingebettetes oder verknüpftes Objekt zu aktivieren
1.5 Mausbelegung
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Die rechte Maustaste kann für folgende Vorgänge verwendet werden: – Ein Kontextmenü anzeigen (siehe Bild) Kontextmenüs sind umgebungsabhängig. Die Befehle im Menü hängen von der aktuellen Mauszeigerposition und ggf. der Elementwahl ab. – Einen Befehl neu starten Mit der Maus können auch Objekte identifiziert werden. Wird der Mauszeiger auf dem Zeichenblatt bewegt, werden Objekte unter dem Mauszeiger farblich hervorgehoben, womit angezeigt wird, dass sie identifiziert wurden. Wird der Mauszeiger von einem so markierten Objekt wegbewegt, erscheint es wieder in der ursprünglichen Farbe.
1.5.1 Auswahl in 2D-Umgebungen In einem Skizzenfenster oder der Zeichnungsumgebung befindet sich am Pfeilende eine Anzeige, die anzeigt, welche Art von Objekt von der Maus angesteuert wird. Beim Verschieben der Maus wird jedes Element, über das dieser Anzeiger bewegt wird, in der Markierungsfarbe angezeigt.
1.5.2 Auswählen von verdeckten Elementen Beim Auswählen eines Elementes oder Objektes, das sich nicht eindeutig mit dem Mauszeiger markieren lässt, drückt man im Grafikbereich auf das Objekt mit Hilfe der rechten Maustaste ANDERES AUSWÄHLEN an. Es und ein Fenster erscheint ANDERES AUSWÄHLEN. Mit linker
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1 Einführung
Maustaste werden auf Scrollen der Auswahlmöglichkeiten das Element oder das Objekt rot dargestellt und mit Drücken der linken Maustaste ausgewählt. Mit der rechten Maustaste werden Flächen ausgeblendet. Somit kommt man an verdeckte Flächen heran und kann diese anschließend mit der linken Maustaste auswählen.
1.6 Anlegen neuer CAD-Dateien Entweder in der Symbolleiste über den Button NEU mit Maus anklicken ODER: Menü DATEI NEU Auswählen der Dateiart OK ODER: Tastenkürzel: Strg+N
1.7 Einstellen des Materials und Bauteilinformationen
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1.6.1 Öffnen bestehender CAD-Dateien Menü DATEI ÖFFNEN Datei auswählen Button ÖFFNEN ODER: Tastenkürzel: Strg+O Hinweis: Hier können auch Austauschformate wie z. B. IGES zum Importieren von Dateien anderer CAD-Programme ausgewählt werden.
1.6.2 Speichern der Dateien Menü DATEI SPEICHERN UNTER... eingeben und bei Bedarf Pfad ändern SPEICHERN Menü DATEI SPEICHERN speichert die Datei ODER: Tastenkürzel: Strg+S Hinweis: Hier können auch Austauschformate zum Exportieren von Dateien in andere CAD-Programme ausgewählt werden.
1.7 Einstellen des Materials und Bauteilinformationen mit rechter Maustaste Im FeatureManager auf entweder direkt ein vorgeschlagenes Material aus der Liste auswählen oder auf MATERIAL BEARBEITEN klicken entsprechende Kategorie aufklappen und . Im FeatureManager erscheint neben Material auswählen Name des ausgewählten Materials.
der
Zur Berechnung der Masse und weiterer Eigenschaften geht man zu Menü EXTRAS Button OPTIONEN... RadioButton auf BENUTZERDEFINIERTE EINSTELLUNGEN klicken ggf. neuer Wert für Dichte (auch andere Einheiten möglich) eingeben OK Check-Box ZUGEWIESENE MASSENEIGENSCHAFTEN anklicken OK.
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1 Einführung
1.8 Systemeinstellungen Die Einstellung der Systemoptionen erfolgt unter Menüleiste EXTRAS (Alternativ: in der Symbolleiste Button anklicken). In diesem Menü erfolgt z. B. die Einstellung der Systemfarben und der Beziehungstypen zwischen Einzelteilen. Die Anpassung der Symbolleisten erfolgt über Menü EXTRAS ANPASSEN... analog zu anderen Windows-Anwendungen.
1.9 Manipulation der Bildschirmdarstellung 1.9.1 Zoomfunktionen Menü ANSICHT MODIFIZIEREN AUSSCHNITT Fenster aufziehen. VERGRÖSSERN mit gedrückter Alternativ: Button AUSSCHNITT VERGRÖSSERN in Symbolleiste verwenden ODER: im Grafikfenster rechte Maustaste drücken und AUSSCHNITT VERGRÖSSERN auswählen Menü ANSICHT MODIFIZIEREN dynamisch VERGRÖßERN/VERKLEINERN mit gedrückter zoomen. Alternativ: Button VERGRÖßERN/VERKLEINERN in Symbolleiste verwenden ODER: Scrollrad der Maus verwenden ODER: im Grafikfenster rechte Maustaste drücken und VERGRÖßERN/VERKLEINERN auswählen Menü ANSICHT MODIFIZIEREN IN FENSTER ZOOMEN Zoomfaktor wird an Fenstergröße angepasst. Alternativ: Button IN FENSTER ZOOMEN in Symbolleiste verwenden ODER: im Grafikfenster rechte Maustaste drücken und IN FENSTER ZOOMEN auswählen ODER: Taste F drücken
1.9 Manipulation der Bildschirmdarstellung
9
1.9.2 Verschieben des Bildausschnitts (Pan) Menü ANSICHT MODIFIZIEREN VERSCHIEBEN mit genach links/rechts oder oben/unten verschieben. drückter Alternativ: Button VERSCHIEBEN in Symbolleiste verwenden ODER: Strg-Taste gedrückt halten mit gleichzeitigem Drücken der Pfeiltasten ODER: im Grafikfenster rechte Maustaste drücken und VERSCHIEBEN auswählen
1.9.3 Dynamisches Drehen Menü ANSICHT MODIFIZIEREN ANSICHT DREHEN mit gedrückter
frei rotieren oder durch Klicken Rotationsachse aus-
wählen und mit gedrückter um diese rotieren (Rotationsachse kann auch Kante eines Körpers sein). Alternativ: Button ANSICHT DREHEN in Symbolleiste verwenden ODER: mit gedrücktem Scrollrad frei rotieren ODER: im Grafikfenster rechte Maustaste drücken und ANSICHT DREHEN auswählen Durch Starten eines beliebigen anderen Befehls wird der Befehl DREHEN wieder aufgehoben.
1.9.4 Weitere Funktionen Menü ANSICHT MODIFIZIEREN ZOOMEN AUF AUSWAHL vergrößert die ausgewählten Elemente Alternativ: Button ZOOMEN AUF AUSWAHL in Symbolleiste verwenden Menü ANSICHT MODIFIZIEREN VORHERIGE ANSICHT wechselt auf die vorherige Ansicht zurück Alternativ: Button VORHERIGE ANSICHT in Symbolleiste verwenden ODER: im Grafikbereich rechte Maustaste drücken und auf AUSRICHTUNG ANSICHT... gehen Menü ANSICHT MODIFIZIEREN ROLLEN rollt die Modellansicht in Teil- und Baugruppendokumenten
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1 Einführung Alternativ: ALT-Taste gedrückt halten mit gleichzeitigem Drücken der Pfeiltasten ODER: im Grafik bereich rechte Maustaste drücken und auf ANSICHT ROLLEN gehen
Hinweis: Im Grafikbereich rechte Maustaste drücken auf AUSRICHTUNG ANSICHT... gehen und entsprechende Standardansicht auswählen mit Doppelklick auswählen. Tastenkürzel: Leertaste Diese Funktion dient zum Umdefinieren der Modellansichten. Beispiel: Man hat ein Modell erzeugt und merkt, dass die Ansichten nicht stimmen. Ansicht Vorderseite ist eigentlich eine Seitenansicht etc. Hier hilft „Ausrichtung“. Vorgehensweise: Modellansicht wählen Leertaste *Bild* erscheint Neue Ansicht wählen Aktualisieren der Standardansichten JA
1.9.5 Modellansichten Der Button STANDARDANSICHTEN existiert nur in der Symbolleiste und ermöglicht das Drehen in fest definierte Ansichten. Hinweis: Besonders wichtig ist hierbei der Button NORMAL AUF, da dieser später benötigt wird, um beim Skizzieren die gewünschte Ansicht zu erhalten. NORMAL AUF dreht die Ansicht auf die gewählte oder sich in Bearbeitung befindende Fläche. Alternativ mit Tastenkombination: Strg+8 SolidWorks stellt standardmäßig folgende neun Ansichten zur Verfügung: VORDERSEITE Vorderseite des Modells RÜCKSEITE
Rückseite des Modells
Strg+1 Strg+2
1.9 Manipulation der Bildschirmdarstellung
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LINKS
Linke Seitenansicht des Modells
Strg+3
RECHTS
Rechte Seitenansicht des Modells
Strg+4
OBEN
Obere Seitenansicht des Modells
Strg+5
UNTEN
Untere Seitenansicht des Modells
Strg+6
ISOMETRISCH
Isometrische Ansicht des Modells
Strg+7
TRIMETRISCH
Trimetrische Ansicht des Modells
–
DIMETRISCH
Dimetrische Ansicht des Modells
–
Die benannten Ansichten können gelöscht, neu definiert und durch weitere Ansichten ergänzt werden.
1.9.6 Schattieren Durch Drücken der Buttons in der Symbolleiste können verschiedene Schattierungsarten eingestellt werden: DRAHTDARSTELLUNG [zeigt alle Kanten des Modells an] VERDECKTE KANTEN SICHTBAR [zeigt alle Kanten des Modells an: Kanten, die in der aktuellen Ansicht verdeckt sind, werden in einer anderen Farbe oder Schriftfarbe angezeigt] VERDECKTE KANTEN AUSGEBLENDET [zeigt nur jene Modellkanten an, die aus der aktuellen Perspektive gesehen werden können] SCHATTIERT MIT KANTEN (hier im eingestellten Zustand) [zeigt eine schattierte Ansicht des Modells mit seinen Kanten an] SCHATTIERT [zeigt eine schattierte Ansicht des Modells an] SCHATTEN IM MODUS SCHATTIERT [zeigt einen Schatten unter einem Modell an] SCHNITTANSICHT [zeigt einen Ausschnitt eines Teils oder einer Baugruppe mit einer oder mehreren Querschnittebenen an] Alternativ: Menü ANSICHT ANZEIGE ...
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1 Einführung
1.9.7 Aktualisieren der Bildschirmdarstellung Menü ANSICHT Alternativ: Strg+R
BILDNEUAUFBAU
1.10 Hilfsfunktionen für das Modellieren 1.10.1 Löschen von Geometrieelementen Element mittels Cursor oder FeatureManager auswählen Menü BEARBEITEN LÖSCHEN Alternativ: Objekt markieren
1.10.2 Rückgängigmachen von Aktionen Menü BEARBEITEN RÜCKGÄNGIG LÖSCHEN Alternativ: Button RÜCKGÄNGIG in Symbolleiste verwenden ODER: Tastenkürzel: Strg+Z
1.10.3 Messen geometrischer Größen Menü EXTRAS MESSEN... Art der Messung auswählen Bezugsobjekt mit Cursor auswählen
1.10.4 Ein-/Ausblenden von Objekten Im Grafikbereich oder im FeatureManager Objekt auswählen mit rechter Maustaste auf AUSBLENDEN oder EINBLENDEN gehen.
1.10 Hilfsfunktionen für das Modellieren
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1.10.5 Unterdrücken von Objekten Im Grafikbereich oder im FeatureManager Objekt auswählen mit rechter Maustaste auf UNTERDRÜCKEN gehen. Die Funktion Unterdrücken ist für große bzw. komplexe Baugruppen im Gegensatz zum AUSBLENDEN besser geeignet, da hierbei Rechenleistung eingespart wird.
1.10.6 Ändern von Objekteigenschaften Die Einstellung von Objektfarben erfolgt über Menü EXTRAS OPTIONEN Reiterkarte SYSTEMOPTIONEN FARBEN Auswählen des Farbschemas für ein bestimmtes Objekt Button BEARBEITEN drücken und Farbe auswählen OK OK. Hinweis für Einzelteile: Im Grafikbereich mit rechter Maustaste Objekt anklicken in der Rubrik FEATURE (...) oder KÖRPER auf ERSCHEINUNGSBILD FARBE Farbe einstellen Eine Einstellung von Layern und Linienfonts ist nur innerhalb des Moduls ZEICHNUNG möglich.
1.10.7 Auswahlmöglichkeiten in SolidWorks Kontrollkästchen (Check-Boxen) dienen zum Ein- und Ausschalten von Optionen. Ein Häkchen zeigt an, dass die Option eingeschaltet ist. Runde Optionsfelder (Radio-Buttons) bieten zwei oder mehr Optionen. Es kann jeweils nur eine Möglichkeit aktiviert werden. Feld akzeptiert einen Wert nach Eingabe und Bestätigung mit Tabulator- oder Eingabetaste. Dropdown-Liste enthält mehrere Optionen, die ausgewählt werden können. In einigen Fällen ist auch die Eingabe eines Wertes erlaubt.
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1 Einführung
1.10.8 Online-Hilfe In diesem Buch kann nicht alles erklärt werden, siehe daher auch die Online-Dokumentation: In Menüleiste: HILFE SOLIDWORKS HILFETHEMEN Alternativ: in Symbolleiste Hinweis: Bei Überfahren von Buttons mit der Maus wird die Bedeutung des Buttons in einer Sprechblase oder unten links in der Statusleiste erklärt. ODER: In Menüleiste: HILFE QUICKINFO zuschalten. Dort werden in einem Fenster mögliche weitere (Modellier-)Schritte aufgezeigt, die mit Hyperlinks hinterlegt sind. Nach Drücken eines Hyperlinks werden dazugehörende Buttons auf der Benutzungsoberfläche oder Features im FeatureManager hervorgehoben.
Unten rechts in der Statusleiste kann die QUICKINFO ein- oder ausgeschaltet werden.
ebenfalls
1.11 Erklärung der einzelnen Buttons
1.11 Erklärung der einzelnen Buttons AUSWÄHLEN [eines Elementes] SKIZZE [erstellt eine neue Skizze oder bearbeitet eine bestehende Skizze] LINEAR AUSGETRAGENER AUFSATZ [extrudiert eine Skizze] LINEAR AUSGETRAGENER SCHNITT [schneidet ein Volumenmodell durch die Extrusion eines skizzierten Profils in eine oder zwei Richtungen] AUFSATZ/BASIS ROTIERT [rotiert eine Skizze] ROTIERTER SCHNITT [schneidet ein Volumenmodell durch Drehen eines skizzierten Profils um eine Achse] AUFSATZ/BASIS AUSGETRAGEN [sweepen entlang einer Leitkurve] AUFSATZ/BASIS AUSGEFORMT [Übergangsausprägung zwischen zwei Teilflächen] VERRUNDUNG [hinzufügen] FASE [hinzufügen] VERSTÄRKUNGSRIPPE [hinzufügen] WANDUNG [erzeugt eine Schale mit definierter Wandstärke] FORMSCHRÄGE [hinzufügen]
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16
1 Einführung
BOHRUNGSASSISTENT [erzeugt eine oder mehrere Bohrungen] LINEARES MUSTER [erzeugt ein lineares Muster in ein oder zwei Richtungen] KREISMUSTER [erstellt ein Muster um eine Achse] SPIEGELN [um eine Fläche oder Ebene] REFERENZGEOMETRIE [hinzufügen]: •
EBENE [erstellt Ebene]
•
ACHSE [erstellt Achse]
•
KOORDINATENSYSTEM [definiert ein Koordinatensystem für ein Teil oder eine Baugruppe]
•
PUNKT [erstellt einen Referenzpunkt]
•
VERKNÜPFUNGSREFERENZ [bestimmt Referenzelemente für die automatische Verknüpfung mittels intelligenten Verknüpfungen]
KURVEN [öffnet Kurvenbefehle]: •
TRENNLINIE [projiziert eine Skizze auf Flächen, wodurch mehrere getrennte Flächen entstehen]
•
PROJIZIERTE KURVE [projiziert eine Skizze oder skizzierte Kurve auf eine Fläche]
•
ZUSAMMENGESETZTE KURVE [fügt ausgewählte Kanten, Kurven und Skizzen zu einer Kurve zusammen]
•
KURVE DURCH XYZ-PUNKTE [erstellt Kurve durch XYZ-Punkte]
•
KURVE DURCH REFERENZPUNKTE [erstellt Kurve durch Referenzpunkte]
•
HELIX UND SPIRALE [erstellt Helix und Spirale von einem skizzierten Kreis]
1.11 Erklärung der einzelnen Buttons
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OBERFLÄCHEN [öffnet Oberflächenbefehle] LINEAR AUSGETRAGENE OBERFLÄCHE [erstellt eine linear ausgetragene Oberfläche]
ROTIERTE OBERFLÄCHE [erstellt eine Oberfläche durch Rotation]
AUSGETRAGENE OBERFLÄCHE [erstellt eine Oberfläche entlang einer Leitkurve] AUSGEFORMTE OBERFLÄCHE [erstellt eine Oberfläche zwischen zwei oder mehreren Befehlen] PLANARE OBERFLÄCHE [erstellt eine planare Oberfläche] AUSGEFÜLLTE OBERFLÄCHE [zwischen bestehenden Modellkanten] OFFSET-OBERFLÄCHEN [mittels einer oder mehrerer angrenzender Flächen] REGELOBERFLÄCHEN [fügt Regeloberflächen von Kanten ein] FLÄCHE LÖSCHEN [löscht eine Oberfläche] FLÄCHE ERSETZEN [ersetzt eine Oberfläche] OBERFLÄCHE ZUSAMMENFÜGEN [fügt Oberflächen zusammen] VERLÄNGERTE OBERFLÄCHE [verlängert eine Oberfläche] GETRIMMTE OBERFLÄCHE [trimmt eine Oberfläche]
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1 Einführung TRIMMEN DER OBERFLÄCHE AUFHEBEN [repariert Oberflächenbohrung oder verlängerte Kanten] GUSSWERKZEUGE [öffnet spezielle Gussformbefehle, beinhaltet ausgewählte Befehle aus Features und Oberflächen] Diese Befehle werden nicht weiter erörtert, da sie nicht Bestandteil dieses Buches sind.
1.12 Schaltflächen im PropertyManager OK: Auswahl akzeptieren, Befehl ausführen und den PropertyManager schließen ABBRECHEN: Auswahl ignorieren und den PropertyManager schließen VORSCHAU: Vorschau des Features anzeigen HILFE: das entsprechende Hilfethema öffnen SICHTBAR: den PropertyManager mit dem Stecknadelsymbol offen halten ZURÜCK: zum vorhergehenden Schritt zurückkehren NÄCHSTE: zum nächsten Schritt weitergehen RÜCKGÄNGIG: den vorhergehenden Schritt rückgängig machen MELDUNG: ein Textfeld, das zum nächsten Schritt führt und häufig verschiedene Möglichkeiten zur Modellierung des nächsten Schritt aufzeigt
1.13 Kontrollfragen
19 GRUPPENFELDER: verschiedene zusammenhängende Schaltflächen, Listen- und Auswahlfelder mit einem Gruppentitel, die aufgeklappt oder zugeklappt
werden können
AUSWAHLFELDER: zeigt die Auswahl der Elemente aus dem Grafikbereich an
1.13 Kontrollfragen 1. Welche Arbeitsumgebungen beinhaltet SolidWorks und wozu dienen diese? 2. Welche Funktionen befinden sich in der Symbolleiste? 3. Welche Informationen enthält der FeatureManager? 4. Welche Informationen enthält der PropertyManager? 5. Welche Möglichkeiten zur Änderung einer Ansicht gibt es?
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2 Modellierung in einem 3D-CAD-System In diesem Kapitel wird zunächst eine allgemeine Vorgehensweise zur 3D-CADModellierung und deren Arbeitstechniken zur Volumenmodellierung dargestellt. Den Abschluss bildet eine einfache Modellierungsaufgabe, die es dem Anwender ermöglicht, sofort praktisch tätig zu werden und die im ersten Kapitel erläuterten Menüpunkte zu nutzen und zu festigen.
2.1 Vorgehensweise zur 3D-CAD-Modellierung Die Vorgehensweise zur 3D-CAD-Modellierung enthält folgende Schritte: 1. Top-Down Modelling: ausgehend von der Idee des zu entwickelnden Produkts werden Einzelteile und Baugruppen (und daraus wiederum weitere Einzelteile) abgeleitet. 2. Solid Modelling: für die Modellierung von Einzelteilen wird ausgehend von einer Skizze in 2D durch Extrusion bzw. Rotation ein Volumenkörper erstellt und daran geometrische Formelemente (sog. Features) wie Bohrungen, Fasen, Verrundungen, Gewinde etc. erzeugt. Mit Hilfe von Features lassen sich Bauteile mit intelligenter Geometrie definieren. „Features“ – im Sinne der CADAnwendung – sind mit Attributen versehene komplexe CAD-Elemente. Diese Attribute können geometrische, technologische oder funktionale Eigenschaften zur Beschreibung eines realen Objektes (Werkstückteil) sein (z. B. Bohrungen, Gewinde). 3. Bottom-Up Modelling: ausgehend von Einzelteilen werden Baugruppen aufgebaut. Diese Vorgehensweise wird in Kapitel 5 näher erläutert.
2.2 Arbeitstechniken zur Volumenmodellierung Folgende Arbeitstechniken zur Volumenmodellierung haben sich im Umgang mit SolidWorks (natürlich auch mit anderen gängigen 3D-CAD-Systemen) bewährt: •
Skizzen so einfach wie möglich halten (d. h. keine Features wie Bohrungen, Verrundungen, Fasen, Gewinde in der Skizze modellieren)
•
Keine Verzweigungen der Konturen und keine einzelnen/isolierten sowie überlagerte Geometrieelemente in den Skizzen
M. Schabacker, S. Vajna (Hrsg.), SolidWorks – kurz und bündig, DOI 10.1007/978-3-8348-8161-8_2, © Vieweg+Teubner Verlag | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH 2011
2.3 Erste Modellierungsschritte (Hülse als Extrusion)
21
•
Darauf achten, dass die Skizze geschlossen ist
•
Damit die Skizze vollständig bemaßt und bestimmt ist, ist es in SolidWorks unerlässlich, Button INTELLIGENTE BEMAßUNG anzuklicken und die Skizze entsprechend zu bemaßen. Erst dann wechseln die Bemaßungen und die Linien die Farbe von blau zu schwarz.
•
Skizzen separat erzeugen, so dass später bei Änderungen ein leichterer Zugriff auf Parameterwerte und die Form möglich ist (wie später noch gezeigt wird, gibt es in SolidWorks zwei Möglichkeiten der Skizzenerstellung: zum einen innerhalb des Dialogs z. B. der LINEAR AUSGETRAGENER AUFSATZ (Extrusion) oder als eigenständige Skizze unter dem Button SKIZZE)
•
Skizzen vollständig bestimmen (d. h. alle Freiheitsgrade sind mit Hilfe von geometrischen sowie dimensionalen Bedingungen zu vergeben)
•
Geometrische Randbedingungen nutzen (z. B. Verwenden der Kollinearität (d. h. örtliche Übereinstimmung) von Linien mit Koordinatenachsen)
•
„3D-Features“ (z. B. Bohrungen, Ausschnitte, Verrundungen, Fasen, Gewinde) so viel wie möglich verwenden
•
Referenzebenen bei Platzieren und Spiegeln von geometrischen Elementen benutzen
•
Spiegeln/Muster erstellen statt Kopieren von geometrischen Elementen (denn geometrische Beziehungen in der Kopie werden bei Änderungen im Ursprungselement nicht nachvollzogen) Hinweis: In diesem Buch können natürlich obige Arbeitstechniken nicht immer beherzigt werden, weil so viele Modellierungsmöglichkeiten wie möglich in SolidWorks gezeigt werden sollen.
)
2.3 Erste Modellierungsschritte (Hülse als Extrusion) Vorgehensweise: •
Modellieren des Solids als Extrusion; gegebene Werte aus Zeichnung: Durchmesser, Höhe
•
Einfügen der Bohrungen (als Formelement/Feature) in der Extrusion
•
Modellieren der beiden Fasen (als Features)
22
2 Modellierung in einem 3D-CAD-System
Datei neu erstellen: 1. Menüleiste DATEI NEU 2. Teil auswählen OK 3. Unter .sldprt speichern
2.3.1 Modellieren des Solids als Extrusion 1. Button LINEAR AUSGETRAGENER AUFSATZ Im Befehlsmanager FEATURES auswählen
2. Beliebige Referenzebene auswählen, unter Ansichten „NORMAL AUF“ (oder Strg+8) wählen Ansicht dreht sich in Skizzierebene 3. Button KREIS auswählen 4. Cursor zum Ursprung bewegen, anklicken und Kreis ziehen klicken
2.3 Erste Modellierungsschritte (Hülse als Extrusion)
23
5. Damit die Skizze vollständig bemaßt und bestimmt ist, ist es in SolidWorks unerlässlich, Button INTELLIGENTE BEMAßUNG anzuklicken und den Kreis mit Durchmesser zu bemaßen. Die Kreislinie wechselt dann von blau zu schwarz und zeigt damit die vollständige Bestimmtheit an. Hinweis: Daher Folgendes sich in der Skizzenerstellung nicht angewöhnen: im PropertyManager Werte angeben die Skizze ist nicht vollMit ständig bestimmt die Kreislinie bleibt weiterhin blau!
6. Im Grafikbereich oben rechts SKIZZE BEENDEN Alternativ: rechte Maustaste SKIZZE BEENDEN 7. Im PropertyManager Tiefe D1 8. PropertyManager mit
eingeben
beenden
9. Ergebnis ohne Schattierung: 10. Speichern der Arbeit DATEI SPEICHERN
24
2 Modellierung in einem 3D-CAD-System
2.3.2 Einfügen der Bohrungen (als Feature) 1. Button BOHRUNGSASSISTENT anwählen
Bohrungsspezifikation öffnet sich 2. Registerkarte wählen 3. Bohrungstyp wählen 4. Durchmesserwert hinzufügen durch Doppelklick auf Wert neben Durchmesser und mit RETURN bestätigen 5. Unter Endbedingung ALLES> einstellen
Typ
klicken 8. Oberflächenform und Wölbungshöhe angeben Button WEITER > klicken 9. Kontaktflächen definieren Button WEITER > klicken
8.9 Kontrollfragen
121
10. Namen bzw. Speicherort für die Schweißnaht eingeben 11. Button FERTIG STELLEN klicken 12. Schweißnaht wird erzeugt
8.9 Kontrollfragen 1. Welche speziellen Funktionen gibt es in SolidWorks? 2. Wie kann man offene Teilflächen bei dünnwandigen Bauteilen erzeugen? 3. Wie kann man nach Fertigstellung des Luftdurchlasses die Luftdurchlassstruktur nachträglich ändern?
122
9 Zusatzanwendungen SolidWorks bietet eine Vielzahl an Zusatzanwendungen. Deshalb wird nachfolgend auf die Erstellung von Renderings, Animationen und Explosionsdarstellungen eingegangen. Den Abschluss bildet die Einführung in Variationen/Konfigurationen mittels SolidWorks. Als Anwendungsbeispiel dient hierbei das Modell „Drosselventil“, welches in Kapitel 5 erstellt wurde. Die Zusatzanwendungen können unter EXTRAS ZUSATZANWENDUNGEN ggf. aktiviert werden. PhotoWorks dient als Renderer, er sollte für die nachfolgenden Schritte aktiviert sein.
9.1 Rendering Ziel des Renderings ist die realitätsnahe, fotorealistische Darstellung der Modelle. Sie werden für Entwurfsvorschläge, technische Dokumentationen und Produktpräsentationen verwendet. Die Qualität hängt hierbei von den Faktoren Material, Hintergrund, Beleuchtung und Auflösung ab. M. Schabacker, S. Vajna (Hrsg.), SolidWorks – kurz und bündig, DOI 10.1007/978-3-8348-8161-8_9, © Vieweg+Teubner Verlag | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH 2011
9.1 Rendering
123
Am Beispiel „Drosselventil“ wird wieder die Vorgehensweise Schritt für Schritt erklärt. 1. Baugruppe öffnen 2. Umgebung PhotoWorks aufklappen 3. Optionen definieren (grundlegende Einstellung sind unter Menüleiste PHOTOWORKS OPTIONEN zu finden)
4. Material unter Erscheinungsbilder auswählen 5. Material auf das jeweilige Bauteil im FeatureManager ziehen und ablegen (Materialien können die zugewiesenen Farben überschreiben!) OK 6. Allen Komponenten das entsprechende Material zuweisen
7. Beleuchtungsszenario einstellen (ggf. andere Beleuchtungselemente einfügen) 8. Menüleiste ANSICHT BELEUCHTUNG zeigt die Position der vorhanden Beleuchtung an (Die Beleuchtungen besitzen immer eine feste Position) 9. Im RenderManager (vierte Registerkarte rechts neben dem FeatureManager) können einzelne Beleuchtungen über rechte Maustaste einbzw. ausgeschaltet werden
124
9 Zusatzanwendungen
In der Menüleiste können unter PhotoWorks verschiedene Renderingbefehle ausgeführt werden. 10. Menüleiste PHOTOWORKS BEREICH RENDERN... (Vorschau) RENDERN OK 11. Menüleiste PHOTOWORKS IN DATEI RENDERN... 12. Dateinamen und Speicherort auswählen 13. Auflösung einstellen 14. Dateiformat TIF (da höchstauflösend/unkomprimiert)
Hinweis: Je größer die Auflösung, desto größer der Rechenaufwand bzw. die erforderliche Berechnungszeit. Hier muss der spätere Verwendungszweck als Entscheidungshilfe dienen. Das fixierte Seitenverhältnis sollte aber stets aktiviert bleiben.
)
)
Hinweis: Für Präsentationen sollte auf ablenkende Hintergründe verzichtet werden.
9.2 Animation
125
9.2 Animation Animationen dienen der Darstellung von Bewegungsabläufen. In SolidWorks ist es möglich, einfache Bewegungen wie Drehungen, Ein-/Ausblendungen und Kamerafahrten sowie aufwendigere Darstellung aus Explosionsansichten in Form von Videos zu erstellen. An dem Beispiel „Drosselventil“ wird nun ein Bewegungsablauf gezeigt. Hierbei werden Drehungen, Modellbewegungen und Komponentenaktionen genutzt. 1. Registerkarte BEWEGUNGSSTUDIE_1 öffnen (am unteren Bildschirmrand) 2. Modell ggf. in eine bessere Ansicht versetzten, da isometrische Ansichten nur bedingt für Drehungen geeignet sind Die direkte Nutzung der Zeitleistensteuerung erfordert etwas Übung. Es sind aber vielfältige Aktionen möglich. 3. BewegungssimulationsAssistent (kleine Kamera) nutzen 4. Modell drehen 5. Drehachse definieren und Anzahl der Drehungen angeben (z. B. YAchse und 2 Drehungen) 6. Dauer der Drehung festlegen (z. B. ) 7. Zeitleiste wurde automatisch durch die Eingaben verändert 8. Drehung kann wiedergegeben werden Nun werden während der Drehung einzelne Komponenten ausgeblendet. 9. Zeitschiene mit linker Maustaste auf setzen 10. Alle Schrauben selektieren 11. Mit rechter Maustaste AUSBLENDEN
126
9 Zusatzanwendungen
Zeitschiene wird mit dieser Aktion gefüllt. 12. Zeitschiene auf setzen 13. Blindflansch selektieren 14. Mit rechter Maustaste Ausblenden 15. Startbedingung (grünes Karo) auf 2 sec verschieben Blindflansch wird ab 2 bis 5 sec ausgeblendet.
16. Mit rechter Maustaste auf Ansichtsausrichtung und Kameraansicht Deaktiviert die Wiedergabe von Ansichtschlüsseln Dies ermöglicht die Einstellung benutzerdefinierter Zeitaktionen bzw. freie Veränderung der Baugruppe.
17. Zeitleiste auf 12 sec setzen 18. Kopieren der ersten Ansichtszeitaktion (Vorderansicht) Einfügen bei 12 sec 19. Modell wegzoomen 20. Mit rechter Maustaste auf die neue Zeitaktion Schlüssel ersetzen Ab sofort ist dieser Zeitschlüssel mit der eingestellten Ansicht belegt.
9.2 Animation
127
128
9 Zusatzanwendungen
Als nächstes wird eine Bewegung in eine neue Ansicht erstellt: 21. Zeitleiste auf setzen 22. Kopieren einer Ansichtszeitaktion (analog oben) 23. Mit rechter Maustaste auf die neue Zeitaktion Ausrichtung Ansicht Trimetrisch 24. Mit rechter Maustaste auf die neue Zeitaktion Schlüssel ersetzen
Abschließend werden Komponenten in der Animation bewegt. Hierzu wird die Ventilplatte (Voraussetzung: Winkelbeziehung „Limit-Verknüpfung“ aus Kapitel 5.4.2) geschlossen und geöffnet. 25. Unterpunkte des Hebels aufklappen 26. Karo „Verschieben“ in der Zeitleiste auf 15 sec setzen (dient als Startbedingung) 27. Zeitleiste auf 17,5 sec setzen 28. Hebel im Grafikbereich bewegen (Ventil schließen) 29. Zeitleiste auf 20 sec setzen 30. Hebel wieder zurückbewegen
9.3 Rendering einer Animation
129
Damit ist die Animation bzw. der Bewegungsablauf abgeschlossen. Der Bewegungsverlauf kann gespeichert werden. Als Renderer der Einzelbilder kann der PhotoWorks Puffer (Animation wird gerendert Kapitel 9.3) oder der SolidWorks-Bildschirm gewählt werden.
9.3 Rendering einer Animation Der SolidWorks Animator bietet zusätzliche PhotoWorks-Optionen an. Somit kann eine Animation auch als fotorealistisch gerendertes Video erstellt werden. Die beanspruchte Rechenzeit steigt dadurch jedoch zum Teil erheblich an. 1. Animation speichern 2. PhotoWorks Puffer als Renderer 3. Auflösung wählen 4. Komprimierungsqualität bestimmen
130
9 Zusatzanwendungen
9.4 Explosionsdarstellungen Häufig ist es angebracht, die Komponenten einer Baugruppe grafisch aufzuspalten, um ihre Beziehungen visuell analysieren zu können. Das Auflösen der Ansicht einer Baugruppe ermöglicht es, die Komponenten getrennt zu sehen. Die Explosionsansicht besteht aus einer oder mehreren Explosionsstufen und wird mit der Baugruppenkonfiguration gespeichert, mit der sie erstellt wird. Man kann eine Explosionsansicht in einer abgeleiteten Zeichnung als benannte Ansicht einbringen. Gerade bei der Fertigungszeichnung sind die 3D-Ansichten und die Explosionsansicht sinnvoll. 1. Button EXPLOSIONSANSICHT
drücken 2. Hebel und Deckel auswählen 3. Y-Achse als Richtung angeben dargestelltes KS kann genutzt werden 4. Abstand 125 mm 5. Automatischer Abstand für Komponenten anklicken 6. Anwenden Fertig
7. Weitere Teile ausrichten 8. Verschraubung und Blindflansch in eine Richtung 9. Welle in eine Richtung 10. Ventilplatte in eine Richtung
9.5 Konfigurationen
)
131
Hinweis: Richtung einer Explosion sollte logisch gewählt werden, d. h. Montagevorgang dient zur Klärung der Reihenfolge und Anbaurichtung der Einzelteile.
11. Als grafische Hilfe zur Darstellung können Explosionslinien ge-
nutzt werden Die erstellte Explosionsansicht soll nun als Animation ausgeführt werden. Hierzu bietet SolidWorks eine automatische Generierung durch den Assistenten innerhalb einer Bewegungssimulation.
12. Bewegungssimulation öffnen 13. Assistenten (kleine Kamera) starten 14. Explosionsansicht aufheben (ist nun aktiviert) 15. Zeitspanne für den Ablauf (z. B. 10 sec) eingeben Baugruppe wird nun quasi zusammen- bzw. auseinandergebaut.
9.5 Konfigurationen Konfigurationen werden zur Darstellung unterschiedlicher Varianten genutzt, wobei das Basismodell gleich ist. Diese Konfigurationen werden in SolidWorks durch den ConfigurationManager verwaltet. Zur Veranschaulichung wird die Baugruppe des Drosselventils verändert.
132 1. Baugruppe „Drosselventil“ öffnen 2. Vom FeatureManager zum ConfigurationManager wechseln 3. Mit rechter Maustaste auf die Baugruppe KONFIGURATION HINZUFÜGEN 4. Name „Konfiguration2“ 5.
6. Zum FeatureManager wechseln 7. Mit rechter Maustaste auf das Bauteil Hebel KONFIGURATION HINZUFÜGEN (ggf. Menüauswahl aufklappen)
9 Zusatzanwendungen
9.5 Konfigurationen 8. Bauteil Hebel öffnen (in der Baugruppe mit rechter Maustaste auf den Hebel TEIL ÖFFNEN) Die Konfiguration wird hinter der Bauteilbezeichnung geführt. 9. Unterdrücken des kleinen Auges (Ausschnitt ∅ 8 mm) 10. Zum ConfigurationManager wechseln 11. Zwischen den Konfigurationen schalten (Funktionstest!) 12. Zur Baugruppe zurückkehren 13. Auch hier im ConfigurationManager die Funktion prüfen Beim Öffnen einer SolidWorks-Datei kann unter den verschiedenen Konfigurationen gewählt werden.
133
134
Musterlösungen zu Kontrollfragen in Kapitel 1 zu 1. Arbeitsumgebung
Funktion
Dateierweiterung
SolidWorks Teil
Modellierung Einzelteile (auch Blechteile und Schweißkonstruktionen)
.sldprt
SolidWorks Baugruppe
Modellierung Baugruppen
.sldasm
SolidWorks Zeichnung
Zeichnungserstellung
.slddrw
zu 2. Die Symbolleiste enthält die am häufigsten verwendeten Befehle für Windows- und SolidWorks-Funktionen z. B. – neue Datei
– Modellneuaufbau
– Datei öffnen
– Farbe bearbeiten
– Datei speichern
– Textur bearbeiten
– Drucken
– Extras-Befehle
– Rückgängig/Wiederherstellen
– Optionen
zu 3. Der FeatureManager enthält Informationen über den Aufbau des Bauteils, der Baugruppe oder der Zeichnung. Es kann einfach gesehen werden, wie das 3D-Modell oder die Baugruppe konstruiert wurde oder die verschiedenen Blätter und Ansichten in einer Zeichnung zu prüfen. zu 4. Der PropertyManager öffnet sich, wenn z. B. im FeatureManager ein Feature neu erzeugt oder zum Bearbeiten angeklickt wird. Dann können geometrische und dimensionale Eigenschaften eingestellt oder verändert werden. zu 5. Folgende Änderungen sind möglich: Zoomfunktionen, Verschieben des Bildausschnitts, Dynamisches Drehen, Einstellungen von benannten Ansichten und diverse Schattierungsmöglichkeiten.
Musterlösungen zu Kontrollfragen in Kapitel 2 zu 1. Mit Hilfe von Features (Formelemente) lassen sich Bauteile mit intelligenter Geometrie definieren. „Features“ – im Sinne der CAD-Anwendung – sind mit Attributen versehene komplexe CAD-Elemente. Diese Attribute können geometrische, technologische oder funktionale Eigenschaften zur Beschreibung eines realen Objektes (Werkstückteil) sein (z. B. Bohrungen, Gewinde). M. Schabacker, S. Vajna (Hrsg.), SolidWorks – kurz und bündig, DOI 10.1007/978-3-8348-8161-8, © Vieweg+Teubner Verlag | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH 2011
Musterlösungen zu Kontrollfragen in Kapitel 3
135
zu 2. Parameter sind der Durchmesser eines Kreises mit festgelegtem Mittelpunkt auf einer Ebene, welche mit ihrem Normalenvektor die Lage im Raum definiert, und die Höhe, beschrieben durch die Länge einer Strecke entlang dieses Normalenvektors. In SolidWorks wird der Zylinder aus einer Kreisskizze mit dem Feature LINEAR AUSGETRAGENER AUFSATZ erzeugt. In Kapitel 3 wird eine weitere Möglichkeit mit dem Feature AUFSATZ/BASIS rotiert gezeigt, die bei Drehteilen bevorzugt angewendet werden sollte. zu 3. Zur schnellen Änderung von Bauteilen können Definitionen von Skizzen oder Formelementen direkt geändert werden. Mit rechter Maustaste im FeatureManager klickt man auf PropertyManager und ändert die 3DGeometrie. Muss die dazugehörende Skizze verändert werden, klappt man den Baum des betreffenden Features auf und klickt mit rechter Maustaste auf SKIZZE BEARBEITEN. zu 4. Diese Modellierungstechnik ist auch unter der Formulierung BoundaryRepresentation (B-Rep) bekannt.
Musterlösungen zu Kontrollfragen in Kapitel 3 zu 1. In der 2D-Umgebung hat ein Kreis 2 Freiheitsgrade: seine Mittelpunktposition beschrieben durch 2 Freiheitsgrade, z. B. X-/Y-Koordinaten. zu 2. Eine Skizze ist vollständig bestimmt, wenn alle Freiheitsgrade mit Hilfe von geometrischen und dimensionalen Bedingungen vergeben wurden. In SolidWorks wird dies automatisch durch das Programm geprüft. Dimensionale Bedingungen werden schwarz dargestellt, Geometrieelemente blau (in Vorgängerversionen von SolidWorks sind andere Farbdarstellungen möglich). Sobald geometrische Bedingungen für die Geometrieelemente verwendet werden, werden diese schwarz dargestellt. Sind alle Geometrieelemente schwarz, so ist die Skizze vollständig bestimmt. Eine andere Möglichkeit ist, ob einzelne Elemente oder die gesamte Skizze mit der Maus hin und her gezogen werden können. Ist dies der Fall, so ist die Skizze unterbestimmt, im anderen Fall ist sie vollständig bestimmt. Des Weiteren werden unterbestimmte Skizzen im FeatureManager durch das vorangestellt Symbol (-) vor einer Skizze dargestellt. zu 3. Skizzen können die Grundlage für verschiedene Operationen wie beispielsweise Extrusionen, Rotationen, Ausschnitte, Rotationsausschnitte oder Befestigungs-Features wie Luftdurchlässe oder Verstärkungsrippen (siehe Kapitel 8) sein. zu 4. Eine Bohrung wird in 3D definiert durch eine Kreisfläche im Raum und einer senkrechten Tiefe zu dieser Fläche. Eine weitere Bedingung ist, dass dieser Zylinder im Raum in ein Volumen hineinragt.
136
Musterlösungen
Musterlösungen zu Kontrollfragen in Kapitel 4 zu 1. Vervielfältigen einzelner Formelemente können über die Funktionen LINEARES MUSTER, KREISMUSTER oder SPIEGELN erzeugt werden. zu 2. Das Mustern ist eine sehr effiziente Methode, gleichartige Formelemente zu erzeugen. Die Eigenschaften des Formelementes müssen nur bei seiner ersten Instanz festgelegt werden und können dort auch leicht geändert werden. Darüber hinaus bietet SolidWorks vielfältige Möglichkeiten zur Verteilung der Musterelemente. zu 3. Hierzu bietet SolidWorks die Möglichkeiten der Erzeugung von Kreismustern, linearen Mustern und Mustern entlang einer Kurve an. Dabei sind Kreismuster und lineare Muster die am häufigsten benutzten. zu 4. Geeigneter wäre hier das LINEARE MUSTER gewesen. Die Vorgehensweise erfolgt analog der Erzeugung des linearen Musters für das Modellieren der Bohrungen in der Ventilplatte. zu 5. Die Modellierung hätte auch mit der Einstellung der Bohrungsoption ÜBERTRAGUNGSBOHRUNG mit dem = STIRNSENKUNG GEBOHRT erfolgen können. Im FeatureManager wäre demzufolge auch nur ein Formelement für die zwei Bohrungen zu sehen gewesen.
Musterlösungen zu Kontrollfragen in Kapitel 5 zu 1. Baugruppen (Assemblies (.sldasm)) entstehen durch Verknüpfen verschiedener Komponenten. Bei diesen kann es sich um Einzelteile, also Teile (.sldprt), oder Unterbaugruppen, also wiederum Assemblies (.sldasm). handeln. zu 2. Ja, eine Baugruppe kann als Komponente in einer Hauptbaugruppe eingebaut werden. Dort stellt sie eine Unterbaugruppe der Hauptbaugruppe dar. zu 3. Beim Bottom-Up-Schema werden erst die Einzelteile einer Baugruppe modelliert und anschließend diese zur Baugruppe zusammengesetzt. zu 4. Beim Blindflansch wurde die Konstruktionsmethode Top-Down verwendet. Hier wird von der Gesamtbaugruppe ausgegangen und die Einzelteile stückweise modelliert. zu 5. Ein freier Körper hat im Raum 6 Freiheitsgrade: 3 translatorische und 3 rotatorische. zu 6. Eine vollständig eingebaute Komponente hat keinen Freiheitsgrad, da alle durch Bedingungen festgelegt sind.
Musterlösungen zu Kontrollfragen in Kapitel 6
137
zu 7. Die Positionierungsmöglichkeiten einer Sechskantschraube sind: – Aufsetzen des Schraubenkopfes (ebene Fläche auf ebene Fläche) – Koaxialität des Bohrloches und des Schraubenschaftes – Parallelität einer Seitenfläche des Schraubenkopfes zu einer ebenen Fläche zu 8. In die Welle können Referenzebenen nach dem Aufklappen des Baumes im FeatureManager eingeblendet und diese zum Platzieren verwendet werden.
Musterlösungen zu Kontrollfragen in Kapitel 6 zu 1. Nach dem Platzieren der Hauptansicht können mit der Maustaste verschiedene projizierte Ansichten erstellt werden, und der Dialog wird mit OK beendet werden. Mit der Menüleiste EINFÜGEN ZEICHENANSICHT PROJIZIERT oder dem Button PROJIZIERTE ANSICHT unter dem Button MODELLANSICHT können nachträglich weitere projizierte Ansichten erstellt werden. Sie dienen zum Ableiten weiterer Ansichten von der Hauptansicht. zu 2. Button SCHNITTANSICHT über die zu schneidende Ansicht mit der Maus gehen und eine einfachen Schnittlinie zeichnen und die Schnittansicht platzieren, danach den grünen Haken für OK klicken. Für WINKLIGE SCHNITTANSICHT ist die Vorgehensweise analog. zu 3. Es gibt die Möglichkeit, die Maße aus der Teile-Datei in die Zeichnung zu übertragen: Menüleiste EINFÜGEN MODELLELEMENTE... aufrufen. Im PropertyManager können verschiedene Einstellungen gewählt werden und nach Klicken einer Zeichenansicht werden die Bemaßungen dargestellt. zu 4. Mit rechter Maustaste Kanten auf einer Zeichenansicht anklicken und KANTEN AUSBLENDEN selektieren und mit OK (grüner Haken) bestätigen. Sollten generell verdeckte Kanten ausgeblendet werden, empfiehlt sich in der Menüleiste EXTRAS OPTIONEN Registerkarte SYSTEMOPTIONEN ZEICHNUNGEN ANZEIGEART den Radio-Button auf VERDECKTE KANTEN AUSGEBLENDET einstellen.
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Musterlösungen
Musterlösungen zu Kontrollfragen in Kapitel 7 zu 1. Die Materialstärke wird während der Modellierung des Basis-Blechs festgelegt, der Biegeradius während der Modellierung der Kante-Lasche. zu 2. Mit einer Kante-Lasche konstruiert man an einem fertigen Basis-Blech eine einfache Seitenwand. Die Skizze dieser Kante-Lasche kann nun verändert werden. zu 3. MATERIAL INNEN positioniert die Materialstärke des Lappens auf der Innenseite des Basis-Blechs, die Gesamtbreite des Teils bleibt gleich. MATERIAL AUßERHALB positioniert die Materialstärke der KanteLasche auf der Außenseite des Basis-Blechs, die Gesamtbreite nimmt um die zweifache Materialstärke zu. zu 4. Damit nach dem Spiegeln der Kante-Lasche und der Bohrung die gleiche Breite von 50 mm erhalten bleibt (da das Rechteck laut Zeichnung schon mit 50 mm skizziert wurde), muss im PropertyManager des Features KANTE-LASCHE der Button MATERIAL INNEN aktiviert werden.
Musterlösungen zu Kontrollfragen in Kapitel 8 zu 1. Es gibt Formschräge, Dünnwand, Verstärkungsrippen (einfache Rippen, Versteifungsnetze), Luftdurchlässe (Lüftungsgitter), Befestigungsaufsätze (Befestigungsdome) und Baugruppen-Features (z. B. Schweißnähte). zu 2. Nach Klicken des Button WANDUNG im PropertyManager die Dicke einstellen im Grafikbereich alle gewünschten offenen Teilflächen anklicken (diese werden im PropertyManager angezeigt) OK (grüner Haken). zu 3. Die angefertigte Skizze im FeatureManager unter dem Baum des Features LUFTDURCHLASS anklicken mit rechter Maustaste SKIZZE BEARBEITEN und die Skizze verändern (z. B. Rippen und Holme zufügen) SKIZZE BEENDEN. Über den FeatureManager das Feature LUFTDURCHLASS nachträglich bearbeiten: mit der rechten Maustaste FEATURE BEARBEITEN anklicken und dann über den PropertyManager die zusätzlichen Rippen und Holme hinzufügen OK (grüner Haken).
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Sachwortverzeichnis A Abstandsbemaßung 28 Aktualisieren der Bildschirmdarstellung 12 Animation 125 Anlegen neuer CAD-Dateien 6 Ansicht –, dimetrische 11 –, isometrische 11 –, trimetrische 11 Arbeitsumgebung 2 Assembly 61 AUSBLENDEN 12 AUSRICHTUNG ANSICHT... 10 Auswählen von verdeckten Elementen 5 AUSWAHLFELDER 19 B BASIS-BLECH 98 Baugruppen-Feature 119 Befehl 5 Bemaßungspräfix 92 Berechnung der Masse 7 Bewegungsablauf 125 BEZIEHUNG 24 BEZIEHUNG HINZUFÜGEN 31 Bibliotheksfeature (Library-Feature) 117 BILDNEUAUFBAU 87 BLATT HINZUFÜGEN 81 BLATT LÖSCHEN 81 Blatteinstellung 84 BLATTFORMAT BEARBEITEN 81 BOHROPTIONEN 58 Bohrung 24 Button 1 ABWICKELN 108 ACHSE 16 AUFSATZ LINEAR AUSTRAGEN 110
AUFSATZ/BASIS AUSGEFORMT 15 AUFSATZ/BASIS AUSGETRAGEN 15 AUFSATZ/BASIS ROTIERT 15 AUSSCHNITT VERGRÖSSERN 8 AUSWÄHLEN 15 AUTOMATISCHES STÜCKLISTENSYMBOL 84 BASIS-BLECH/ZUNGE 101, 105 BAUGRUPPE 62 BEFESTIGUNGSAUFSATZ 116 BESCHRIFTUNG 90 BEZIEHUNG HINZUFÜGEN 49 BEZUGSHINWEIS 93 BEZUGSSTELLE 84 BILDAUSSCHNITT 83 BOHRUNGSASSISTENT 16, 24, 37, 50 DETAILANSICHT 83 DRAHTDARSTELLUNG 11 EBENE 16 ELEMENTE TRIMMEN 30, 36 FASE 15, 26 FORMSCHRÄGE 15 HILFSANSICHT 83, 86 INTELLIGENTE BEMAßUNG 20, 22, 31, 32, 36, 83 KANTE-LASCHE 102, 105 KOMPONENTE EINBLENDEN/AUSBLENDEN 62 KOMPONENTE EINFÜGEN 62, 65 KOORDINATENSYSTEM 16 KREIS 22, 32, 54 KREISMUSTER 16, 45, 57 KURVEN 16 LINEAR AUSGETRAGENER AUFSATZ 15, 20, 22
M. Schabacker, S. Vajna (Hrsg.), SolidWorks – kurz und bündig, DOI 10.1007/978-3-8348-8161-8, © Vieweg+Teubner Verlag | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH 2011
140 LINEAR AUSGETRAGENER SCHNITT 15, 32, 48, 51 LINEARES MUSTER 16, 52 LINIE 30, 42 LUFTDURCHLASS 114 MITTELKREUZ 83, 90 MITTELLINIE 83, 90 MODELLANSICHT 82, 85 OBERFLÄCHEN 17 PROJIZIERTE ANSICHT 82, 85 PUNKT 16 RECHTECK 36, 48 REFERENZGEOMETRIE 16 ROTIERTER SCHNITT 15, 33 RÜCKGÄNGIG 12 SCHATTEN IM MODUS SCHATTIERT 11 SCHATTIERT 11 SCHATTIERT MIT KANTEN 11 SCHNITTANSICHT 11, 83, 87 SKIZZE 15, 20 SPIEGELN 16, 57, 103 STANDARD 3 ANSICHTEN 82 STANDARDANSICHTEN 10 TABELLEN 84 TANGENTIALER KREISBOGEN 55 VERDECKTE KANTEN AUSGEBLENDET 11 VERDECKTE KANTEN SICHTBAR 11 VERKNÜPFUNG 65 VERKNÜPFUNGSREFERENZ 16 VERRUNDUNG 15, 57, 60 VERSTÄRKUNGSRIPPE 15, 112, 113 WANDUNG 15, 110 WINKLIGE SCHNITTANSICHT 83, 88 C ConfigurationManager (Konfigurationsmanager) 4
Sachwortverzeichnis D DECKUNGSGLEICH 31, 36, 55, 65 Detailansicht 89 Dropdown-Liste 13 dünnwandiges Bauteil 110 dynamisches Drehen 9 E EINBLENDEN 12 einfacher Schnitt 87 Einfügen einer Unterbaugruppe 74 Erzeugen der Ebene 46 Explosionsansicht 130 F Farbe 43 Feature 20 FEATURE BEARBEITEN 26 FEATUREGESTEUERT 119 FeatureManager 3 Feld 13 Flyout-Button 4 Formatvorlage 95 Formelement 20 Formschräge 109 G Grafikbereich 3 GRUPPENFELDER 19 K KANTE-LASCHE 98 Kollinearität 20, 28, 49 Kollisionsanalyse 79 Komponente 61 KOMPONENTEN AUSBLENDEN 66 KOMPONENTEN EINBLENDEN 67, 69 Komponentenmuster 120 Kontextmenü 5 Kontrollkästchen (Check-Boxen) 13 konzentrisch 46 KONZENTRISCH 24, 32
Sachwortverzeichnis L Laschenparameter 105 LASCHENPROFIL BEARBEITEN 105 LINEAR AUSGETRAGENER AUFSATZ 40 LOKALES KREISMUSTER 77 Luftdurchlass 114 M MATERIAL AUSSERHALB 102 MATERIAL BEARBEITEN 7 MELDUNG 18 Menü BILDNEUAUFBAU 12 FARBEN 13 IN FENSTER ZOOMEN 8 LÖSCHEN 12 MESSEN 12 ROLLEN 9 VORHERIGE ANSICHT 9 ZOOMEN AUF AUSWAHL 9 O Objektfarbe 13 Öffnen bestehender CAD-Dateien 7 Online-Hilfe 14
141 S Schaltfläche 4 Schraffur 88 Schweißnaht 120 Seitenansicht –, linke 11 –, obere 11 –, rechte 11 –, untere 11 Skalieren einer Ansicht 85 Speichern der Dateien 7 Statuszeile 3 Stückliste 96 symmetrisches Abmaß 40 Systemeinstellung 8 T Tabelle 96 TANGENTIAL 51, 55 Taskfensterbereich 3 Textfeld 93 Titelleiste 3 Top-Down-Vorgehensweise 72 U UNTERDRÜCKEN 13, 26
P PARALLEL 55 Plotten der Zeichnung 97 PropertyManager 22
V Verknüpfung 61 Verschieben des Bildausschnitts (Pan) 9 Vorderseite des Modells 10
R Rendering 122 Rendering einer Animation 129 Rotationsachse 34 Rückseite des Modells 10 Runde Optionsfelder (Radio-Buttons) 13
W winkliger Schnitt 88 Z Zoomfunktion 8 Zusatzanwendung 122