Finden der CAD-Technik, die die Arbeit erledigt

ABBILDUNG 1A. Eine frühere Version des Rahmens dieses Wagens verwendete große L-förmige Profile.

Abbildung 1A zeigt eine motorisierte Wagenbasis. Dieser imaginäre Einkaufswagen wurde in der Folge vom August 2021 als CAD-Projekt vorgestellt. Im Zuge der Weiterentwicklung des Designs wurden einige Änderungen an der Motormontage vorgenommen.

Abbildung 1B zeigt ein aktualisiertes Modell für den Rahmen. Der beste Weg, einen solchen Rahmen zu modellieren, scheint immer umgekehrt gewesen zu sein. Auf der anderen Seite der Maus ist das Gras sozusagen grüner.

Mit unserem Mainstream-3D-CAD-Modell könnten einige andere Möglichkeiten zur Modellierung wie folgt aussehen:

Kurz gesagt, die Vor- und Nachteile dieser Techniken sind wie folgt. Der Mehrkörperteil ermöglicht die Visualisierung aller Teile (Körper) während ihrer Entwicklung. Der wichtigste CAD-Trick dabei: Einige der extrudierten Features werden nicht mit anderen zusammengeführt.

Dadurch entstehen mehrere (einzelne) Körper, die Strukturelemente darstellen. Bei der Mehrkörpertechnik werden alle Teile in einer einzigen CAD-Datei gespeichert. In den alten Zeiten der Disketten waren solche Dinge wichtig.

Eine vielleicht noch bedeutendere „Arbeitseinsparung“ bei der Mehrkörpermodellierung besteht darin, dass die Strukturelemente anhand ihrer skizzierten Pfade positioniert werden (Pfade in einer 3D-Skizze beispielsweise). Es sind keine zusätzlichen Einschränkungen bei Partnerbeziehungen erforderlich. Am wichtigsten ist, dass Körper in einem Mehrkörperteil als einzelne Dateien (STEP, STL usw.) für CAM oder Fertigung exportiert werden können.

Die CAD-Software verfügt über eine Reihe von Werkzeugen (zu finden auf der Menüregisterkarte „Schweißkonstruktionen“), mit denen sich Strukturelemente erstellen lassen. Skizzieren Sie einfach den Pfad und wählen Sie das Profil aus. Es gibt Optionen für die Eckenbehandlung und die Profilpositionierung. Das Schweißkonstruktionswerkzeug kann auch auf andere Weise hilfreich sein, beispielsweise bei Knotenblechen, Endkappen, Schweißnahtnotizen und Zuschnittslisten.

Im Vergleich zu einem Mehrkörperteil hat eine Baugruppe aus Teilen mehrere Vorteile. Erstens lässt sich eine Baugruppe einfacher animieren (durch Hinzufügen per Maus ziehbarer Kinematiken oder filmähnlicher Bewegungsstudien). Zweitens füllen Baugruppen eine Stückliste (BOM), wohingegen Schweißkonstruktionen eine Zuschnittsliste füllen.

Im Vergleich zu einer Zuschnittsliste kann die Stückliste (über die Komponenten in der Baugruppe) umfassender sein (einschließlich Muttern, Schrauben, Farbe usw.), aber nicht so automatisch wie die Zuschnittsliste einer Schweißkonstruktion (die praktische Maßlängen bietet).

Randbemerkung: CAD verfügt über Werkzeuge, die für einen Verarbeiter nützlich sind – für jemanden, der genaue flache Layouts und Schnittlängen benötigt. CAD verfügt außerdem über Werkzeuge, die für die Erstellung unterstützender Materialien wie Qualitätskontrolle, Einzelmontage und Endbenutzerdokumentation nützlich sind. Vielleicht ist die Schnittlänge wichtiger als die Beschreibung des Bauteils; Daher wäre die Zuschnittsliste einer Schweißkonstruktion eine bessere Wahl als die Stücklistentabelle einer Baugruppe.

ABBILDUNG 2A. Eine Methode zum Modellieren eines Strukturelements besteht darin, ein Profil zu skizzieren und es über eine gewisse Distanz zu extrudieren. Beachten Sie, dass die 2D-Skizze acht Liniensegmente, drei Dimensionen und mehrere Beziehungen enthält.

Wie sich das 3D-Modell weiterentwickelt und wann es fertiggestellt werden kann, wird durch die verfügbaren Ressourcen (z. B. CAD-Kenntnisse) eingeschränkt.

Das Ableiten einzelner Teile aus einem Mehrkörper ist eine Sache einiger Klicks im Menüsystem. Die Fähigkeit zu wissen, worauf man klicken muss und wo man es im Menü findet, zusammen mit der mentalen Gymnastik (CAD-Hierarchie von Hauptteil > abgeleiteter Körper > Baugruppe > 2D-Zeichnung) kann von entscheidender Bedeutung sein, wenn es darum geht, das Engineering auf eine schicke Art und Weise nachhaltig zu gestalten zu sagen: „Bearbeitung und Überarbeitung während der gesamten Lebensdauer des Produkts“.

Es gibt eine grundlegende Fertigkeitsstufe, die nicht so viele Menüs verwendet. Geradlinigkeit hat seinen eigenen Vorzug. Das heißt, dass die Erstellung von 2D-Skizzen und deren Extrusion zur Herstellung von 3D-Teilen die Aufgabe erledigen wird.

Abbildung 2A zeigt ein Strukturelement, das anhand einer 2D-Skizze des Innen- und Außenumfangs eines Vierkantrohrs modelliert wurde. Die resultierende 2D-Skizze wurde auf die gewünschte Länge extrudiert. Um den in Abbildung 1B gezeigten Rahmen zu modellieren, muss dieser Vorgang des Extrudierens einzelner Strukturelementteile dreimal wiederholt werden. (Einige der Röhren werden doppelt verwendet.)

Abbildung 2B zeigt im ausgefallenen Maßstab ein Strukturelement, das anhand einer 2D-Skizze mit nur einem einzigen Liniensegment eines Pfads in der Mitte des Rohrs modelliert wurde. Diese Skizze ist viel einfacher zu erstellen als das vorherige Beispiel. Das Schweißkonstruktionstool wird hier verwendet, um ein Profil aus einer Standardbibliothek auszuwählen. Auch das ist viel einfacher als das Skizzieren.

Abbildung 2C zeigt eine auf einer 3D-Skizze basierende Schweißkonstruktion. Die Liniensegmente werden als Pfade für die Position von Schweißkonstruktionsprofilen verwendet. Die Liniensegmente werden mit Beziehungen zu Ebenen lokalisiert (in Abbildung 2C grün dargestellt). Um die Höhe des Rollensockels zu ändern, ändern Sie die Position des Flugzeugs.

Beachten Sie, dass das Schweißkonstruktionswerkzeug in Abbildung 2C die Ecken ordnungsgemäß zuschneidet. Das vorherige Beispiel erfordert etwas Mathematik, um die zugeschnittene Länge zu berechnen.

Um eine Baugruppe aus einer Mehrkörper-Schweißkonstruktion zu erstellen, erledigt das Werkzeug „Körper speichern“ diese Aufgabe. Abbildung 2D zeigt, wie es aussieht, nachdem die Dateinamen für die verschiedenen Körper vergeben wurden.

Der beste Weg, diesen Rahmen zu modellieren, besteht eindeutig darin, eine Referenzgeometrie einzurichten, die die Untersuchung verschiedener Höhen und Beziehungen ermöglicht. Verwenden Sie diese Geometrie, um die Führung von Strukturelementen in einer Schweißkonstruktion einzuschränken. Verwenden Sie die Zuschnittsliste dieser Schweißkonstruktion, um einen Arbeitsauftrag zu generieren. Verwenden Sie die Schweißkonstruktion auch zum Erstellen von Komponententeilen in einer Baugruppe, um Montage- und Schweißanweisungen zu erstellen.