Einführung in das CAD-Programm

Fusion 360 am Beispiel eines Spielbausteins

Klassenstufe: 9, 10

Themen: Fertigungsverfahren, Technisches Zeichnen

Medien und Werkzeuge: PC mit Internetzugang, CAD-

Programm Fusion 360, Slicer-Programm, Ultimaker 3D-Drucker

Unterrichtssequenz: 2 bis 3 Unterrichtsstunden

Beschreibung:

Im Rahmen dieser Unterrichtseinheit lernen die Schülerinnen und Schüler die

Grundfunktionen des CAD-Programms Fusion 360 kennen, indem sie einen

Spielbaustein nach Anweisung konstruieren. Der Schwerpunkt liegt hierbei auf

dem Kennenlernen und Anwenden wichtiger Arbeitswerkzeuge zum Erstellen

dreidimensionaler Körper sowie das maßgenaue Umsetzen von

Gestaltungsvorgaben.

Lernziele:

✓ Die Schülerinnen und Schüler können ihr Grundwissen im CAD-Design

aneignen und erweitern.

✓ Die Schülerinnen und Schüler können einzelne Schritte zum Konstruieren

eines 3D-Druck Objekts benennen und beschreiben.

✓ Die Schülerinnen und Schüler lernen die wichtigsten Werkzeuge des CAD-

Programms Fusion 360 kennen und können sie nach Anleitung anwenden.

✓ Die Schülerinnen und Schüler können einfache geometrische Körper

konstruieren, speichern und für den Druck vorbereiten.

✓ Die Schülerinnen und Schüler können die Bedeutung von Toleranzen im

Produktionsprozess verstehen.

Arbeitsauftrag:

Konstruiere einen dreidimensionalen Legostein mithilfe des CAD-Programms

Fusion 360. Beachte hierbei die beschriebene Vorgehensweise. Präsentiere

anschließend dein gedrucktes Modell.

1.

Wähle aus der Dropdown-Liste den

Menüpunkt Rechteck aus.

2.

Wähle anschließend die

Arbeitsfläche aus, auf der das

Konstruktionsobjekt entstehen

soll.

3.

Beginne mit der Auswahl des

Mittelpunktes.

(HIER: der Mittelpunkt im

Koordinatensystem)

4.

Starte nun mit deiner

Konstruktion. Bewege deine Maus

zum Mittelpunkt und ziehe ein

beliebig großes Rechteck. Nutze

die Größenfelder (32mm x 16mm)

für die Skalierung und versuche

deine Maus dabei nicht zu

bewegen, um die gewünschte

Größe nicht zu verändern. Die

Tabulatortaste hilft dir zwischen

den einzelnen Feldern zu

wechseln. Bestätige die Eingabe

mit der Enter-Taste.

5.

Beende die Skizze durch einen

Mausklick auf „okay“ oder „Skizze

beenden“.

6.

Wähle nun über das Dropdown

Menü den Befehl Extrudieren aus.

(TIPP: dieser befindet sich im

Erstellfeld).

7. Wähle anschließend die Fläche

aus, die extrudiert werden soll.

8.

Gebe die gewünschte

Extrusionshöhe durch das

Bewegen des blauen Pfeils nach

oben ein.

9.

Wähle im Dropdown-Menü das

Werkzeug Linie aus.

10.

Wähle nun die gewünschte Fläche

für die Skizze. In unserem Fall die

Oberseite des Rechtecks.

11.

Stelle den Linientyp, durch den

Klick auf den Kasten, auf

Konstruktionslinie um.

12.

Wähle nun die rechte untere Ecke

der Skizze aus.

13.

Ziehe eine beliebig lange Linie

nach links und gebe das Maß 4mm

für die gewünschte Länge ein.

14.

Füge eine weitere, lotrechte Linie

mit 4mm Länge hinzu.

15.

Wähle nun im Dropdown-Menü den

Befehl Kreis mit Mittelpunkt aus.

Ziehe auf den Endpunkt der Linie

einen beliebig großen Kreis und

passe die Größe im Eingabefeld

auf 4mm an.

16. Sehe dir dein Ergebnis an

17.

Wähle anschließend in der

Dropdown-Liste den Befehl

Rechteckige Anordnung aus.

18.

Schreite mit der Auswahl der

blauen Kreislinie fort.

19.

Füge in den Eingabefeldern die

Menge mit 8 mm und den Abstand

mit 2 mm ein.

20.

Beende die Anordnung mit dem

Button „ok“.

21.

Wähle parallel zum Schritt 17 den

Befehl rechteckige Anordnung

durch Markierung der blauen

Kreise.

22.

Gebe die gewünschten Messwerte

in die Eingabefelder ein.

23.

Bestätige die Eingabe mit „ok“ und

beende die Skizze.

24.

Nutze nun ein weiteres Mal den

Befehl Extrusion aus der

Dropdown-Liste.

25.

Markiere alle Skizzen für die

gewünschte Extrusion.

26.

Nutze das Eingabefeld oder den

blauen Pfeil zur Bestimmung der

Extrusionsgröße (HIER: 2mm)

27.

Bestätige die Eingabe mit dem

„ok“ Button. Glückwunsch! Die

obere Seite ist nun fertig.

28.

Rotiere das Konstruktionsobjekt

mit dem Koordinatenwürfel in der

oberen Ecke rechts, um zur

Ansicht der unteren Rechteckseite

wechseln zu können.

29.

Wähle nun den Befehl Rechteck

mit Mittelpunkt in der Dropdown-

Liste aus.

30. Wechsel abschließend zur unteren

Körperfläche.

31.

Erzeuge ein Rechteck mit den

Maßangaben 14.4mm und

30.4mm.

32.

Wähle nun den Befehl extrudieren

aus und markiere die erzeugte

Fläche.

33.

Schreite mit der Auswahl der

gewünschten Extrusionshöhe im

Eingabefeld fort. Anhand der

Minuswerte erkennt Fusion 360

automatisch den Ausschnitt und

markiert die entsprechende Fläche

rot.

34. Es erscheint nun ein ausgehöhlter

Körper.

35.

Wähle in der Dropdownliste den

Befehl Linie sowie die zu

konstruierende Fläche aus. Es

erscheint eine tiefer liegende

Fläche.

36.

Ziehe eine Konstruktionslinie vom

Mittelpunkt aus nach rechts um

das Maß 8mm.

37.

Wiederhole diesen Vorgang und

ziehe eine 8mm lange Linie in die

andere Richtung nach links.

38.

Es erscheinen drei Punkte, die als

Mittelpunkt für den nächsten

Schritt dienen.

39. Wähle im Dropdown-Menü den

Punkt „Kreis mit Mittelpunkt“ aus.

40. Erzeuge einen Kreis auf dem

mittleren Punkt (HIER: 5mm)

41. Wiederhole den Vorgang für alle

anderen Punkte.

42.

Erstelle drei weitere

Mittelpunktkreise mit dem gleichen

Mittelpunkt. (HIER: 6.6mm)

43.

+ 44.

Es erscheint nun eine Skizze, die

zu beendet ist.

45.

Wähle anschließend den Befehl

Extrusion aus dem Dropdown-

Menü aus und markiere die soeben

konstruierten Ringe.

46. Es müssen nun drei blau markierte

Ringe zu sehen sein.

47.

Für die gewünschte

Längeneinstellung nutze nun das

Eingabefeld (TIPP: In diesem Fall

empfehlen wir das Eingabefeld zu

nutzen, da der Pfeil nur in ganzen

Einheiten extrudieren kann).

Extrudiere um Maße 8.2 mm.

48.+ 49.

Herzlichen Glückwunsch! Dein

Baustein ist fertig. Speichere das

modellierte Objekt und es steht für

den STL Export bereit.

50. Wähle anschließend den Button

mit dem Druckersymbol aus.

51. Klicke nun auf das Modell

52. Führe eine Netzvorschau zur

Kontrolle durch.

53. Das fertige Objekt kann in einem

Ordner gespeichert werden.

54.

Importiere die STL-Datei in Cura

3.1 und bereite deinen 3D-Druck

vor. Die voraussichtliche Druckzeit

beträgt je nach Auflösung zwischen

15 bis 20 Minuten.

Comedu wünscht Ihnen viel Erfolg bei der Gestaltung des Unterrichts!

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