Praxisbeispiele mit Solid Edge - Europa-Lehrmittel · PDF fileVorwort Das vorliegende Lehrbuch „Praxisbeispiele mit Solid Edge” stellt anhand von AufgabenBerufsfeld aus Me- dem

VERLAG EUROPA-LEHRMITTEL . Nourney, Vollmer GmbH & Co. KGDüsselberger Straße 23 . 42781 Haan-Gruiten

Europa-Nr.: 19002

1. Aufl age

Christian Urnau

Praxisbeispiele mit Solid Edge

EUROPA-FACHBUCHREIHEfür Metallberufe

Solid Edge.indd 1Solid Edge.indd 1 30.01.2007 15:42:03 Uhr30.01.2007 15:42:03 Uhr

Autor:

StR Dipl.-Ing. Christian Urnau, 66793 Saarwellingen

Der Autor unterrichtet am Berufsbildungszentrum in Dillingen/Saar im Berufsfeld Metall. Er ist Referent in der Lehr-erfortbildung für CAD-Technik und Landesfachberater für Schule-Wirtschaft.

Verlagslektorat:

Dr. Astrid Grote-Wolff

Bildentwürfe:

StR Dipl.-Ing. Christian Urnau

Umschlaggestaltung:

Grafi sche Produktionen Jürgen Neumann, 97222 Rimpar

Unter der exklusiven Vertriebsadresse www.cad4academics.de können Schüler und Studenten, Schulen, Berufs- und Hochschulen, Lehrwerkstätten und Berufsförderungswerke Einzel-, Schul- und Campuslizenzen online bestellen. Da-neben können auch Unternehmen und Anwender über CAD4academics Mitarbeiterlizenzen für Trainingszwecke er-werben.

Die Adresse http://www.plmvim.de/ bietet Zugang zur Kommunikationsplattform für Anwender von UGS-Produkten wie Solid Edge, NX-Unigraphics oder I-deas NX.

Zur Produktseite des Herstellers UGS gelangt man über http://www.ugsplm.de/produkte/solid_edge/.

Eine kostenfrei CAD-Bibliothek für Norm- und Zukaufteile ist z. B. über http://www.web2cad.de/ erreichbar.

Das vorliegende Buch wurde auf der Grundlage der neuen amtlichen Rechtschreibregeln erstellt.

1. Aufl age 2007Druck 5 4 3 2 1Alle Drucke derselben Aufl age sind parallel einsetzbar, da sie bis auf die Korrektur von Druckfehlern untereinander unverändert bleiben.

ISBN 978-3-8085-1900-4

Alle Rechte vorbehalten. Das Werk ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung außerhalb der gesetzlich geregel-ten Fälle muss vom Verlag schriftlich genehmigt werden.

© 2007 by Verlag Europa-Lehrmittel, Nourney, Vollmer GmbH & Co KG., 42781 Haan-Gruitenhttp://www.europa-lehrmittel.de

Satz: Christian Urnau, 66793 SaarwellingenDruck: Media Print Informationstechnologie, 33100 Paderborn


Vorwort

Das vorliegende Lehrbuch „Praxisbeispiele mit Solid Edge” stellt anhand von Aufgaben aus dem Berufsfeld Me-

tall die 3D-2D-CAD-Software Solid Edge exemplarisch vor. Das Buch kann an allgemeinbildenden Schulen im Fach Technisches Zeichnen verwendet werden. An berufsbildenden Schulen eignet es sich für das Berufsvorbereitungs-jahr, das Berufsgrundbildungsjahr, die Berufsfachschule und die Berufsschule, besonders für die Berufe Metallbauer,

Konstruktionsmechaniker, Industrie-, Werkzeug- und Zerspanungsmechaniker. In der Fachoberschule, in der Ausbil-dung zum Technischen Zeichner, Meister oder Techniker oder im berufl ichen Gymnasium sind die „Praxisbeispiele mit Solid Edge” für den CAD-Unterricht besonders zu empfehlen. Das Buch ist zudem zum Selbststudium geeignet, es eignet sich für Mitarbeiterschulungen in Unternehmen und Studenten des Maschinenbaus bietet es eine leicht verständliche, praxisorientierte Einführung in Solid Edge.

Solid Edge baut auf dem Betriebssystem Windows auf und bietet schnell erlernbare 3D-Technik. Das Erstellen von Teilen oder Baugruppen im CAD-System orientiert sich dabei am realen Herstellungsprozess und schult insbesonde-re das räumliche Vorstellungsvermögen, eine Schlüsselqualifi kation in technischen Berufen. Dadurch wird die Fähig-keit zum Lesen technischer Zeichnungen unterstützt und trainiert.

Der Leser erlernt nach einer kurzen Einführung in das Programm jeden Schritt am praktischen Beispiel. Dadurch ist das Buch im lernfeldorientierten Unterricht gut einsetzbar, der Schüler kann im Selbststudium die Besonderheiten der Software erschließen und diese Kenntnisse dann auf die zu bearbeitende Lernsituation übertragen.

In Kapitel 1 wird zunächst die Installation und die Grundstruktur von Solid Edge beschrieben. Kapitel 2 zeigt die Herstellung des Einzelteils Stirnplatte, das im Kapitel 3 geändert wird. Im Kapitel 4 werden Normteile und die Stirn-platte zu einer Baugruppe Trägeranschluss zusammengefügt, die dann im Kapitel 5 geändert wird. Kapitel 6 zeigt die Herstellung und Änderung einer Rohrecke aus Blechteilen mit ihrer Abwicklung. Im Kapitel 7 wird eine Welle als Rotationsteil erzeugt, mit Hilfe von Femap-Express wird eine Spannungsanalyse an ihr durchgeführt. Kapitel 8 zeigt schließlich weitere Konstruktionsbeispiele aus Schule und Betrieb, die mit Solid Edge erstellt wurden.

Mit einer akademischen Lizenz von Solid Edge, die auch für berufl iche Schulen erhältlich ist (www.plmvim.de), dürfen Lehrer und Schüler der betreffenden Bildungseinrichtung die Software auch auf dem privaten Rechner installieren. Die Schulversion hat die volle Funktionalität einer Industrieversion, jedoch können Dateien aus einer Schulversion nicht mit einer Industrieversion von Solid Edge gelesen werden. Außerdem wird beim Ausdruck einer Zeichnung ein Wasserzeichen als Hinweis auf die akademische Version mitgedruckt.

Das Buch führt versionsübergreifend in die Arbeit mit Solid Edge ein. Es ist für die Versionen 12 bis 19 und weitere bestens geeignet. Die Versionen haben eine fast identische Benutzeroberfl äche, sie unterscheiden sich in dem um-fangreichen Angebot von Anwendungen: Ab Version 14 ist erstmals Flächenmodelierung möglich, Version 15 bringt die Normteilbibliothek Standart Parts mit einigen Beispielen. In Version 17 stehen umfangreiche Normteile und ab Version 18 das FEM-Programm Femap-Express zur Verfügung. Für die aktuelle Version 19 wird es ein CAM-Modul geben. Hinweise auf Unterschiede zwischen den Versionen werden, falls notwendig, in der Beschreibung direkt an der betreffenden Stelle gegeben.

Ein besonderer Dank gilt den beteiligten Kollegen und den Unternehmen Arne Peters, Noskowiak und ISAP, der Ford Aus- und Weiterbildung, der Dillinger Hütte, UGS und AH CadFans, nicht zuletzt aber auch den Schülerinnen und Schülern sowie der Familie des Autors.

Hinweise und Vorschläge der Leser, die zur Verbesserung und Weiterentwicklung des Buches beitragen, nehmen Au-tor und Verlag dankbar entgegen ([email protected]).

Frühjahr 2007 Autor und Verlag


4 Inhalt

Inhalt

1 Einführung........................................................................................................................................ 6

1.1 Programmaufbau ...................................................................................................................................................6

1.2 Hilfen zu Solid Edge ...............................................................................................................................................7

1.3 Systemvoraussetzungen .......................................................................................................................................7

1.4 Installation...............................................................................................................................................................8

2 Stirnplatte für Trägeranschluss herstellen................................................................................. 12

2.1 Rezept zur Vorgehensweise ................................................................................................................................13

2.2 Einzelteil Stirnplatte im Modul Part erstellen....................................................................................................14

2.2.1 In 4 Schritten zum 3D-Teil ..............................................................................................................................14

2.2.2 Ansichten im 3D-Raum steuern.....................................................................................................................19

2.2.3 Erzeugen der Bohrungen in der Stirnplatte (4-Schritte)..............................................................................21

2.3 Zeichnungsableitungen im Modul Draft............................................................................................................26

2.3.1 Neue Datei öffnen............................................................................................................................................26

2.3.2 Zeichnungsansichten ableiten .......................................................................................................................28

2.3.3 Schnittdarstellung erzeugen ..........................................................................................................................31

2.4 Bemaßung, Beschriftung, Masseermittlung und Ausdruck ............................................................................32

2.4.1 Zeichenblatt anpassen....................................................................................................................................32

2.4.2 Mittellinien und Mittelmarkierungen ............................................................................................................33

2.4.3 Bemaßungen abrufen, ändern und erstellen ...............................................................................................34

2.4.4 Beschriftung der Zeichnung...........................................................................................................................36

2.4.5 Masseermittlung der Stirnplatte....................................................................................................................37

2.4.6 Zeichnungsausdruck.......................................................................................................................................38

2.5 Individuelle Vorlagendatei (Zeichenblatt) erstellen..........................................................................................39

3 Stirnplatte ändern (3D-2D-Assoziativität) .................................................................................. 40

3.1 Änderung der Stirnplattendicke..........................................................................................................................41

3.2 Auswirkungen der Änderung in den Zeichnungsableitungen ........................................................................42

3.3 Änderung der Bohrungsdurchmesser ...............................................................................................................43

4 Trägeranschluss aus Platte und Normteilen herstellen ........................................................... 44

4.1 Normteile generieren und speichern .................................................................................................................46

4.1.1 Erzeugen der Stütze IPB 200 x 500 mit Standard Parts (Normteilbibliothek) ...........................................47

4.1.2 Erzeugen des Trägers IPE 200 x 300 mit Standard Parts ............................................................................48

4.1.3 Erzeugen von Schraube M20 x 80, Scheibe 21 und Mutter M8.................................................................49

Inhalt 5

4.2 Zusammenbau des Trägeranschlusses .............................................................................................................50

4.2.1 IPE-Träger an Stirnplatte ansetzen und verschweißen ...............................................................................51

4.2.2 Baugruppe Träger-Stirnplatte an Stütze ansetzen.......................................................................................58

4.2.3 Montage einer Schraube, Scheibe und Mutter (Befestigungseinheit) ......................................................63

4.2.4 Bemustern der Befestigungseinheit für alle 6 Bohrungen .........................................................................66

4.3 Zeichnungsableitungen, Visualisierung und Infos ...........................................................................................67

4.3.1 Explosionsdarstellung und Flugbahn erzeugen ..........................................................................................68

4.3.2 Gesamtzeichnung mit Stückliste ableiten ....................................................................................................69

4.3.3 Schnittansichten, Explosionsdarstellung und Einzelheit erstellen ............................................................73

5 Trägeranschluss ändern ............................................................................................................... 79

5.1 Ersetzen der Schrauben und Kollisionsanalyse................................................................................................79

5.1.1 Ermittlung der neuen Schraubenlänge.........................................................................................................79

5.1.2 Weitere Schrauben aus Normteilbibliothek Standard Parts erzeugen......................................................79

5.1.3 Einbau neuer Schrauben mit Kollisionsanalyse ..........................................................................................81

5.2 Träger mit Platte tiefer montieren ......................................................................................................................82

5.3 Stirnplattendicke in der Baugruppe variieren ...................................................................................................85

5.4 Zeichnungsansichten aktualisieren ....................................................................................................................86

6 Herstellen einer Rohrecke aus Blechteilen................................................................................. 89

6.1 Biegeteil mit Abwicklung modellieren...............................................................................................................90

6.2 Zeichnungsansichten mit wahrer Größe und Abwicklung..............................................................................94

6.2.1 Ansichten mit wahrer Größe erstellen..........................................................................................................95

6.2.2 Erzeugen der Mantelabwicklung als Zeichnung..........................................................................................96

6.3 Zusammenbau der Blechteile zur Rohrecke......................................................................................................97

6.3.1 Zusammenbau mittels Spiegelung ...............................................................................................................97

6.3.2 Zusammenbau mit den Beziehungen An-/Aufsetzen und Verbinden.......................................................98

6.4 Änderung der Rohrecke und ihre Assoziativitäten .........................................................................................100

6.4.1 Rohrecke mit 90°-Winkel ausführen............................................................................................................100

6.4.2 Rohrwandstärke ändern und Lochblech verwenden ................................................................................102

7 Herstellung und Belastungssimulation einer Welle................................................................ 106

7.1 Wellenkonstruktion mit Absätzen und Rundungen........................................................................................106

7.2 FEM-Spannungsanalyse bei unterschiedlicher Wellenform .........................................................................109

8 Weitere Konstruktionsbeispiele mit Solid Edge...................................................................... 113

Sachwortverzeichnis........................................................................................................................ 119

6 1 Einführung

1 Einführung

1.1 ProgrammaufbauSolid Edge ist ein 3D-2D-CAD (Computer-Aided Design)-System für den Einsatz im Maschinenbau. Nach der Model-lierung von Teilen und Baugruppen (3D) lassen sich davon automatisch Zeichnungen (2D) ableiten. Dabei ist das Grundprinzip der Software, dass man 3D-Teile oder Baugruppen erstellt oder bearbeitet, von denen dann Zeich-nungen abgeleitet werden. Demnach ist das System einseitig von 3D nach 2D assoziativ. Da die Software speziellfür Windows geschrieben wurde, ist es möglich sie in Büroanwendungen zu integrieren. Der Datenaustausch überdie Windows-Zwischenablage oder die Verknüpfung mit einer Tabellenkalkulation ist z. B. möglich. Solid Edge istintuitiv bedienbar und deshalb schnell zu erlernen. Man kann ganz einfache Teile oder große Baugruppen mit vielenTausend Einzelteilen im System erzeugen und handhaben.

Die Software Solid Edge besteht aus den vier Modulen (Programmteilen) Part, Sheet Metal, Assembly und Draft, diedurch unterschiedliche Dokumenttypen mit verschiedenen Dateiendungen gekennzeichnet sind. In den Programm-teilen ist eine Vielzahl von Anwendungen integriert. Einzelteile aus Part oder Sheet Metal können im Modul As-sembly zu einer Baugruppe gefügt werden. Von Einzelteilen und Baugruppen können Zeichnungen im Draft abge-leitet werden (s. Bild unten). Änderungen in Part, Sheet Metal und Assembly werden in den Zeichnungsableitungenin Draft automatisch übernommen, d. h. die Zeichnungen sind assoziativ zu den 3D-Teilen.

Solid Edge

mit Schnittstellen zu Catia, AutoCad usw.

Volumenkörper (Part)

Dateiendung: .par

Flächen (V14...) und FEM (V18...)

Blechteil (Sheet Metal)

Dateiendung: .psm

Flächen, FEM und Abwicklungen

Baugruppe (Assembly)

Dateiendung: .asm

Normteile (Standard Parts V17...) und Explosionsdarstellung

Flugbahn (Virtual Studio) und Bewegungssimulation (Motion)

Schweißen (Weldement) und Rohrleitungen (XpressRoute)

Kabelbaumkonstruktion (V18...) und Bewegungssimulation in der Baugruppe (V19...)

Zeichnung (Draft)

Dateiendung: .dft

Einzelteile oder Baugruppen, generiert oder selbst gezeichnet

1 Einführung 7

1.2 Hilfen zu Solid Edge Die zur Verfügung stehende Hilfen zur schnellen Einarbeitung oder auch zum besseren Kennenlernen der Software sind sehr vielfältig. Hier eine Auflistung zum Überblick:

Auf der CD-DVD die Dateien sesetup.pdf (Installation, Konfiguration und Lizenzierung) und GettingStar-ted.pdf (Handbuch zur Einführung in Solid Edge mit Anleitung zur Erstellung eines Teils, Baugruppe und Zeichnung) sind direkt ohne Installation der Software verfügbar.

Die Datei readme.txt im Programmverzeichnis von Solid Edge gibt nach dessen Installation ausführliche Informationen zu Installation, Konfiguration und Systemvoraussetzungen.

Der Lernmodus für neue Benutzer ist am Startbildschirm aktivierbar. Darin werden zusätzliche Informatio-nen zum aktuellen Arbeitsablauf in Solid Edge angezeigt. Die Befehlsnamen auf den Schaltflächen der Symbolleiste werden dargestellt werden. Der Befehlsassistent, der Befehle verdeutlicht und den SmartStep-Arbeitsablauf erklärt, ist aktiviert. Die Befehlssuche ist hilfreich beim Umstieg von anderen Sys-temen. Außerdem sind beim Öffnen von Baugruppen alle Vorkommnisse (Einzelteile) aktiv geschaltet. Bei kleinen Baugruppen vereinfacht dies die Arbeit mit der gesamten Baugruppe.

Lernprogramme sind am Startbildschirm oder über den Menüpunkt Fragezeichen jederzeit aufrufbar. Das Part-Lernprogramm Einführung zum Modellieren von Teilen ist für neue Benutzer sehr empfehlenswert. Bei allen Lernprogrammen arbeitet man direkt in der Solid Edge-Software und wird parallel mit Erklärun-gen darin geführt.

Menüpunkt Fragezeichen bietet Zugang zu den Hilfethemen, der Kontexthilfe, zu Infos zu neuen Funktionen der betreffenden Version oder zur Hilfe für AutoCad-Benutzer.

1.3 Systemvoraussetzungen Solid Edge ist eine für das Betriebssystem Windows entwickelte Software. Bis zur Version 12 lief Solid Edge unter dem Betriebssystem Windows 98. Bis zur Version 18 wird Windows 2000 unterstützt, ab der Version 19 wird Win-dows XP vorausgesetzt. Außerdem muss der Internet Explorer 6.0 (oder besser) von Microsoft auf dem Rechner installiert sein. Die Hardwarevoraussetzung ist von der Größe der zu bearbeitenden Baugruppen abhängig. Die Erzeugung von Einzelteilen und kleinen Baugruppen ist mit heutigen Windows-Standardrechnern möglich. Für die Version 19 macht der Hersteller UGS folgende Angaben, die in der Datei sesetup.pdf auf der Solid Edge CD/DVD, bzw. in der Datei readme.txt im Programmverzeichnis von Solid Edge nach erfolgter Installation auf der Festplatte, zu finden sind:

Mindestkonfiguration

• Intel Pentium, Intel Xeon, AMD Athlon oder AMD Opteron

• Windows XP, bzw. Windows Vista

• 512 MB Arbeitsspeicher (RAM)

• 1,3 GB Speicherplatz für die Installation (V19PLUS: 4,5 GB)

• Mindestauflösung: 1.024x768, 65.000 Farben

• CD/DVD-Laufwerk (lokal oder im Netz) für die Installation

Empfohlene Konfiguration

• Intel Xeon oder AMD Opteron Prozessor

• 1 GB RAM oder mehr

• Farbtiefe True Color (32-Bit) oder 16 Millionen Farben (24-Bit)

• Bildschirmauflösung 1280x1024

Empfohlene Grafikkarten

Solid Edge kann mit allen Grafiktreibern ausgeführt werden, die Windows XP unterstützen. Für eine optimale Leis-tung wird empfohlen, eine leistungsfähige Grafikkarte zu verwenden, die für CAD-Anwendungen vorgesehen ist. Eine Liste der zur Verwendung mit Solid Edge empfohlenen Grafikkarten kann unter: http://www.solidedge.com/graphics/default.htm aufgerufen werden.

8 1 Einführung

1.4 Installation Zur Installation von Solid Edge ist die Programm-CD/DVD ins Laufwerk des Rechners einzulegen. Sollte noch eineVorgängerversion von Solid Edge auf dem Rechner installiert sein, erscheint eine Meldung auf dem Bildschirm,dass diese zuerst entfernt werden muss. Die Deinstallation einer älteren Version erfolgt über die Softwareumge-bung in der Systemsteuerung von Windows.

Im Regelfall kann nur eine Version von Solid Edge auf dem PC installiert sein.

Nach dem Start des Setup-Programms erscheint folgendes Bild:

Zur Installation den Button „Solid Edge“ klicken. Einige Zeit danach (Windows-Installer wird automatisch gestartetund ausgeführt) erscheint folgende Eingabemaske:

Nach dem Eingeben der Daten und Angabe des Pfades für die Lizenzdatei (alternativ bei Akademic-Classic-Versionder 12-stellige Lizenzcode) den Button „Installieren“ betätigen. Der Installationsassistent kopiert dann automatischalle erforderlichen Dateien von der CD/DVD auf die Festplatte und entfernt anschließend die Sicherungsdateien.Danach erscheint ein Fenster, das zeigt, dass die Installation erfolgreich war. In diesem Fenster ist noch der Button„Fertigstellen“ anzuklicken, dann erscheint wieder der Startbildschirm des Setup-Programms (s. Bild oben).

An dieser Stelle könnte schon nach Entfernen der DVD Solid Edge gestartet und angewendet werden, jedoch ohneein Normteil direkt im System zur Verfügung zu haben. Deshalb wird hier empfohlen, zuerst die kostenlosen Norm-teile zu installieren. Sie sind zwar in ihrer Zahl stark begrenzt, bieten aber die Möglichkeit, die grundsätzliche Ar-beitsweise damit kennen zu lernen. Man erspart sich durch das Einbauen fertiger Teile, die man sonst erst im Sys-tem modellieren müsste, eine Menge Arbeit.

1 Einführung 9

Zum Installieren der Normteile den Button „Andere Solid Edge Produkte“ betätigen. Es folgen weitere Installations-schritte: Standard Parts Standard Parts - Kostenloser Inhalt Setup Administrator Datenbank wird gestartet (s. folgendes Bild):

Nach einem Klick auf die Schaltfläche Weiter wird einige Zeit danach die erfolgreiche Installation des Standard Part Administrator in einem neuen Fenster bestätigt. Dort ist der Button „Fertigstellen“ zu betätigen. Später in der Pro-grammanwendung zeigt sich die kostenlose Normteilbibliothek dann mit folgender visueller Übersicht:

Bei der Solid Edge Plus Version können weiterhin die Normteilbibliotheken Maschinery und Piping Library in ver-schiedenen Normen wie DIN oder ANSI installiert werden. Der Installationsvorgang nimmt je nach Rechner einigeZeit in Anspruch.

Um die Normteile in Solid Edge nutzen zu können, muss noch eine Datenbank erzeugt werden: Dies erfolgt überStart Programme Solid Edge V18 Standard Parts Konfigurationsassistent (s. Bild auf nächster Seite)folgen später Teile hinzufügen (Standard Part Pfad beachten). Bei Netzwerkinstallationen ist Solid Edge auf je-dem Arbeitsplatz zu installieren, die Normteile sind nur auf dem Server zu implementieren.

10 1 Einführung

Die Erstellung der Datenbank nimmt je nach Rechner relativ viel Zeit in Anspruch (z. B. 50 min).

Nach erfolgreicher Installation wird nun Solid Edge gestartet. Während der Programminitialisierung zeigt sich fol-gendes Bild:

1 Einführung 11

Ist der Startvorgang von Solid Edge abgeschlossen, erscheint ab der Version 17 folgender Startbildschirm:

Die Lizenzierung erfolgte bereits bei der Installation durch die Pfadangabe zur Lizenzdatei, sonst würde der Lizenz-assistent hier beim erstmaligen Programmaufruf gestartet. Bei jedem Starten von Solid Edge wird ein neuer Tippeingeblendet. Der Startbildschirm ist immer verfügbar. Man kann offene Solid Edge-Dokumente jederzeit reduzie-ren, um auf Favoriten, Befehle, Lernprogramme, Tipps und die Option Lernmodus zuzugreifen. Der Lernmodus istnach der Installation aktiv und wird aus Gründen der Übersichtlichkeit bei den nachfolgenden Erklärungen durchKlick auf die Schaltfläche deaktiviert (s. Bild oben). Lässt man den Lernmodus aktiviert, so werden Befehlsnamenauf den Schaltflächen der Symbolleiste, ein Befehlsassistent und Befehlstipps eingeblendet, die nicht in den fol-genden Abbildungen angezeigt werden.

Solid Edge enthält, gemäß seinen Programmteilen, vier separateDokumenttypen: Volumenkörper/Teile (.par), Blechteile (.psm),Baugruppen (.asm) und Zeichnungen (.dft). Der Zugang zu denProgrammteilen (Modulen) von Solid Edge erfolgt über die vierverschiedenen Dokumenttypen. Nach ihnen richtet sich die Soft-wareumgebung, in der man arbeitet. Im folgenden Kapitel wirdzuerst ein Volumenkörper (Einzelteil) erzeugt und deshalb wirdhier die Schaltfläche Volumenkörper im Feld Erstellen des Start-bildschirmes (s. Bild oben) betätigt. Bei schon geöffnetem Doku-ment ist dies über den Menüpunkt Datei Neu normal.parmöglich. In beiden Fällen wird damit ein neues Dokument erstelltund man befindet sich in der entsprechenden Arbeitsumgebungzum Erstellen von Einzelteilen.

Zur Vereinfachung wird die Symbolleiste Flächenmodellierungausgeblendet und es wird gezeigt, wie die Hintergrundfarbe der Anzeige auf weiß geschaltet werden kann.

Part ist geöffnet Klick rechte Maustaste auf Symbol-leise Kontextmenü Flächenmodellierung klicken diese Symbolleiste (s. Bild rechts) wird ausgeblendet.

Menü Extras Optionen (s. Bild rechts) FarbenHintergrund weiß auswählen (alternativ wird hierauch Standard benutzt).

12 2 Stirnplatte für Trägeranschluss herstellen

2 Stirnplatte für Trägeranschluss herstellen

Im Berufsfeld Metall werden oft Einzelteile für den Einbau in Baugruppen angefertigt, wie z. B. die Stirnplatte füreinen Trägeranschluss (s. Bild). Grundlage für die Herstellung von Werkstücken sind Fertigungszeichnungen als 2D-Ansichten mit Maßen und sonstigen Bearbeitungsangaben. Mit einem modernen 3D-CAD-System lässt sich dieseHerstellung vorab am PC dreidimensional bewerkstelligen. Da in einem 3D-System die Geometrie der Teile voll-ständig gespeichert ist, lassen sich vor der realen Herstellung in der Werkstatt Einbausituationen oder die Variatio-nen von Teilen am Rechner simulieren. Erst dann erfolgt ihre Herstellung. Dadurch werden Fehler frühzeitig erkanntund Kosten eingespart.

In diesem Kapitel wird anhand des folgenden Beispiels die Herstellung und Änderung eines einfachen Teils, derStirnplatte für einen Trägeranschluss, mit dem Programmmodul Part (3D) exemplarisch und ausführlich gezeigt.Danach erfolgen die Zeichnungsableitungen (Vorderansicht, Draufsicht usw.) mit Hilfe des Zeichnungsansichtsas-sistenten und die Fertigstellung der Zeichnung bis zum Ausdruck im Modul Draft (2D). Außerdem wird die Massedes Teils aus Stahl abgerufen und zu Beginn ein „Rezept“ (s. nächste Seite) für das grundsätzliche Vorgehen zur Erzeugung von 3D-Teilen und deren Ansichten angegeben. Der Leser wird nach dem Durcharbeiten dieses Kapitelsin der Lage sein, einfache Teile dreidimensional zu erstellen und zu ändern, Ansichten davon abzuleiten und als Fertigungszeichnung zu drucken.

Stirnplatte

340

110

O 22

270

180

t = 16

Die obigen Explosionsdarstellung des Trägeranschlusses und die Fertigungszeichnung der Stirnplatte wurden mitSolid Edge erstellt, dann in die Textverarbeitung importiert und beschriftet. Die Stirnplatte ist als einziges Teil nichtgenormt und somit nicht aus einer Normteilbibliothek abrufbar. Man muss die Stirnplatte selbst am Rechner erzeu-gen, um sie dann später beim Zusammenbau der Einzelteile im Modul „Assembly“ von Solid Edge verwenden zukönnen.

2 Stirnplatte für Trägeranschluss herstellen 13

Im folgenden Kapitel wird die Erzeugung der Stirnplatte, der Einfachheit wegen zunächst ohne die Bohrungen, in 4 Schritten gezeigt. Dann wird demonstriert, wie die Stirnplatte zur Darstellung bestimmter Ansichten beliebig im 3D-Raum gedreht werden kann. Diese Ansichtssteuerungen sollten „spielerisch“ geübt werden. Zuletzt werden die 6Bohrungen der Stirnplatte in 4 Schritten mit dem Formelement „Ausschnitt“ erzeugt.

2.1 Rezept zur VorgehensweiseDas folgende „Rezept“ dient als Orientierungshilfe im Umgang mit der Software. Es empfiehlt sich besonders amAnfang diese Übersicht als Hilfe zu benutzen, denn es werden die Kernpunkte zu Einzelteilerstellung, Zeichnungsab-leitung und Ausdruck in chronologischer Abfolge genannt. Nach einiger Übung sind diese Schritte verinnerlicht undtypische Anfängerfehler werden nicht mehr gemacht.

Rezept: 3D-Teil Zeichnungsableitungen Ausdruck

1. Solid Edge (SE) Part starten (ab V17: SE-Start Erstellen Volumenkörper) oder Datei

Neu normal.par.

2. Einzelteil erstellen (Befehle: Ausprägung , Ausschnitt ...; Löschen im Auswahlmodus

durch Markieren und Entf-Taste).

3. Im 3D-Raum anzeigen (Strg + i = Grundposition; Umschalt + rechte Maustaste = Drehen

im Raum; Strg + rechte Maustaste = Zoomen; Strg + Umschalt + rechte Maustaste = Ver-

schieben).

4. Erstelltes 3D-Teil speichern unter... (Dateiendung: .par).

5. Datei Neu normal.dft (Zeichenblatt).

6. Datei Blatt einrichten Hintergrund A4 quer OK Einpassen (Zeichenblatt

bildschirmfüllend).

7. Zeichnungsansichts-Assistent starten (hier keine neue Datei öffnen!).

8. Modell wählen Weiter Benutzerdefiniert Vorderansicht wählen Schließen

weiteres Layout: Seitenansicht, Draufsicht, Isometrie anklicken Fertig stellen.

9. Maßstab auswählen, erst dann Klick aufs Zeichenblatt Ansichtsberechnungen und

Anzeige.

10. Datei speichern unter... (Name wie in Part, jedoch mit Endung .dft) und Drucken (Datei

Drucken).


2.2 Einzelteil Stirnplatte im Modul Part erstellen Zum Erzeugen von 3D-Einzelteilen wird, wie in Kapitel 1 gezeigt, das Programmmodul Part von Solid Edge gestar-tet. Nun erfolgt „rezeptartig“ (in 4 Schritten) die Erklärung für die Herstellung der Stirnplatte.

2.2.1 In 4 Schritten zum 3D-Teil

Man wählt zunächst ein Formelement, hier Ausprägung , dann eine Ebene zum Bezug (Referenzebene), zeichnetdas Profil (hier ein Rechteck) und bestimmt dann das Abmaß für die Ausdehnung im Raum.

1. Schritt: Formelement wählen

Direkt nach dem Start von Solid Edge Part ist das Formelement Ausprägung in der Formelementleiste aktiv.Ansonsten ist der Button Ausprägung zuerst mit der linken Maustaste einfach anzuklicken (ab Version 17 ist der

Auswahl-Button aktiv). Ab Version 19 wird zusätzlich ein 3D-Koordinatensystem im Zeichenbereich eingeblen-det. Die Symbolleiste „Flächenmodellierung“ ist zur Vereinfachung (wie in Kap. 1 gezeigt) deaktiviert worden. DieBildschirmanzeige ist wie folgt:

Erklärungen in der Statuszeile beachten!

Formelemente zum Entfernen von Volumenteilen, wie z. B. der Befehl „Ausschnitt“, sind zur Zeit nicht aktiv, danoch kein Volumen (Material) vorhanden ist.

Nicht sinnvolle Befehle werden vom Programm automatisch deaktiviert und abgeblendet.

Ausprägung

Formelementleiste

Referenzebenenim 3D-Raum

Edge Bar

Symbole der Edge Bar (ab V 17 oben angezeigt)


2. Schritt: Ebene wählen (Referenzebene)

Eine entsprechende Aufforderung erscheint in der Statusleiste. Nach dem Anklicken einer zunächst beliebigen Refe-renzebene dreht die Anzeige in die Projektion der Ebene = Profilebene (s. Bild unten). Die Leiste „Zeichnen“ wird

automatisch an der Stelle angezeigt, wo zuvor noch die Formelementleiste war. Der Befehl Linie ist voreinge-stellt.

Je nach Befehlsauswahl in der senkrechten Leiste „Zeichnen“ (oben ist der Befehl „Linie“ ausgewählt), sind in derFormatierungsleiste alle Variationsmöglichkeiten zu diesem Befehl angezeigt. Deshalb ist es oft hilfreich, währendder Befehlsabarbeitung die Möglichkeiten in der Formatierungsleiste zu beachten, ggf. einfach auszuprobieren.

Möglichkeiten eines Befehles oben in der Formatierungsleiste beachten!

Die Bildschirmanzeige der Arbeitsoberfläche hat durch das Anwählen einer Ebene innerhalb des Befehles „Ausprä-gung“ von der dreidimensionalen Raumdarstellung zu der Projektionsdarstellung gewechselt. Man befindet sichnach diesem Anzeigewechsel sozusagen in der klassischen zweidimensionalen Darstellung. Das kann z. B. eineDraufsicht auf die drei senkrecht zueinander stehenden Raumebenen sein. Dann werden die Referenzebenen in derProjektion als Achsenkreuz angezeigt. Genau auf eine dieser Ebenen wird im folgenden 3. Schritt ein Profil gezeich-net, das dann im 4. Schritt in den Raum ausgedehnt (extrudiert) wird.

Befehl „Linie“ in derSymbolleiste: Zeichnen

Projektion der Referenz-ebenen als Achsenkreuz

Formatierungsleiste ist auto-matisch angepasst worden

Vor V17„Fertigstellen“

Symbolleiste: Formelementeund Beziehungen (erst ab V17)


3. Schritt: Profil zeichnen

Zunächst ist ein beliebiges Rechteck mit dem Befehl „Linie“ zu zeichnen. Der Befehl Rechteck wird später ver-wendet. Neben den Anweisungen in der Statuszeile sind die Beziehungsanzeigen neben dem Cursor beim Zeichnenvon Profilen eine gute Hilfe. Hier sind folgende Beziehungssymbole beim Zeichnen der horizontalen und vertikalenLinien, sowie beim Schließen der Kontur zu beachten:

horizontal vertikal Endpunkt

Ersten Punkt der Linie durchKlick angeben, Maus bewegenund bei Anzeige von „Horizon-tal-Symbol“ den Endpunkt der

Linie durch Klick angeben.

Diese Aufforderung erscheint wiederin der Statuszeile. Vertikale Linie

durch Klick positionieren.

Endpunkt der 2. Horizontalen durch Bewegen mit der Maus genau unter den Startpunkt der 1. Horizontalen

anklicken (Ausrichtungsanzeige durch gestrichelte Linie senkrecht). Dann vertikal bis zum Startpunkt und bei Anzeige des Endpunktsymbols kli-

cken.

Ist die Kontur (Profil) nicht geschlossen, kommt es zu einer Fehlermeldung. Daher auf das End-punktsymbol achten!

Ist eine Linie falsch gezeichnet, so kann man sie, wie in Windows üblich, durch Markieren mit der Maus und an-schließendes Betätigen der Entfernen-Taste (Entf) auf der Tastatur wieder löschen. In Solid Edge ist zum Markieren

der Auswahlmodus erforderlich. Das Symbol befindet sich in der senkrechten Leiste ganz oben. Es ist entwederanzuklicken oder man verlässt einen Befehl durch Drücken der ESC-Taste und befindet sich sofort im Auswahlmo-dus. Nach eventuellen Fehlerkorrekturen ist das Profil der Stirnplatte nun als Skizze im Part-Befehl erstellt, die Be-

maßung der Rechteckseiten wird mit dem Befehl „Smart Dimension“ durchgeführt.

Smart Dimension (Elementbema-ßung) ist hier ausgewählt und die senk-rechte Linie ist angeklickt, die Maus wur-de nach links bewegt und wartet auf denKlick zur Position der Maßangabe. Dannkann in der Formatierungsleiste der Zah-lenwert eingegeben werden (s. Bild).


Die Länge der senkrechten Linie (hier 180 mm) kann nach dem Anklicken der Maßposition durch Zahlenangabe inder Formatierungsleiste, die sich wie folgt geändert hat, eingegeben und mit der Return-Taste bestätigt werden.

Die Geometrie wird entsprechend der Zahleneingabe auf 180 mm Höhe angepasst, wobei der Variabel-Schalteraktiv sein muss (Grundeinstellung). Allerdings muss dann wegen der Größe des Maßes die Anzeige des Bild-

schirms durch Anklicken des Buttons „Einpassen“ wieder ermöglicht werden. Dies ist auch innerhalb einesBefehls möglich. Für die Breite der Stirnplatte wird das Maß 340 im Befehl Smart Dimension nach Anklicken derHorizontalen und Positionieren der Maßzahl eingegeben. Zuletzt ist die Bildschirmanzeige wieder einzupassen undist wie folgt dargestellt.

Die Geometrie ist an dieserStelle durch einfaches Ändernder Maße anpassbar.

Das dargestellte Profilfenstermuss durch Klicken auf denButton „Fertig stellen“ verlas-sen werden, um danach im 4. Schritt die Dicke der Platteangeben zu können. Hierbeikann es zu Fehlermeldungenbezüglich des Profils kommen.Dann müssen zuerst fehlerhaf-te Linien oder Elemente ge-löscht werden, um das Profil-fenster verlassen zu können.Besonders in diesem Fall istdas Löschen von Elementenbesonders wichtig.

Löschen von Elementen erfolgt durch Markieren von ein oder mehreren Elementen im Aus-

wahlmodus entweder mit der linken Maustaste oder durch Ziehen eines Rahmens und an-schließendes Drücken der Entf-Taste auf der Tastatur!

Einpassen

AngepassteFormatierungs-

leiste

Maßzahlund Varia-

bel-Schalter


4. Schritt: Abmaß bestimmen (Dicke)

Nach Betätigen des Buttons „Zurück“ („Fertig stellen“ vor V17) im vorherigen 3. Schritt dreht die Anzeige wieder indie Isometrie als Drahtgitterdarstellung (s. Bild unten links). Durch Mausbewegung erkennt man die mögliche Extrusion im Raum. Die Dicke der Platte wird als Abmaß (hier 16 mm) in der Box „Abstand“ eingegeben und mitder Return-Taste bestätigt. Die Geometrie wird bis auf die Seitenbestimmung fixiert. Die gewünschte Seite derExtrusion (oben oder unten) ist anzuklicken und dann der Button „Fertig stellen“ zu betätigen um weiter zu gelan-gen. Die Drahtgitteranzeige wird zur Volumendarstellung der Platte (s. Bild unten rechts).

Die Buttons „Fertig stellen“ und „Zurück“ haben in Solid Edge eine entscheidende Bedeutung:Man gelangt damit in der Befehlsabarbeitung weiter.

Drahtgitteranzeige vor Seitenauswahl Volumenanzeige nach Auswahl der Seite

Plattendicke

Die Stirnplatte liegt nun als 3D-Teil vor. Vor dem Verlassen des Fensters über den Button „Fertig stellen“ könnenMaße durch Anwahl und Eingabe von Maßzahlen einfach geändert werden. Die daraus folgenden Geometrieände-rungen sind unmittelbar im 3D-Bereich zu erkennen. Dies ist zur Visualisierung der Teile und zur möglichen Varian-tenbildung besonders hilfreich. Das fertige 3D-Teil wird über das Menü „Datei“ gespeichert (speichern unter...).Sollen danach Maßänderungen erfolgen, muss durch Anklicken des entsprechenden Formelementes (hier Ausprä-gung) in der EdgeBar oder in der Anzeige mit der rechten Maustaste und über „Profil bearbeiten“ die Stelle erreichtwerden, an der wieder Änderungen vorgenommen werden können. Dies wird im Kapitel 2.4 näher erläutert. ZuÜbungszwecken ist es sinnvoll, die Platte zu löschen (Markieren im Auswahlmodus und Entf-Taste betätigen) undwieder zu erstellen. Dazu sind hier noch einmal die 4 Schritte als „Kurzrezept“ zusammengefasst.

3D-Teil in 4 Schritten erstellen (Kurzrezept)

1. Formelement wählen (z. B. Ausprägung )

2. Ebene wählen (Bezug des Profils)

3. Profil zeichnen und bemaßen (z. B. mit Befehl Linie und Smart Dimension )

4. Abmaß (Dicke) bestimmen und Datei speichern!


2.2.2 Ansichten im 3D-Raum steuern Ist ein Teil dreidimensional erstellt, kann es mit Hilfe von wenigen Klicks oder einigen wichtigen Tastenkombinatio-nen von allen Seiten betrachtet und beliebig im Raum gedreht werden. Die folgende Tabelle zeigt wichtige Tasten-kombinationen zur schnellen Ansichtssteuerung.

Ansichtssteuerungen Tastenkombinationen

Beliebiges Drehen im Raum Mausbewegung bei gedrückter Umschalttaste

und rechter Maustaste (rechte Maus + Umschalt)

Grundposition des Teils (Isometrie) STRG-Taste + I

Teil vergrößern und verkleinern Rechte Maus + STRG

Teil beliebig verschieben Rechte Maus + STRG + Umschalt

In Solid Edge gibt es eine Vielzahl von Möglichkeiten, Ansichten von Teilen darzustellen. In der unten abgebildetenLeiste (Teil der Hauptsymbolleiste zur Ansichtssteuerung) sind wichtige Anzeigeoptionen markiert, die sich in der Praxis als effektive Werkzeuge erwiesen haben:

Sichtbare und verdeckteKanten

Ausschnittvergrößerung

Schattiert mit sichtbarenKanten

Einpassen (das Teil wird bildschirmfüllendangezeigt)

Der Schalter „Einpassen“ wird oft benötigt. Werkstücke werden entweder zu klein oder nur noch teilweise ab-gebildet. Mit einem Klick auf diesen Button ist dann alles Gezeichnete auf dem Bildschirmfenster zu sehen. Dies istz. B. auch wichtig, um Zeichenelemente zu finden, die zum Löschen markiert werden müssen.

Anzeige der Stirnplatte vor dem Einpassen Anzeige der Stirnplatte nach dem Einpassen


Die Funktion Ausschnittvergrößerung eignet sich gut zur Visualisierung von Teilbereichen in Werkstücken, alsozur Vergrößerung eines Details. Man könnte sie auch Zoom-Funktion nennen.

Stirnplatte in kompletter Darstellung (STRG + I) Stirnplatte nach Ausschnittvergrößerung

Das Umschalten von schattierter Darstellung zur Kantendarstellung empfiehlt sich, wenn der innere Be-reich eines Werkstückes, z. B. zur Vorstellungshilfe oder zur Identifizierung von Kanten sichtbar gemacht werden muss.

Schattierte Darstellung mit Kanten und ohne Kanten Kantendarstellung

Benannte Ansichten ermöglicht z. B. die schnelle Projektion von Vorderansicht, Seitenansicht oder Draufsichtim 3D-Bereich. Hier lassen sich auch eigene, definierte Ansichten speichern.

Benannte Ansicht: „Vorne“ und danach eingepasst

Bei den obigen Darstellungen sind die Referenzebenen ausgeblendet worden. Dies erfolgt durch Anklicken derrechten Maustaste auf dem Zeichenbereich, Wahl des Menüpunktes Alle ausblenden und dann Referenzebenenanklicken. Wieder einblenden lassen sie sich über den Menüpunkt „Alle einblenden“.

Durch Betätigen der Pfeiltasten wird die Anzeige eines Teils jeweils um einen bestimmten Winkel weiter gedreht.Lässt man also eine der vier Pfeiltasten der Tastatur dauernd gedrückt, so bewegt sich das angezeigte Teil um einebestimmte Achse in Dauerdrehung. Dies ist eine gute Hilfe zur räumlichen Vorstellung des Werkstückes zum Bei-spiel bei Präsentationen.

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Praxisbeispiele mit Solid Edge - Europa-Lehrmittel · PDF fileVorwort Das vorliegende Lehrbuch „Praxisbeispiele mit Solid Edge” stellt anhand von AufgabenBerufsfeld aus Me- dem