Rembold / Brill / Deeß Einstieg in CATIA V5
1. überarbeitete und erweiterte Auflage 2011
ISBN: 978-3-446-42839-3
Verlag: Carl Hanser
Format: PDF
Kopierschutz: 1 - PDF Watermark
Objektorientiert konstruieren in Übungen und Beispielen
E-Book, Deutsch, 496 Seiten
ISBN: 978-3-446-42839-3
Verlag: Carl Hanser
Format: PDF
Kopierschutz: 1 - PDF Watermark
Dieses Standardwerk zu CATIA V5 setzt den Fokus auf die praktische Anwendung und eignet sich deshalb hervorragend als unterrichtsbegleitende Lektüre oder zum Selbststudium. Die nun vorliegende 5. Auflage ist vollständig auf Release 19 aktualisiert und um das Thema "Komplexe Baugruppen" erweitert.
Die theoretischen Ausführungen beschränken sich auf das Wesentliche, so dass Einsteiger nicht überfordert werden. In leicht nachvollziehbaren Schritten erlernen Sie die grundlegende Bedienung des CAD-Systems, die 3D-Konstruktion mit Solid und Flächen sowie die Erstellung einfacher bis anspruchsvollerer Baugruppen. In zahlreichen praktischen Konstruktionsübungen lassen sich die erlernten Grundlagen verfestigen. Hierbei wird Wert darauf gelegt, dass die geometrischen Elemente objektorientiert zusammenhängen, damit Änderungen und Varianten problemlos generiert werden können.
Um einen Bogen zu komplexeren Aufgaben in der Industrie zu spannen, wurde ein neues Beispiel hinzugefügt: die Konstruktion eines evolventenverzahnten Getriebes. Anhand dieses Beispiels werden die Vorteile der objektorientierten Aufbaumethodik vermittelt, die zuvor schon in einfacheren Beispielen erklärt wurde. Der Aufbau der Verzahnungsgeometrie in CATIA V5 dürfte aber auch den Verzahnungsexperten neue Ideen liefern.
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1;9783446422742_cover;1
2;9783446422742;2
2.1;Einstieg in CATIA V5;4
2.1.1;Inhalt;6
2.1.2;Vorwort;12
2.1.3;1 Werkzeuge;14
2.1.3.1;1.1 Welches Wissen vermittelt dieserEinstieg?;14
2.1.3.1.1;1.1.1 An wen richtet sich das Buch?;16
2.1.3.1.2;1.1.2 Welche Werkzeuge des Programms werden eingesetzt?;17
2.1.3.2;1.2 Wie sind die Kapitel aufgebaut;18
2.1.3.2.1;1.2.1 Wie sind die Übungen aufgebaut?;19
2.1.3.3;1.3 Wie funktionieren die Werkzeuge amSchirm?;20
2.1.3.3.1;1.3.1 Wie ist der Bildschirm strukturiert?;20
2.1.3.3.2;1.3.2 Wie hängen Umgebungen und Dateien zusammen?;21
2.1.3.3.3;1.3.3 Wie funktioniert die Maus?;23
2.1.3.3.4;1.3.4 Was leistet die Menu¨leiste?;24
2.1.3.3.5;1.3.5 Wie sind die Symbolfunktionen strukturiert?;24
2.1.3.3.6;1.3.6 Wie werden die Arbeitsfunktionen benu¨tzt?;25
2.1.3.3.7;1.3.7 Was leisten die Standardfunktionen?;26
2.1.3.3.8;1.3.8 Wie wird mit dem Strukturbaum gearbeitet?;26
2.1.3.3.9;1.3.9 Wie wird mit der Geometrie gearbeitet?;28
2.1.3.3.10;1.3.10 Wie funktioniert der Kompass?;30
2.1.3.3.11;1.3.11 Wie werden die Programmstandards fu¨r die Übungenvorbereitet?;30
2.1.3.4;1.4 Übung Erste Schritte;32
2.1.3.5;1.5 Übung Umgebungen;34
2.1.3.6;1.6 Wie werden die Daten gespeichert?;38
2.1.4;2 Anpassungsfähige Körper;42
2.1.4.1;2.1 Was ist ein Einzelteil?;42
2.1.4.1.1;2.1.1 Wie wird ein Einzelteil aufgebaut?;43
2.1.4.1.2;2.1.2 Wie entsteht ein Grundkörper?;44
2.1.4.1.3;2.1.3 Wie wird ein Profil skizziert?;46
2.1.4.1.4;2.1.4 Welches Profil ist verwendbar?;48
2.1.4.1.5;2.1.5 Wie werden die Teile dargestellt?;52
2.1.4.2;2.2 Übung Rundscheibe;54
2.1.4.3;2.3 Übung Eckplatte;60
2.1.4.4;2.4 Übung Grafik;71
2.1.4.5;2.5 Wie werden Teile objektorientiertkonstruiert?;74
2.1.4.5.1;2.5.1 An welchen Stellen wirkt sich Objektorientierung aus?;78
2.1.4.6;2.6 Übung Klötzchenturm;79
2.1.4.6.1;2.6.1 Alternativer Koordinatenbezug;84
2.1.4.7;2.7 Übung Distanzscheibe;87
2.1.4.8;2.8 Übung Bolzen;88
2.1.4.9;2.9 Übung Kappe;91
2.1.4.10;2.10 Übung Schutzblech;94
2.1.4.11;2.11 Übung Radhalter;97
2.1.4.12;2.12 Übung Stange;101
2.1.4.13;2.13 Übung Lenker;106
2.1.4.14;2.14 Übung Rad;108
2.1.4.15;2.15 Übung Kipphebel;110
2.1.4.16;2.16 Übung Trittbrett;113
2.1.4.16.1;2.16.1 Alternative Lösung mit nur einer Gesamttasche;118
2.1.4.17;2.17 Übung Drehteller;119
2.1.4.18;2.18 Übung Mutter M8;122
2.1.5;3 Erweiterte Methoden fu¨r Körper;126
2.1.5.1;3.1 W ie werden Körper zusammengefu¨gt?;126
2.1.5.1.1;3.1.1 Zusammenbau durch Geometriefunktionen;127
2.1.5.1.2;3.1.2 Zusammenbau durch separate Mengenoperation;127
2.1.5.1.3;3.1.3 Reihenfolge beim Zusammenbau;129
2.1.5.1.4;3.1.4 Was muss im Strukturbaum beachtet werden?;131
2.1.5.2;3.2 Übung Schneide;133
2.1.5.3;3.3 W ozu werden Referenzelementegebraucht?;136
2.1.5.3.1;3.3.1 Welche Referenzen gibt es und wie werden sie hergestellt?;137
2.1.5.3.2;3.3.2 Referenz zu Skizzen;137
2.1.5.3.3;3.3.3 Referenz zu Körpern;138
2.1.5.3.4;3.3.4 Referenz zu raumabhängigen Skizzenelementen;138
2.1.5.3.5;3.3.5 Referenz zu Raumelementen;139
2.1.5.3.6;3.3.6 Wie hängen die Referenzelemente mit dem Körperzusammen?;140
2.1.5.3.7;3.3.7 Was ist Hilfs-, was Nutzgeometrie?;143
2.1.5.3.8;3.3.8 Wie können fehlerha e Referenzen repariert werden?;143
2.1.5.3.9;3.3.9 Was muss im Strukturbaum beachtet werden?;144
2.1.5.4;3.4 Übung Gleitring;145
2.1.5.5;3.5 Übung Drehkreuz;148
2.1.5.6;3.6 Übung Eckknoten;153
2.1.5.7;3.7 Übung Zylinderschraube M8;159
2.1.5.7.1;3.7.1 Alternative mit separatem Abzugkörper;164
2.1.5.8;3.8 Übung Zylinderfeder;167
2.1.5.9;3.9 Wie kann Symmetrie genutzt werden?;172
2.1.5.10;3.10 Übung Seilrolle;173
2.1.5.10.1;3.10.1 Symmetrie in den Skizzen;173
2.1.5.10.2;3.10.2 Symmetrie im Raum;177
2.1.5.11;3.11 Was sind systematisch aufgebauteTeile?;179
2.1.5.11.1;3.11.1 Abhängigkeiten im ebenen Profil;180
2.1.5.11.2;3.11.2 Abhängigkeiten in der räumlichen Ausdehnung:;181
2.1.5.11.3;3.11.3 Abhängigkeiten durch räumliche Referenzelemente:;182
2.1.5.12;3.12 Übung Klemme;183
2.1.5.12.1;3.12.1 Alternative Lösung fu¨r die KörperausdehnungHinweis;185
2.1.5.12.2;3.12.2 Alternative Lösung mit einem Verschneidekörper;186
2.1.5.13;3.13 Übung Winkelhebel;188
2.1.5.14;3.14 Was sind Formteile?;197
2.1.5.15;3.15 Übung Clipmuster;198
2.1.5.16;3.16 Übung Clip;204
2.1.5.17;3.17 Übung Stab;206
2.1.5.18;3.18 Übung Griff;207
2.1.6;4 Baugruppe;210
2.1.6.1;4.1 Was ist eine Baugruppe?;210
2.1.6.1.1;4.1.1 Wie wird eine neue Baugruppe mit den Komponentenstrukturiert?;211
2.1.6.1.2;4.1.2 Wie werden die Komponenten der Baugruppezusammengebaut?;212
2.1.6.1.3;4.1.3 Was muss im Strukturbaum beachtet werden?;213
2.1.6.2;4.2 Wie werden fertige Teile zur Baugruppezusammengesteckt?;215
2.1.6.3;4.3 Übung Gelenkkreuz;217
2.1.6.4;4.4 Übung Schnappschere;220
2.1.6.5;4.5 Übung Stangengruppe;225
2.1.6.6;4.6 Übung Lenkergruppe;228
2.1.6.7;4.7 Übung Trittbrettgruppe;232
2.1.6.8;4.8 Übung Roller;235
2.1.6.9;4.9 W ie werden autarke Teile in derBaugruppe konstruiert?;238
2.1.6.9.1;4.9.1 Wie wird in der Baugruppe konstruiert?;238
2.1.6.10;4.10 Übung Abzieher;240
2.1.6.11;4.11 W ie werden abhängige Teile in derBaugruppe konstruiert?;249
2.1.6.11.1;4.11.1 Wie entstehen abhängige Baugruppenteile?;249
2.1.6.11.2;4.11.2 Wie muss die Baugruppenkonstruktion vorbereitet werden?;252
2.1.6.12;4.12 Übung Nietblech;253
2.1.6.13;4.13 Übung Nut-Feder-Verbindung;257
2.1.6.14;4.14 Übung Kunststoffgetriebe;260
2.1.6.15;4.15 W ie werden Baugruppen nocheffektiver?;269
2.1.6.15.1;4.15.1 Geometrie wird veröffentlicht;270
2.1.6.15.2;4.15.2 Baugruppenoperationen werden eingesetzt;272
2.1.6.15.3;4.15.3 Schnittdarstellungen pru¨fen die Baugruppe;273
2.1.6.15.4;4.15.4 Parameter regeln die Baugruppe;275
2.1.6.15.5;4.15.5 Teile u¨bernehmen Nachbargeometrie durch Einfu¨gen >Spezial...;276
2.1.6.15.6;4.15.6 Zusammenfassung;276
2.1.7;5 Varianten;278
2.1.7.1;5.1 W as sind parametrische Teile?;278
2.1.7.1.1;5.1.1 Welche Parameter gibt es?;279
2.1.7.1.2;5.1.2 Wie werden Parameter verändert?;280
2.1.7.1.3;5.1.3 Wie werden Parameter eingesetzt?;280
2.1.7.2;5.2 Übung Quader;281
2.1.7.3;5.3 Übung Rundblech;283
2.1.7.4;5.4 Übung Muttern;287
2.1.7.5;5.5 Übung Lasche;291
2.1.7.6;5.6 Was ist eine parametrische Baugruppe?;295
2.1.7.6.1;5.6.1 Wie wird eine Baugruppe mit autarken Teilen parametrisiert?;297
2.1.7.6.2;5.6.2 Wie wird eine Baugruppe mit abhängigen Teilenparametrisiert?;297
2.1.7.7;5.7 Ü bung Gesicherte Öse;298
2.1.7.7.1;5.7.1 Alternative: Starre Baugruppe mit veröffentlichter Geometrie;305
2.1.7.8;5.8 Übung Kugellager;313
2.1.8;6 Anpassungsfähige Flächen;326
2.1.8.1;6.1 W as sind Flächen?;326
2.1.8.1.1;6.1.1 Wie entsteht eine Fläche?;327
2.1.8.1.2;6.1.2 Wie entsteht eine Kurve?;331
2.1.8.1.3;6.1.3 In welchen Umgebungen entstehen Flächen?;332
2.1.8.1.4;6.1.4 Wie sind Flächenmodelle strukturiert?;333
2.1.8.1.5;6.1.5 Was ist im Strukturbaum zu beachten?;335
2.1.8.2;6.2 Wie entstehen Körper mit abhängigenFlächen?;337
2.1.8.3;6.3 Übung Tetraeder;338
2.1.8.4;6.4 Übung Rohrverbindung;340
2.1.8.4.1;6.4.1 Alternative Lösung mit einer Übergangsfläche;346
2.1.8.5;6.5 Übung Maus;349
2.1.8.6;6.6 Übung Mausgehäuse;356
2.1.8.6.1;6.6.1 Vorbereitung des Urmodells;356
2.1.8.6.2;6.6.2 Vorbereitung der Baugruppe;358
2.1.8.6.3;6.6.3 Vorbereitung des Austauschmodells;363
2.1.8.7;6.7 W ie entsteht ein anpassungsfähiges Flächenmodell?;365
2.1.8.8;6.8 Übung Radsattel;367
2.1.8.9;6.9 Übung Flaschenöffner;373
2.1.8.10;6.10 Übung Tretkurbel;383
2.1.8.11;6.10.1 Finger;384
2.1.8.12;6.10.2 Kurbel;393
2.1.8.13;6.10.3 Übergang unten;400
2.1.8.14;6.10.4 Übergang oben;403
2.1.8.15;6.10.5 Körpermodell;408
2.1.9;7 Komplexe Baugruppen;414
2.1.9.1;7.1 W ie strukturiere ich eine Baugruppe?;414
2.1.9.2;7.2 Übung Konzeptmodell eines Getriebes;417
2.1.9.3;7.3 W ie erstelle ich sich selbst einbauende Bauteile?;419
2.1.9.4;7.4 Übung: Das sich selbst einbauende Kugellager;420
2.1.9.5;7.5 Übung: Erstellung der Kugellager des Getriebes;432
2.1.9.6;7.6 Technische Kurven am Beispiel Evolvente;433
2.1.9.7;7.7 Übung Kreisabwicklung fu¨rEvolventenbestimmung;434
2.1.9.8;7.8 Wann verwende ich Makros zur Bauteilkonstruktion?;438
2.1.9.8.1;7.8.1 Vorgehensweise;439
2.1.9.8.2;7.8.2 Voraussetzungen;439
2.1.9.8.3;7.8.3 Übung Makros mitprotokolliere n;439
2.1.9.8.4;7.8.4 Übung wiederholte Geometrieerzeugung;441
2.1.9.8.5;7.8.5 Übung Parameter ändern;442
2.1.9.8.6;7.8.6 Übung Messpunkt mit protokollieren;443
2.1.9.9;7.9 Übung Zahnrad;445
2.1.9.9.1;7.9.1 Erzeugung der Zahnradevolvente;445
2.1.9.9.2;7.9.2 Produktstruktur fu¨r die Konstruktionsvorlage Zahnraderstellen;446
2.1.9.9.3;7.9.3 Querschnitt der Verzahnungsgeometrie erstellen;446
2.1.9.9.4;7.9.4 Zahnrad-Geometrie erstellen;451
2.1.9.9.5;7.9.5 Erstellen der Getriebezahnräder mit der anpassungsfähigenVorlage;453
2.1.9.9.6;7.9.6 Kopieren der Vorlage fu¨r das erste Zahnrad;453
2.1.9.9.7;7.9.7 Anpassen der Vorlage fu¨r das erste Zahnrad;454
2.1.9.9.8;7.9.8 Kopieren der Vorlage fu¨r das zweite Zahnrad;454
2.1.9.9.9;7.9.9 Anpassen der Vorlage fu¨r das zweite Zahnrad;454
2.1.9.9.10;7.9.10 Axiale Gewichtsreduzierung;457
2.1.9.10;7.10 E rstellen der Baugruppe;458
2.1.9.10.1;7.10.1 Einbau und Positionieren des Bezugssystems und derZahnräder;458
2.1.9.10.2;7.10.2 Einbau und Positionieren der Kugellager;459
2.1.9.11;7.11 Aufbau und Bearbeitung der Wellen;460
2.1.9.12;7.12 Übung Getriebegehäuse;465
2.1.9.12.1;7.12.1 Bereitstellen der geometrischen Vorgaben;467
2.1.9.12.2;7.12.2 Konstruktion der Basisschale des Gehäuses;467
2.1.9.12.3;7.12.3 Konstruktion der Verstärkungen fu¨r die Wellenlagerung;471
2.1.9.12.4;7.12.4 Konstruktion der Motoranfl anschung;473
2.1.9.12.5;7.12.5 Konstruktion der Lagerung Motorwelle;476
2.1.9.12.6;7.1 2.6 Konstruktion des Bodenfl ansches;478
2.1.9.12.7;7.12.7 Konstruktion der Verstärkungsrippen des Gehäuses;481
2.1.9.12.8;7.12.8 Konstruktion der Wellenlagerung;485
2.1.9.12.9;7.12.9 Konstruktion der Flanschbohrungen;486
2.1.10;Anhang;490
2.1.11;Register;502
3;9783446422742_bc;508
4 Baugruppe (S. 199-200)
4.1 Was ist eine Baugruppe?
Eine Baugruppe ist die Zusammenstellung von funktionell zusammenhängenden, maschinenbaulichen Komponenten zu einer Einheit, sei es eine kleine Unterbaugruppe (Montageeinheit, Bausatz, ...) oder ein komplexes Produkt (Fahrzeug, Fräsmaschine, ...). Das Beispiel einer kleinen Maschine ist ein Abzieher, um Wälzlager vom Wellenende zu entfernen. Die Komponenten dieser Baugruppe sind die Spindel zum Herausdrehen, ein quer stehendes Rechteckrohr und zwei Klemmhaken. In der Baugruppendatei (CATProduct) werden alle Komponenten, die eine Baugruppe bilden sollen, im Strukturbaum zusammengefügt.
Durch das Zusammenfügen werden die betreffenden Komponentendateien miteinander verknüpft. Durch sinnvolle Gruppierung von Bauteilen lassen sich Baugruppen erzeugen, die eigenständig konstruiert werden können oder in übergeordneten Baugruppen häufig wieder verwendbar sind. Auf diese Weise kann eine modular strukturierte Baugruppensystematik aufgebaut werden. Dies führt zu effektiver und rentabler Konstruktion. In der Funktionsumgebung Produktstruktur (Product Structure) wird der logische Aufbau des realen Produkts aus seinen Einzelteilen beschrieben und in der Baugruppendatei abgelegt.
Dies ist eine grundsätzliche und weitreichende Festlegung für die Entwicklung des Produkts und den gesamten Arbeitsprozess. In dieser Funktionsumgebung werden die Geometriekomponenten eingefügt, entfernt und sortiert, also insgesamt verwaltet. Weitere, das Produkt definierende Daten können hinzukommen. In der Funktionsumgebung Baugruppenkonstruktion (Assembly Design) wird einerseits der logische Aufbau der Baugruppe aus ihren Komponenten beschrieben. Dazu stehen einige Funktionen der Umgebung Produktstruktur zur Verfügung. Es kann auch ein zuvor dort erzeugtes Produkt benutzt werden. Andererseits werden die geometrischen Teile in ihrer räumlichen Lage zueinander angeordnet und festgelegt.
Die Komponenten können Bauteile (Part) oder auch eigenständige Baugruppen (Product) als Untergruppen sein. In der Baugruppendatei selbst werden nur die Beziehungen (links) der Komponenten untereinander gespeichert. Zusätzlich kann bei Verwendung von Lageregeln (assembly constraints) auch die räumliche Lage der Komponenten zueinander festgelegt werden. Die Baugruppenstruktur und die Lageregeln sind Bestandteil der Baugruppendatei, die eigentliche Teilegeometrie wird hier nicht abgelegt. Beim Zusammenbau der Baugruppe wird auf die Geometrie der eingefügten Bauteile direkt zugegriffen, also auf die zugeordneten Bauteildateien selbst.
Eine Baugruppendatei speichert die Beziehungen der Komponenten untereinander durch die Komponentennamen zusammen mit dem Dateinamen und dem Ablagepfad im Betriebssystem. Soll die Baugruppe auf die Komponenten zugreifen, müssen die Dateien der Komponenten auch im Ablagepfad des Betriebssystems wieder gefunden werden. Werden Komponentendateien in den Ablageordnern umsortiert, müssen diese Komponenten der Baugruppe als Dateien neu zugeordnet werden.
