Erzeugung eines 3D-Bauteils (Erzeugung eines 3D-Bauteils)

Einstellungen

Bevor Sie mit der Erzeugung des ersten Bauteils beginnen, sollten Sie sich mit einigen Einstellungsmöglichkeiten vertraut machen. Wählen Sie dazu 3D > Optionen.

Optionen

Zuerst empfehlen wir, die Option "Raum-Achsen anzeigen" zu aktivieren. Standardmäßig ist sie erst einmal ausgeschaltet, um während der Arbeit in 2D nicht zu stören. Beim Arbeiten in 3D ist sie aber sehr hilfreich, um die aktuelle Lage des Raumes zu erfassen.

Weiterhin sollten Sie die Merkmalsvorgaben für "3D-Konstruktion" und "3D-Bauteile" an Ihre Standardvorlage anpassen, vor allem bezüglich der Ebenen. Falls Sie die aktuelle Standardvorlage benutzen, können Sie die dafür vorgesehenen Ebenen "3D-Konstruktion" und "3D-Bauteile" benutzen. Die konsequente Zuordnung zu diesen Ebenen ermöglicht es später, die 3D-Komponenten vollständig ein- und auszublenden.

Schließlich ist zu entscheiden, ob Sie virtuelle Punkte, Achsen, Kanten, Eck- und Endpunkte hervorgehoben haben möchten. Dies kann bei der Auswahl derselben helfen, in komplexen Konstruktionen aufgrund der großen Anzahl aber auch zu Unübersichtlichkeit führen.

2D-Zeichnung erstellen

Die folgende Abbildung zeigt das zu erstellende Bauteil als 2D-Zeichnung mit vollständiger Bemaßung.

2D-Ansichten des zu erstellenden 3D-Bauteils

Zur Erzeugung dieses Bauteils werden zwei Teile benötigt: Eine 20 mm starke Extrusion der kompletten Kontur der Vorderansicht und eine 10 mm starke Extrusion einer Hilfskontur (in der unteren Abbildung gestrichelt dargestellt) für die Erzeugung des "Schlitzes".

Beide Konturen werden direkt übereinander gezeichnet, damit sie gleich richtig zueinander angeordnet sind:

Konturen für die Erzeugung der 3D-Elemente

Am einfachsten lassen sich die Konturen mit der (2D) Hilfskonstruktion erstellen: Zuerst werden alle vertikalen und horizontalen Linien mit den jeweiligen, numerisch angegebenen Abständen erzeugt, dann die beiden Kreise darüber gelegt. Schließlich wird die Außenkontur mit Hilfe des Befehls Zeichnen > Polygon > Konturverfolgung Fläche erzeugt und mittels Trimmen > Fläche / Kurve > Konturen kombinieren mit dem inneren Kreis der Bohrung zusammengefasst.

Die Hilfskontur wird als Polygon (oder Viereck) durch Fangen der beiden Eckpunkte der Außenkontur und Eingabe zweier weiterer, willkürlicher Punkte außerhalb der Außenkontur angegeben.

Erzeugung der Einzelelemente

Nachdem die Konturen in 2D erzeugt wurden, werden daraus zuerst die Einzelelemente in 3D erzeugt. In unserem Beispiel geschieht dies beide Male per Extrusion. Wählen Sie den Befehl 3D > 3D-Bauteile erzeugen > Extrusion und identifizieren Sie die Außenkontur. Als Bezugspunkt geben Sie am besten einen der beiden gemeinsamen Punkte der beiden Konturen an, damit diese später gleich richtig zueinander angeordnet sind. Es erscheint der Dialog mit den Extrusionsparametern. Hier wählen Sie zuerst mit Hilfe der Vorschau die gewünschte Grundausrichtung (im Beispiel den zweiten Taster), und geben Sie dann die gewünschte Extrusionsstärke ein (20,0 mm in Z-Richtung).

Extrusionsparameter für die Außenkontur

Auf die gleiche Art erzeugen Sie nun das zweite Element als Extrusion aus der Hilfskontur, diesmal mit einer Extrusionsstärke von 10,0 mm in Z-Richtung. Als Ergebnis sollten Sie nun zwei 3D-Bauteile erhalten haben, die zwar räumlich sinnvoll zueinander liegen, deren Anzeige allerdings im ersten Moment verwirrend ist, da die beiden Bauteile noch unabhängig voneinander sind und deshalb die Sortierung der Flächen noch nicht korrekt ist (die Extrusion der Außenkontur wurde blau eingefärbt):

Erzeugte 3D-Bauteile

Nun muss die zweite Extrusion noch um 5 mm verschoben werden, um relativ zur ersten Extrusion die korrekte Lage zu haben. Dies kann entweder mittels 3D > 3D-Bauteile bewegen / kopieren > Entlang Kante oder 3D > 3D-Bauteile bewegen / kopieren > In Y-Richtung erfolgen. Nach der Auswahl des Bauteils (und eventuell der Kante) drücken Sie die Taste F8, um eine numerische Eingabe vornehmen zu können. Ein Pfeil in einem kleinen Feld im Dialog zur Koordinateneingabe zeigt dabei die positive Verschieberichtung an, so dass Sie entscheiden können, ob als Versatz "5" oder "-5" einzugeben ist. Das Ergebnis sollte wie folgt aussehen:

3D-Bauteile, zueinander korrekt angeordnet

Zusammenfügen der Einzelelemente

Nun können die beiden Einzelelemente zusammengefügt werden. Wählen Sie dazu den Befehl 3D > 3D-Bauteile bearbeiten > Differenz (A=A-B) und identifizieren Sie zuerst das aus der Außenkontur erzeugte Element als Teil A und anschließend das aus der Hilfskontur erzeugte Element als Teil B. Das Ergebnis sollte nun wie folgt aussehen:

Fertiges 3D-Bauteil

Fertig ist das gewünschte 3D-Bauteil.

Nachträgliches Bearbeiten des 3D-Bauteils

Das so erzeugte Bauteil bleibt weitestgehend editierbar. Sie können mittels 3D > Bauteilbaum editieren die Extrusionsstärken der beiden Einzelelemente nachträglich in 40,0 mm und 30,0 mm ändern, um ein "breiteres" Teil zu erhalten:

Editiertes 3D-Bauteil

Außerdem kann dieses Bauteil später mittels 3D > 3D-Bauteile bearbeiten > In Einzelteile zerlegen wieder in seinen Einzelelemente (also die beiden Extrusionen) zerlegt werden. Falls die Kontur einer der Extrusionen bearbeitet werden soll, kann diese mit dem Befehl 3D > 3D-Bauteile bearbeiten > Elementare 2D-Objekte extrahieren wieder verfügbar gemacht werden.

Wäre die Bohrung des Bauteils nicht als fester Bestandteil der Außenkontur konstruiert, sondern nachträglich als Differenz mit einem Zylinder erzeugt worden, könnte auch der Durchmesser der Bohrung nachträglich editiert werden oder die Bohrung durch Kürzung des Zylinders auf eine der beiden Seiten beschränkt werden. Es lohnt sich also in vielen Fällen, das Teil am Anfang etwas aufwändiger zu konstruieren, um damit die Möglichkeiten der nachträglichen Editierbarkeit zu erhöhen!