Der Kugelkopf (Tutorial)

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Inhalt

Das Beispiel Kugelkopf soll Ihnen die beiden prinzipiell unterschiedlichen Techniken beim Zeichnen mit Hilfskonstruktion und mit Trimmfunktionen deutlich machen. Es sei hier nochmals darauf hingewiesen, dass in der Praxis die alleinige Anwendung eines Konstruktionsweges ausgesprochen selten ist.

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Der Kugelkopf (Hilfskonstruktion)

Zu Beginn der Zeichnung legen Sie sich mit den Befehlen Konstruieren > Hilfskonstruktion Endloslinie > Horizontal und Konstruieren > Hilfskonstruktion Endloslinie > Vertikal zwei Geraden (A, B) an, deren Schnittpunkt die Mitte des Kugelkopfes möglichst in der Blattmitte festlegt.

Nun wird ein Hilfskonstruktionskreis mit dem vorher erstellten Schnittpunkt als Mittelpunkt und dem Radius 35 mm gezeichnet (Konstruieren > Hilfskonstruktion Kreis > Mitte - Punkt auf Kreis). Durch den oberen Quadrantenpunkt des Kreises wird eine horizontale Hilfskonstruktionsendloslinie gelegt (Konstruieren > Hilfskonstruktion Endloslinie > Horizontal).

Von der horizontalen Hilfskonstruktionsendloslinie im oberen Quadranten wird im Abstand von 102 mm eine Parallele nach unten gezeichnet und von der Mittelhorizontalen eine Parallele im Abstand 38 mm nach unten (Konstruieren > Hilfskonstruktion Endloslinie > Parallele, numerisch). Ihre Hilfskonstruktion sollte jetzt wie in Bild 1 aussehen.

Bild 1

Konstruieren Sie nun Parallelen rechts und links von der vertikalen Hilfskonstruktionsendloslinie in den Abständen 12 mm (A) und 18 mm (B) mit dem Befehl Konstruieren > Hilfskonstruktion Endloslinie > Parallele, numerisch (Bild 2).

Bild 2

Von der unteren Hilfskonstruktionsendloslinie zeichnen Sie mit dem letzten Befehl eine Parallele im Abstand von 2 mm nach oben. Rufen Sie den Befehl mit den Tasten UMSCHALT+ESC neu auf. An dieser neuen Hilfskonstruktionsgeraden werden später die Fasen angesetzt.

Mit dem Befehl Konstruieren > Hilfskonstruktion Endloslinie > Winkel zu Linie zeichnen Sie im Winkel 45° auf der rechten Seite und im Winkel von -45° auf der linken Seite die Lage der Fase ein. Fangen Sie dazu den Schnittpunkt der 12 mm Vertikalen mit der zuletzt gezeichneten Hilfskonstruktionsendloslinie (S). Wiederholen Sie den Vorgang mit dem Winkel von 45° auf der gegenüberliegenden Seite (Bild 3).

Bild 3

Zeichnen Sie im Abstand von 24 mm von der horizontalen Symmetriegerade durch den Hilfskonstruktionskreis eine Parallele mit dem Befehl Konstruieren > Hilfskonstruktion Endloslinie > Parallele, numerisch.

Der so entstandene linke Schnittpunkt der Geraden mit dem Hilfskonstruktionskreis ist einer der beiden Stützpunkte der Mittellinie der Aussparung vom Kugelkopf (Bild 4, K). Der zweite Stützpunkt liegt im Mittelpunkt des Kreises (M). Zeichnen Sie durch diese beiden Punkte eine Hilfskonstruktionsendloslinie mit dem Befehl Konstruieren > Hilfskonstruktion Endloslinie > Punkt - Punkt.

Bild 4

Im Abstand von 10 mm von der zuvor konstruierten Linie wird mit dem Befehl Konstruieren > Hilfskonstruktion Endloslinie > Parallele, numerisch oberhalb und unterhalb jeweils eine Parallele gezeichnet (Bild 5).

Bild 5

Um die Tiefe der Aussparung festzulegen, zeichnen Sie mit dem Befehl Konstruieren > Hilfskonstruktion Endloslinie > Winkel zu Linie im Winkel von 90° zu der Mittellinie M der Aussparung eine Gerade durch den Schnittpunkt K der Mittellinie mit dem Hilfskonstruktionskreis. Von dieser neuen Hilfskonstruktionsendloslinie wird im Abstand von 45 mm eine Parallele B (Konstruieren > Hilfskonstruktion Endloslinie > Parallele, numerisch) gezeichnet (Bild 6).

Bild 6

Von der Hilfskonstruktion zu den Objekten

Die Hilfskonstruktion ist damit komplett errichtet. Alle für die weitere Konstruktion des Objektes notwendigen Schnittpunkte und Hilfskonstruktionen bestehen. Es kann jetzt mit dem Zeichnen der Objekte auf der bestehenden Hilfskonstruktion begonnen werden. Machen Sie bei der Ermittlung der Schnittpunkte in der Hilfskonstruktion nicht nur von der Fangfunktion "Hilfskonstruktion", sondern auch von den Zoomfunktionen ausgiebig Gebrauch, da einige Schnittpunkte in der Hilfskonstruktion nah beieinander liegen.

Wählen Sie den Stift "0,5 mm\Volllinie breit" und beginnen Sie mit dem Zeichnen der zwei Kreisteile mit dem Befehl Zeichnen > Kreisbogen > Auf Kreis (Bild 7).

Bild 7

Als nächstes werden mit dem Befehl Zeichnen > Polygon > Rechteck die beiden unterhalb des Kugelkopfes liegenden Rechtecke gezeichnet. Überprüfen Sie die Lage der Rechtecke anhand der Originalzeichnung (Bild 8).

Bild 8

Ergänzen Sie das Objekt mit dem Befehl Zeichnen > Linie > Linienzug / Kurve um die fehlenden Linienzüge an den Fasen und der Aussparung. Achten Sie besonders bei der Aussparung darauf, dass der unterste Eckpunkt nicht auf der Mittelsenkrechten liegt, sondern sich aus den beiden diagonal liegenden Hilfskonstruktionsendloslinien ergibt (Vergrößern Sie vor dem Fangen des Schnittpunktes in der Hilfskonstruktion den entsprechenden Bereich). Siehe Bild 9.

Bild 9

Nun werden die Mittellinien gezeichnet. Wählen Sie den Stift "0,25 mm\Strichpunktlinie schmal" und ergänzen Sie mit dem Befehl Zeichnen > Kreisbogen > Auf Kreis den fehlenden Teil des Kreisbogens im Bereich der Aussparung.

Mit dem Befehl Zeichnen > Linie > Mittenkreuz lassen sich gleichzeitig die beiden Symmetrielinien des Kopfes zeichnen. Um die senkrechte Linie über den unteren Rand des Objektes hinaus zu verlängern, wählen Sie den Befehl Trimmen > Objekt Trimmen > Länge / Radius bis Punkt, identifizieren die gewünschte Linie im unteren Bereich und klicken an die Stelle, bis zu der die Linie verlängert werden soll. Mit dem Befehl Zeichnen > Linie > Auf Gerade wird die Symmetrielinie der Aussparung nachgezeichnet.

Die Hilfskonstruktion kann nun mit dem Taster auf der Leiste oder F9 abgeschaltet werden (Bild 10).

Bild 10

Die Bemaßungen 24 mm und 36 mm können mit dem Befehl Beschriften > Bemaßen > Strecke, Objekt über einfache Identifikation bemaßt werden. Für beide Bemaßungen wählen Sie in dem Dialogfeld (über UMSCH+ESC zu erreichen) als Parameter einen beliebigen Abstand über dem Objekt an. Um die 36 mm Maßzahl zu platzieren, schalten Sie zusätzlich das Markierungsfeld "Maßzahl zentrieren" ab.

Die 20 mm Breite der Aussparung wird mit dem Befehl Beschriften > Bemaßen > Abstand, Objekt - Objekt bemaßt. Um die Maßpfeile von außen auf die Aussparung zeigen zu lassen, wählen Sie in dem Dialogfeld als Orientierung von Maßlinienstart und -ende den Eintrag "Gedreht" an.

Alle anderen Bemaßungen sind mit dem Befehl Beschriften > Bemaßen > Abstand, Objekt - Punkt zu erstellen. Wählen Sie in dem Dialogfeld die entsprechende gewünschte Ausrichtung der Maßlinie mit den folgenden Sinnbildern an.

Ihre Zeichnung sollte wie Bild 11 aussehen.

Bild 11

Zum Schluss ergänzen Sie noch die fehlenden Symbole und Texte mit dem Befehl Gestalten > Editieren > Text / Attribute. Sollte danach der Text der Fasenbemaßung (2,0x45°) in der Maßlinie liegen, so können Sie dies mit dem Befehl Bemaßen > Maßzahl editieren > Positionieren korrigieren, indem Sie erst die Maßzahl und dann die Zielposition anklicken (Bild 12).

Bild 12

Abschließend lässt sich, wie schon im Beispiel "Exzenter" beschrieben, ein Zeichnungsrahmen um das Objekt legen, ein Schriftfeld hinzuladen und der Kugelkopf innerhalb des Rahmens zentrieren.

Der Kugelkopf (Trimmen)

Bei der Arbeit mit Trimmfunktionen werden in den meisten Fällen komplette Objekte gezeichnet und diese später mit Hilfe der Trimmfunktionen angepasst. Auch wenn Sie lieber mit Hilfskonstruktionen arbeiten, empfiehlt es sich trotzdem, das folgende Beispiel nachzuvollziehen, da einige grundsätzliche Techniken der Arbeit mit Trimmfunktionen erläutert werden.

Wählen Sie den Stift "0,5 mm\Volllinie breit" und zeichnen Sie ungefähr zentral auf Ihrem Arbeitsblatt mit dem Befehl Zeichnen > Polygon > Rechteck ein Rechteck mit der Höhe von 38 mm und der Breite von 36 mm. Jetzt erstellen Sie mit dem Fangmodus "Mittelpunkt" und dem Befehl Zeichnen > Kreis > Mitte - Punkt auf Kreis einen Kreis mit dem Mittelpunkt auf der Mitte der oberen Rechteckkante mit dem Radius 35 mm (Bild 13).

Bild 13

Nach Wahl des Befehls Trimmen > Objekt trimmen > Herausschneiden klicken Sie den innerhalb des Rechtecks liegenden Kreisteil an und fangen dann mit dem Modus "Schnittpunkt" hintereinander die beiden Schnittpunkte von Rechteck und Kreis. Jetzt sollte Ihre Zeichnung folgendermaßen aussehen:

Bild 14

Lösen Sie nun mit dem Befehl Trimmen > Objekt trimmen > Komplett zerlegen das Rechteck in einzelne Linien auf. Drücken Sie die Taste ENTF (dies aktiviert den Befehl Gestalten > Objekte löschen) und klicken Sie die obere Linie des Rechtecks an. Sollte jetzt das komplette Rechteck verschwinden, so wurde das Rechteck vorher nicht komplett zerlegt. Sie können in diesem Fall mit dem Befehl Bearbeiten > Undo (RÜCKTASTE) den Ursprungszustand wieder herstellen (Bild 15).

Bild 15

Verbinden Sie die Endpunkte des Kreisbogens mit einer Linie (Zeichnen > Linie > Punkt - Punkt und Fangmodus "Eck-/Endpunkt"). Die senkrechten Linien werden mit dem Befehl Trimmen > Objekt trimmen > Länge / Radius bis Objekt bis zu der zuletzt gezeichneten Linie getrimmt. Klicken Sie dazu erst den oberen Teil der zu trimmenden Linie an und danach das Objekt, bis zu dem die Linie verkürzt werden soll.

Bild 16

Für den unteren Teil des Kugelkopfes zeichnen Sie an beliebiger Stelle auf Ihrem Arbeitsblatt ein Rechteck mit der Breite von 24 mm und der Höhe von 102 mm minus 35 mm minus 38 mm. Die Höhe berechnet sich aus der Gesamthöhe des Kugelkopfes minus der Höhe des bereits gezeichneten Teils. Die Berechnung kann direkt als Formel eingegeben werden, da Rechenoperationen hier erlaubt sind. Wählen Sie den Fangmodus "Mittelpunkt" und den Befehl Gestalten > Objekte bewegen > Strecke. Nun bewegen Sie das gerade gezeichnete Rechteck mit dem Bezugspunkt auf der Mitte der Oberkante auf den Zielpunkt Mitte der Unterkante des vorher gezeichneten Objektes (Bild 17).

Bild 17

Mit dem Befehl Zeichnen > Linie > Parallele, numerisch wird zur unteren Linie des zuletzt gezeichneten Rechtecks eine Parallele im Abstand von 2 mm angelegt. Um Anfangs- und Endpunkt genau bestimmen zu können, schalten Sie den Fangmodus "Kante" ein (Bild 18).

Bild 18

Als nächstes werden die Fasen am Fußstück des Kugelkopfes erstellt. Dazu wird mit dem Befehl Zeichnen > Linie > Winkel zu Linie eine Linie mit dem Winkel 45° (zu einer beliebigen horizontalen Bezugslinie) in der Ecke konstruiert. Der obere Startpunkt kann mit dem Fangmodus "Eck-/Endpunkt" gefangen werden. Wenn der Startpunkt gewählt ist, bietet Ihnen das Programm eine Referenzgerade an, die während des Programmablaufs eingeblendet wird. Diese Hilfskonstruktionsgerade liegt auf der bereits festgelegten Linie, deren Endpunkt noch festgelegt werden muss. Alle Schnittpunkte, die sich mit dieser Referenzgerade ergeben, können mit einer Kombination aus den Fangmodi "Schnittpunkt" und "Hilfskonstruktion" gefangen werden. Fangen Sie in der Zeichnung als Endpunkt den Schnittpunkt der Referenzgerade mit der Unterkante des Kugelkopfs. Die Referenzgerade wird automatisch deaktiviert, wenn der Befehl ausgeführt ist.

Verfahren Sie genauso mit der zweiten Fase im Winkel von -45° (Bild 19).

Bild 19

Die überflüssigen Ecken an den Fasen müssen nun entfernt werden. Denken Sie daran, dass diese Ecken Teil des umgebenden Rechtecks sind. Um die Ecken einzeln trimmen zu können, muss das Rechteck erst einmal in einzelne Linien aufgelöst werden. Wählen Sie deshalb den Befehl Trimmen > Objekt trimmen > Komplett zerlegen aus und klicken Sie das Rechteck an. Für die weitere Bearbeitung empfiehlt es sich, den Bereich der Ecken mit dem Befehl Verwalten > Zoom > Ausschnitt zu vergrößern.

Nach Wahl des Befehls Trimmen > Objekt trimmen > Länge / Radius bis Objekt klicken Sie jeweils zuerst das zu verkürzende Linienende an und identifizieren dann das Objekt, bis zu welchem die jeweilige Linie verkürzt werden soll (Bild 20).

Bild 20

Die Konstruktion der Aussparung erweist sich etwas komplizierter. Um einige notwendige Schnittpunkte zu erhalten, werden zunächst die Symmetrielinien gezeichnet. Wechseln Sie auf den Stift "0,25 mm\Strichpunktlinie schmal" und zeichnen Sie das Mittenkreuz zu den Kreisbögen mit dem Befehl Zeichnen > Linie > Mittenkreuz. Die senkrechte Linie verlängern Sie mit dem Befehl Trimmen > Objekt trimmen > Länge / Radius bis Punkt über den unteren Rand hinaus (Bild 21).

Bild 21

Für die weiteren Objekte verwenden Sie wieder den Stift "0,5 mm\Volllinie breit". Von der horizontalen Symmetrielinie aus zeichnen Sie mit dem Befehl Zeichnen > Linie > Parallele, numerisch eine kurze Parallele im Abstand von 24 mm so, dass auf der linken Kreishälfte ein Schnittpunkt zwischen Parallele und Kreis entsteht. Diesen Schnittpunkt verbinden Sie mit dem Mittelpunkt durch eine Linie (Zeichnen > Linie > Punkt - Punkt). Siehe Bild 22.

Bild 22

Entfernen Sie jetzt die kurze Hilfslinie mit dem Befehl Gestalten > Objekte löschen (oder Taste ENTF) und verlängern Sie die Diagonale mit dem Befehl Trimmen > Objekte trimmen > Länge / Radius bis Punkt. Identifizieren Sie die Linie im unteren Teil und drücken Sie die F8 Taste, um als Länge 45 mm einzugeben (Bild 23).

Bild 23

Mit Hilfe der vorliegenden Symmetrieachse der Aussparung, die bereits die richtige Länge besitzt, werden nun die Ränder der Aussparung erstellt. Wählen Sie den Befehl Gestalten > Bewegen > Lotrecht und aktivieren Sie das Duplikat mit der Taste F7 oder dem Taster auf der Leiste. Identifizieren Sie die Diagonale nicht nur als zu bewegendes Objekt, sondern auch als Bezugsobjekt. Der Bezugspunkt ist bei dieser Operation beliebig zu setzen. Drücken Sie nun die Taste F8 und geben Sie als Abstand 10 mm ein. (Achten Sie bei der Eingabe auf den Pfeil in der Leiste - er zeigt die Richtung der Veränderung an.) Wiederholen Sie diesen Vorgang mit dem Abstand -10 mm (Bild 24).

Bild 24

Die Enden der beiden neuen Linien verbinden Sie mit dem Befehl Zeichnen > Linie > Punkt - Punkt mit Hilfe der Fangfunktion "Eck-/Endpunkte". Außerdem trimmen Sie die Linien an ihren oberen Enden bis zum Kreisrand (Trimmen > Objekt trimmen > Länge / Radius bis Objekt). Siehe Bild 25.

Bild 25

Ändern Sie nun die Stiftmerkmale der mittleren Diagonalen von Stift "0,5 mm\Volllinie breit" auf Stift "0,25 mm\Strichpunktlinie schmal" (Gestalten > Objektmerkmale > Ändern). Das Markierungsfeld "Fixiert" wird nach dem Ändern eines Merkmals vom Programm selbständig gesetzt. Trimmen Sie nun die Symmetrielinie der Aussparung über die Aussparungsgrenzen hinaus mit dem Befehl Trimmen > Objekt trimmen > Länge / Radius bis Punkt (Bild 26).

Bild 26

Die weitere Bearbeitung (Bemaßen; Textkorrekturen; Zentrierung etc.) erfolgt analog zur Konstruktion mit der Hilfskonstruktion. Speichern Sie die Zeichnung zum Abschluss mit dem Befehl Datei > Zeichnung speichern unter.