lösungsblatt 2.1: bestandteile eines...

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Dieter R. Ziethen, Werner Koehldorfer CATIA V5: Konstruktionsmethodik zur Modellierung von Volumenkörpern © Carl Hanser Verlag, 2010 Alle Rechte vorbehalten Lösungsblatt 2.1: Bestandteile eines Volumenmodells a) Elementarten eines Volumenmodells und deren Kennzeichen Volumenkörper (kleinstes Volumenelement, verschiedene Vorzeichen, zusammengesetzter Volumenkörper) Operation (Änderung eines Volumenkörpers oder zusammengesetzten Volumenkörpers) Körper (Gruppe von Volumenkörpern und deren Operationen) b) Element Art Elterngeometrie Volumenk. Operation Kontur(en) Fläche Kante Block Tasche X X X Ausformschräge X X Welle Nut X X Fläche integrieren X X Fase X X Rippe Rille X X (mehrere) Var. Kantenverrundung X X Schalenelement X X Loft neg. Loft X X (mehrere) Fläche schließen X X Aufmaßfläche X X Konst. Kantenverrundung X X Bohrung X X Flächenverrundung X X Trennen X X Versteifung X X

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Lösungsblatt 2.1: Bestandteile eines Volumenmodells

a)

Elementarten eines Volumenmodells und deren Kennzeichen

Volumenkörper (kleinstes Volumenelement, verschiedene Vorzeichen, zusammengesetzter Volumenkörper)

Operation (Änderung eines Volumenkörpers oder zusammengesetzten Volumenkörpers)

Körper (Gruppe von Volumenkörpern und deren Operationen)

b)

Element Art Elterngeometrie

Volumenk. Operation Kontur(en) Fläche Kante

Block Tasche X X X

Ausformschräge X X

Welle Nut X X

Fläche integrieren X X

Fase X X

Rippe Rille X X (mehrere)

Var. Kantenverrundung X X

Schalenelement X X

Loft neg. Loft X X (mehrere)

Fläche schließen X X

Aufmaßfläche X X

Konst. Kantenverrundung X X

Bohrung X X

Flächenverrundung X X

Trennen X X

Versteifung X X

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Lösungsblatt 3.1: Körper erzeugen

a)

Körperarten eines Volumenmodells und deren Parameter

Art 1: Hauptkörper

beliebiger Komponentenname, positives Vorzeichen, erster Volumenkörper muss positives Vorzeichen besitzen

Art 2: Positiver Körper

beliebiger Komponentenname, positives Vorzeichen, erster Volumenkörper besitzt positives Vorzeichen

Art 3: Negativer Körper

beliebiger Komponentenname, negatives Vorzeichen, erster Volumenkörper besitzt negatives Vorzeichen

Parameter eines Körpers: Komponentenname, Vorzeichen und geometrischer Inhalt

b)

CATPart 1 CATPart 2

Der Strukturbaum des zweiten CATParts kann nicht erzeugt werden, da der Komponentenname „Rohteil“ zweimal vorkommt.

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Lösungsblatt 3.2: Körper verknüpfen

Konstruktionsbaum Aussagen

Wahr Falsch

Das Vorzeichen des Körpers „Körper.3“ ist positiv. X

Das Vorzeichen des Körpers „Körper.2“ ist positiv. X

Das Vorzeichen des Körpers „Hauptkörper“ ist positiv. X

„Hinzufügen“ vereinigt die beiden Körper „Körper.3“ und „Körper.2“.

X

„Zusammenbauen“ vereinigt den Körper „Körper.2“ mit dem Volumenkörper „Block“.

X

Das Vorzeichen des Körpers „Hauptkörper“ ist positiv?

X

Das Vorzeichen des Körpers „Körper.1“ ist positiv. X

„Zusammenbauen.2“ vereinigt die beiden Körper „Körper.2“ und „Körper.1“.

X

„Zusammenbauen.3“ vereinigt den Körper „Körper.3“ mit dem Körper „Körper.1“.

X

„Zusammenbauen.1“ vereinigt die beiden Körper „Körper.1“ und „Hauptkörper“.

X

Das Vorzeichen des Körpers „Hauptkörper“ ist positiv. X

Das Vorzeichen des Körpers „Körper.1“ ist positiv. X

„Hinzufügen“ subtrahiert den Körper „Körper.2“ von dem Körper „Körper.1“.

X

„Zusammenbauen.3“ vereinigt den Körper „Körper.3“ mit der Operation „Hinzufügen“.

X

„Zusammenbauen.1“ vereinigt den Körper „Körper.1“ mit dem Volumenkörper „Block“.

X

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Lösungsblatt 3.3: Parameter einer Skizze

a)

Skizzentyp Bezugselemente

Gleitende Skizze

nur Stützelement (Ebene oder planare Fläche)

Positionierte Skizze

Stützelement (Ebene, planare Fläche oder zwei Linien) Ursprung (Punkt, zwei Linien, Kurve, Fläche)

Ausrichtung einer Achse (Punkt, Linie, Ebene, Vektor, Achse)

Isolierte Skizze

keine

b)

Maße Geometrische Bezüge

Art Anzahl Baum 3D Art Anzahl Baum 3D

Abstand 2

Äquidistanz 3

Durchmesser 1

Fixierung 1

Länge 1

Kongruenz 2

Radius 1 Konzentrizität 2

Winkel 2 Mittelpunkt 2

Parallelität 2/1/1

Orthogonalität 2

Symmetrie 3

Tangentialität 2

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Lösungsblatt 3.4: Skizze erzeugen

a)

Skizze 1 Skizze 2

b)

Farbe Bedeutung

Weiß Standardelement mit Freiheitsgraden

Grau Konstruktionselement mit Freiheitsgraden

Orange Selektiertes Element

Gelb Projiziertes oder verschnittenes Element

Grün Fixiertes Element mit eindeutiger Lage

Rosa Überbestimmtes Element

Rot Element nicht konsistent

Braun Temporär nicht berechnetes Element

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Lösungsblatt 3.5: Parameter eines Volumenkörpers

Volumenkörper Elterngeometrie Begrenzungselement Führungselement

Block, Mehrfachblock

eine Fläche, eine Skizze,

mehrere Konturen möglich

Höhe, Fläche, Ebene

meistens automatisch, manuelle Deklaration

möglich

Tasche, Mehrfachtasche

eine Fläche, eine Skizze,

mehrere Konturen möglich

Tiefe, Fläche, Ebene

meistens automatisch, manuelle Deklaration

möglich

Bohrung eine Skizze

Tiefe, Fläche, Ebene

automatisch, manuelle Deklaration

möglich

Welle, Nut eine Skizze, eine Fläche,

mehrere Konturen möglich

Winkel Mittellinie einer Skizze, sonst manuelle

Deklaration

Versteifung eine Skizze, mehrere Konturen möglich

Abstandswerte automatisch

Rippe, Rille Skizze, mehrere Konturen möglich

automatisch Skizze, Raumkurve

Kombinieren zwei Konturen, zwei Flächen

automatisch meistens automatisch, manuelle Deklaration

möglich

Loft, entfernter Loft

mehrere Konturen

automatisch automatisch, manuelle Deklaration

möglich

Fläche schließen

Fläche

Elterngeometrie keines

Aufmaßfläche Fläche

Abstandswerte keines

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Lösungsblatt 3.6: Volumenkörper erstellen

a) Der äußere Körper wird über eine Welle erzeugt. Die Skizze der Welle sollte eine Mittellinie beinhalten. Die Skizze der Bohrung wird auf der linken Teilfläche der Welle erstellt. Der Bohrungsmittelpunkt kann konzentrisch zur Randkurve der linken Teilfläche gesetzt werden. Alle weiteren Einstellungen werden über die Parameter der Bohrung vorgenommen.

Zusammengesetzter Volumenkörper 1

b) Der äußere Körper wird über einen Block erzeugt. Die Subtraktion des inneren Körpers erfolgt über eine Tasche. Die Skizze der Tasche kann auf der Deckfläche des Blockes erstellt werden. Die Tasche sollte aus dem Block herausstehen und nicht direkt auf dem Rand des Blockes enden.

Zusammengesetzter Volumenkörper 2

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Lösungsblatt 3.7: Parameter einer Ausformschräge

Ausformschrägen

einseitig [ X ] zweiseitig [ ] einseitig [ X ] zweiseitig [ ]

einseitig [ ] zweiseitig [ X ] einseitig [ ] zweiseitig [ X ]

einseitig [ X ] zweiseitig [ ] einseitig [ X ] zweiseitig [ ]

Ausformrichtung: Vertikale

NE: Neutrales Element

NK: Neutrale Kurve

RL: Reflektionslinie

TE: Trennelement

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Lösungsblatt 3.8: Ausformschräge erzeugen

a)

Volumenkörper 1 mit Ausformschräge

Schritt 1: Ausgangskörper

Schritt 2: Konstante Ausformschräge mit Option „Auswahl nach

neutraler Teilfläche“ (Deckfläche)

b)

Volumenkörper 2 mit Ausformschräge

Schritt 1: Block (Breite 40 mm) + Kantenverrundung R5

Schritt 2: Extrusionsfläche mit R0,1 (siehe Abschnitt 3.5.4.5)

Schritt 3 a: Erweiterte Ausformschräge (übergeordnet abhängig)

Schritt 3 b: Ergebnis

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Lösungsblatt 3.9: Parameter einer Verrundung

Kantenverrundung

Ausgangszustand Ergebnis

Flächenverrundung mit Radius

Ausgangszustand Ergebnis

BE: Begrenzendes Element (alle automatisch ermittelt)

ET: Entfallende Teilfläche (nicht vorhanden)

VO: Verrundungsobjekt

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Lösungsblatt 3.10: Verrundung erzeugen

Verrundeter Volumenkörper 1

Schritt 1: Ausgangskörper

Schritt 2: Drei-Tangenten-Verrundung

Schritt 3: Konstante Kantenverrundung

Schritt 4: Konstante Kantenverrundung

Verrundeter Volumenkörper 2

Schritt 1: Ausgangskörper

Schritt 2: Konstante Kantenverrundung mit

aktivierter Eckenverrundung

Schritt 3: Variable Kantenverrundung

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Lösungsblatt 3.11: Fase erzeugen

a)

Parameter Inhalt

Elterngeometrie

eine oder mehrere Kanten

Faseninformation

Länge und Winkel, zwei Längen

Orientierung

Seite der Kante

b)

Schritt 1 Schritt 2

Block (60 x 80 x 20 mm) Fase (15 x 5 mm)

Schritt 3 Schritt 4

Konstante Kantenverrundung (R20) Fase (15 mm x 45°)

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Lösungsblatt 3.12: Parameter einer Operation „Trennen“ und „Fläche integrieren“

a)

Operation Parameter Geometrische Voraussetzungen

Trennen

Fläche integrieren („Körper schneiden“: an)

Elterngeometrie, Orientierung

Die Elterngeometrie muss den zu beschneidenden Volumenkörper vollständig trennen und darf im verwendeten Teilbereich

keine Lücken oder Löcher aufweisen.

Fläche integrieren („Körper schneiden“: aus)

Elterngeometrie, Orientierung

Die Flächenränder der Elterngeometrie müssen auf der Oberfläche des zu

verändernden Volumenkörpers liegen.

b)

Szenario Operation möglich? Grund

Trennen

Fläche integrieren („Körper schneiden: an)

Fläche integrieren

(„Körper schneiden: aus)

Die Fläche hat ein Loch, das sich innerhalb des Volumenkörpers

befindet.

Trennen

X

Fläche integrieren („Körper schneiden: an)

X

Fläche integrieren

(„Körper schneiden: aus)

Die Fläche teilt den Volumenkörper in zwei Hälften.

Die Randkurven der Fläche befinden sich allerdings nicht auf

der Oberfläche des Volumenkörpers.

Trennen

Fläche integrieren („Körper schneiden: an)

Fläche integrieren („Körper schneiden: aus)

Die Fläche teilt den Volumenkörper nicht in zwei Hälften.

Die Randkurven der Fläche befinden sich nicht auf der

Oberfläche des Volumenkörpers.

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Lösungsblatt 3.13: Gewinde erzeugen

a)

Parameter Inhalt

Elterngeometrie

Seitenfläche (rund), Begrenzungsfläche

Gewindeinformation

Durchmesser, Tiefe und Steigung

Orientierung

Seite der Begrenzungsfläche

b)

Schritt 1 Schritt 2

Welle erzeugen Gewindeoperation (40x40x1) anbringen

Schritt 3 Schritt 4

Tasche abziehen Durchgangsbohrung inkl. Gewinde (M16)

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Lösungsblatt 3.14: Schalenelement erzeugen

a)

Parameter Inhalt

Elterngeometrie

Teilflächen des auszuhöhlenden Volumenkörpers, an denen eine Öffnung besteht

Zusatzaufmaßfläche

Teilflächen des auszuhöhlenden Volumenkörpers, an denen eine eigene Wandstärkeninformation aufgebracht ist

Wandstärkeninformation

Wandstärke des Schalenelementes, definiert über zwei Abstände zu den Teilflächen des auszuhöhlenden Volumenkörpers

b)

Schritt 1 Schritt 2

Block erzeugen (80 x 60 x 40 mm) Konstante Kantenverrundung (R20)

Schritt 3 Schritt 4

Schalenelement (5 mm, Zusatzaufmaß 10 mm) Bohrung (D20)

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Lösungsblatt 3.15: Aufmaß erzeugen

a)

Parameter Inhalt

Elterngeometrie

Teilflächen des zu verändernden Volumenkörpers, an denen ein Aufmaß besteht

Pauschaler Aufmaßwert

Wert des Aufmaßes an den Teilflächen der Elterngeometrie

Zusatzaufmaßfläche

Aufmaßwert und Teilflächen des zu verändernden Volumenkörpers, an denen ein Aufmaß besteht, das vom pauschalen Aufmaßwert abweicht

b)

Schritt 1 Schritt 2

Block (80 x 80 x 40 mm) Tasche und Kantenverrundung (R5)

Schritt 3 Schritt 4

Tasche und Kantenverrundung (R5) Aufmaß (10 mm) an zwei Teilflächen

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Lösungsblatt 3.16: Teilfläche ersetzen und entfernen

a)

Parameter Inhalt

zu entfernendes Element Teilfläche ersetzen zu ersetzende Teilfläche des Volumenkörpers

Teilfläche entfernen zu entfernende Teilfläche(n) des Volumenkörpers

Begrenzungsinformation Teilfläche ersetzen neue Teilfläche

Teilfläche entfernen alle Teilflächen, die das zu entfernende Element umfassen

Orientierung Teilfläche ersetzen Seite der ersetzten Fläche (zeigt zum Material hin)

Teilfläche entfernen keine

b)

Schritt 1 Schritt 2

Geometrie erzeugen und kopieren Verrundungen entfernen

Schritt 3 Schritt 4

Teilfläche durch Ebene ersetzen Kantenverrundungen (R2) anbringen

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Lösungsblatt 3.17: Drehen und Verschieben erzeugen

a)

Parameter Inhalt

Führungselement

Linie oder Kante (Drehen)

Linie, Kante, Ebene bzw. planare Fläche, zwei Punkte oder Vektor (Verschieben)

Änderungsinformation

Winkel (Drehen)

Abstand (Verschieben)

b)

Szenario Aussage Beurteilung

Wahr Falsch

„Drehen“ dreht den Volumenkörper „Block.1“

X

„Drehen“ dreht nicht den Körper „Hauptkörper“.

X

„Drehen“ dreht nur den Volumenkörper „Tasche“.

X

„Drehen“ dreht die beiden Volumenkörper „Block.1“ und „Block.2“.

X

„Drehen“ dreht den Volumenkörper „Block.1“, die Kantenverrundung und die Tasche.

X

„Verschieben.1“ verschiebt auch den Volumenkörper „Block.1“

X

„Verschieben.1“ verschiebt den Volumenkörper „Block.2“ und die Tasche.

X

„Verschieben.2“ verschiebt nur den Körper „Körper.1“.

X

„Verschieben.2“ verschiebt nur den Volumenkörper „Block.1“ und die Kantenverrundung.

X

„Verschieben.2“ verschiebt auch den gesamten Körper „Körper.1“.

X

Der Volumenkörper „Block.2“ wird durch „Verschieben.2“ ein zweites Mal verschoben.

X

Das Führungselement von „Verschieben.2“ sind zwei Punkte.

X

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Lösungsblatt 3.18: Skalieren, Symmetrie und Spiegeln erzeugen

a)

Parameter Inhalt

Skalieren Punkt, planare Fläche oder Ebene

Symmetrie Punkt, Linie, planare Fläche oder Ebene

Führungselement

Spiegeln planare Fläche oder Ebene

Skalieren Skalierungsfaktor

Symmetrie keine

Änderungsinformation

Spiegeln keine

b)

Schritt 1 Schritt 2

Block (40 x 30 x 20 mm) Kantenverrundungen (R10 und R5)

Schritt 3 Schritt 4

Bohrung (D8, profilgesenkt, 5 mm, 90°) 2 x Spiegeln

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Lösungsblatt 3.19: Kreis-, Rechteck- und Benutzermuster erzeugen

a)

Parameter Inhalt

Kreismuster ein oder mehrere Volumenkörper und Operationen

Rechteckmuster ein oder mehrere Volumenkörper und Operationen

Eltern- geometrie

Benutzermuster ein oder mehrere Volumenkörper und Operationen

Kreismuster Zylinderfläche, Ebene, Linie oder Kante

Rechteckmuster Ebene, Linie oder Kante

Führungs- element

Benutzermuster Punkte einer Skizze

Kreismuster Exemplare, Abstand, Winkel + globale Einstellungen

Rechteckmuster Exemplare, Abstand, Länge + globale Einstellungen

Vervielfältigungs- information

Benutzermuster implizit durch Skizze + globale Einstellungen

b)

Schritt 1 Schritt 2 Schritt 3

Welle erzeugen Bohrung (planeingesenkt) Kreismuster (Vollständiger Kranz)

Schritt 4 Schritt 5

Bohrung (normal, mit Gewinde) Rechteckmuster (zwei Richtungen, eine Deaktivierung)

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Lösungsblatt 3.20: Konstruktionsbaum ordnen

Ausgangssituation:

Konstruktionsbaum Abhängigkeitsnetz

Ergebnis:

Skizze des optimierten Konstruktionsbaumes

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Lösungsblatt 4.1: CATIA-Datenmodell und Abhängigkeitsketten

a)

b)

Interne Abhängigkeitsketten

Element Abhängigkeit

Seitenfläche.1 Kurve.1

Seitenfläche.2 Kurve.2

Deckfläche Begrenzungselement.1

Bodenfläche Begrenzungselement.2

Kante.1 Seitenfläche.1 + Seitenfläche.2

Scheitelpunkt.1 Kante.1 + Faktor 1

Scheitelpunkt.2 Kante.1 + Faktor 0

c)

Die konstante Kantenverrundung wäre von der Kante und den Seitenflächen unmittelbar abhängig, da diese ihre Elterngeometrie bzw. deren Stützflächen sind (vgl. Abschnitt 3.6.2). Die Boden- und Deckfläche würden als Limit-Flächen zum automatischen Beschnitt der Verrundungsfläche verwendet. Die Scheitelpunkte würden nicht in die Verrundungsdefinition einfließen.

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Lösungsblatt 4.2: Strukturierung eines Volumenmodells

a) Rohteil eines Dreipunktlenkers

b) Luftkanal

In beiden Fällen ist nur eine Dekomposition notwendig, kein Schnitzen.

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Lösungsblatt 4.3: Steuergeometrie eines Volumenmodells

a)

3D-Geometrie „Luftkanal“ Maße

Name Hauptmaß Nebenmaß

Luftkanal, obere Fläche X

Flanschränder, Innenseiten X

Flanschboden, innen X

Flanschbreite X

Innenradius, waagerecht X

Luftkanal, untere Fläche X

Luftkanal, Wandstärke X

Schräge des Kanals X

Innenradius, Kanal X

b)

Schritt 1 Schritt 2

Parallelebenen zum Ursprung Parameter der Haupt- und Nebenabmessungen

Schritt 3 Schritt 4

Block erzeugen (Typ: „Bis Ebene“; Linien der Skizze kongruent zu den Ebenen setzen)

Operationen anbringen (Maße über Beziehungen mit den Parametern verknüpfen)

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Lösungsblatt 4.4: Strukturierung eines Körpers und Auswahl der Volumenkörper

Fallbeispiele Prinzipien Ja Nein

Dekomposition und Schnitzen X

Einfachheit X

Operation X

Begründung:

• keine Aufteilung in weitere Volumenkörper möglich (+)

• Volumenkörper nur sinnvoll über Loft abbildbar (+)

• keine Verrundung in der Kontur (+)

Dekomposition und Schnitzen X

Einfachheit X

Operation X

Begründung:

• Einbuchtung wäre über Tasche realisierbar (-)

• Block ist einfachste Lösung (+)

• keine Verrundung in der Kontur (+)

• Ausformschräge über Operation (+)

Dekomposition und Schnitzen X

Einfachheit X

Operation X

Begründung:

• Einbuchtung über negativen Körper (+)

• Rille könnte durch Tasche ersetzt werden (-)

• Verrundung in der Kontur (-)

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Lösungsblatt 4.5: Aufbau einer Kontur

a)

Prinzip der Scharfkantigkeit Prinzip der Ausgliederung

• keine Verrundungen in der Kontur

• keine Fasen in der Kontur

• nur große Funktionsradien erlaubt

• Verrundungen oder Fasen werden als Operation am Volumenkörper ausgegliedert

• jede Detaillierung erhält eine eigene Kontur mit einem eigenen Volumenkörper

b)

Volumenkörper 1 Volumenkörper 2

Details:

Gestrichelte vordere Kontur

Grund:

Die Kontur liegt in der Ecke des Grundkörpers. Es ist Ermessenssache, ob hier eine eigene Kontur verwendet wird.

Details:

Gestrichelte hintere Kontur

Grund:

Die Kontur bildet einen großen Funktionsradius ab, der durch eine Verrundung nicht erstellt werden kann, und ersetzt eine komplette Teilfläche des Grundkörpers.

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Lösungsblatt 4.6: Definition einer Ausformschräge

a)

Anzahl der möglichen Parameter Art der Ausformoperation

Wenige Konstante Ausformschräge

Ausformschräge mit Reflektionslinie

Viele Variable Ausformschräge

Erweiterte Ausformschräge

b)

Bevorzugt sollte eine konstante Ausformschräge verwendet werden.

Die Anzahl der Teilflächen kann minimiert werden, indem folgende Automatismen ausgenutzt werden:

• Suchen von tangentenstetigen Teilflächen

• Automatische Definition der auszuformenden Teilflächen über das neutrale Element

c)

Geometrie Konstruktionsbaum

Parameter:

• Grundblock: Deckfläche des Grundblockes (Neutrales Element) + Automatische Suche

• Tasche: Deckfläche des Grundblockes (Neutrales Element) + 3 Seitenflächen der Tasche

• Aufsatz: Deckfläche des Aufsatzes (Neutrales Element) + Automatische Suche

Hinweis: Die Tasche und der Grundblock könnten auch in einem Schritt ausgeformt werden. Allerdings wür-den dadurch die Verrundungen an mathematischer Stabilität verlieren, da diese der gemeinsamen Ausform-schräge und der Tasche im Konstruktionsbaum folgen müssten.

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Lösungsblatt 4.7: Definition einer Verrundung oder Fase

a)

Prinzip Kennzeichen

Frühzeitigkeit - Eine Verrundung oder Fase folgt direkt auf den Volumenkörper.

- Ist der Volumenkörper ausgeformt, folgt die Operation direkt auf die Ausformoperation.

Minimalität - Es kommt eine möglichst einfache Funktion mit wenigen Parametern zum Einsatz.

- Mittel:

o Automatische Fortsetzung einer Kante nutzen

o Kanten nachvollziehbar gruppieren (z.B. vertikal, horizontal)

o Konstante Kantenverrundung oder Drei-Tangenten-Verrundung bevorzugen

b)

Geometrie Konstruktionsbaum

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Lösungsblatt 4.8: Integration einer Fläche

a)

Analysefunktion Geprüfter Sachverhalt

Schaltfläche Name

Flächenkrümmungsanalyse Krümmungen einer Fläche oder eines Flächenverbandes entlang der Hauptrichtungen

Begrenzung erzeugen Optische Kontrolle des Verlaufs der Randkurven einer Fläche oder eines Flächenverbandes auf Lücken,

Löcher oder Überlappungen

Krümmungsanalyse mit Stacheln Krümmung der Randkurven einer Fläche oder eines Flächenverbandes

b)

Kriterium Fläche Flächenverband

Hohe Güte Niedere Güte Hohe Güte Niedere Güte

Abstandsfläche möglich Ja Nein Ja Nein

Zusammenbauen möglich Kriterium nicht anwendbar Ja Nein

Knicke Nein Ja keine Aussage möglich

Löcher u. Lücken Nein Ja Nein Ja

Überlappungen Kriterium nicht anwendbar Nein Ja

Exakt auf Maß Nein Ja Nein Ja

c)

V5-Element Position im Konstruktionsbaum

Früh Spät

Flächenbasierter Volumenkörper X

Operation „Fläche Trennen“ X

Skizzenbasierter Volumenkörper (Begrenzungselement) X

Operation „Fläche integrieren“ X

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Lösungsblatt 4.9: Ändern einer Geometrie

a)

Art des Änderns Vorteile Nachteile

Löschen und Neuerstellen - Datenstruktur braucht nicht bekannt zu sein

- einfach

- hoher Zeitaufwand

- intensiver Eingriff in das Abhängigkeitsnetz eines Volumenmodells

Ändern eines Parameters - sehr schnelle Änderung - Voraussetzung ist vollständige Parametrisierung

- nur maßliche Änderungen möglich

In der Praxis wird ein Mittelweg zwischen beiden Arten des Änderns beschritten.

b)

Änderungsvorgang Kennzeichen und Ablauf

Maßliche Änderung - Geometrieelement suchen

- Abmessung, Begrenzungselement oder Parameter ändern

Löschen einer Teilgeometrie - Geometrieelemente suchen

- Abhängigkeitsnetz prüfen

- zu löschende Teilgeometrie isolieren

- Teilgeometrie löschen

Ergänzen einer Teilgeometrie - zu ändernden Körper suchen oder eventuell einen Körper ergänzen

- Volumenkörper nach dem Prinzip des parallelen Ergänzens einfügen

- eventuell Operationen erweitern

c)

Die Skizze, der Volumenkörper und die Verrundung des Schraubdoms besitzt keine Verknüpfung zu den übrigen Geometrieelementen des Volumenmodells, ausgenommen den Ursprungselementen und der Steuergeometrie.

Das Abhängigkeitsnetz ist änderungsfreundlich gegliedert, da die einzelnen Geometrieeinheiten unterein-ander keine direkte Verknüpfung haben. Eine Verknüpfung ist nur durch die Steuergeometrie und die Opera-tionen gegeben, welche die Geometrieeinheiten miteinander verbinden.

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Lösungsblatt 5.2: Konzeptphase

a)

Konstruktionsbaum Aussage Wahr Falsch

Der Deckel besitzt eine Assoziativität zum Behälter. X

Es liegt ein Wurzelkontext und kein minimaler Kontext vor. X

Der Baum ist definitiv unvollständig abgebildet. X

Der Deckel besitzt eine Assoziativität zum Behälter. X

Es liegt ein Wurzelkontext und kein minimaler Kontext vor. X

Der Baum ist definitiv unvollständig abgebildet. X

Der Deckel besitzt eine Assoziativität zum Behälter. nicht eindeutig

Es liegt ein Wurzelkontext und kein minimaler Kontext vor. X

Der Baum ist definitiv unvollständig abgebildet. X

Der Deckel besitzt eine Assoziativität zum Behälter. X

Es liegt ein Wurzelkontext und kein minimaler Kontext vor. X

Der Baum ist definitiv unvollständig abgebildet. X

b)

c)

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Lösungsblatt 5.3: Detaillierungsphase, Vorserie und Serie

a)

Konzept Detaillierung

Geometrie Baum

Detail V5-Element Körper

Name Neu?

Lasche Block Innenflansch nein

Verrundung 1 Kantenverrundung Auflage nein

Klips 1 Block Außenbecher nein

Verrundung 2 Kantenverrundung Außenbecher nein

Klips 2 Block Schrägnut nein

Ausformschräge Ausformschräge Außenflansch nein

Verrundung 3 Kantenverrundung Außenflansch nein

b)

Vor dem Löschen ist im Abhängigkeitsnetz zu kontrollieren, ob von der Auflage andere Geometrieeinheiten des Volumenmodells abhängen. Gegebenenfalls wird die Auflage isoliert. Anschließend wird der gesamte

Körper „Auflage“ aus der Innengeometrie gelöscht.

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Lösungsblatt 5.4: Spezifische Prozesskette

a)

Prozesskette Struktureinheiten

Name Marke

Guss- oder Schmiedeteil Rohteil Rohteiloberseite

Rohteilunterseite

Werkzeug Oberform

Unterform

Spritz- oder Druckgussteil Gussteil Innenhaut

Außenhaut

Schieberdetail

Werkzeug Auswerferseite

Düsenseite

Schieber

Schweißbaugruppe Baugruppe

Bauteile

Spanend bearbeitetes Bauteil Drehbearbeitung

Fräsbearbeitung

Bohrbearbeitung

b)

Gießen und Schmieden: Schemabilder 5.10 bis 5.12

Spritz- und Druckgießen: Schemabilder 5.15 bis 5.18

Schweißen: Bild 5.19

Zerspanen: Schemabilder 5.22 und 5.23 bzw.

Tabelle 5.9