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Folie 1Benedetto | Mechatronik / Maschinenelemente
Mechatronik/Maschinenbau
Bauteile
Folie 2Benedetto | Mechatronik / Maschinenelemente
Bauteile - Inhalt
• Grundlagen
• Mechanische Bearbeitung
• Gußteile
• Schweißbauteile
• Blechteile
Folie 3Benedetto | Mechatronik / Maschinenelemente
Grundlagen
Skizzen so einfach wie möglich
Skizzen sollen nach Möglichkeit nur die Geometrie enthalten, die auch wirklich benötigt wird. Verrundungen und Fasen lassen sich einfacher direkt am Körper anbringen.
Folie 4Benedetto | Mechatronik / Maschinenelemente
Grundlagen
Folie 5Benedetto | Mechatronik / Maschinenelemente
Grundlagen
Abstände bemaßen
Mit dem Bemaßen von Abständen gegenüber Längen kann man sich unnötige Fehlermeldungen ersparen. Wird ein längendefiniertes Element getrimmt, kommt immer eine Warnung, dass ein Element dessen Länge bestimmt ist nicht getrimmt werden kann und dazu die Frage, ob es zum Abstandsmaß verändert werden soll. Bei Bestätigung bleibt der Endpunkt einer Linie mit dem Maß erhalten und die Linie entsprechend der Auswahl getrimmt.
Folie 6Benedetto | Mechatronik / Maschinenelemente
Grundlagen
Geometrie der Skizze auf Skizzenachsen oder definierte Bezüge beziehen
Für die eindeutige Bestimmung der Geometrie, muss diese zu Referenzelementen bemaßt werden. Wird innerhalb der Skizzedas richtige Bezugssystem verwendet kann die Skizze rasch umpositioniert werden, ohne dass Bezüge (Referenzen) verloren gehen
Folie 7Benedetto | Mechatronik / Maschinenelemente
Grundlagen
Skizzen immer vollständig bestimmen
Damit sich bei Änderungen keine ungewollten Verschiebungen innerhalb einer Skizze ergeben ist es notwendig alle Skizzen immer vollständig zu bemaßen. Wichtig ist, dass dabei die Endpunkte von Achsen und auch die Hilfsgeometrie nicht vergessen wird.
Folie 8Benedetto | Mechatronik / Maschinenelemente
Grundlagen
Skizzen in geometrische Sets oder als eigenständige Features
Skizzen sind im Strukturbaum immer dem jeweiligen Featurezugeordnet. Beim Bearbeiten einer in einem Feature verwendeten Skizze wird diese in Bearbeitunggesetzt und das Feature als nicht vorhanden dargestellt.Befindet sich die Skizze in einem geometrischen Set außerhalbdes zu bearbeitenden Körpers, bleibt die Darstellung des Körpers wie ohne Änderung vorhanden. Dies erleichtert die Änderung, da die Orientierung bei komplexen Teilen erhaltenbleibt.
Folie 9Benedetto | Mechatronik / Maschinenelemente
Grundlagen
Parameter, Bezüge, Bedingungen verwenden
Durch den Einsatz von Parametern kann das Modell einfach geändert werden. Parameter sind Variable denen ein Wert zugeordnet wird. Jeder Wert im Modell kann durch einen Parameter ersetzt werden.Parameter sind sparsam einzusetzen, die Benennung ist eindeutig zu wählen.Für Skelett und Parameter gilt: konsequent einsetzen für das gesamte Modell.
Auch Formeln in Bemaßungen konsequent einsetzen.
Folie 10Benedetto | Mechatronik / Maschinenelemente
Grundlagen
Parameter, Bezüge, Bedingungen verwenden
Bemaßungen sollen immer auf Bezüge orientiert werden. Dadurch lassen sich zusammenhänge leichter steuern.
Wenn es möglich Ist sollen Bedingungen eingesetzt werden.
Folie 11Benedetto | Mechatronik / Maschinenelemente
Mechanische Bearbeitung
Aussengeometrie erzeugen
Sinnvoll ist es zuerst die Aussengeometrie zu erzeugen und erst anschließend die Bohrungen bzw. Durchbrüche zu gestalten.
Folie 12Benedetto | Mechatronik / Maschinenelemente
Mechanische Bearbeitung
Struktur
Bei der Erzeugung der Aussengeometrie ist es nicht notwendig bzw. unüblich, vom Rohteil auszugehen, sondern es wird die grobe Struktur des Bauteils gemacht.
Folie 13Benedetto | Mechatronik / Maschinenelemente
Mechanische Bearbeitung
Durchbrüche erzeugen
Werden Durchbrüche oder Materialentfernungen gemacht, soll die Bemassung entweder auf die Aussenhülle referenziert oder ein Bezug geschaffen werden.Die Referenzierung „bis zum nächsten“ oder „bis zum letzten“ soll vermieden werden.Besser ist es hier eine Fläche abzuleiten (0 – Versatz oder Länge) und bis zu dieser zu referenzieren oder direkt auf die Fläche.
Folie 14Benedetto | Mechatronik / Maschinenelemente
Mechanische Bearbeitung
„Pick and place“ Elemente
Diese sollten erst am Ende des Bauteils angeordnet werden um eine leichtere Änderung zu bewerkstelligen.Des Weiteren wird somit die Fehlervermeidung erhöht, da es nicht möglich ist auf diese Elemente zu referenzieren.Rundungen und Fasen sollten nicht in einem Element zusammengefasst werden, sondern als Funktionsgruppen gewählt werden.Bei durchdringenen Elementen wie Rippen oder Schalen muss auf den stabilen Aufbau der umschließenden Geometrie geachtet werden.
Folie 15Benedetto | Mechatronik / Maschinenelemente
Mechanische Bearbeitung
Große Bauteile
Bei sehr großen Bauteilen – vor allem bei Gußstücken – ist es oft zweckmäßig diese als Baugruppe zu definieren und einzelne Referenzbauteile einzubauen.Diese werden dann in einem Gesamtteil mit Publizier- und Kopiergeometrien zusammengefasst.In Programmen mit „Boolschen Operatoren“ ist dabei die Strukturanordnung ähnlich einer Baugruppe aufzubauen.
Diese Vorgehensweise ist ab ca. 200 Features sinnvoll.
Folie 16Benedetto | Mechatronik / Maschinenelemente
Mechanische Bearbeitung
Folie 17Benedetto | Mechatronik / Maschinenelemente
Gußteile
Allgemein
Viele Wege führen nach Rom!!
Am einfachsten und sinnvollsten ist die Definition über eine Gußbaugruppe.Dabei ist die einfache Referenzierung und auch die Komplettierung, mit Rohteil, Fertigteil und Kernen (Schiebern)Von Vorteil.Bei Programmen, die „Bool‘sche Operationen“ zulassen besteht auch die Möglichkeit der Konstruktion in einem Teil.
Folie 18Benedetto | Mechatronik / Maschinenelemente
Gußteile
Der parametrische Aufbau und die Assoziativität zwischen den Komponenten erleichtert das Editieren während des Konstruktionsprozesses erheblich, und führt letztendlich zu einer Steigerung der Produktivität im Konstruktionsprozess.
Vor Beginn der Konstruktion sei auf die Einstellung Verknüpfung mit ausgewähltem Objekt beibehalten (Keep Link with selected object) verwiesen, die unbedingt aktiviert werden muss.(Tools/Optionen/Infrastruktur/Teileinfrastruktur/Allgemein) falls nicht mit Verknüpfungen konstruiert wird.Auch unter Teileinfrastruktur im Register Anzeige unter Geometrie befindet sich die Einstellung Nur der aktuell in Bearbeitung befindliche Volumenkörper, (Only the current operated solid), die für diese Beispiele aus Gründen der Übersichtlichkeit ebenfalls aktiviert wurde.
Allgemein
Folie 19Benedetto | Mechatronik / Maschinenelemente
Gußteile
Beispiel
Folie 20Benedetto | Mechatronik / Maschinenelemente
Gußteile
In der Hauptbaugruppe sollten grundsätzlich keine Bauteile einzeln verbaut werden, sondern in Unterbaugruppen (Modulbaugruppen) angeordnet werden. Der Vorteil dieser Arbeitsweise ist der, dass das Auffinden von Bauteilen und die Handhabung des Modellbaumes optimiert werden. Weiters können Unterbaugruppen parallel bearbeitet werden und das Austauschen von gesamten Modulen ist ebenfalls einfacher.
Baugruppe
Folie 21Benedetto | Mechatronik / Maschinenelemente
Gußteile
Im Vorhinein ist aber folgendes zu beachten:
•Grundstruktur der Gesamtbaugruppe muss bekannt
sein.
•Module sollen funktionsgerecht sein.
•In jeder Baugruppe muss ein Skelett vorhanden sein.
•Es soll auf jeden Fall vermieden werden, dass
Einzelteile in der obersten Hierarchie verbaut werden.
Baugruppe
Folie 22Benedetto | Mechatronik / Maschinenelemente
Gußteile
In einem Skelett sollen grundsätzlich nur Referenzen für Hauptabmaße und Einbaureferenzen vorhanden sein. Es ist wichtig, die benötigten Referenzen in der Hierarchie soweit unten
als möglich anzusiedeln. Damit wird erstens eine Fehlerquelle eliminiert und zweitens kann die
Regenerierungsdauer vermindert werden, da weniger Ebenen beachtet werden.
Baugruppe
Folie 23Benedetto | Mechatronik / Maschinenelemente
Gußteile
Baugruppe
ReferenzierungshierarchieUm die Zeitdauer des Regeneriervorgangs zu verkürzen, ist es sinnvoll, Referenzen dort zu erstellen, wo sie benötigt werden. Um die Unabhängigkeit von Modulen zu garantieren, müssen Referenzen zwischen Modulskeletten vermieden werden. Dadurch wird die Weiterverwendung bzw. das Austauschen von einzelnen Modulen vereinfacht. Nachteilig ist, dass Bezüge doppelt erzeugt und gewartet werden müssen.
Referenzen dürfen nur in eine Richtung und nur in die nächste Ebene weitergegeben werden! (Sonderfall ist die Verwendung von Externen Kopiergeometrien.
Folie 24Benedetto | Mechatronik / Maschinenelemente
Gußteile
Folie 25Benedetto | Mechatronik / Maschinenelemente
Schweißteile
Skelettteil einer Schweissbaugruppe (X – Schlitten einer Werkzeugmaschine – 3000 x 1500 x1700 mm; ~ 1500 kg)
Allgemein
Folie 26Benedetto | Mechatronik / Maschinenelemente
Schweißteile
Wann Biegen – wann Schweißen?
Bei der Erstellung von Schweißbaugruppen treten meist die Probleme auf, das Aufgrund einer späteren Bearbeitung der Baugruppe als ganzes, die Teile kleiner gehalten sind, als das Fertigmaß der Baugruppe ist.
Allgemein
Grundsätzlich ist die Konstruktion der Einzelteile und der Zusammenbau in einer Baugruppe ohne entsprechende Bindung von Referenzen untereinander zu vermeiden.
Folie 27Benedetto | Mechatronik / Maschinenelemente
Schweißteile
Darstellung der schlechten Zuordnung der Seiten bei einem Flächenmodell
Flächenmodel
Folie 28Benedetto | Mechatronik / Maschinenelemente
Schweißteile
Solidmodel
Vorteil: Skelett entspricht tatsächlichem Teil und kann ehest eingebaut bzw. für FEM verwendet werden.
Folie 29Benedetto | Mechatronik / Maschinenelemente
Schweißteile
Erzeugen eines Bleches durch anbinden an die Kopiergeometrie
Solidmodel
Maße an Kontur
Ausgerichtet
Folie 30Benedetto | Mechatronik / Maschinenelemente
Schweißteile
Folie 31Benedetto | Mechatronik / Maschinenelemente
Blechteile
Um eine gemeinsame Darstellung von abgewickeltem und gebogenem Blechteil auf der Zeichnung zu ermöglichen, ist eine Baugruppe zu erstellen, in der Skelett und Blecheinzelteil eingebaut sind. Von dieser Baugruppe sowie vom Blecheinzelteil werden die vereinfachten Darstellungen MASTER und PLATINE definiert werden.
Nachdem das Blechteil fertig modelliert wurde, ist ein Abwicklungs-KE und anschließend wieder ein Rückbiegungs-KE zu erzeugen. In der Vereinfachten Darstellung MASTER sind alle KE´s einzuschließen, in der V.Darst. PLATINE ist das letzte Rückbiegungs-KE auszuschließen (siehe Grafik). Erzeugung der vereinfachten Darstellungen im Einzelteil analog zu Baugruppen.
In den vereinfachten Darstellungen ist das Blecheinzelteil entweder auf MASTER oder PLATINE auszuwechseln (siehe Grafik). Diese können dann in der Zeichnung für die Ansichtenerzeugung ausgewählt werden.
Ist für die Erstellung des Blechteiles ein Sickenwerkzeug notwendig, so ist dieses wie ein Referenzteil zu benennen und in die Baugruppe einzubauen. Es ist aber darauf zu achten, dass dieses Sickenwerkzeug in den vereinfachten Darstellungen ausgeblendet ist.
Folie 32Benedetto | Mechatronik / Maschinenelemente
Blechteile
V. Darst. MASTERV. Darst. PLATINE
Folie 33Benedetto | Mechatronik / Maschinenelemente
Blechteile