KL Teil1 Einfuehrung_SS15

Prof. Dr. Helen Leemhuis 07.05.2015 1 von 31 Seiten

Konstruktionslehre

SU 1: Einfhrung

Helen Leemhuis

Studium: Maschinenbau

TU Berlin

Mercedes Benz Stuttgart

Paris

IPK Berlin

Arbeitsplanung CAD

Daimler Chrysler

Forschung Berlin

MTU Airbus

Mercedes

Chrysler

TFH Berlin FH Brandenburg

HTW Berlin

Prof. Leemhuis 07.05.2015 2 von 31 Seiten

Stellung der Konstruktion im Produktlebenszyklus


In der Konstruktion Werden ca. 70 % der Fertigungskosten festgelegt

klausurrelevant!!

Inhalt Was wird konstruiert

Kenntnisse: Maschinenelemente

Wie wird konstruiert

Kenntnisse: Technisches Zeichnen

Womit wird konstruiert

Kenntnisse: CAD

Wofr wird konstruiert Funktion

Wie wird es gefertigt Wie wird es montiert Wie wird es geprft ..

Themen in Konstruktionslehre

Baugruppe: Drossel Baugruppe

Zusammenbau

Bauteile Dse Flansch Eckdruckentnahme Schraube

Formelemente Bohrung Gewinde Nut

Maschinenelemente Teile allgemein

Wellen, Achsen Getriebe Lager Verbindungselement

Teile speziell Drossel

Montage / bergnge Toleranzen Passungen

Maschinenauslegung

Kos

ten



Prof. Dr. Leemhuis 07.05.2015 5 von 31 Seiten

Beispiele Ansichten

Schnitte

Technisches Zeichnen Normung

Darstellung 3D / 2D Ansichten

Schnitte

.

Linienarten

Inhalt Was wird konstruier



Konstruktonsablauf, Parametrische Konstr. Technisches

Zeichnen

Womit wird konstruiert Kenntnisse: CAD



Kos

ten


Prof. Dr. Leemhuis 07.05.2015 6 von 31 Seiten

Inventor 2D

3D

CAD- 3D Inventor

Modellierung Bauteile Baugruppen

Konstruktions-unterlagen

Zeichnungen Animationen Montageanleitung ..

Inhalt Was wird konstruier



Konstruktionsablauf Kenntnisse CAD,

Technisches Zeichnen

Womit wird konstruiert

Kenntnisse: CAD



Kos

ten

Konstruktionslehre

Zu erbringende Leistungen


SU: Konstruktionslehre Prfungsklausur am Semesterende 100 % der Endnote,

b: Konstruktion, 2 Gruppen 14-tgig 0% der Endnote, muss mindestens ausreichend sein

Inventor Modellierungsklausur Bonus bei besonders guter Leistung von =0,3

Konstruktionsprojekt im Team Die bungen sind Pflichtveranstaltungen

Die erfolgreiche Durchfhrung beider Klausuren ist Voraussetzung zum Bestehen der Veranstaltung Konstruktionslehre

bung: Zug 1 Inhalt Vorl.

Donnerstag G1

G2

Donnerstag

1 16.04. 09.04. Modellierung

2 30.04. 23.04. Modellierung

3 14.05. ausfall-> 21.05. 8.30-12.00

07.05.

Zeichnung abl.

4 27.05 21.05.

Rotationskrp.

5 04.06. 8.00-9.30

04.06. 12.00-13.30

CAD-Testat

6 11.06. 18.06. Teamprojekt

7 25.06. 02.07. Teamprojekt

8 09.07. 16.07. Prsentation

Referent 07.05.2015 9 von xx Seiten

Prfung am 23.07. / 28.09.

Literatur Technisches Zeichnen Hoischen: Technisches Zeichnen, Cornelsen. Bttcher/Forberg: Technisches Zeichnen, Teubner. Tabellenbuch Metall Klein: Einfhrung in die DIN Normen Skripte, Vorlesung

CAD Inventor 2014: Gnter Scheuermann - ebook Skripte

Maschinenelemente / Konstruktion Roloff, Matek: Maschinenelemente. Braunschweig: Vieweg Decker: Maschinenelemente. Mnchen: Hanser Khler, Rgnitz: Maschinenteile. Stuttgart: Teubner

Wissens- und Erfahrungsverarbeitung

web-basierte Informations- portale

Zugriff auf Erfahrungen

2D-CAD "elektronische

Zeichenbretter"

3D-CAD Abbildung der realen 3D-Gestalt Beschrnkung auf

Geometrieverarbeitung Parametrik

Feature-Technologie Abbildung von Geometrie

und nicht-geometrischen Informationen

Untersttzung der Engineering Prozesskette

Entwicklung der Technologien im CAx-Umfeld

Tendenzen

Einstieg in Geometrische Modellierung

Geometriemodellierung CSG Constructive Solid Geometry Parametrische Konstruktion Einstieg in Inventor Professional (Autodesk)

(http://students.autodesk.com/) Bitte Inventor Professional 2015 mit

Normteilbibliothek herunterladen


bersicht ber die Datentypen - Geometriemodellierung

Drahtmodell

3D-Modell

Flchenmodell Volumenmodell

CSG Modellierer

B-REP- Modellierer

2 D-Modell 2D-Modell

Drahtmodell Flchenmodell Drahtmodell Flchenmodell

Zellen Modellierer

Hybrid Modellierer

(Constructive SolidsGeometry)

(Boundary Representation)

Quelle DC: Alfred Katzenbach

3-D Volumenmodelle CAD Grundlagen

Quelle DC: Alfred Katzenbach

CSG: Constructive Solid Geometry

Quelle DC: Katzenbach / Ghlich

16

CSG: Constructive Solid Geometry

Modell setzt sich jeweils aus konsistenten Basis-Volumina zusammen (Grundkrper)

Vereinigung ber mengentheoretische Operatoren (Boolesche Operatoren)

Abspeicherung in einem Binren Baum Modell muss stets durchgerechnet werden

17

Binrer Baum

K

B B B B B B

B

B

K

K

K K K

K

Boolesche Operationen

20

Boolsche Operationen (2)


Prinzip des CSG Solids (2) Erzeugen eines CSG Solids

Objekt Weg 1

Weg 2


Prinzip des CSG Solids (1) CSG Bume als arithmetrische Ausdrcke

Quader1 Zylinder1

Zylinder2

Quader2 Modell

Z2 Z2

Z2 Z2

M:((Q1+ Q2)-Z1)-Z2 M:((Q1-Z1)+ Q2)-Z2

M:(Q1 -Z1)+(Q2 -Z2)

Z1

Z1

Z1

Q1 Q1

Q1

Q2 Q2

Q2 M:(Q1+ Q2)-(Z1 +Z2)

Z1 Q1 Q2



Geometriemodellierung CSG Constructive Solid Geometry Parametrische Konstruktion Einstieg in Inventor Professional (Autodesk)


Nur fr Lehrzwecke im Rahmen der Vorlesung Konstruktionslehre der HTW Berlin! Weitere Vervielfltigung nicht gestattet.

Grundlagen der parametrischen Modellierung

Quelle: Abramovici, ITM Bochum, 2005

Skizzen: zweidimensionale Beschreibung der Grobgestalt mit Hilfe von geometrischen Elementen.

Parameter: das Modell, bzw. die Konstruktion kennzeichnende Gren.

Constraints: Beziehungen der Parameter untereinander sowie die Lage der Elemente zueinander (Randbedingungen).

Parametrische Modellierung

Para

met

er

Ski

zzen

Con

stra

ints

25


Grundlagen der parametrischen Modellierung

Quelle: Abramovici, ITM Bochum, 2005

Beruht auf der bidirektionalen Assoziativitt von Geometrie und Mazahlen, realisiert durch eine mathematische Beschreibung des rechnerinternen Modells.

Die Mae und andere geometriebestimmende Gren werden ber Bedingungen und mathematische Beziehungen miteinander verknpft.

Die Bedingungen und Beziehungen werden ber mathematische Formeln ausgedrckt und ber ein Gleichungssystem miteinander verknpft.

Parametrische Modellierung

Bidirektionale Assoziativitt von Geometrie und Bemaung

Para

met

er

Ski

zzen

Con

stra

ints

26


Motivation Parametrik Ziel der parametrischen Modellierung: Erzeugung einer nderungsfreundlichen und mathematisch stabilen Geometrie. Vorteile:

Flexibilitt, von groer Bedeutung besonders in der Gestaltungsphase (sehr viele nderungen notwendig)

Konstruktion von Varianten durch die leichte Modifizierbarkeit von Geometrien (Verhltnis Variantenkonstruktion/Neukonstruktion ist 70/30; vgl. Spur & Krause, 1997)

Mglichkeit der automatischen Generierung von Varianten Das Wissen des Konstrukteurs und die Regeln, die der Konstruktion zugrunde liegen,

werden im Modell festgeschrieben. Einfache Anpassung bestehender Konstruktionen durch Bearbeitung der Parameter Constraints gewhren mehr Sicherheit bei der nderung bestehender Konstruktionen Wiederverwendbarkeit einer Konstruktion bzw. von Teilen der Konstruktion Erfassung und Dokumentation der Konstruktionsabsicht (Design intent) Reprsentation von Ingenieurswissen (Math. Gleichungen, Formeln etc.) Untersttzung der Simulationen und Optimierung von Produktmodellen

27



Geometriemodellierung CSG Constructive Solid Geometry Parametrische Konstruktion Einstieg in Inventor Professional 2014 (Autodesk)

www.students.autodesk.com bitte nur Inventor Professional 2014 herunterladend zusammen mit der Normteilbibliothek


Nur fr Lehrzwecke im Rahmen der Vorlesung und bung Produktgestaltung der HTW Berlin! Weitere Vervielfltigung nicht gestattet. 30

Einstieg in Inventor Professional

Quelle: Inventor Gnter Scheuermann.

Nur fr Lehrzwecke im Rahmen der Vorlesung und bung Produktgestaltung der HTW Berlin! Weitere Vervielfltigung nicht gestattet. 31

Produktmodellierung in 3D-Systemen - 2

Quelle: Inventor ; Gnter Scheuermann.

32

Volumenprimitiva (hier: wie in IGES definiert)


Konstruktionszeichnungen


Kriterien beim technischen Zeichnen


Die Zeichnung ist vollstndig Die Zeichnung ist eindeutig Die Zeichnung ist verstndlich

Normen

Einheitliches Regelwerk zur Zeichnerischen Darstellung Bemaung Materialangaben Bearbeitung und Toleranzen

Normen

Nationale:

DIN: Deutsches Institut fr Normung

GOST: Staatl. Russisches Normungskomitee

ANSI: American National Standards Institute

BSI: British Standards Institution

Internationale:

ISO, DIN ISO: International Organisation fr Standardization

EN, EN ISO, DIN EN: ComiteEuropeenNormalisation

Referent 07.05.2015 35 von 31 Seiten

Ansichten

Ableiten der

Ansichten nach

ISO Projektionsmethode 1

Dokumentiert durch das

Symbol

Darstellung eines Quaders nach ISO

Darstellung eines einfachen Bauteils

Schnittdarstellung

Vollschnitt

Schnittdarstellungen

Unterschiedliche Teile

Unterschiedliche Schraffur Schmale Schnittflchen

Knnen voll geschwrzt werden

Beispiel: Schnittdarstellung

Beispiel: Projektionsmethode I

Beispiel: Projektionsmethode I mit Schnittdarstellung

Linienarten und Strichstrke bei Zeichnungen bis A0

Volllinie (breit, 0.5): Sichtbare Kanten und Umrisse

nutzbare Gewindelnge Volllinie (schmal, 0.25):

Lichtkanten, Ma- und Mahilfslinien, Hinweislinien Schraffuren, Diagonalkreuz Gewindegrund

Strichlinie (schmal, 0.25): Verdeckte Kanten

und Umrisse

Technisches Zeichnen - Linienarten

Strichpunktlinie (breit, 0.5):

Kennzeichnung lokal erforderlicher Oberflchenbehandlung

Anfang und Ende des Schnittverlaufs

Strichpunktlinie (schmal, 0.25):

Mittellinie, Symmetrielinien

Teilkreise, Lochkreise



Freihandlinie (schmal 0.25): Bruchkanten: Begrenzung von

Teilschnitten und Ausbrchen Strich-2Punkt Linie (schmal 0.25): Umrisse angrenzender Teile, Grenzstellung von Teilen


Vielen Dank fr Ihre Aufmerksamkeit!

KonstruktionslehreHelen LeemhuisStellung der Konstruktion im ProduktlebenszyklusThemen in KonstruktionslehreThemen in KonstruktionslehreThemen in KonstruktionslehreKonstruktionslehreFoliennummer 9LiteraturEntwicklung der Technologien im CAx-UmfeldEinstieg in Geometrische Modellierungbersicht ber die Datentypen - Geometriemodellierung3-D VolumenmodelleCSG: Constructive Solid GeometryCSG: Constructive Solid GeometryBinrer BaumBoolesche OperationenBoolsche Operationen (2)Prinzip des CSG Solids (2) Erzeugen eines CSG SolidsPrinzip des CSG Solids (1)CSG Bume als arithmetrische AusdrckeEinstieg in Geometrische ModellierungGrundlagen der parametrischen ModellierungGrundlagen der parametrischen ModellierungMotivation ParametrikEinstieg in Geometrische ModellierungFoliennummer 29Einstieg in Inventor ProfessionalProduktmodellierung in 3D-Systemen - 2Volumenprimitiva (hier: wie in IGES definiert)KonstruktionszeichnungenKriterien beim technischen ZeichnenNormenAnsichtenDarstellung eines Quaders nach ISODarstellung eines einfachen BauteilsDarstellung eines einfachen BauteilsSchnittdarstellungSchnittdarstellungSchnittdarstellungenBeispiel: SchnittdarstellungBeispiel: Projektionsmethode IBeispiel: Projektionsmethode IBeispiel: Projektionsmethode I mit SchnittdarstellungLinienarten und Strichstrke bei Zeichnungen bis A0Technisches Zeichnen - LinienartenLinienarten und Strichstrke bei Zeichnungen bis A0Linienarten und Strichstrke bei Zeichnungen bis A0Vielen Dank fr Ihre Aufmerksamkeit!

KL Teil1 Einfuehrung_SS15

Documents

Transcript of KL Teil1 Einfuehrung_SS15