Wer die dreidimensionale Konstruktion im Maschinenbau erlernen will, braucht Software - die aber ist nicht billig. Das vorliegende Werk löst dieses Problem mit einem Komplettangebot: Das MCAD-Programm KOMPAS-3D V12 liegt auf DVD bei, Sie können es ein halbes Jahr lang unentgeltlich nutzen! Dieser Lehrgang behandelt die Methodik des parametrisch-historienbasiert n Volumenmodellierens im Maschinenbau, das Mechanical CAD oder kurz MCAD. Wie alle großen MCAD-Hersteller folgt auch KOMPAS-3D V12 dieser Methode - und das bedeutet: Nach Abschluss dieses Lehrgangs sind Sie in der Lage, sich kurzfristig jedes Programm dieses Genres anzueignen, ganz gleich ob Pro/Engineer, Inventor oder Alibre. Zunächst lernen Sie, den Zweck und den geometrischen Aufbau einer vorgelegten Konstruktion zu analysieren. Aus diesen Erkenntnissen erstellen Sie dann den Konstruktionsfahrplan, der Sie mit Hilfe des Programms zur zweckmäßigen MCAD-Konstruktion führt. Neben den Grundlagen lernen Sie aber auch alltägliche Vorgaben wie Dimensionierung, Material und Fertigungsverfahren in Ihre Praxis zu integrieren. Sie erstellen Bauteile, Varianten, Baugruppen und Animationen, bauen effizient Norm- und Zukaufteile aus Online-Katalogen in Ihre Konstruktion ein und erstellen 2D-Zeichnungen und Stücklisten. Am Ende steht die Kaufberatung mit (Soft-)Warenkunde, die Ihnen noch einmal die wesentlichen Fragen für Ihren Händler in den Mund legt. Trotzdem ist dieses Buch keine Konstruktionslehre im akademischen Sinne - es schlägt vielmehr die Brücke zwischen Konstruktionstheorie und Software-Praxis: Sie werden imstande sein, eine technische Zeichnung, eine Punktwolke oder auch eine physische Vorlage in ein parametrisches MCAD-Modell umzusetzen. Auf der DVD liegen sämtliche Beispiele in jeweils mehreren Baustadien vor, Sie können also auch mitten in den Text einsteigen, um Einzelfragen zu klären.

2 Extrusion: Alles was recht ist (S. 41-42)

Der Unterschied zwischen CAD und MCAD

Glauben Sie’s oder glauben Sie’s nicht: Abgesehen vom Freiflächenmodellieren beruht jedes noch so komplizierte 3D-Modell auf einem simplen Grundkörper, der Basis. Mit ihr eng verbunden ist die Skizze. Zeichnen ist demnach nicht nur die Grundlage des CAD, sondern auch des MCAD– unter verschärften Bedingungen zwar, aber auch mit ganz anderen Mitteln.

Nach der Vorschau auf künftige Ereignisse möchte ich Ihr Augenmerk nun auf die Details lenken. Die Skizze ist die Grundlage des 3D-Modellierens, das haben Sie gesehen. Doch Skizze und Körper gehören zusammen. Deshalb studieren wir in diesem und den folgenden drei Kapiteln die Grundlagen des Skizzierens zusammen mit den Grundlagen des Modellierens.

2.1 Skizze und Basis

Die einfachsten Körper, die wir kennen, sind Quader, Zylinder, Pyramide, Kegel, Kugel und Torus. Sie werden als Primitive bezeichnet, denn mit ihnen können Sie den Großteil aller Volumenkörper-Modelle aufbauen. Demgegenüber stehen die vier Grundmethoden der Modellierung: Extrusion, Rotation, Pfadaustragung und Ausformung. Als grobe Richtschnur können Sie die passende Methode für Ihr Bauteil wie folgt ermitteln:

- Die Extrusion wenden Sie auf alle orthogonalen Spat- und prismatischen Körper an, also Quader, Zylinder, Profile wie etwa T-Träger und alle Bauteile, die einen konstanten Querschnittüber eine geradlinige Strecke aufweisen, die senkrecht auf diesem Querschnitt steht. Wie die Zahnpasta, die aus der Tube kommt.

- Mit der Rotation modellieren Sie rotationssymmetrische Bauteile, also Wellen, Zylinder, Ellipsoide wie die Kugel sowie den Torus. Dabei können die Bauteile entlang der Rotationsachse beliebig wechselnde Querschnitte aufweisen.

- Die Pfadaustragung oder Pfadextrusion nutzen Sie, um einen konstanten Querschnittüber eine beliebig geneigte und gekrümmte Bahn zu extrudieren. Dies trifft auf nicht orthogonale Spate zu, aber auch auf Kabel, Rohre und Schläuche, auf Gewinde, bestimmte Verzahnungen und Querschnitte, die ein Objekt umlaufen, z. B. die Gummidichtung einer Autotür. Auch den Torus kann man so verstehen.

- Die Ausformung kommt zur Not ganz ohne Pfad aus. Sie kann allein durch die Form mindestens zweier beliebig geneigter Querschnitte definiert werden, denn letztere bestimmen zugleich den Verlauf der Erhebung. Sie kann auf die Primitive Kegel und Pyramide angewandt werden. Diese allgemeinste aller Modelliermethoden ist zugleich die am schwierigsten zu handhabende. Doch fangen wir wie versprochen mit dem Skizzieren an.