I-DEAS Praktikum: Modellieren mit dem 3D-CAD-System I-DEAS Master Series

252 Pages·1998·9.114 MB·German

by  Prof. Dipl.-Ing. Wolfgang Wagner, Prof. Dr.-Ing. Jürgen Schneider (auth.)

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Wolfgang Wagner
Jürgen Schneider
I-DEAS Praktikum
SDRe:
Aus dem Program ________ ______
~ .~
( Konstruktion
Roloff/Matek Maschinenelemente
von W. Matek, D. Muhs, H. Wittel und M. Becker
Konstruieren und Gestalten
von H. Hintzen, H. Laufenberg, W. Matek, D. Muhs
und H. Wittel
I-DEAS Praktikum
von W. Wagner und J. Schneider
AutoCAD-LT Zeichenkurs
von H.-G. Harnisch und V. Küch
CAD mit ACAD-Bau
von G. Reinemann
Methode der Finiten Elemente und der Randelemente
von P. Lorenz, V. Poterasu und N. Mihalache
Statische Tolerierung
von B. Klein und F. Mannewitz
Leichtbau-Konstruktion
von B. Klein
Vieweg
Wolfgang Wagner
Jürgen Schneider
I-DEAS
Praktikum
Modellieren mit dem 3D-CAD-System
I-DEAS Master Series
2., überarbeitete Auflage
11
vleweg
SDRe
Dieses Buch entstand mit freundlicher Unterstützung der SORe Software und Service GmbH,
Neu-Isenburg
1. Auflage 1996
2. überarbeitete Auflage 1998
Alle Rechte vorbehalten
© Friedr. Vieweg & Sohn Verlagsgesellschaft mbH, BraunschweiglWiesbaden, 1998
Der Verlag Vieweg ist ein Unternehmen der Bertelsmann Fachinformation GmbH.
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Technische Redaktion und Layout: Hartmut Kühn von Burgsdorff
Gedruckt auf säurefreiem Papier
ISBN 978-3-528-16785-1 ISBN 978-3-322-94296-8 (eBook)
DOI 10.1007/978-3-322-94296-8
v
Vorwort zur 1. Auflage
Die hier vorliegenden Schulungsunterlagen wurden an der Fachhochschule Wiesba
den im Fachbereich Maschinenbau erarbeitet. Sie zeigen die Möglichkeiten moderner
3D-CAD-Systeme am Beispiel des Systems I-DEAS Master Series von SDRC auf. Es
werden verschiedene Modellierungsarten vorgestellt, die in der Praxis eingesetzt
werden. Unsere Absicht ist es, die verschiedenen Modellierungsmöglichkeiten
vorzustellen. Deshalb ist der vorgeschlagene Weg zur Erstellung der Teile nicht
immer der einfachste und schnellste.
Die Unterlagen sind so aufgebaut, daß die Handhabung neuer Funktionen zuerst
sehr exakt beschrieben wird, beim zweiten mal wird sie kurz angesprochen, danach
wird der Umgang mit dieser Funktion vorausgesetzt. Es zeigte sich, daß so in kurzer
Zeit die wichtigsten Möglichkeiten des Systems erlernt werden können und auch die
Motivation gesteigert wird.
Die Einführung in das CAD-System erfolgt an einem durchgängigen Beispiel. Ausge
hend von einfachen Drehteilen über prismatische Teile zu komplexeren Einzelteilen,
werden die unterschiedlichen Modellierungsmöglichkeiten - wie Verwendung von
Grundkörpern, starres und parametrisches Skizzieren und der Einsatz von Features -
geübt. Schließlich werden die erstellten Teile zur Baugruppe Zylinder zusammenge
baut.
Weitere wichtige Funktionen, z.B. Kinematikuntersuchungen im Skizziermodus oder
die Modellierung verschiedener Freiformflächen, werden dann an geeigneteren Bei
spielen wie Filmgreifergetriebe, Lenkerhörnchen für ein Fahrrad u.a. demonstriert.
Schließlich wird in der letzten Übungseinheit die Ableitung einer technischen Zeich
nung aus einem 3D-Modell erklärt, ohne dabei auf die Handhabung des 2D-CAD
Systems näher einzugehen.
Es wird empfohlen, die Übungen direkt am Rechner durchzuführen. Bei intensiver
Durcharbeit der Übungen (ganztags) zeigte sich, daß eine Bearbeitungszeit von ca.
30 Stunden einzuplanen ist. Bei einer wöchentlichen Übungsdauer von ca. 2-3 Stun
den ist mit einem Mehraufwand an Zeit zu rechnen.
Damit sind natürlich noch nicht alle Modellierungsmöglichkeiten von I-DEAS Master
Series angesprochen. Jedoch zeigte sich, daß die Benutzer nach Durcharbeit dieser
Unterlagen die Systemphilosophie dieses modernen 3D-CAD-Systems verstanden
haben und fundierte Kenntnisse besitzen, um das System produktiv einzusetzen.
Wir bedanken uns bei den Industrieunternehmen, insbesondere der Siemens AG,
und dem Arbeitskreis Hochschule in der I-DEAS User-Group e.V. für die praxisnahen
Hinweise und Anregungen.
Last not least gilt unser Dank allen Studenten, die an der Entwicklung dieses Prakti
kums konstruktiv und kritisch mitgearbeitet haben. Wir wünschen viel Spaß und
Erfolg bei der Durcharbeitung der Unterlagen.
Wiesbaden, im August 1996 Prof. Dr. -Ing. Jürgen Schneider
Prof. Dipl. -Ing. Wolfg ang Wagner
VI
Vorwort zur 2. Auflage
Inzwischen ist I-DEAS Master Series zur Version 6. weiterentwickelt worden. Es er
folgte eine neue Einteilung der ModelIierungsbereiche und damit auch Anord
nungsänderungen verschiedener Funktionen in den Funktionssymbolleisten. Damit
wurde eine Überarbeitung dieser Lehrunterlage erforderlich.
Das didaktische und methodische Konzept sowie der Umfang der Aufgaben haben
sich bewährt und wurden deshalb beibehalten.
Leider ist die fruchtbare Zusammenarbeit mit meinem Kollegen und Freund Prof. Dr.
Jürgen Schneider durch seinen unerwarteten Tod Anfang dieses Jahres beendet
worden.
Dennoch hoffe ich, daß die vorliegende Ausgabe vielen Studentinnen und Studenten
aber auch Fachkräften aus der Praxis den Einstieg in diese moderne dreidimensio
nale CAD-System I-DEAS Master Series erleichtern wird.
Ich bedanke mich bei allen, die durch konstruktive Kritik an der Verbesserung der
Lehrunterlagen mitgewirkt haben. Besonderer Dank gilt den Studenten cand. Ing.
Jörg Appelshäuser und cand. Ing. Thorsten Fischer für ihre tatkräftige Mithilfe bei der
Überarbeitung.
Wiesbaden im August 1998 Prof. Dipl.-Ing. Wolfg ang Wagner
VII
Inhaltsverzeichnis
1 Einführung in I-DEAS Master Series ....................................................... 1
1.1 SDRC und I-DEAS Master Se ries ........ ...................................... ....... 1
1.2 Hardware-Voraussetzungen ............................................................. 3
1.3 Grundlagen der Handhabung des Softwaresystems ........................ 4
1.4 Hinweise zur Handhabung der Schulungsunterlagen ....................... 8
2 Modellieren von Drehteilen ............................. .......................................... 10
Ü2.1 Zylinderrohr .................................... ................................................... 13
Ü2.2 Zuganker ............................. ....... ......... .............................................. 26
Ü2.3 Stangenmutter ................................................................................... 32
Ü2.4 Hülse .......................................... ....................................................... 42
Ü2.5 Zugankermutter ................................................................................. 48
3 Modellieren von prismatischen Teilen .................................................... 58
Ü3.1 Anschlußkonsole (Skizziertechnik, Variantenkonstruktion) ............... 59
Ü3.2 Anschlußkonsole (Formelemente) .................................................... 72
4 Freies Modellieren von Einzelteilen ............... ................. ......................... 85
Ü4.1 Drossel .............................................................................................. 85
Ü4.2 Kolbenstange.......................................... .......................................... 88
Ü4.3 Kolben............................................................................................... 90
Ü4.4 Boden.... .......... ............ .................. .................................................... 92
Ü4.5 Deckel............. ..................... ........... .................................................. 99
5 Modellieren von Baugruppen ................................................................... 103
Ü5.1 Zylinder ............................................................................................. 103
Ü5.2 Filmgreifergetriebe (Kinematik) ......................................................... 119
6 Modellieren von Blechteilen und Kunststoffteilen ................................. 139
Ü6.1 Blechabdeckung eines vorgegebenen Raums ................................... 139
Ü6.2 Blechabdeckung aus Blechebenen .................................................... 153
Ü6.3 Kunststoffabdeckung ......................................................................... 163
7 Modellieren von Teilen mit Freiformflächen ........................................... 172
Ü7.1 Lenkerklemme ................................................................................... 172
VIII Inhaltsverzeichnis
Ü7.2 Griffstück ........................................................................................... 184
Ü7.3 Abschlußkappe ................................................................................. 195
Ü7.4 Lenkerhörnchen (Zusammenbau) ..................................................... 205
Ü7.5 Fahrradsattel ..................................................................................... 206
8 Erstellen einer Technischen Zeichnung ................................................. 214
Ü8.1 Anschlußkonsole ............................................................................... 214
Ü8.2 Deckel ............................................................................................... 224
Ü8.3 Zylinder ............................................................................................. 228
Anhang A .......................................................................................................... 234
Datenübernahme über Internet .................................................................... 234
Anhang B .......................................................................................................... 235
Punktkoordinaten für Übung 7.5 ................................................................... 235
Anhang C .......................................................................................................... 236
Darstellungsicons ......................................................................................... 236
Design Anwendungsicons ............................................................................ 237
Master Modeler Bereichicons ....................................................................... 238
Master Assembly Bereichsicons ................................................................... 239
Drafting Setup Bereichsicons ....................................................................... 240
Literaturverzeichnis ........................................................................................ 241
Sachwortverzeichnis ....................................................................................... 242
1
1 Einführung in I-DEAS Master Series
1.1 SORe und I-OEAS Master Series
Das Unternehmen Structural Oynamics Research Corporation (SORC)
1967 von Professoren der Universität Cincinatti als Dienstleistungsfirma ge
gründet
1970 erste Modal Analyse Software
erste auf Grafik basierende Software der Finiten Element Methode
(FEM)
1980 erster auf NURBS basierender Volumenmodellierer,
automatische Netzgenerierung für FEM
1981 Gründung der deutschen Niederlassung
1985 Vertrieb der Software I-DEAS (CAEDS) mit den Modulen:
Supertap (Pre- und Postprocessing für FEM)
Geomod (3D-Modellierer)
Drafting (Zeichnungserstellung)
1986 hardwareunabhängige Softwareentwicklung
1989 Festlegung auf die X-Window Oberfläche
1993 Vorstellung von I-DEAS Master Series zur integrierten Produkt
entwicklung
1994 Gründung des Unternehmens Metaphase Technology zusammen mit
Control Data.
Entwicklung der Produktdaten-Management-Software (PDM) Metapha
se
1996 Übernahme des NC-Systemanbieters Camax
Stand 1997:
Mitarbeiter weltweit 2027
Mitarbeiter in der BRD 152
Installationen in der Industrie über 292.000
Installationen in Ausbildung und Forschung 15.000
Niederlassungen weltweit 64 in 16 Ländern
Umsatz 1997 ca. 351 Mio. US $
Umsatzwachstum gegenüber 1996 23%