Solid Edge 2020 für Fortgeschrittene – kurz und bündig

148 Pages·2020·14.322 MB·German

by  Michael Schabacker, Sándor Vajna

Sándor Vajna Hrsg.
Michael Schabacker
Solid Edge 2020 für
Fortgeschrittene –
kurz und bündig
2. Auflage
Solid Edge 2020 für Fortgeschrittene –
kurz und bündig
Michael Schabacker
(Autor)
Sándor Vajna
(Hrsg.)
Solid Edge 2020 für
Fortgeschrittene – kurz
und bündig
2., erweiterte und bearbeitete Auflage
Autor Hrsg.
Michael Schabacker Sándor Vajna
Lehrstuhl Maschinenbauinformatik Lehrstuhl Maschinenbauinformatik
Otto-von-Guericke-Universität Otto-von-Guericke-Universität
Magdeburg Magdeburg
Magdeburg, Deutschland Magdeburg, Deutschland
ISBN 978-3-658-29911-8 ISBN 978-3-658-29912-5 (eBook)
https://doi.org/10.1007/978-3-658-29912-5
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Lektorat: Thomas Zipsner
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Vorwort
Am Lehrstuhl für Maschinenbauinformatik der Otto-von-Guericke-Universität
Magdeburg werden Studierende seit über 25 Jahren an führenden 3D-CAx-Syste-
men ausgebildet.
Da sich dieses Lehr- und Arbeitsbuch an Studierende und Ingenieure wendet, die
bereits Erfahrungen mit der Modellierung in Solid Edge haben, wird daher als Ein-
stieg eine Klausuraufgabe zur Wiederholung der Grundfertigkeiten aus dem Ein-
steigerbuch Solid Edge 2019 für Einsteiger – kurz und bündig gewählt (Kapitel 1).
Anschließend erfolgt die Blechteilmodellierung (Kapitel 2), in der zusätzlich ein
selbstständiger Übungsteil eingearbeitet wurde, so dass diese Blechteile und weite-
re Bauteile sich zu einer Siloanlage in der Schweißbaugruppe zusammenbauen las-
sen und mit Schweißfeatures versehen werden (Kapitel 3). Danach erfolgt die Frei-
formmodellierung (Kapitel 4), in der Baugruppenumgebung die Rohrerstellung mit
XpresRoute an der Siloanlage (Kapitel 5) und Kabelbaumerstellung mit Harness
Design an einem Cinch-Kabel (Kapitel 6). Ein weiterer inhaltlicher Übungsblock
betrifft die Parametrisierung von Einzelteilen (Kapitel 7), die die Basis zur Erstel-
lung von Teilefamilien (Kapitel 8), Baugruppenfamilien (Kapitel 9) und User De-
fined Features (Kapitel 10) bildet. Neu hinzugekommen ist in dieser Auflage die
Erstellung von Formelementen durch das Engineering Reference Feature anhand
des Beispiels eines Stirnradpaares (Kapitel 11). Für die konstruktionsbegleitende
Simulation werden Anregungen zur Benutzung der FEM an der Siloanlage, einem
einfachen Stab, Doppel-T-Träger, dünnwandigen Bauteilen und Temperaturmes-
sung (ebenfalls neu in dieser Auflage) gegeben (Kapitel 12). Die Anwendung des
Moduls Explosion – Rendern – Animation mit der zuvor erstellten Siloanlage in
der Baugruppenumgebung rundet das Fortgeschrittenen-Buch ab (Kapitel 13).
Besonderer Dank der Autoren gilt Frau Celine Spellerberg für die kritische Durch-
sicht dieser Auflage, Herrn Justin-Patrick Heiß für die Aufbereitung der Enginee-
ring Reference Formelemente und der FEM-Temperaturmessung sowie Herrn
Thomas Zipsner, Frau Ellen-Susanne Klabunde und allen beteiligten Mitarbeitern
des Springer Vieweg Verlags, Lektorat Maschinenbau für die konstruktive und
freundliche Zusammenarbeit. Natürlich sind die Autoren dankbar für jede Anre-
gung aus dem Kreis der Leser bezüglich Inhalt, Darstellung und Reihenfolge der
Modellierung mit Solid Edge.

Magdeburg, im Februar 2020 Dr.-Ing. Dipl.-Math. Michael Schabacker
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. Sándor Vajna
Inhaltsverzeichnis
Vorwort ............................................................................................................... V
1 Einführung ................................................................................................. 1
1.1 Grundlegende Begriffe ...................................................................... 1
1.2 Starten von Solid Edge für 3D-Modellierung ................................... 2
1.3 Anwendungen in Solid Edge 2020 .................................................... 2
1.4 Solid Edge-Benutzungsoberfläche .................................................... 4
1.5 Klausur: Modellieren der Spannrolle ................................................ 6
1.5.1 Modellieren der Grundplatte (17 Punkte) ............................. 7
1.5.2 Modellieren des Lagerbocks (17 Punkte) ............................. 7
1.5.3 Modellieren der Riemenscheibe (13 Punkte) ....................... 7
1.5.4 Modellieren der Schraube (6 Punkte) ................................... 8
1.5.5 Modellieren der Welle (3 Punkte) ........................................ 8
1.5.6 Zusammenbau (24 Punkte) ................................................... 8
1.5.7 Zeichnungserstellung Zusammenbau (19 Punkte) ............... 9
1.5.8 Technische Zeichnungen ...................................................... 9
2 Blechteilmodellierung (Sheet Metal) ........................................................ 16
2.1 Modellieren des Bolzens ................................................................... 16
2.1.1 Modellieren des Bolzenkopfes ............................................. 17
2.1.2 Modellieren des Bolzenschafts ............................................. 17
2.1.3 Erstellen der Zeichnung ........................................................ 17
2.2 Modellieren des Oberteils ................................................................. 17
2.2.1 Einstellen der Teileigenschaften ........................................... 18
2.2.2 Modellieren der Lasche ........................................................ 20
2.2.3 Modellieren einer Seite ......................................................... 21
2.2.4 Einfügen der Bohrungen ....................................................... 23
2.2.5 Spiegeln des Konturlappens ................................................. 23
2.2.6 Erstellen der Zeichnung ........................................................ 24
2.3 Modellieren des Unterteils ................................................................ 24
2.3.1 Einstellen der Teileigenschaften ........................................... 25
2.3.2 Modellieren der Lasche ........................................................ 25
2.3.3 Modellieren einer Seite ......................................................... 25
2.3.4 Fertigstellen des Teiles ......................................................... 27
2.3.5 Erstellen der Zeichnung ........................................................ 27
2.4 Zusammenbau der einzelnen Komponenten ..................................... 27
2.4.1 Einfügen des Unterteils ......................................................... 27
2.4.2 Einfügen des Oberteils .......................................................... 28
VIII Inhaltsverzeichnis
2.4.3 Einfügen des Bolzens ............................................................ 28
2.4.4 Erstellen der Zusammenbauzeichnung ................................. 28
2.5 Abwickeln des Unter- und Oberteils ................................................. 28
2.6 Basisbleche der Siloanlage ................................................................ 29
2.7 Kontrollfragen ................................................................................... 33
3 Modellierung einer Schweißbaugruppe (Weldment) ............................. 34
3.1 Einzelteile der Siloanlage .................................................................. 34
3.2 Grundlagen einer Schweißnaht in Solid Edge .................................. 35
3.3 Erstellen einer Schweißkonstruktion ................................................. 38
3.4 Erzeugen einer Fugennaht ................................................................. 39
3.5 Erzeugen einer Kehlnaht ................................................................... 40
3.6 Erzeugen einer unterbrochenen Schweißnaht ................................... 41
3.7 Erzeugen einer umlaufenden Fugennaht ........................................... 42
3.8 Kontrollfragen ................................................................................... 44
4 Freiformmodellierung mit Splines ........................................................... 45
4.1 Erzeugen eines Sattels mit Splines .................................................... 45
4.1.1 Generieren und Spiegeln der Tabellenkurven ...................... 47
4.1.2 Generieren der Verbindungskurven (Eigenpunktkurven) .... 48
4.1.3 Erzeugen der geführten Fläche ............................................. 50
4.1.4 Prüfen der Symmetrie ........................................................... 51
4.1.5 Trimmen einer Fläche ........................................................... 51
4.1.6 Spiegeln und Vernähen der Fläche ....................................... 52
4.1.7 Verstärken der Fläche ........................................................... 53
4.1.8 Einfügen der Bohrungen und Verrunden der Kanten ........... 54
4.2 Modellieren eines Pokals .................................................................. 54
4.2.1 Erzeugen von parallelen Ebenen und Skizzen ...................... 55
4.2.2 Erzeugen einer geführten Ausprägung mit einer Leitkurve 56
4.2.3 Erzeugen einer geführten Ausprägung mit zwei Leitkurven 58
4.2.4 Erzeugen einer geführten Ausprägung ohne Leitkurven
(Übergangsausprägung) ........................................................ 59
4.3 Erzeugen einer Feder (Schraubenfläche) .......................................... 59
4.4 Zusammenbau einer Federbaugruppe ............................................... 61
4.4.1 Erstellen des Blechteils ......................................................... 62
4.4.2 Einfügen des Blechteils ........................................................ 63
4.4.3 Einfügen der Feder ................................................................ 63
4.4.4 Einfügen des zweiten Blechteils ........................................... 65
4.5 Kontrollfragen ................................................................................... 65
Inhaltsverzeichnis IX
5 Rohrerstellung (XpresRoute) ................................................................... 66
5.1 Erstellen von Rohren mittels automatischer Rohrpfaderstellung ..... 66
5.2 Erstellen von Rohren mittels manueller Rohrpfaderstellung ............ 68
5.3 Erstellen der restlichen Rohre ........................................................... 69
5.4 Kontrollfragen ................................................................................... 70
6 Kabelbaumerstellung (Harness Design) .................................................. 71
6.1 Konstruktion der Cinch-Anschlüsse ................................................. 71
6.2 Erstellen eines Drahtes ...................................................................... 72
6.3 Erstellen eines Kabels ....................................................................... 74
6.4 Erstellen eines Bündels ..................................................................... 75
6.5 Kontrollfragen ................................................................................... 76
7 Parametrisierung von Einzelteilen ........................................................... 77
7.1 Grundlegende Parametrisierung einer Hülse .................................... 78
7.2 Parametrisierung einer Hülse mit Unterdrückungsvariable .............. 79
7.3 Verknüpfung von Parametern in einer Baugruppe ............................ 81
7.4 Kontrollfragen ................................................................................... 82
8 Erstellung von Teilefamilien (Part Families) .......................................... 83
8.1 Parametrisieren des Silos .................................................................. 83
8.2 Erzeugen und Ablegen von einzelnen Varianten .............................. 84
8.3 Erstellen einer Zeichnung für eine Teilefamilie ................................ 85
8.4 Kontrollfragen ................................................................................... 86
9 Erstellung von Baugruppenfamilien ........................................................ 87
9.1 Erzeugen und Ablegen von einzelnen Varianten .............................. 87
9.2 Kontrollfragen ................................................................................... 89
10 User Defined Features (UDF) ................................................................... 90
10.1 Erstellen eines User Defined Features .............................................. 90
10.2 Verwenden des User Defined Features ............................................. 92
10.3 Kontrollfragen ................................................................................... 93
11 Engineering Reference Formelemente .................................................... 94
11.1 Parameter des Stirnradpaares ............................................................ 94
11.2 Erzeugen des Stirnradpaares ............................................................. 94
X Inhaltsverzeichnis
12 Konstruktionsbegleitende Simulation (FEM) ......................................... 98
12.1 Grundlagen ........................................................................................ 98
12.2 Preprocessing in Solid Edge .............................................................. 100
12.3 Postprocessing in Solid Edge ............................................................ 103
12.4 Optimierung in Solid Edge ................................................................ 104
12.5 FEM an einem Doppel-T-Träger ....................................................... 107
12.5.1 Teilen von Flächen ................................................................ 107
12.5.2 FEM-Analyse eines Doppel-T-Trägers ................................ 109
12.6 FEM mit Schalenelemente ................................................................ 111
12.7 Temperaturmessung mit FEM ........................................................... 114
12.8 Kontrollfragen ................................................................................... 120
13 Explosion – Rendern – Animation (ERA) ............................................... 121
13.1 Erstellen einer Explosionsansicht ..................................................... 121
13.2 Rendern von Bilder mit KeyShot ...................................................... 122
13.2.1 Benutzungsoberfläche von KeyShot ..................................... 123
13.2.2 Erstellen einer Szene in KeyShot ......................................... 123
13.3 Erstellen einer Animation .................................................................. 125
13.4 Kontrollfragen ................................................................................... 127
Musterlösungen ................................................................................................ 128
Lösungen zu Kontrollfragen in Kapitel 2 .................................................... 128
Lösungen zu Kontrollfragen in Kapitel 3 .................................................... 129
Lösungen zu Kontrollfragen in Kapitel 4 .................................................... 130
Lösungen zu Kontrollfragen in Kapitel 5 .................................................... 131
Lösungen zu Kontrollfragen in Kapitel 6 .................................................... 131
Lösungen zu Kontrollfragen in Kapitel 7 .................................................... 132
Lösungen zu Kontrollfragen in Kapitel 8 .................................................... 132
Lösungen zu Kontrollfragen in Kapitel 9 .................................................... 133
Lösungen zu Kontrollfragen in Kapitel 10 .................................................. 134
Lösungen zu Kontrollfragen in Kapitel 12 .................................................. 134
Lösungen zu Kontrollfragen in Kapitel 13 .................................................. 135
Literaturverzeichnis ............................................................................................ 136
Sachwortverzeichnis ........................................................................................... 137
1 Einführung
Dieses Buch gilt als Fortsetzung zu Solid Edge 2019 für Einsteiger – kurz und
bündig [Scha-2019]. Das Einführungskapitel gliedert sich in mehrere Abschnitte.
Es werden die verwendeten, grundlegenden Begriffe und die Benutzungsober-
fläche von Solid Edge wiederholt. Als Einstieg werden einige Funktionalitäten be-
züglich Volumenmodellierung, Zusammenbau und Zeichnungserstellung aus dem
Einsteigerbuch [Scha-2019] in Form einer Klausur wiederholt. Zu den im Einstei-
gerbuch besprochenen Funktionalitäten haben sich für die Anwendung in Solid
Edge 2020 keine Änderungen ergeben.
In den folgenden Kapiteln werden weiterführende Funktionen gezeigt, die den
Konstruktionsprozess erleichtern und verbessern. Um alle gezeigten Funktionen zu
nutzen, wird die Installation von Microsoft Excel vorausgesetzt. Es werden alle
Excel-Versionen ab 2007 unterstützt.
In den folgenden Kapiteln bildet eine kurze Zusammenstellung einfacher Kontroll-
fragen den Abschluss. Diese dienen dem Anwender als Selbstkontrolle zum ver-
mittelten Inhalt des Kapitels.
1.1 Grundlegende Begriffe
Button Taste
Doppelklick Zweifache Betätigung einer Maustaste
(Erläuterung) Erläuterung einer Aktion zum besseren Verständnis
Funktion Modellierungsfunktion (siehe Bildschirmaufteilung)
Selektieren Auswählen eines Geometrieobjektes mit der Maus
Vorgabewert Vorgegebener Wert, der verändert werden kann
<Wert> Tastatureingabe eines Zahlenwertes
<“Wert“> Tastatureingabe der Zeichenkette „Wert“
 Trennung zwischen zwei Aktionen
/ Kurzform für „oder“
Gruppe Zusammenfassung von Buttons (Funktionalitäten) in der
Symbolleiste
Reiterkarte Sortier- und Navigationshilfe, die der weiteren Unterteilung
von Dialogen dient
Return-Taste
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M. Schabacker, Solid Edge 2020 für Fortgeschrittene – kurz und bündig,
https://doi.org/10.1007/978-3-658-29912-5_1