Solid Edge ST9 für Fortgeschrittene ‒ kurz und bündig

136 Pages·2017·8.512 MB·German

by  Michael Schabacker (auth.), Sándor Vajna (eds.)

Sándor Vajna Hrsg.
Michael Schabacker
Solid Edge ST9 für
Fortgeschrittene –
kurz und bündig
Solid Edge ST9 für Fortgeschrittene –
kurz und bündig
(cid:2)
Michael Schabacker Sándor Vajna
Herausgeber
Solid Edge ST9 für
Fortgeschrittene –
kurz und bündig
Herausgeber
MichaelSchabacker SándorVajna
LehrstuhlfürMaschinenbauinformatik LehrstuhlfürMaschinenbauinformatik
Otto-von-Guericke-Universität Otto-von-Guericke-Universität
Magdeburg Magdeburg
Magdeburg,Deutschland Magdeburg,Deutschland
ISBN978-3-658-18509-1 ISBN978-3-658-18510-7(eBook)
DOI10.1007/978-3-658-18510-7
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Lektorat:ThomasZipsner
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V
Vorwort
Am Lehrstuhl für Maschinenbauinformatik der Otto-von-Guericke-Universität
Magdeburg werden Studierende seit über zwanzig Jahren an führenden 3D-CAx-
Systemen ausgebildet. Nachdem bereits in der sechsten Auflage des Solid Edge
ST7-kurz und bündig-Buches für Einsteiger die Inhalte zur Blechteil- und Frei-
formmodellierung herausgenommen wurden, kam schnell die Idee eines Buches
für Fortgeschrittene auf.
Da sich dieses Lehr- und Arbeitsbuch an Studierende und Ingenieure wendet, die
bereits Erfahrungen mit der Modellierung in Solid Edge haben, wird daher als
Einstieg eine Klausuraufgabe zur Wiederholung der Grundfertigkeiten aus dem
Einsteigerbuch gewählt (Kapitel 1). Anschließend erfolgt die Blechteilmodellie-
rung (Kapitel 2), in der zusätzlich ein selbstständiger Übungsteil eingearbeitet
wurde, so dass diese Blechteile und weitere Bauteile sich zu einer Siloanlage in der
Schweißbaugruppe zusammenbauen lassen und mit Schweißfeatures versehen
werden (Kapitel 3). Danach erfolgt die Freiformmodellierung (Kapitel 4), die mit
weiteren Übungen im Gegensatz zum damaligen Einsteigerbuch ST5 ergänzt wur-
de, in der Baugruppenumgebung die Rohrerstellung mit XpresRoute an der Siloan-
lage (Kapitel 5) und Kabelbaumerstellung mit Harness Design an einem Cinch-
Kabel (Kapitel 6). Ein weiterer inhaltlicher Übungsblock betrifft die Parametrisie-
rung von Einzelteilen (Kapitel 7), die die Basis zur Erstellung von Teilefamilien
(Kapitel 8), Baugruppenfamilien (Kapitel 9) und User Defined Features (Kapitel
10) bildet. Für die konstruktionsbegleitende Simulation werden Anregungen zur
Benutzung der FEM an der Siloanlage, einem einfachen Stab, Doppel-T-Träger
und dünnwandigen Bauteilen gegeben (Kapitel 11). Die Anwendung des Moduls
Explosion – Rendern – Animation mit der zuvor erstellten Siloanlage in der Bau-
gruppenumgebung rundet das Fortgeschrittenen-Buch ab (Kapitel 12).
Besonderer Dank der Autoren gilt Herrn Rick Boessenkool für die kreative Unter-
stützung und Aufbereitung des Manuskripts aus Übungsunterlagen sowie Herrn
Thomas Zipsner, Frau Imke Zander und allen beteiligten Mitarbeitern des Verlags
Springer Vieweg, Lektorat Maschinenbau für die konstruktive und freundliche
Zusammenarbeit. Natürlich sind die Autoren dankbar für jede Anregung aus dem
Kreis der Leser bezüglich Inhalt, Darstellung und Reihenfolge der Modellierung
mit Solid Edge.

Magdeburg, im Mai 2017 Dr.-Ing. Dipl.-Math. Michael Schabacker
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. Sándor Vajna
VII
Inhaltsverzeichnis
1 Einführung .............................................................................................. 1
1.1 Grundlegende Begriffe ..................................................................... 1
1.2 Starten von Solid Edge für 3D-Modellierung .................................. 2
1.3 Anwendungen in Solid Edge ST9 .................................................... 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) .............. 8
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 ........................................................ 27
2.4.3 Einfügen des Bolzens .......................................................... 28
2.4.4 Erstellen der Zusammenbauzeichnung ................................ 28
VIII Inhaltsverzeichnis
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 .......................................... 41
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 57
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
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
Inhaltsverzeichnis IX
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 Parameter in einer Baugruppe ............................. 80
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 Konstruktionsbegleitende Simulation (FEM) ...................................... 94
11.1 Grundlagen ....................................................................................... 94
11.2 Preprocessing in Solid Edge ............................................................. 96
11.3 Postprocessing in Solid Edge ........................................................... 98
11.4 Optimierung in Solid Edge ............................................................... 100
11.5 FEM an einem Doppel-T-Träger ...................................................... 102
11.5.1 Teilen von Flächen .............................................................. 103
11.5.2 FEM-Analyse eines Doppel-T-Trägers ............................... 105
11.6 FEM mit Schalenelemente ............................................................... 107
11.7 Kontrollfragen .................................................................................. 110
X Inhaltsverzeichnis
12 Explosion – Rendern – Animation (ERA) ............................................ 111
12.1 Erstellen einer Explosionsansicht ..................................................... 111
12.2 Rendern von Bilder mit KeyShot ..................................................... 112
12.2.1 Benutzungsoberfläche von KeyShot ................................... 113
12.2.2 Erstellen einer Szene in KeyShot ........................................ 113
12.3 Erstellen einer Animation ................................................................. 116
12.4 Kontrollfragen .................................................................................. 118
Literaturverzeichnis ..................................................................................... 119
Musterlösungen ............................................................................................ 120
Lösungen zu Kontrollfragen in Kapitel 2 ................................................. 120
Lösungen zu Kontrollfragen in Kapitel 3 ................................................. 121
Lösungen zu Kontrollfragen in Kapitel 4 ................................................. 122
Lösungen zu Kontrollfragen in Kapitel 5 ................................................. 123
Lösungen zu Kontrollfragen in Kapitel 6 ................................................. 123
Lösungen zu Kontrollfragen in Kapitel 7 ................................................. 124
Lösungen zu Kontrollfragen in Kapitel 8 ................................................. 124
Lösungen zu Kontrollfragen in Kapitel 9 ................................................. 125
Lösungen zu Kontrollfragen in Kapitel 10 ............................................... 126
Lösungen zu Kontrollfragen in Kapitel 11 ............................................... 126
Lösungen zu Kontrollfragen in Kapitel 12 ............................................... 127
1
1 Einführung
Dieses Buch gilt als Fortsetzung zu Solid Edge ST9 – kurz und bündig [Scha-
2017]. Das Einführungskapitel gliedert sich in mehrere Abschnitte. Es werden die
verwendeten, grundlegenden Begriffe und die Benutzungsoberfläche von Solid
Edge ST9 wiederholt. Als Einstieg werden einige Funktionalitäten bzgl. Volu-
menmodellierung, Zusammenbau und Zeichnungserstellung aus dem Einsteiger-
buch [Scha-2017] in Form einer Klausur wiederholt.
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“
(cid:159) 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
© Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH 2017
S. Vajna (Hrsg.), Solid Edge ST9 für Fortgeschrittene – kurz und bündig, DOI 10.1007/978-3-658-18510-7_1