Software: CAD - Tutorial

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Konstruktion 3D-CAD

Autor: Dr.-Ing. Alfred Kamusella

CAD - Begriffserläuterung

• CAD steht als Abkürzung umfassend für Computer Aided Design (Rechnerunterstützte Konstruktion). Im engeren Sinne versteht man unter einem CAD-Programm jedoch aktuell eine Software zum Erstellen von 3D-Geometrie-Modellen, welche mindestens zur Erzeugung eines Zeichnungssatzes benutzt werden können.
• Mit CAD-Programmen erstellte 3D-Geometriemodelle werden umgangssprachlich als CAD-Modelle bezeichnet. Diese CAD-Modelle sind die Basis des Produktmodells und sie sind Ausgangspunkt für die Generierung von Simulationsmodellen für unterschiedlichste Modellklassen. Mittels Methoden z.B. der Finiten Elemente, der Mehrkörper-Dynamik oder der Netzwerk-Modellierung können damit unterschiedlichste physikalische Aspekte des Produktes untersucht werden.
• Die mit diesen Simulationsmodellen gewonnenen Erkenntnisse fließen wieder in das CAD-Modell zurück. Dort führen sie zu einer verbesserten geometrischen Gestalt, einer verbesserten Auslegung der Maßtoleranzen und zur Wahl geeigneterer Materialien.
• In diesem Sinne steht CAD-Modellen eine zentrale Stellung in den Optimierungsworkflows der Produkte zu. Diese Stellung können CAD-Modell jedoch nur einnehmen, wenn man gewisse Regeln bei der Modellbildung beachtet. Die im obigen Tutorial vorgestellten Übungskomplexe sollen am Beispiel von Autodesk Inventor dem Einsteiger diese Modellierungssystematik vermitteln. Darauf aufbauend soll später das Einfügen von CAD-Programmen in den OptiY-Workflow beschrieben werden.

Verwendete Software

Dieses CAD-Tutorial bezieht sich auf das Programmsystem Autodesk Inventor Professional™ in der jeweils neuesten Version. Dort, wo der Unterschied in der Bedienoberfläche zwischen den Versionen gering ist, wurde auf eine Anpassung der Scripte an die aktuelle Version verzichtet:

Intro - CAD für Novizen

• Hinweise zur studentische Übung im Fach "Geräteentwicklung" der TU Dresden
• Download und Installation von Autodesk-Inventor Professional → PDF (Stand 13.10.2014)
• Ein Hauch von virtueller Realität - Eintauchen in das CAD-System
• BONUS-Aufgabe (2 Zusatzpunkte für die Prüfung!) → PDF (Stand 08.04.2014)
• Distanzstück - die Hörsaal-Übung zum Selbermachen (nur zum Spaß!) → PDF (Stand 08.04.2014)

Übungskomplexe - CAD-Lehrveranstaltung der TU-Dresden

1. Bauteil-Konstruktion (Führungsbolzen) → PDF (Stand 13.10.2014)
2. Baugruppen-Konstruktion (Räderbrücke) → PDF (Stand: 22.10.2014)
3. Formstabilität von Bauteilen (Ventil) → PDF (Stand: 10.11.2014)
4. Parametrische und adaptive Konstruktion (Magnet) → PDF (Stand: 12.12.2014)
5. Bewegungssimulation (Kinematik) → PDF (Stand: 21.11.2014)
6. Bewegungssimulation (Dynamik) → PDF (Stand: 08.01.2014)
7. Optimierung (Nennwerte & Toleranzen) → ... Script wird zur Zeit erarbeitet!
8. Belastungsanalyse (Finite Elemente Methode) → PDF (Stand: 06.02.2014)

Die folgenden "historischen" Scripte repräsentieren den Zustand vom Wintersemester 2008/09:

• Variantenkonstruktion
• Reverse Engineering (mit Geomagic-Studio)

Empfohlene Info's zum Technischen Darstellen:

1. Hinweise zum Technischen Darstellen - PDF (Autor: Iris Bönisch)
2. Nagel, T.; Lienig, J.; Bönisch, I.; Reifegerste, F.: Technisches Darstellen (Studienliteratur Elektrotechnik-Feinwerktechnik-Mechatronik).
   Großerkmannsdorf: Verlag Initial, 2012. (Bestellung: post@initial-verlag.de)