Software: CAD - Fusion-Tutorial - Distanzstueck - Bemaszung

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Die Zeichnungsansichten sind noch ohne Bemaßung. Diese soll nun ergänzt werden:

• Bei der Modellierung des Bauteils im Fusion-Arbeitsbereich "Konstruktion" wurden die konkreten Abmessungen im Wesentlichen durch Bemaßen der Skizzen bzw. durch die Parameter der platzierten Elemente festgelegt.
• Es wäre sicher sinnvoll, diese Modellbemaßungen sofort in den Zeichnungsansichten zu benutzen.
• Moderne CAD-Systeme mit ausgereifter Zeichnungserstellung bieten diese Möglichkeit des Abrufens der vorhandenen Modellbemaßung.

Leider ist das Abrufen der Modellbemaßung in Fusion 360 (noch) nicht möglich:

• Schwerpunkt bei der Entwicklung des neuen CAD-Programms Fusion 360 war bisher der Konstruktionsprozess von der Erstellung des CAD-Modells, über Simulationen und Optimierungen bis zum Rapid Prototyping bzw. der endgültigen Fertigung.
• Das Erstellen von Zeichnungen wurde bisher nur soweit implementiert, dass man damit zu normgerechten Zeichnungsunterlagen kommen kann.
• Positive Interpretation: Für CAD-Anfänger erleichtert dieser Mangel an Funktionalität den Einstieg durch Übersichtlichkeit.

Zeichnungsbemaßung (ist in Fusion 360 die nutzbare Alternative zur nicht verfügbaren Modellbemaßung):

• Maße ergeben sich aus dem Abstand / Winkel zwischen den projizierten Kanten in der Zeichnungsansicht (nicht aus dem "echten" Abstand / Winkel zwischen den Modellkanten!).
• Es können deshalb nur orthogonale Ansichten mit korrekter Bemaßung versehen werden.

Die Reihenfolge der Bemaßung orientiert sich am Fertigungsprozess ("fertigungsorientiert" wie bereits die Modellbildung):

1. Rohteil (Außenmaße)
2. Details (Maße der skizzierten und platzierten Elemente)
3. Kantenbearbeitung (Fasen, Rundungen und Freistiche)

Auszenmasze

Die Rohteil-Abmessungen 7x30 wird man meist als Bestandteil der Rohteil-Beschreibung LN1797-7x30 EN-AW-5754 im Schriftfeld ergänzend zur Material-Angabe eintragen. Im Beispiel verzichten wir auf diesen Schriftfeld-Eintrag:

• Nach Möglichkeit sollten inhaltlich zusammengehörige Maße in einer Ansicht eingetragen werden.
• Die Bemaßung sollte in den Zeichnungsansichten erfolgen, welche die zugehörige Form am Besten widerspiegelt.
• Beide Kriterien widersprechen sich häufig und man muss einen günstigen Kompromiss finden.
• Die Höhe des Rohteils sollte hier in der Erstansicht bemaßt werden.
• Die Schlüsselweite des Sechskantes kann man auch in dieser Erstansicht bemaßen, da die Zuordnung zum Profil in der Ansicht von oben sofort erkennbar ist:

Zeichnung > Abmessungen > Bemaßung (Tastatur-Kürzel: D) ermöglicht die allgemeine Bemaßung.

• Für lineare Maße können Kanten oder Punkte gewählt werden.
• Die Maßhilfslinie beginnt am gewählten Objekt mit der "Lücke" laut Norm.
• Insbesondere wegen dieses Abstandes zur Maßhilfslinie sollte man zuvor entscheiden, auf welcher Seite der Ansicht das Maß platziert werden soll (Höhe 30 z.B. rechts in der Erstansicht.
• Liegen mehrere Punkte und Linien eng beieinander (z.B. an der Fase) muss man exakt das richtige Objekt wählen:

• Wird das Maß durch parallele Kanten bestimmt, so sollte man diese für die Bemaßung nutzen. Die Wahl von Endpunkten erfordert meist noch eine manuelle Ausrichtung des angezeigten schiefen Abstandes.
• Das Maß ist dann auf eine günstige Position mit normgerechten Abstand zu den Zeichnungskanten zu ziehen. Hierbei wird man vom CAD-Programm unterstützt, indem sowohl die Maßlinie, als auch die Maßzahl an normgerechten Positionen einrasten und man sich für eine ästhetische Variante entscheiden kann:

• Analog dazu erfolgt die Bemaßung der Schlüsselweite über die äußersten Kanten der projizierten Kontur:

Details

Wir beginnen mit der Bemaßung des gedrehten Schaftes:

• Die Schaftlänge ist wieder ein normales lineares Maß:

• Der Schaftdurchmesser wird nicht separat bemaßt, sondern ergibt sich aus der Bemaßung des Außengewindes.
• Die erforderlichen Angaben zur Gewindetyp und -größe (M4) sowie nutzbarer Gewindelänge (9,5) kann man unterschiedlich realisieren.
  • In Fusion 360 steht für Gewindetyp und -größe nur die Funktion Zeichnung > Text > Bohrungs-/Gewindeinfo zur Verfügung:
    
  • Die Pfeilspitze der Gewindeinfo muss auf der äußeren Linie des Gewindes platziert werden (Außengewinde → dicke Volllinie).
  • Der Text der Gewindeinfo enthält alle Informationen zum Gewinde und kann nachträglich nach einem Doppelklick noch bearbeitet werden:
    
  • Die Angabe der Steigung 0,7 und die Gewindeklasse 6g sind nicht erforderlich, wenn man ein Normgewinde verwendet.
  • Im Beispiel ist es übersichtlicher, die Gewindelänge 9,5 als separates Maß zu ergänzen.
  • Wir löschen alle nicht benötigten Informationen und korrigieren nachträglich die Position von Gewindeinfo und Außenmaß, damit sich keine Maßlinien kreuzen und ergänzen das Maß der Gewindetiefe:
    
  • Hinweis: Leider kann man Informationen, welche sich innerhalb der automatisch generierten Gewindeinfo-Felder befinden, nicht ändern. Trotz Normgewinde müssen wir also die Steigung 0,7 anzeigen.

Als nächstes widmen wir uns der Gewindebohrung:

• Die Bohrungsöffnung ist in der Ansicht von oben sichtbar.
• Die erforderliche Gewindeinfo muss mit der Pfeilspitze ebenfalls an der äußeren Linie des Gewindes platziert werden. Dies ist beim Innengewinde die dünne Linie des 3/4-Kreises:
  
• Achtung: Der Kreis der inneren Fasen-Kante liegt im Beispiel dicht neben der dünnen Linie des Gewindeganges.
• Aus der Gewindeinfo kann der Wert der Gewindeklasse 6H entfernt werden.
• Anstelle des "x" soll ein Bindestrich "-" vor den Werten von nutzbarer Gewindelänge 10 und Bohrungstiefe 16 verwendet werden:
  

Fasen

Als letztes werden die speziell bearbeiteten Kanten bemaßt. In unserem Beispiel betrifft dies zuerst die Fasen an den Kreiskanten des Innen- bzw. Außen-Gewindes.

Hinweis:

• Die Bemaßung einer Fase umfasst zwei Werte. Am übersichtlichsten ist eine Fasen-Info in Form
  • Abstand und Winkel, z.B.: 0.5 X 45° oder
  • Abstand und Abstand, z.B.: 0.5 x 0.5
• Leider fehlt in Fusion 360 (noch) die Möglichkeit der Fasen-Info (in Analogie zur Bohrungsinfo)!
• Es existiert auch (noch) keine Möglichkeit, in der Zeichnung z.B. in Textfeldern Bezug auf Modell-Maße zu nehmen.

Die fehlende Fasen-Info kann man auf unterschiedliche Weise umgehen:

1. "Quick & Dirty" Lösung (z.B. Führungslinien-Kommentar - Text ohne Bezug zur Modellgröße!):
   • In der Ansicht von oben ist die Fase des Innengewindes als Kreis erkennbar.
   • Zeichnung > Text > Führungslinienkommentar mit Textfeld 0.5 X 45°
     
   • Achtung:
     • Eine derart realisierte Fasen-Info sieht perfekt aus.
     • Die Zahlenwerte sind jedoch "reiner" Text ohne Bezug zu den wirklichen Abmessungen → nachträgliche Fasen-Änderungen im Modell werden in der Zeichnung nicht aktualisiert!
     • Solche "Quick & Dirty"-Lösungen sollten die absolute Ausnahme bleiben (z.B. Zeichnungen für Einzelanfertigung von Versuchsmustern in der Werkstatt).
2. Relevantes Maß mit Text-Ergänzung (z.B. Abstand als Maß und Winkel als Text):
   • Im Beispiel werden sich nachträgliche Modelländerungen an der Fase höchstwahrscheinlich nur auf den Abstand und nicht auf den Winkel beziehen.
   • Dies soll an der Fase des Außengewindes demonstriert werden:
     
   • Nach Korrektur der Positionen der bereits vorhandenen Bemaßung ergibt sich damit eine akzeptable Form der Fasen-Bemaßung:
     
   • Bei Änderung des Fasen-Abstands im CAD-Modell erfolgt eine automatische Aktualisierung dieses Wertes in dieser Fasen-Bemaßung.
3. Zwei unabhängige Maße:
   • Damit wird jede Fasen-Änderung im CAD-Modell automatisch in die Zeichnung übernommen (die "saubere" Lösung!).
   • Allerdings ist es oft schwierig, beide Maße in einer Ansicht zu erzeugen (z.B. Fasen-Winkel in der Ansicht von oben?). Hier müsste man mit zusätzlichen Teilschnitten arbeiten.
   • Infolge einer Aufsplittung in zwei Maße leidet die Übersichtlichkeit.
   • Aus Zeitgründen verzichten wir innerhalb der Übung auf diese Art der Fasen-Bemaßung.
   • Am Beispiel der Fase am Außengewinde ergebe sich folgendes Bild:
     
4. Fase als Bestandteil der Gewindebohrung:
   • Wir hatten die Gewindebohrung als "Einfache Bohrung" ohne Senkung am Bohrungseingang definiert.
   • Die Fase am Bohrungsrand hatten wir nachträglich definiert.
   • Bemaßungsprobleme infolge fehlender Fasen-Info im Fusion 360 entstehen vor allem an Bohrungsrändern wegen fehlender Bezugskonturen für die Maße.
   • Deshalb sollte man die Bohrungsfasen behelfsweise als Bohrungstyp "Konische Senkung" definieren, obwohl die Funktion einer konischen Senkung eigentlich eine andere ist.
   • Wir nutzen dieses "Fasen-Problem" gleichzeitig zur Demonstration, wie eine Änderung am CAD-Modell zu einer Aktualisierung der Zeichnung führt.

Modellaenderung - Fase als Bohrungsbestandteil

In der Konstruktion kann man über die Symbole der Zeitleiste nachträglich Elemente z.B. unterdrücken, löschen oder bearbeiten:

• Die letzte Fase kann über das Kontextmenü gelöscht werden, weil sie als Teil der Bohrung definiert werden soll:
  
• Die Bohrung kann man als "Element bearbeiten", wofür sich der zugehörige Bearbeitungsdialog für die Bohrung öffnet:
  
  • Zu ändern ist der Bohrungstyp von "Einfach" → "Konische Senkung".
  • Bei einer Fase 0.5x45° ist der Öffnungsdurchmesser der konischen Senke um 1 mm größer zu wählen, als der "ausgegraute" Durchmesser, welcher sich aus der Größe des gewählten Gewindetyps M4x0.7 ergibt.

Freistiche

Die Innenkante am Schaft ist als Gewinde-Freistich gestaltet, wurde im CAD-Modell jedoch nicht modelliert:

• Die Geometrie von Gewinde-Freistichen wird durch mehrere Maße beschrieben (Siehe |1| S.4.9):
• In der Zeichnung genügt die vereinfachte Bemaßung als Führungstext mit Verweis auf die Norm DIN 76 (Gewindeausläufe und Gewindefreistiche) mit Angabe der gewählten Form (hier Form B).

===>>> Dieses Skript wird zur Zeit erarbeitet !!!

[1] Schirmer, J.; Lienig, J.; Bönisch, I.; Reifegerste, F.: Technisches Darstellen.
  Studienliteratur Elektrotechnik-Mechatronik-Regenerative Energiesysteme. Dresden: Verlag Initial.

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