Software: FEM - Tutorial - 3D-Baugruppe - Bauraum-Definition

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Bauraum-Definition (Baugruppe "Gummipuffer")

Die innerhalb des aktiven Projektes geöffnete unbenannte "Konstruktion" wird im Ergebnis des Konstruktionsprozesses die gesamte Baugruppe "Gummipuffer" einschließlich ihrer Bauteile "Stahlscheibe" und "Gummihuelse" enthalten:

• Die Gesamthöhe (30 mm) des zylindrischen Gummipuffers (∅20 mm) setzt sich zusammen aus der Höhe der Gummihülse und der vorgegebenen Dicke der beiden Stahlscheiben.
• Der Bauraum für die Baugruppe wird also durch eine Zylinderfläche mit obigen Maßen begrenzt.

Fusion 360 ist primär auf den Top-Down-Konstruktionsansatz ausgerichtet. Als Top-down (engl. von oben nach unten) und Bottom-up (engl. von unten nach oben) werden zwei entgegengesetzte Wirkrichtungen in Analyse- oder Synthese-Prozessen bezeichnet. Es handelt sich also um zwei grundsätzlich verschiedene Ansätze, um komplexe Sachverhalte zu behandeln:

• Top-down geht vom Abstrakten, Allgemeinen, Übergeordneten schrittweise hin zum Konkreten, Speziellen, Untergeordneten.
• Bottom-up bezeichnet die umgekehrte Richtung.

Entsprechende Beziehungen bestehen auch zwischen den Begriffen:

• Dekomposition (Top-down): Zerlegung, Auflösung eines Ganzen in einzelne Teile.
• Aggregation (Bottom-up): Vereinigung von Teilen zu einem Ganzen.

Vereinfacht kann man die grundlegenden Konzepte wie folgt unterscheiden:

• Im Autodesk Inventor (als Beispiel) werden nach dem Bottom-up-Prinzip mittels 3D-Modellierung Einzelteile aus 2D-Skizzen konstruiert und zu Baugruppen zusammengefügt. Die Gestalt der Baugruppen ist somit von der Gestalt der einzelnen Teile und ihrer Einbaulagen zueinander abhängig.
• Im Fusion 360 wird nach dem Top-down-Prinzip zuerst das zukünftige Aussehen von Baugruppen "skizziert" (z.B. durch Skizzen oder Konstruktionselemente). Die eingebauten Komponenten (Einzelteile, Unterbaugruppen) beziehen sich auf diese "Skizzierung" des Bauraums. Ändert sich die Bauraum-Definition (z.B. in Größe oder Form), wird damit die Gestalt der Komponenten verändert.

Wichtig ist eine sinnvolle Anordnung (Ausrichtung und Position) der Konstruktion (hier der Baugruppe) in Bezug auf das Ursprung-Koordinatensystem. In unserem Beispiel soll sich die Höhe des Gummipuffers in Z-Richtung des Ursprung-Koordinatensystems erstrecken. Dazu sind in einem ersten Schritt die Zuordnungen der "benannten Ansichten" zu den Flächen des ViewCube zu korrigieren:

• Die standardmäßig zugewiesene Ansicht von VORNE ist als Ansicht von OBEN zu definieren.
• Nach Einstellen der ursprünglichen Ansicht von VORNE, legt man diese Ansicht als von OBEN fest:

• Da es sich bei dem Gummipuffer um eine rotationssymmetrische Baugruppe handelt, muss man sich keine Gedanken über die Zuordnung der Ansichten von VORNE und von RECHTS machen.
• Sinnvoller Weise sollte man jedoch die Start-Ansicht jetzt so festlegen, dass OBEN am ViewCube wieder oben ist. Dazu dreht man zuvor den ViewCube durch Ziehen mit der Maus ungefähr in die gewünschte Lage und vollendet die exakte Ausrichtung durch Mausklick auf die "richtige" Würfel-Ecke:

• Die Option "An Ansicht anpassen" bewirkt nach der Wahl der Start-Ansicht eine Fenster-füllende Darstellung des kompletten 3D-Modells.

Nach erfolgreicher Ausrichtung der Ansichten muss als Nächstes die Position und Größe des Bauraums mittels geeigneter Elemente definiert werden. Dabei sollte man jedoch keine Volumenkörper erzeugen, um Konflikte mit "realen" Komponenten in nachfolgenden Prozessschritten (Simulation, Dokumentation, Fertigen) zu vermeiden:

• Für einfache Bauraum-Formen (z.B. Quader, Zylinder, Kugel) genügt die Definition der erforderlichen Abmessungen in Form von "Benutzerparametern".
• Unser Bauraum umschließt einen gedachten Zylinder (Hoehe, Durchmesser), für den wir die erforderlichen Parameter definieren (Ändern > Parameter ändern):

Gummipuffer_xx:
Nach der Definition des Bauraums Speichern wir den aktuellen Bearbeitungszustandes der Konstruktion mit dem Baugruppen-Bezeichner unter Einbeziehung der Teilnehmer-Nummer (xx=00...99).

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