3D-CAD mit KBE-Software

Inhaltsverzeichnis

Darstellungsverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

1 Entwicklung des Konstruktionswesens
1.1 Die mechanische Zeichentafel
1.2 2D-CAD (2 Dimensional Computer Aided Design)
1.3 3D-CAD (3 Dimensional Computer Aided Design)
1.4 Knowledge Based Engineering

2 Computer Aided Design
2.1 2D-CAD (2 Dimensional Computer Aided Design)
2.1.1 Nachteil eines 2D-CAD gegenüber dem Zeichenbrett
2.1.2 Vorteile eines 2D-CAD gegenüber dem Zeichenbrett
2.2 3D-CAD (3 Dimensional Computer Aided Design)
2.2.1 Vorteile eines 3D-CAD gegenüber dem 2D-CAD
2.2.2 Nachteil eines 3D-CAD gegenüber dem 2D-CAD
2.3 SolidWorks
2.3.1 Erstellen eines Bauteiles
2.3.2 Erstellen einer Baugruppe

3 Prozessoptimierung im Konstruktionsbereich
3.1 Zeitfaktor
3.2 Kostenfaktor
3.3 Qualitätsfaktor
3.4 Vernetzung mit dem Fertigungsprozess

4 Knowledge Base Engineering
4.1 Definition
4.2 Vorteile einer KBE-Software
4.3 Nachteile einer KBE-Software
4.4 TactonWorks
4.4.1 Tacton Works Studio
4.4.1.1 Modellansicht
4.4.1.1.1 Komponentenstruktur
4.4.1.1.2 Komponentenklassen
4.4.1.1.3 Anwendungsstruktur
4.4.1.1.4 Benannte Domänen
4.4.1.2 Eigenschaftsansicht
4.4.1.3 Verknüpfungsansicht
4.4.1.4 Ansicht für Inspektionen
4.4.2 Tacton Works Engineering

5 Reflexion

Literaturverzeichnis

Darstellungsverzeichnis

Darst. 1: Die Mechanische Zeichentafel

Darst. 2: Zecihnung im 2D-CAD

Darst. 3: Baugruppe im 3D-CAD

Darst. 4: Erstellen eines Volumens Körper

Darst. 5: Baugruppe Stanzwerkzeug im 3D-CAD

Darst. 6: TactonWorks Studio

Darst. 7: TactonWorks Engineer

Abkürzungsverzeichnis

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

1 Entwicklung des Konstruktionswesens

Mit der Erläuterung der Entwicklung des Konstruktionswesens, wollen wir in die Konstruktionsmethodik eindringen und ein grundlegendes Verständnis für das Konstruktionswesen vermitteln. Es werden in groben Zügen die einzelnen Entwicklungsphasen des Konstruktionswesens vom Beginn bis zur modernsten Methodik des Konstruierens erläutert.

1.1 Die mechanische Zeichentafel

Wenn wir bis zu den Wurzeln der ersten Konstruktionsskizzen zurückgehen wollten, müssten wir bis über das Mittelalter zurückblicken. Bleiben wir aber bei den nachvollziehbaren Fakten welche zeigen, dass im 14 Jahrhundert erste technische Zeichnungen an einem Zeichenbrett erstellt wurden. Der Universalgelehrte Leonardo da Vinci soll einer der ersten gewesen sein, der technische Zeichnungen für den Bau seiner Gebäude und Maschinerien erstellt haben soll. Viele seiner Entwürfe wurden erst Jahrhunderte später verwirklicht, so konstruierte er seinerzeit schon Zahnräder und Getriebe, welche heutzutage aus der Welt der Technik nicht mehr wegzudenken sind. Hätte er zu diesem Zeitpunkt keine technischen Zeichnungen erstellt, hätte man Jahrzehnte oder sogar Jahrhunderte später nicht von seinem Wissen profitieren können. (vgl. Thomas 2008)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Darst. 1: Die Mechanische Zeichentafel

Bei der Industrialisierung im 19. Jahrhundert wurde das technische Zeichnen am Zeichenbrett ein wichtiger Bestandteil und ein eigener Berufszweig. Es wurden Dokumente erstellt, nach deren Vorlage im Fertigungsprozess technische Güter für den Maschinenbau aber auch für den Bau von Brücken und Gebäuden erstell wurden. Mit der Industrialisierung hat die technische Zeichnung auch einen wichtigen Wert als Dokument für jeweilige Patentfragen gewonnen. Ein Patent einer Maschine ohne technische Zeichnungen wäre heutzutage undenkbar und dient als Grundlage für jegliche Patentfragen. Wichtig ist zu erwähnen, dass im Zuge der Industrialisierung das technische Zeichnen durch Regeln und Normen vereinheitlicht wurde, so dass die Zeichnungen für jeden Fachmann zu lesen sind. (vgl. Thomas 2008)

1.2 2D-CAD (2 Dimensional Computer Aided Design)

Mit dem Einzug der Großrechner und deren industriellen Nutzung wurde Mitte der 1960 auch das Konstruktionswesen revolutioniert. Somit wurde das „CAD“, Computer Aided Design oder in der deutschen Sprache ausgesprochen das „rechnerunterstütztes Konstruieren“ geboren. Jedoch war diese Technologie zu diesem Zeitpunkt nur den Großkonzernen mit ihren riesigen Rechenzentren vorbehalten. Ende der 1970er Jahre entstanden die ersten Workstations, kleine Kompakte Rechner die an jedem Arbeitsplatz genutzt werden konnten. Dies war die Revolutionierung des CAD für die gesamte industrielle Nutzung vom Großkonzern bis hin zum kleinen Ingenieursbüro. Zu diesem Zeitpunkt wurde diese Technologie genutzt um zweidimensionale Zeichnungen am Computer zu erstellen und anschließend am Plotter auszudrucken. Somit konnte eine Zeichnung so oft wie gewünscht ausgedruckt werden und musste nicht immer aufs Neue mühevoll von Hand erstellt werden. (vgl. Thomas 2008)

1.3 3D-CAD (3 Dimensional Computer Aided Design)

Schon in den 1980er Jahren wurden die ersten Versuche gestartet Volumens Körper dreidimensional darzustellen und zu konstruieren. Ab dem Jahre 1985 wurde dann das dreidimensionale Konstruieren in der industriellen Nutzung eingeführt. Wobei es einige Jahre dauerte, bis sich das 3D-CAD gegenüber dem 2D-CAD durchsetzte, denn es ist eine ganz neue Arbeitsweise und war zu diesem Zeitpunkt mit extremen Investitionskosten verbunden. Heutzutage ist das 3D-CAD nicht mehr wegzudenken, denn es bietet dem Anwender die Möglichkeit Volumens Körper zu erstellen, was im 2D-CAD nicht möglich ist. (vgl. Thomas 2008)

1.4 Knowledge Based Engineering

Wie die Erfahrung gezeigt hat, bietet das Konstruieren am 3D-CAD ganz neue Perspektiven, jedoch entsteht durch diese Konstruktionsmethode mehr Arbeitsaufwand wie gegenüber dem 2D-CAD. Die Möglichkeit, die erzeugten Daten für den Fertigungsprozess weiter verwenden und somit bei anderen Arbeitsprozessen eine Arbeitserleichterung zu erwirken, bestätigt diese Entwicklung. Um nun die entstandenen Nachteile wieder auszumerzen, wurde die nächste Stufe des Konstruktionswesens mit dem zusätzlichen Softwaresystem des Knowledge Based Engineering im Jahre 2005 eingeführt. Mit dem Knowlege Based Engineering sollen entstandene Nachteile am 3D-CAD vermieden werden und so dem Konstrukteur wieder ein erleichtertes arbeiten gewährleisten. Das Knowledge Based Engineering in Zusammenhang mit einer Datenbank, welche die CAD-Daten verwaltet, ist der aktuellste Entwicklungsstand am Markt. (vgl. Thomas 2008)

2 Computer Aided Design

Nachdem mit der Entwicklung des Konstruktionswesens schon ein Einblick in das rechnerunterstützte Konstruieren gegeben wurde, wollen wir nun auf die zwei CAD Systeme des 2D- und 3D-CAD eingehen.

2.1 2D-CAD (2 Dimensional Computer Aided Design)

Der Name 2D-CAD bedeutet zweidimensionales rechnerunterstütztes Konstruieren. Mit dem 2D-CAD hat man den Arbeitsprozess des Konstruierens am Reisbrett übernommen und auf die Technologie des Computers adaptiert. Wie man am Bild sehen kann besteht das gezeichnete Bauteil aus lauter einzelnen, vom Konstrukteur gezeichneten Linien. Diese wurden mittels eines Stiftes und eines Tablars und später mittels Tastatur und Maus im CAD gezeichnet. (vgl. Hofer, 2011)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Darst. 2: Zecihnung im 2D-CAD

2.1.1 Nachteil eines 2D-CAD gegenüber dem Zeichenbrett

Man muss anerkennen, dass der Übergang vom Zeichenbrett zum 2D-CAD in der Arbeitsweise erhebliche Vorteile gebracht hat, jedoch mussten am Beginn des CAD-Zeitalters verhältnismäßig hohe Investitionskosten getätigt werden, um einen CAD-Arbeitsplatz zu erwerben. (vgl. Hofer, 2011)

[...]