Lektion Fortschritt:

7 Top-down-Modellierung, Teil 1

Bisher haben wir Bauteile von Grund auf modelliert, ohne je über den Tellerrand hinauszublicken – gerade so, als stünden sie für sich alleine. Diese Methode wird von Anglisten als Bottom-up-Verfahren bezeichnet, also von unten nach oben: Jedes Bauteil wächst wie ein Baum, entsteht aus dem Nichts.

In Wahrheit jedoch entstehen Bauteile fast immer im Kontext: Sobald Sie auch nur ein Normteil verbauen, z. B. eine Maschinenschraube mit Scheibe und Mutter, sind Sie bereits an dessen Untergliederung gebunden – sie müssen schließlich zusammenpassen. Gewindestäbe der Größe M13.7-14.1 mit einer Länge von 0.4 Ellen können Sie nun mal nicht käuflich erwerben. Es bleibt dabei: Sie konstruieren immer im Kontext.

Das Verfahren, das genau diese intuitiv-iterative Arbeitsweise unterstützt, funktioniert allerdings umgekehrt zu Bottom-up: Sie fangen mit den Eckdaten an und arbeiten sich von dort immer tiefer ins Detail. Ändern Sie einen der Eckwerte, folgen alle abhängigen Bauteile automatisch Sie sparen also Zeit, Fehler und Kosten – allerdings müssen Sie auch gründlich vorplanen. Deshalb üben wir das sogenannte Top-down-Verfahren nicht nur in diesem Kapitel.

Der Exzenter unseres Hefters besteht aus zwei Rädern, dem Zahn- und dem Konter-Rad; gemeinsam bilden sie die Antriebs- und Gegenseite. Zu diesen Rädern gehört je eine baugleiche Achse mit Laufbuchse; eine dritte Achse mit Rolle bildet die Kurbel für den Hebel. Insgesamt also sechs individuelle Bauteile, die wir im Kontext konstruieren und zwar von den Achsen beginnend.

7.1 Das Eltern-Teil: Hauptsache, die Hauptachse

Die Achsen des Exzenters weisen einen sechseckigen Querschnitt auf, da sie ihrerseits in Gleitbuchsen laufen. Die Idee dahinter ist die größere Druckfläche und, damit verbunden, die konstruktive Minderung des Lagerfressens: Gleitlager sind wegen der Eigenschmierung mancher Kunststoffe wesentlich billiger als Wälzlager.

  • Erstellen Sie ein neues Teil namens Ex Achse. Legen Sie auf der Ebene vorne eine neue Skizze an.

7.1.1 Ein Polygon erstellen

Wählen Sie in der Symbolleiste Skizze Polygon. Der PropertyManager dieses Makros wird geöffnet (Abb. 7.1).

Abb. 7.1: Ein gleichseitiges Polygon als Achsenquerschnitt

  • Stellen Sie unter Anzahl der Seiten 6 ein.
  • Als Erstellungsoption wählen Sie Inkreis. Auf diese Art sind Schlüsselweite und Kreisdurchmesser identisch.
  • Ziehen Sie das Sechseck deckungsgleich auf dem Ursprung auf. Die Funktion reagiert genau wie diejenige für Kreise. Schließen Sie mit Eingabe ab.
  • Bemaßen Sie den Inkreis mit 4 mm.

Sie bemerken: Anders als ein Kreis ist diese Skizze noch nicht voll definiert. Hierzu brauchen Sie aber nur eine der Linien zu beschränken:

  • Beschränken Sie eine der Linien horizontal oder vertikal (Abb. 7.2, Pfeil).

Damit ist die Skizze voll definiert.

Abb. 7.2: Polygone haben offenbar mehr Freiheitsgrade als Kreise

7.1.2 Ein Polygon bearbeiten

Die Beziehungs-Labels der Figur sehen ungewöhnlich aus.

  • Wenn Sie einen Doppelklick auf eines davon ausführen, sehen Sie die Art der Beziehung: Es ist ein sogenanntes Skizzenmuster (Abb. 7.3).

Abb. 7.3: Polygone entstehen aus Kreismustern

Das Polygon ist also ein Kreismuster mit <n> Elementen, die gleichmäßig über einen Vollkreis verteilt sind. Daher habe ich es weiter oben auch als Makro bezeichnet.

Sie können die Anzahl der Seiten nachträglich ändern, solange der PropertyManager geöffnet ist.

  • Hier führen Sie einen Rechtsklick auf den Eintrag Muster erstellt aus. Wählen Sie Polygon bearbeiten.

Hierauf erscheint wieder der PropertyManager nach Abb. 7.1.

  • Schließen Sie die Skizze und nennen Sie sie Sk Achse.
  • Tragen Sie sie mit einem linear ausgetragenen Aufsatz um 15 mm aus. Nennen Sie diesen A Achse.  
  • Speichern Sie das Bauteil (Abb. 7.4).

Abb. 7.4: Die Achse ist sozusagen die Mutter des Exzenters

7.1.3 Der Schnittkegel

Ob Schraube, Mutter oder Achse – Sechskantprofile sind an den Enden angefasst. Wenn Sie das technische Zeichne