Kommen wir zur Entspannung zu etwas völlig anderem: den Verrundungen, genauer, den Verrundungs-Features. Sie werden jetzt einwenden, verrundet hätten Sie schon. Aber seien Sie versichert: Sie haben noch gar nichts gesehen.

Wenn Sie die bisherigen Features einmal miteinander vergleichen, fällt Ihnen ein gewaltiger Unterschied auf: Der PropertyManager für Verrundungen ist bedeutend mächtiger als der für Fasen (Abb. 2.1).

Abb. 2.1: Die PropertyManager der Verrundung (links) und der Fase im direkten Vergleich

Dies hat seinen Grund in den unterschiedlichen Ansprüchen. Fasen dienen nur dazu, Kanten zu brechen, um beispielsweise Verletzungen von Mensch und Kabel zu vermeiden. Verrundungen, oder in Schlossersprache: Radien, dienen diesem Zweck nur untergeordnet, weil sie viel aufwendiger zu fertigen sind.

Die Zahl der konstruktiven Anwendungen für Radien jedoch ist Legion.

Sehen Sie sich beispielsweise ein Guss-Gehäuse an, ein Getriebe oder einen Motor- block, so werden Sie alle Kanten verrundet sehen, bis auf diejenigen, die durch die nachträgliche spanende Bearbeitung entstanden – diese haben eher Fasen. Die Radien dienen einem gusstechnischen Zweck: Man kann keine Kanten gießen. Die Querschnittsübergänge sollen sanft und allmählich sein, der Gusswerkstoff soll gleichmäßig erkalten, um Spannungen zu vermeiden. In der Textilindustrie verhindern hochglanzpolierte Radien an Führungen das Aufrauen, Spleißen und Reißen des sehr schnell durchlaufenden Fadens. Bei Blechteilen verhindern genormte Mindestbiegeradien die Schwächung und den Bruch der Tafel. Beim Spritzgießen erleichtern Radien das Ausformen, es sei denn, die Kante entsteht durch eine Trenn- fuge. Ähnliches wie beim Metallgießen gilt natürlich auch hier. Für all diese und noch mehr Anwendungen sind die vier Typen von Radien nach Abb. 2.1 gedacht.

Nun bestehen die meisten Bauteile des Hefters aus Spritzgieß- und Blechteilen – das Thema Radien ist also auch für uns relevant. Da die Möglichkeiten so immens sind, gebe ich Ihnen hier einen Abriss der Funktionalität, während Sie am Bauteil arbeiten:

Schalten Sie um zur Konfiguration Ex Konter. Das mindert die Gefahr, aus Versehen die Zähne zu verrunden.

Schalten Sie die Verrundung ein. Wählen Sie den Verrundungstyp Verrundung mit konstanter Größe und für die zu verrundenden Elemente die Optionen Vollständige Vorschau und Tangentenfortsetzung – hierdurch werden all diejenigen Kanten einbezogen, die an die gewählte Fläche, Ecke oder Kante anschließen.

• Wie Sie gleich sehen werden, ist es nicht schlimm, wenn sich – wie hier – bereits Radien im Bauteil befinden: Sie werden erkannt und übergangen (Abb. 2.2).

• Stellen Sie als Verrundungsparameter Symmetrisch ein, wodurch ein einzelner Radiuswert angesetzt wird. Dieser betrage 0.2 mm.

Abb. 2.2: Verrunden von Ex Konter

Bei Asymmetrisch könnten Sie zwei Radien einstellen, die über den Querschnitt interpoliert würden. Wenn Sie hingegen verschiedene Radien über die Länge erreichen wollen, wählen Sie den zweiten Verrundungstyp, Verrundung mit variabler Größe.

Und ja, selbstverständlich können Sie auch diese beiden kombinieren! In Abb. 2.3 wurde spaßeshalber ein variabler Radius definiert, der sowohl zwei asymmetrische als auch vier variable Radien zu bieten hat. Rechts unten sehen Sie die Fähnchen mit den Werten und der prozentualen Verteilung P über die gesamte Kantenlänge. Der Radiusverlauf selbst ist zur besseren Kenntlichkeit in Orange gehalten.

Abb. 2.3: Fiktion und Wirklichkeit: die Kante mit acht verschiedenen Radien, welche fließend ineinander übergehen

Weiter geht’s mit den richtigen Einstellungen. Zunächst die Gruppe Verrundungsparameter:

• Lassen Sie die Option Verrundung mit mehrfachen Radien inaktiv, denn die ist dazu gedacht, mehrere Kanten auf einmal zu verrunden, und zwar mit unterschiedlichen, konstanten Radien.

Dies ist nützlich, wenn Sie es auf eine bestimmte Eckenform abgesehen haben. Sie sehen schon, für den gewiegten Bastler ergeben sich unendliche Möglichkeiten.

• Als Profil stellen Sie Kreis ein.

Diese Einstellung betrifft wiederum die Querschnittsform. Der Kreisbogen als Querschnitt ist der Grund für den Spitznamen Radius, aber natürlich können hier auch andere Kurven gewählt werden, etwa das konische Rho, ein Verhältnis zweier Längen, mit dem Sie die Kegelschnitte Ellipse (rho < 0.5), Parabel (rho = 0.5) und Hyperbel (rho > 0.5) als Querschnitte definieren.

• Mit der Gruppe der Offset-Parameter steuern Sie die Form von Ecken, an denen sich mehrere Radien treffen.

Nächste Station sind die Verrundungsoptionen:

• Durch Flächen auswählen bewirkt, dass Sie Kanten wählen können, die durch den Körper verdeckt sind, die sich also auf seiner Rück- oder Innenseite befinden. Es ist allerdings schon schwer genug, Kanten nicht zu wählen – also lassen Sie dies am besten inaktiv.

• Aktivieren Sie Features beibehalten, um bestehende Einzelheiten nicht einfach abzuschleifen. Features können andernfalls vollständig verschwinden, sobald ihre definierenden Kanten verrundet werden.

• Lassen Sie die Option Ecken verrunden inaktiv. Sie bewirkt eine Überblendung von Verrundungen, die einander an einer Ecke begegnen.

• Belassen Sie die Übergänge auf Standard. Das bedeutet, Sie lassen SolidWorks wählen, welche Art von Geometrie – Kanten oder Flächen – den Vorzug erhalten soll, wenn z. B. der Radius, der auf einer geraden Kante ausläuft, entweder eine gerade Kante mit angepasster Fläche oder eine korrekte Fläche mit geschwungener Kante erzeugt. Beides ist nicht drin bei Schnittkurven zweiter Ordnung.

Das Verrunden selbst ist einfach: Wählen Sie einfach die Flächen, Kanten und Ecken, Körper oder Features aus, die verrundet werden sollen. Letztere können Sie sogar über den aufschwingenden FeatureManager wählen! Wie immer werden die Elemente in die Auswahlliste übernommen und bei Verrundungen auch als Vorschau angezeigt.

• Wählen Sie zunächst die acht Seiten der Verstärkungsrippen. Ein 3D-Navigator ist bei dieser Art von Arbeit überaus praktisch (Abb. 2.4)!

• Wählen Sie dann auch die vier Boden-Viertel, um die Wandradien zu vollenden (kurzer Pfeil).

• Schließlich wählen Sie noch die vier unteren Wandungen, um die umlaufende Kante zu verrunden (langer Pfeil). Bestätigen Sie.

Hierauf sollte sich der Anblick nach Abb. 2.5 ergeben. Alle inneren Kanten sind verrundet, bis auf die Achsbohrungen.

Abb. 2.4: Anwahl der Verrundungselemente. Die Vorschau ist hier schwarz statt normalerweise gelb gefärbt.

Abb. 2.5: Netzwerk: die Verrundung des Innenteils

Es ist stets sehr hilfreich, Verrundungs-Features eine eigene Farbe zu geben. Denn auf diese Art sehen Sie sofort, ob Sie irgendwo eine Verrundung vergessen haben!

• Dazu wählen Sie die Einstellung des Erscheinungsbilds aus dem Kontextmenü oder aus der Kontext-Symbolleiste des gewünschten Features.

Sie sehen auch, dass die Verrundungsfunktion offenbar die bereits verrundeten Kanten erkannt hat. Die beiden eingebauten Verrundungen aus der Querschnittskizze Sk Wand und dem Feature Rd Wand sind nicht noch einmal verrundet worden.

Schalten Sie nun auf die Konfiguration Ex Z4 um.

Hier sollte die Verrundung problemlos angekommen sein, da die beiden Konfigurationen an dieser Stelle identisch sind. Falls Sie doch eine Fehlermeldung bekommen, so kann dies nur an einer falsch gewählten Endbedingung von A Exzenter liegen (Abb. 2.6).

Normalerweise wäre auch das kein großes Problem für die Tangentenfortsetzung. Der Grund, warum es hier scheitert, ist, dass die beiden Konfigurationen auf diese Weise topologisch verschieden sind, mit anderen Worten: Die Zahl der Kanten ist unterschiedlich, und diese fehlenden/überzähligen Kanten müssten schon explizit in jeder Konfiguration gewählt werden.

Besser ist es aber, das Feature zu reparieren:

• Wählen Sie A Exzenter und ändern Sie die Endbedingung auf Bis nächste.

Damit sollte auch die Verrundung funktionieren (Abb. 2.7).

Abb. 2.6: Endbedingung Oberfläche statt Nächste: Die Verrundung kann hier nicht funktionieren!

Nennen Sie das Feature Rd Innen.

Sie fragen sich, ob das Feature Rd Außen wieder ein zu konfigurierendes ist, von wegen Verzahnung und so? Tja, also was das angeht …

Abb. 2.7: Der Mühen Lohn: Die Verrundung läuft problemlos über das Exzenter-Auge hinweg

Die Überschrift ist Etikettenschwindel. Denn Sie können weder Fasen noch Radien so konfigurieren, wie Sie es vorhin bei den Austragungen und Schnitten getan hatten. Hier heißt es leider: Jeder Konfiguration ihr eigenes Feature.

Verrunden Sie drei der vier Außenkanten mit 0.2 mm. Den größten Durchmesser lassen Sie aus, denn hier wird die Trennfuge platziert. Wählen Sie also die Zylinderfläche und die Kante und nennen Sie das Feature Rd Außen.

Da verschwindet plötzlich die Vorschau. Und immer wenn das passiert, wissen Sie: Sie sind in Schwierigkeiten (Abb. 2.8)!

Abb. 2.8: Die Verrundung hat sich vernehmlich verschluckt

Versuchen Sie gar nicht erst, das Feature zu beenden, denn Sie erhalten doch nur wieder eine dieser Fehlermeldungen mit viel zu viel Rot.

• In solch einem Fall empfiehlt es sich eher, zunächst die einzelnen Elemente in der Auswahlliste anzuklicken. Vielleicht fällt Ihnen das Problem ins Auge, sobald Sie die hervorgehobenen Kanten sehen.

• In Abb. 2.8 fällt zum Beispiel die Rundung von A Exzenter auf, die verdächtig nahe an die untere Kante des Kegelstumpfs herankommt (langer Pfeil).

Klicken Sie diese Kante nochmals an, so verschwindet sie aus der Auswahlliste, und die Vorschau funktioniert wieder. Das war es also!

• Bevor wir allerdings eine Lösung formulieren können, müssen wir die Strategie dieser Funktion verstehen lernen. Denn es scheint doch, als ob Verrundungen sich nicht gegenseitig überschneiden dürften.

Wählen Sie die Kante wieder zur Verrundung und reduzieren Sie probehalber den Radius. Sie können bei 0.1 mm anfangen und sich in Hundertsteln hoch- arbeiten. Oberhalb von 0.13 mm bleiben Sie dann hängen (Abb. 2.9).

Oder löschen Sie ihren Eintrag mit Entf aus der Liste (kurzer Pfeil)

Wenn Sie nahe heranzoomen, sodass Sie den „Ort der Begegnung“ studieren können, so beweist sich die Vermutung: Radien dürfen einander nicht berühren – allerdings nur, solange sie zum gleichen Feature gehören. Etwas ganz anderes ist es, wenn Sie die Kante in ein zweites Verrundungs-Feature verschieben.

• Bestätigen Sie das Verrundungs-Feature mit 0.2 mm ohne diese Kante und definieren Sie für diese einfach ein zweites von gleicher Dimensionierung. So wird es klappen (Abb. 2.10).

Abb. 2.9: Glückszahl: Der Radius darf 0.13 mm nicht überschreiten

Eine Alternative zu dieser Lösung ist es, den Abstand der beiden Kanten so zu vergrößern, dass die beiden Radien aneinander vorbeipassen. Das bedeutet, der Abstand muss mindestens 0.4 mm betragen.

• Dazu reduzieren Sie den Durchmesser von Sk Exzenter logischerweise um 0.8 mm auf 4.2 mm.

Abb. 2.10: Extrawurst: Die kollidierende Kante wird gesondert verrundet

Wenn Sie dies bestätigen und gegebenenfalls den Modellneuaufbau aktivieren, so kommt die Beschwerde von der Gegenseite: Jetzt kollidieren zwei Radien auf der Innenseite. Probieren bringt Sie nur scheinbar weiter: 4.75 mm sind das Minimum (Abb. 2.11, Kreis)!

Abb. 2.11: Der Durchmesser des Exzenter-Auges wird verkleinert, um den Außenradien genügend Platz zu verschaffen. Dabei kollidieren jedoch die Innenradien.

Rekapitulieren wir dieses Dilemma: Ist der Durchmesser des Auges größer als 4.2 mm, kollidieren die Außenradien. Ist er kleiner als 4.75 mm, so gibt es Ärger mit den Kollegen der Innenseite. Es existiert also keine Lösung, die für beide funktionieren würde, höchstens eine, die für keine hinkommt. Und der Ort des Exzenters darf aus Gründen der Auslegung ebenfalls nicht verändert werden, also können wir es so überhaupt nicht angehen.

• Setzen Sie den Durchmesser von Sk Exzenter auf 4.75 mm.

So haben wir immerhin Ruhe vor den Innenradien. Wenn Sie aber noch einmal in die zahlreichen Verrundungs-Optionen schauen, dann finden Sie eine unscheinbare, kleine Option, die die ganze Zeit über auf Sie gewartet hat: Die Verrundung mit mehrfachen Radien (Abb. 2.12).

• Aktivieren Sie sie, so können Sie jede Verrundung in der Auswahlliste einzeln einstellen, indem Sie entweder ihren Eintrag anklicken und den Wert in den Verrundungsparametern einstellen oder indem Sie einen Doppelklick auf ihr Fähnchen im Editor ausführen – diese Methode ist auf jeden Fall die einfachere. Stellen Sie den Radius der problematischen Kante auf 0.19 mm (Abb. 2.13).

Abb. 2.12: Diese Option ist ideal für schwere bis hoffnungslose Fälle

• Wenn alles zufriedenstellend aussieht, bestätigen Sie.

Damit sollten alle Radien ohne Murren erzeugt werden. Prüfen Sie diese jedoch außen und innen gründlich (Abb. 2.14)!

Abb. 2.13: Der Mühen Lohn: Die Vorschau bleibt bestehen

Abb. 2.14: Endlich Ruhe: die Radien werden alle erzeugt

Um die Außenradien in der gleichen Farbe anzulegen wie Rd Innen, brauchen Sie nicht noch einmal in den Farben-Manager zu gehen:

• Klicken Sie auf Rd Innen und wählen Sie aus der Kontext-Symbolleiste Erscheinungsbild kopieren (Abb. 2.15). Klicken Sie dann auf Rd Außen und klicken Sie in dessen Kontext-Symbolleiste auf das Icon rechts daneben, Erscheinungsbild einfügen.

Fertig: Alle Radien haben die gleiche Farbe.

Speichern Sie das Bauteil.

• Auch die Antriebsseite benötigt noch ein paar Radien. Dies bringt eine Eigentümlichkeit der Radien und Fasen zum Vorschein, nämlich die, dass sie sich nicht konfigurieren lassen:

Abb. 2.15: Übertragen von Texturen

Schalten Sie um auf die Konfiguration Ex Z4. Lassen Sie das Dokument nicht neu aufbauen und bestätigen Sie die Fehlermeldung, wonach Rd Außen eine Kante fehle. Unterdrücken Sie das Feature Rd Außen über dessen Kontext-Symbolleiste.

Erstellen Sie nun die Außenradien – oder besser, den Außenradius – neu:

• Erstellen Sie eine Verrundung 0.2 mm an der unteren Kante des breiten Rands (Abb. 2.16).

• Nennen Sie dieses Feature Rd Außen Z4 und benennen Sie das andere in Rd Außen Konter um.

• Speichern Sie das Bauteil.

Was bleibt, ist, das jüngste Feature in der anderen Konfiguration zu unterdrücken, sodass am Ende jede nur in ihrer Konfiguration aktiviert ist. Das sind hier nur ein paar Klicks. Aber stellen Sie sich vor, Sie hätten nicht zwei, sondern 20 Konfigurationen im Bauteil. Es wird Zeit, eine übersichtliche Methode fürs Konfigurieren zu finden …

Abb. 2.16: Der einzelne Außenradius der Antriebsseite

Nein, Sie haben kein Déjà-vu, Radien lassen sich auch in diesem Abschnitt nicht konfigurieren. Aber statt sich künftig durch sämtliche Konfigurationen zu quälen, um dann noch durch sämtliche Fehlermeldungen Spießruten zu laufen, können Sie eine eigens hierfür geschaffene Funktion anwenden, mit der Sie alle Konfigurationen und alle konfigurierbaren Elemente zentral verwalten können:

Rufen Sie über das Kontextmenü von Rd Außen Feature konfigurieren auf.

• Die Dialogbox Konfigurationen modifizieren erscheint (Abb. 2.17).

Abb. 2.17: Die Dialogbox Konfigurationen modifizieren bietet ein tabellarisches Interface

Diese Dialogbox funktioniert ähnlich wie eine Excel-Tabelle, in der einzelne Werte in einer Matrix angeordnet sind: Senkrecht sind die Konfigurationen aufgelistet, waagerecht die konfigurierten Features. Dies erkennen Sie auch an den Zeilen- und Spaltentiteln, die jeweils die Namen der Konfigurationen und Features tragen.

• Die Spalten lassen sich in Excel-Manier in der Breite verstellen, sodass Sie den Text vollständig lesen können.

Sie sehen hier, dass das soeben erstellte Feature Rd Außen Z4 in beiden Konfigurationen aktiv ist – in Ex Konter und Ex Z4. Das soll natürlich nicht sein, denn für Ex Konter hatten wir schon einen eigenen Satz Radien erstellt. Beim 3D-Modellieren gilt der folgende Satz:

Die Spaltenüberschrift sagt indessen Unterdrücken, und das bedeutet, Sie aktivieren das, was unterdrückt werden soll – eine etwas verdrehte Sprachlogik, also müssen Sie aufpassen:

• Aktivieren Sie die Unterdrückung für Ex Konter und deaktivieren Sie sie für Ex Z4.

Diese Dialogbox hat allerdings wesentlich mehr zu bieten, als sie vorgibt:

• Führen Sie im FeatureManager einen Doppelklick auf Rd Außen Konter aus, so wird auch dieses Feature in die Liste aufgenommen. Sie sehen, die Spaltenüberschrift entspricht wieder dem Feature-Namen (Abb. 2.18).

Dadurch wird die Bedienung klarer: Features und Konfigurationen sind „über Kreuz“ miteinander verbunden.

Abb. 2.18: Logischer wird dieses Dialogfeld, wenn man genügend Vergleiche hat

So wie Sie Features konfigurieren können, gelingt Ihnen das auch mit Bemaßungen von Features, Skizzen und Verknüpfungen. Je nach aktivem Modus – Baugruppe oder Teil – finden Sie unterschiedliche Angebote in dieser Dialogbox vor.

• Schalten Sie um auf die Konfiguration Ex Konter. Rufen Sie für Rd Außen Konter wieder Feature konfigurieren auf.

Um herauszufinden, was es alles gibt, klicken Sie einfach auf die Schaltfläche Alle Parameter in der linken unteren Reihe. Jetzt werden alle konfigurierten Objekte der aktuellen Datei geladen (Abb. 2.19).

• Von links nach rechts sind A Füllung, Rd Außen Z4 und Rd Außen Konter zu sehen.

Abb. 2.19: Configuration Control Center: Alle Konfigurationen mit allen Werten in einem Dialogfeld!

Wenn Sie die Parameter eines Features sehen wollen, klicken Sie auf dessen Listenfeld rechts oben neben dem Titel. Aktivieren Sie die Optionsfelder, so werden die Parameter aufgelistet.

Bei Rd Außen Z4 finden Sie nur ein einzelnes Maß, nämlich den Radius 0.2 mm der Verrundung. Aber bei Rd Außen Konter finden Sie gleich drei Maße. Zwei davon betragen ebenfalls 0.2 mm, eines lautet jedoch auf 0.19 mm. Das ist das korrigierte Maß der Außenseite von A Exzenter.

• Sie können aber auch die Features und Maße umbenennen:

Ein Doppelklick auf den Namen des 0.19er- Radius und Sie können seinen Namen ändern, z. B. in korrigierter Radius.

Wenn Sie über die Ansichtssteuerung die Bemaßungsnamen anzeigen, sehen Sie die Änderung im Editor (vgl. Abb. 2.19).

Das Gleiche könnten Sie auch mit den Feature-Namen tun, wenn Sie wollten, wie hier mit Rd Außen Konter. Wollen Sie aber nicht. Nicht heute.

Eine weitere konfigurierbare Größe und damit auch Funktion dieser Dialogbox ist das Material. Gemeint ist hier nicht das Erscheinungsbild, das, wie Sie gesehen haben, als Feature-Eigenschaft konfiguriert wird. Das Material ist der Stoff, aus dem das Werkstück am Ende bestehen soll. Es hat sogar seinen eigenen Platz im Kopfbereich des FeatureManagers.

• Wechseln Sie also zum ConfigurationManager, gehen Sie die Konfigurationen nacheinander durch und sichern Sie jeweils über Konfigurationsspezifische Farbe verwenden und die Schaltfläche Farbe die Einstellungen. Dies erreichen Sie, indem Sie im Farbwähler auf Hinzufügen klicken. Sie finden die beiden Farben in der ersten Spalte der benutzerdefinierten Farben (Abb. 2.20, Kasten).

Zurück zum FeatureManager und dem Material:

• Mit einem Rechtsklick über dem Eintrag und Material bearbeiten gelangen Sie in die Dialogbox Material, in der Sie sämtliche Werkstoffe in SolidWorks finden (Abb. 2.21).

Abb. 2.20: Sichern der eingestellten Farben

• Für ein Zahnrad wählen Sie einen maßhaltigen Kunststoff mit guter Kraftübertragung, z. B. PA 6. Den können Sie auch für alle anderen Spritzgussteile verwenden.

• Wechseln Sie auf die Registerkarte Erscheinungsbild und deaktivieren Sie das Optionsfeld Anwenden des Erscheinungsbildes von. Hierdurch wird wenigstens eine der alten Farben beibehalten, ansonsten werden alle überschrieben.

Die Konfiguration für Materialien ist handlicher als die anderen – man braucht die Dialogbox nicht zu- und wieder aufzumachen, um an die Einstellungen zu kommen:

• Klicken Sie auf die Schaltfläche Konfiguration. Hierauf erscheint das Dialogfeld mit dem Namen des Bauteils im Titel (Abb. 2.22).

Abb. 2.21: Die Auswahl des Materials für Bauteile ist recht ansehnlich

Abb. 2.22: Konfiguration des Materials

Sie könnten also verschiedene Materialien für jede Konfiguration einstellen. Aber nicht hier:

• Wählen Sie Alle Konfigurationen und bestätigen Sie.

Damit kehren Sie ins Dialogfeld Material zurück.

Bestätigen Sie nochmals, so wird das Material im FeatureManager eingetragen.

• Ein Rechtsklick über diesem Eintrag und Sie können das Material konfigurieren (Abb. 2.23).

Abb. 2.23: Der Modifikator für Materialien

Auch von hier aus können Sie die Materialien ändern und einzelnen Konfigurationen zuweisen. Hierzu klicken Sie auf den Pfeil und wählen Weiter durchsuchen.

Eine kleine Nacharbeit bleibt aber noch: Wie gesagt, werden bei der Materialwahl die konfigurationsspezifischen Farben überschrieben – bleibt nur eine übrig. Wenn Sie den Tipp weiter oben befolgt haben, ist das aber kein großes Problem:

• Wechseln Sie zum ConfigurationManager und stellen Sie nach dem in Abb. 2.20 beschriebenen Schema die alten Konfigurationsfarben wieder her.

Über die erste Schaltfläche links unten in der Dialogbox Konfigurationen modifizieren können Sie Spalten und Zeilen vertauschen, was einen kompakteren Anblick ergibt (Abb. 2.24).

Abb. 2.24: Konfigurationen und Parameter haben die Plätze getauscht