12 Baugruppen (S. 143-144)

12.1 Grundlagen

Baugruppen oder Zusammenbauten nennt man Einheiten, die aus mehreren Einzelteilen bestehen. Eine Baugruppe setzt also voraus, dass bereits Einzelteile existieren. Diese Teile können eigens für eine Baugruppe erstellt worden sein, es können aber auch Bibliotheks- oder Normteile sein. Eine Baugruppe im Inventor hat jedoch noch andere Aufgaben und Funktionen, als nur mehrere Einzelteile zusammenzubringen. Die Einzelteile werden ‚gefügt’, d.h., sie stehen in einer Baugruppe im geregelten Zusammenhang mit anderen Bauteilen. Beispiele: Ein Bolzen befindet sich beispielsweise genau in der für ihn vorgesehenen Bohrung.

Ein Sicherungsring in seiner Nut. Ein Gleitlager befindet sich auf dem Wellendurchmesser und liegt über einer Anlaufscheibe an einer Wellenschulter an. Ein Kolben befindet sich im Zylinder. Das Wichtigste aber ist, Bauteile können nur noch die definierten Bewegungen ausführen, die ihnen ihr Einbau erlaubt. Beispiele: Der Bolzen kann und darf sich möglicherweise nur axial verschieben lassen. Der Sicherungsring kann sich in seiner Nut verdrehen – sonst nichts. Ein Lager sitzt in der Regel im Gehäuse fest, die Welle dreht sich aber im Lager.

Der Kolben im Zylinder darf sich nur auf und ab bewegen können. Den ersten Vorgang, das Fügen, erreicht man im Inventor durch Hinzufügen von 3D-ABHÄNGIGKEITEN. Den zweiten Vorgang, der beim Arbeiten im Inventor gleichzeitig erfolgt, nennt man das Festlegen bzw. den Entzug der FREIHEITSGRADE. Beide Begriffe hängen zusammen und werden beim Vergeben von 3D-Abhängigkeiten auch gleichzeitig bestimmt. Aus Verständnisgründen wird hier jedoch der Begriff der Freiheitsgrade, der auch in anderen Zusammenhängen, z.B. bei der Präsentation und Animation von Baugruppen, eine Rolle spielt, getrennt und vorgezogen behandelt.

12.2 Die Freiheitsgrade

Freiheitsgrade bezeichnen die MATHEMATISCH DEFINIERTEN BEWEGUNGSMÖGLICHKEITEN eines Körpers im 3D-Raum. Im kartesischen Koordinatensystem sind die möglichen Bewegungen wie folgt definiert: Verschiebung (Translation) in X-Richtung Verschiebung (Translation) in Y-Richtung Verschiebung (Translation) in Z-Richtung Drehung (Rotation) um die X-Achse Drehung (Rotation) um die Y-Achse Drehung (Rotation) um die Z-Achse Mit sechs Freiheitsgraden kann jede beliebige Bewegung im 3D-Raum mathematisch beschrieben werden. Je nach Bestimmungsgrad, d.h. je nach der Art, wie sich ein Bauteil in einer Baugruppe noch bewegen darf, müssen bei der Verbindung von Bauteilen in einer Baugruppe entsprechende Freiheitsgrade zwischen den Bauteilen entzogen werden.