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CATIA V5

Konstruktionsmethodik zur Modellierung von Volumenkörpern

AutorDieter R. Ziethen, Werner Koehldorfer
VerlagCarl Hanser Fachbuchverlag
Erscheinungsjahr2010
Seitenanzahl370 Seiten
ISBN9783446424296
FormatPDF
KopierschutzWasserzeichen/DRM
GerätePC/MAC/eReader/Tablet
Preis47,99 EUR

Ein so komplexes CAD-System wie CATIA V5 stellt den Konstrukteur vor die Aufgabe, nicht nur die Geometrie eines Bauteils gemäß dessen Funktion und Fertigung zu definieren, sondern auch auf die Qualität und Weiterverwendbarkeit der erzeugten CAD-Daten zu achten. In dem vorliegenden Buch wird eine Methodik zur Volumenkörperkonstruktion vorgestellt, die den CATIA-Anwendern hilft, ihre Modelle übersichtlich, änderungsfreundlich und unter konsequenter Berücksichtigung nachfolgender Fertigungsprozesse aufzubauen. Im Gegensatz zu CAD-Standardschulungen werden nicht nur die Funktionen und Schaltflächen des Programms beschrieben, sondern es wird zusätzlich vermittelt, welche Funktionen wann und wie sinnvoll eingesetzt werden. Besonderes Highlight ist die systematische Aufführung der häufigsten Fehlermeldungen von CATIA V5, mit Tipps zur Fehlerbeseitigung bzw. Vermeidung. Das didaktisch sehr gut aufbereitete Buch wird durch Aufgaben- und Lösungsblätter zu einem Muss für Volumenkonstrukteure.

Dieses Grundlagen- und Praxisbuch stellt allgemeine Methoden zur Konstruktion von Volumenkörpern mit CATIA V5 vor, die dem Anwender helfen, sein CAD-Modell übersichtlich, änderungsfreundlich und unter konsequenter Berücksichtigung des nachfolgenden Fertigungsprozesses aufzubauen. Die nun vorliegende 2. Auflage ist auf Release 19 aktualisiert, die Inhalte sind zugunsten neuer Funktionen, Themen und Beispiele gründlich überarbeitet.
Während eine CAD-Standardschulung die Funktionen und Schaltflächen von CATIA V5 beschreibt, vermittelt dieses Buch darüber hinaus, welche Funktionen wann und wie sinnvoll eingesetzt werden. Der Blickpunkt liegt auf einer stabilen Geometrie und übersichtlichen Baumstruktur.
Der Autor erklärt, was CATIA intern speichert und warum Probleme auftreten können. Die häufigsten Fehlermeldungen des Systems erläutert er systematisch und zeigt Möglichkeiten der Fehlerbehebung.
Jeder Themenkomplex wird durch eine oder mehrere Übungen abgeschlossen. Zu jeder Übung gibt es ein Aufgabenblatt, das inklusive Lösungen auch im Internet abrufbar ist.

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Leseprobe

1 Einführung (S. 11-12)

Das CAD-System CATIA V5" ist eine Software, mit der ein Anwender Geometrie erzeugen kann, die in einem CAD-Modell gespeichert ist. Ein CAD-Modell ist eine Zusammenstellung aller Informationen, die eine Geometrie beschreiben. Um ein CAD-Modell zu erstellen, bieten sich einem Anwender häufig mehrere Wege an, die zum gewünschten geometrischen Ergebnis führen.

Denn der Funktionsumfang von CATIA V5 stellt verschiedene ähnliche Funktionen bereit, um eine Fläche oder ein Volumen zu beschreiben. Auch wenn eine Geometrie scheinbar über verschiedene Wege modelliert werden kann, wird die interne mathematische Abbildung des Ergebnisses einfach oder komplex, änderungsfreundlich oder fehleranfällig sein. Es genügt also nicht nur, eine Funktion des CAD-Systems zu kennen und anwenden zu können, sondern es ist gleichsam wichtig zu wissen, wann und wie die Funktion eingesetzt wird. Dieses Wissen um das Wie und Wann wird durch eine CAD-Methodik vermittelt.

Eine CAD-Methodik ist eine Beschreibung von Regeln, wie ein CAD-Modell modelliert wird. Eine CAD-Methodik stellt auf der einen Seite dar, wie ein CADSystem intern funktioniert und warum bei der Anwendung einer CAD-Funktion (z.B. Verrundung) Probleme auftreten können. Auf der anderen Seite wird dieses Wissen in allgemeine Regeln gefasst, bei deren Einhaltung ein Anwender in den meisten Fällen diese Probleme umgehen kann. Um den Leser schrittweise an eine fundierte CAD-Methodik und ein tiefes CADWissen von CATIA V5 heranzuführen, wird der Stoff dieses Buches in mehreren Stufen vermittelt, die aufeinander aufbauen:

- In Kapitel 2, "Grundbegriffe", werden die grundlegenden Begriffe einer CADMethodik definiert. Sie bilden die Grundlage für das Verständnis und die Gliederung der anschließenden Kapitel und Abschnitte dieses Buches.

- Kapitel 3, "CATIA-Basiswissen", führt den Leser in die Standardfunktionalität der Volumenmodellierung von CATIA V5 ein. Neben der Darstellung, wie eine Funktionalität angewendet wird, steht immer zugleich im Fokus, was CATIA im Hintergrund, meistens ohne ein bewusstes Wissen eines Anwenders, ausführt oder speichert. Das Hintergrundwissen erschließt das Verständnis, warum und wann bei der Anwendung einer Funktion Probleme oder Fehler auftreten können.

- Eine "CAD-Funktionsmethodik und methodische Tipps" werden in Kapitel 4 vermittelt. Die in Kapitel 3 gewonnenen Erkenntnisse werden vertieft und in allgemeine Regeln gefasst. Werden die allgemeinen Regeln bei einer Volumenmodellierung eingehalten, können Fehler und Probleme in den meisten Fällen von vornherein vermieden werden.

- Einen überblick über prozessmethodische Besonderheiten gibt Kapitel 5. Die allgemeine Methodik aus Kapitel 4 wird aus der Perspektive einzelner Schritte der CAD-Prozesskette betrachtet und durchleuchtet."

Inhaltsverzeichnis
Inhalt6
Vorwort zur zweiten Auflage10
Vorwort zur ersten Auflage11
1 Einführung12
2 Grundbegriffe14
2.1 Volumenmodell14
2.2 Volumenkörper15
2.3 Operationen18
2.4 Körper21
2.5 Konstruktionslogik22
2.5.1 Die Elementlogik22
2.5.2 Die Featurelogik22
2.5.3 Hybridkonstruktion23
2.6 Übung24
3 CATIA-Basiswissen26
3.1 Körper erzeugen26
3.1.1 Parameter26
3.1.2 Interne Arbeitsweise von CATIA27
3.1.3 CATIA-Befehle28
3.1.4 Fehlermeldungen und deren Ursachen29
3.1.4.1 „Name bereits verwendet (Name already used)“29
3.1.4.2 „Operation überdenken (Reconsider operation)“30
3.1.5 Übung31
3.2 Körper verknüpfen31
3.2.1 Parameter32
3.2.2 Interne Arbeitsweise von CATIA33
3.2.3 CATIA-Befehle33
3.2.4 Fehlermeldungen und deren Ursachen36
3.2.4.1 „Komponente nicht verwendbar (Can’t use this feature)“36
3.2.4.2 „Kein sich ergebendes Element (No resulting element)“37
3.2.4.3 „Operation überdenken (Reconsider operation)“37
3.2.4.4 „Element nicht mehr erkannt (Element no longer recognized)“38
3.2.5 Übung39
3.3 Skizze und Kontur erzeugen39
3.3.1 Parameter39
3.3.2 Interne Arbeitsweise von CATIA42
3.3.3 CATIA-Befehle44
3.3.3.1 Skizze erzeugen und ändern45
3.3.3.2 Geometrieelemente erzeugen48
3.3.3.3 Bedingungselemente erzeugen53
3.3.3.4 Skizze analysieren57
3.3.4 Fehlermeldungen und deren Ursachen61
3.3.4.1 „Definition der Achse muss geändert werden (You need to modify theabsolute axis definition)“62
3.3.4.2 „Skizze muss bearbeitet werden (You need to edit the sketch)“62
3.4 Volumenkörper erzeugen65
3.4.1 Parameter65
3.4.2 Interne Arbeitsweise von CATIA66
3.4.3 CATIA-Befehle68
3.4.3.1 Block68
3.4.3.2 Mehrfachblock71
3.4.3.3 Verrundeter Block mit Ausformschräge72
3.4.3.4 Tasche74
3.4.3.5 Welle75
3.4.3.6 Nut77
3.4.3.7 Rippe78
3.4.3.8 Rille81
3.4.3.9 Versteifung82
3.4.3.10 Bohrung83
3.4.3.11 Kombinieren87
3.4.3.12 Loft88
3.4.3.13 Entfernter Loft93
3.4.3.14 Aufmaßfläche94
3.4.3.15 Fläche schließen95
3.4.4 Fehlermeldungen und deren Ursachen96
3.4.4.1 „Mehrere offene Konturen (Several open contours)“96
3.4.4.2 „Offenes Profil (Open profile)“97
3.4.4.3 „Skizze muss geschlossen sein (Sketch has to be closed)“98
3.4.4.4 „Topologische Operatoren (Topological operators)“99
3.4.4.5 „Skizze nicht zulässig (Sketch isn’t valid)“99
3.4.4.6 „Offset-Wert führt zu Degenerierung (Offset value leads todegeneration)“100
3.4.4.7 „Selbst schneidende Fläche (Self-intersecting surface)“101
3.4.4.8 „Verbindungsmodus nicht anwendbar (Coupling mode cannot be applied)“102
3.4.5 Übungen103
3.5 Ausformschräge erzeugen104
3.5.1 Parameter104
3.5.2 Interne Arbeitsweise von CATIA106
3.5.3 CATIA-Befehle107
3.5.3.1 Konstante Ausformschräge108
3.5.3.2 Variable Ausformschräge110
3.5.3.3 Ausformschräge mit Reflexionslinie113
3.5.3.4 Erweiterte Ausformschräge114
3.5.4 Fehlermeldungen und deren Ursachen117
3.5.4.1 „Selbstschneidung (Autointersection)“117
3.5.4.2 „Verdrehte Fläche (Twisted surface)“118
3.5.4.3 „Unzulässige Neubegrenzung (Impossible relimitation)“119
3.5.4.4 „Neutrales Element zu steil (Neutral element too steep)“120
3.5.4.5 „Mehrere Bänder (More than one ribbon)“121
3.5.4.6 „Umkehrung der Flächenkrümmung (Surface curvature inversion)“121
3.5.4.7 „Teilfläche bereits entformt (Face already drafted)“122
3.5.5 Übungen123
3.6 Verrundung erzeugen124
3.6.1 Parameter124
3.6.2 Interne Arbeitsweise von CATIA126
3.6.3 CATIA-Befehle128
3.6.3.1 Konstante Kantenverrundung129
3.6.3.2 Variable Kantenverrundung131
3.6.3.3 Abstandsverrundung133
3.6.3.4 Zwei-Flächen-Verrundung134
3.6.3.5 Drei-Tangenten-Verrundung136
3.6.4 Fehlermeldungen und deren Ursachen137
3.6.4.1 „Verdrehte Fläche (Twisted surface)“137
3.6.4.2 „Ungültige Neubegrenzung (Impossible relimitation)“138
3.6.4.3 „Element nicht mehr erkannt (Element no longer recognized)“139
3.6.4.4 „Endpunkte nicht erreichbar (Cannot reach end points)“140
3.6.4.5 „Zu starke Auswirkungen (Too large impact)“141
3.6.4.6 „Eckkanten nicht erzeugbar (Cannot create corner edges)“142
3.6.5 Übungen143
3.7 Fase erzeugen143
3.7.1 Parameter144
3.7.2 Interne Arbeitsweise von CATIA144
3.7.3 CATIA-Befehl146
3.7.4 Fehlermeldungen und deren Ursachen147
3.7.4.1 „Teilfläche nicht mehr erkannt (Face no longer recognized)“147
3.7.4.2 „Operation kann nicht initialisiert werden (Cannot initialize operation)“148
3.7.4.3 „Ergebnis enthält verdrehte Fläche (Result contains one twisted surface)“149
3.7.5 Übung149
3.8 Trennen und Fläche integrieren150
3.8.1 Parameter150
3.8.2 Interne Arbeitsweise von CATIA151
3.8.3 CATIA-Befehle152
3.8.3.1 Trennen152
3.8.3.2 Fläche integrieren153
3.8.4 Fehlermeldungen und deren Ursachen154
3.8.4.1 „Teilflächenverband weist Loch auf (Skin has a hole)“154
3.8.4.2 „Teilflächenverband trennt unvollständig (Skin does not cut acrossvolume)“155
3.8.4.3 „Begrenzung nicht auf Trimmkörper (Boundary not on trimming body)“156
3.8.4.4 „Impasse encountered“157
3.8.5 Übung157
3.9 Gewinde erzeugen158
3.9.1 Parameter158
3.9.2 Interne Arbeitsweise von CATIA158
3.9.3 CATIA-Befehle159
3.9.4 Fehlermeldungen und deren Ursachen160
3.9.4.1 „Gewindetiefe muss geringer sein (Depth must be lower)“161
3.9.4.2 „Teilfläche nicht mehr erkannt (Face no longer recognized)“161
3.9.4.3 „Stützelement muss zylindrisch sein (Support must be cylindrical)“162
3.9.4.4 „Gewinde- muss Stützelementdurchmesser entsprechen (Thread diametermust be equal to support)“163
3.9.5 Übung164
3.10 Schalenelement erzeugen164
3.10.1 Parameter164
3.10.2 Interne Arbeitsweise von CATIA165
3.10.3 CATIA-Befehl167
3.10.4 Fehlermeldungen und deren Ursachen168
3.10.4.1 „Teilfläche nicht mehr erkannt (Face no longer recognized)“168
3.10.4.2 „Alle Teilflächen als zu entfernend ausgewählt (All faces selected asfaces to remove)“169
3.10.4.3 „Offset-Wert führt zu Degenerierung (Offset value leads todegeneration)“170
3.10.4.4 „Ergebnis kann nicht zusammengefügt werden (Result cannot beassembled)“170
3.10.4.5 „Ergebnis kann nicht berechnet werden (Result cannot be assembled)“171
3.10.5 Übung172
3.11 Aufmaß erzeugen172
3.11.1 Parameter172
3.11.2 Interne Arbeitsweise von CATIA173
3.11.3 CATIA-Befehl174
3.11.4 Fehlermeldungen und deren Ursachen176
3.11.4.1 „Teilfläche nicht mehr erkannt (Face no longer recognized)“176
3.11.4.2 „Ergebnis kann nicht berechnet werden (Result cannot be assembled)“176
3.11.4.3 „Offset-Wert führt zu Degenerierung (Offset value leads todegeneration)“177
3.11.5 Übung178
3.12 Teilfläche ersetzen und entfernen179
3.12.1 Parameter179
3.12.2 Interne Arbeitsweise von CATIA180
3.12.3 CATIA-Befehle183
3.12.3.1 Teilfläche ersetzen183
3.12.3.2 Teilfläche entfernen184
3.12.4 Fehlermeldungen und deren Ursachen185
3.12.4.1 „Geometrie kann nicht berechnet werden (Impossible to computegeometry)“185
3.12.4.2 „Endkörper kann nicht geschlossen werden (Final body can not beclosed)“186
3.12.4.3 „Unzulässige Neubegrenzung (Impossible relimitation)“188
3.12.5 Übung189
3.13 Drehen und Verschieben erzeugen190
3.13.1 Parameter190
3.13.2 Interne Arbeitsweise von CATIA191
3.13.3 CATIA-Befehle193
3.13.3.1 Drehen193
3.13.3.2 Verschieben194
3.13.4 Fehlermeldungen und deren Ursachen194
3.13.4.1 „Ungültiges oder leeres Eingabeelement (Invalid or empty inputelement)“194
3.13.4.2 Verschieben196
3.13.4.3 „Teilfläche nicht mehr erkannt (Face no longer recognized)“196
3.13.5 Übung197
3.14 Skalieren, Symmetrie und Spiegeln erzeugen198
3.14.1 Parameter198
3.14.2 Interne Arbeitsweise von CATIA199
3.14.3 CATIA-Befehle201
3.14.3.1 Skalieren201
3.14.3.2 Symmetrie202
3.14.3.3 Spiegeln202
3.14.4 Fehlermeldungen und deren Ursachen203
3.14.4.1 „Spezifikation kann nicht berücksichtigt werden (Specification can’t betaken into account)“204
3.14.4.2 „Teilfläche nicht mehr erkannt (Face no longer recognized)“205
3.14.4.3 „Ungültiges oder leeres Eingabeelement (Invalid or empty inputelement)“206
3.14.5 Übung207
3.15 Rechteck-, Kreis- und Benutzermuster erzeugen207
3.15.1 Parameter208
3.15.2 Interne Arbeitsweise von CATIA209
3.15.3 CATIA-Befehle212
3.15.3.1 Rechteckmuster212
3.15.3.2 Kreismuster214
3.15.3.3 Benutzermuster215
3.15.4 Fehlermeldungen und deren Ursachen217
3.15.4.1 „Parameter nicht zulässig (Parameters not valid)“217
3.15.4.2 „Anzahl umfasst nur das Originalobjekt (Number includes only originalobject)“218
3.15.5 Übung219
3.16 Konstruktionsbaum ordnen219
3.16.1 Interne Arbeitsweise von CATIA219
3.16.2 CATIA-Befehle220
3.16.3 Übung221
4 CAD-Funktionsmethodik und methodische Tipps222
4.1 CATIA-Datenmodell und Abhängigkeitsketten223
4.1.1 CATIA-Datenmodell223
4.1.2 Abhängigkeitsketten225
4.1.3 Methodische Tipps227
4.1.4 Übung228
4.2 Strukturierung eines Volumenmodells229
4.2.1 Prinzip der Dekomposition230
4.2.2 Prinzip des Schnitzens232
4.2.3 Objektorientierte Strukturierung234
4.2.4 Methodische Tipps235
4.2.5 Übung236
4.3 Definition der Steuergeometrie eines Volumenmodells236
4.3.1 Prinzip der Notwendigkeit241
4.3.2 Prinzip der Parameter244
4.3.3 Methodische Tipps246
4.3.4 Übung248
4.4 Strukturierung eines Körpers und Auswahl derVolumenkörper248
4.4.1 Prinzipien der Dekomposition und des Schnitzens249
4.4.2 Prinzip der Einfachheit251
4.4.3 Prinzip der Operation252
4.4.4 Methodische Tipps254
4.4.5 Übung255
4.5 Aufbau einer Kontur255
4.5.1 Prinzip der Scharfkantigkeit256
4.5.2 Prinzip der Ausgliederung258
4.5.3 Methodische Tipps260
4.5.4 Übung261
4.6 Definition einer Ausformschräge261
4.6.1 Prinzip der Frühzeitigkeit262
4.6.2 Prinzip der Minimalität263
4.6.3 Methodische Tipps266
4.6.4 Übung267
4.7 Definition einer Verrundung oder Fase267
4.7.1 Prinzip der Frühzeitigkeit268
4.7.2 Prinzip der Minimalität270
4.7.3 Methodische Tipps271
4.7.4 Übung273
4.8 Integration einer Fläche273
4.8.1 Prinzip der Qualität273
4.8.2 Prinzip der Randposition280
4.8.3 Methodische Tipps282
4.8.4 Übung283
4.9 Ändern einer Geometrie283
4.9.1 Prinzip des minimalen Eingriffs284
4.9.2 Prinzip des parallelen Ergänzens288
4.9.3 Methodische Tipps292
4.9.4 Übung293
5 CAD-Prozessmethodik294
5.1 CAD-Prozesskette294
5.1.1 Allgemeine CAD-Prozesskette295
5.1.2 Spezifische CAD-Prozessketten296
5.1.3 Übung298
5.2 Volumenmodell innerhalb der allgemeinenCAD-Prozesskette298
5.2.1 Design- und Konzeptphase299
5.2.1.1 Steuergeometrie und Parameter299
5.2.1.2 Strukturierung305
5.2.1.3 Übung310
5.2.2 Detaillierungsphase, Vorserien- und Serienbetreuung310
5.2.2.1 Detaillieren und Ändern311
5.2.2.2 Strukturierung312
5.2.2.3 Übung313
5.3 Volumenmodell innerhalb einer spezifischen Prozesskette314
5.3.1 Schmieden und Gießen314
5.3.2 Spritz- und Druckgießen318
5.3.3 Schweißen322
5.3.4 Zerspanen323
5.3.4.1 Volumenmodell324
5.3.4.2 Strukturmodell326
5.3.5 Übung333
6 Konstruktionsmethodik für Baugruppen336
6.1 Das Skelettmodell336
6.2 Veröffentlichung von Elementen339
6.3 Design in Context (Assoziative Baugruppen)344
6.4 Verknüpfungen zwischen Dateien (Links)350
6.4.1 Verknüpfungen zwischen Einzelteilen (Reference-to-reference Link)350
6.4.2 Links innerhalb der Produktumgebung352
6.5 Verwendung von Parametern auf Baugruppenebene354
Index360

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