Einstieg in CATIA V5 - Objektorientiert konstruieren in Übungen und Beispielen

Anpassungsfähige Körper
Was ist ein Einzelteil? (S. 40)

Maschinenbauliches Konstruieren ist ein komplexer Prozess, der von der Funktions.ndung bis zur geometrischen und endgültig herstellbaren Auslegung in sinnvolle Schritte unterteilt wird. Mit zunehmender Konkretisierung der Aufgabe wird die Konstruktionsidee von Arbeitsschritt zu Arbeitsschritt immer klarer strukturiert und damit geometrisch genauer beschreibbar. Der den Prozess begleitende Kern ist das räumliche Einzelteil mit seiner schrittweise konkreter werdenden geometrischen Gestalt. Einerseits bestimmt seine Körperform die Gestalt des Endprodukts, andererseits bestimmt die Struktur der Gesamtkonstruktion, also das Zusammenspiel aller unabhängigen Einzelteile, die Verwendbarkeit des fertigen Produkts. Das Einzelteil als kleinste maschinenbauliche Einheit ist, wie eine Befestigungsmutter oder eine Spannfeder, genau das, was aus einem Material am Stück hergestellt werden kann. Die Befestigungseinheit, die aus den 3 Einzelteilen Kipphebel, Schraube und Befestigungsbolzen besteht, stellt schon eine einfache Baugruppe dar.

Möglichst früh im Prozess soll begleitend das physikalische Geschehen analysiert werden, beispielsweise die kinematische Beweglichkeit oder die Tragfähigkeit und Festigkeit der Bauteile. Erst wenn alle physikalischen und fertigungstechnischen Fragestellungen befriedigend beantwortet sind, kann die endgültige geometrische Auslegung erfolgen. Es zeigt sich als effektiv, wenn einerseits die geometrische Gestalt des Produkts räumlich beschrieben wird und möglichst lange variabel und anpassungsfähig bleibt, andererseits möglichst früh deren Auswirkungen auf die funktionalen und konstruktiven Eigenschaften erkannt werden können. Dazu bietet modernes CAD ineinander greifende Mittel an:

• Das geplante Produkt kann klar in selbstständige Einheiten oder Baugruppen strukturiert werden. Baugruppen bestehen aus Einzelteilen und eventuell aus weiteren eigenständigen Baugruppen.

• Die Form der Einzelteile kann mit geometrischen Regeln in sich variabel festgelegt werden. Alle definierten Zusammenhänge und Abhängigkeiten werden bei jeder geometrischen Änderung angepasst. Diese Eigenschaft wird assoziativ genannt. Dadurch bleibt das Einzelteil während des Konstruktionsprozesses maßlich variabel. Im Sinne des zugrunde liegenden Geometrieaufbaus ist das Teil auch bedingt in seiner Gestalt veränderlich.

• Die Körpergeometrie kann schon in einem frühen Stadium der Gestaltfindung auf ihre Funktion hin überprüft werden. Das Einzelteil kann beispielsweise auf seine Belastbarkeit getestet oder die Baugruppe in ihrer Beweglichkeit simuliert werden.

• Die Körpergeometrie dient auch als Basis für die sich anschließende Arbeitsvorbereitung, für die NC-Fertigung und kann in den betriebswirtschaftlichen Datenstrom integriert werden.