Flächen in der Konstruktion (Tutorial)

Dieses Kapitel nutzt einige Funktionen, die nur in CAD6studio und/oder CAD6industrie verfügbar sind!

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Inhalt

Dieses Beispiel soll Ihnen neben der Hilfskonstruktion und den Trimmfunktionen den Einsatz von Flächenoperationen als Hilfsmittel zur Konstruktion verdeutlichen. Das zu zeichnende Objekt wird vollständig durch Addition und Subtraktion von Flächenobjekten zusammengestellt und im Anschluss daran bemaßt.

Flächen

Wählen Sie zunächst das Blattformat DIN A4 quer an. Dies geschieht mit dem Befehl Verwalten > Seiten > Editieren. Um Ihnen den Ablauf des Zeichnens klarer zu machen, ist in den Darstellungen der Rahmen des späteren Objektes dünn gestrichelt hinterlegt. Dies soll Ihnen als Orientierungshilfe dienen, um zu erkennen, welches Teil Sie gerade zeichnen. Für alle konkreten Maßangaben nutzen Sie möglichst die F8-Taste (EINGABE) und geben die Maße dann im Dialog ein.

Wählen Sie den Stift "0,5 mm\Volllinie breit" und beginnen Sie mit dem Zeichnen eines Rechtecks (Zeichnen > Polygon > Rechteck) mit den Abmessungen 140 mm x 70 mm (Bild 1).

Bild 1

Zeichnen Sie ein weiteres Rechteck mit den Maßen 200 mm x 30 mm, dessen unterer linker Eckpunkt mit dem unteren linken Eckpunkt des ersten Rechtecks identisch ist. Nutzen Sie dazu die Fangfunktion "Eck-/Endpunkt". Um das zweite Rechteck am ersten Rechteck auszurichten, wählen Sie die Funktion Gestalten > Objekte ausrichten > Zentriert, Rahmen horizontal. Identifizieren Sie das zweite Rechteck und ziehen Sie mit Hilfe der Fangfunktion "Eck-/Endpunkt" einen Rahmen über dem ersten Rechteck auf. Zu diesem Rahmen wird das zweite Rechteck horizontal ausgerichtet (Bild 2).

Bild 2

Die beiden so positionierten Rechtecke werden mit dem Befehl Trimmen > Fläche / Kurve trimmen > Vereinigung (A=A+B) zu einem Objekt verschmolzen. Dazu müssen Sie nur hintereinander beide Rechtecke identifizieren. Ihre Zeichnung sollte jetzt wie Bild 3 aussehen.

Bild 3

Als nächstes soll der Kontur ein Dreieck hinzugefügt werden. Aus der fertigen Endzeichnung können Sie entnehmen, dass es sich um ein rechtwinkliges, gleichschenkliges Dreieck mit einer "Hypotenuse" (der längsten Seite) von 120 mm handelt (Bild 4). Zur Konstruktion des Dreiecks werden zwei Wege vorgestellt: ein grafischer und ein mathematischer.

Bild 4

Der grafische Weg

Für die grafische Konstruktion des oben angedeuteten Dreiecks zeichnen Sie ein Rechteck mit der Kantenlänge von 120 mm x 120 mm an einer beliebigen Stelle des Arbeitsblattes. Legen Sie die beiden Diagonalen als Hilfskonstruktionsgeraden in das gezeichnete Rechteck mit dem Befehl Konstruieren > Hilfskonstruktion Endloslinie > Punkt - Punkt und mit Hilfe der Fangfunktion "Eck-/Endpunkt". Aus dieser Hilfskonstruktion können Sie nun das gewünschte Dreieck bestimmen (Bild 5).

Bild 5

Wählen Sie den Befehl Zeichnen > Polygon > Dreieck und fangen Sie zunächst die beiden unteren Punkte (1) und (2) des Rechtecks und dann den Schnittpunkt der beiden Hilfskonstruktionsdiagonalen (3). Nachdem Sie so das Dreieck konstruiert haben, können Sie sowohl das Quadrat als auch die Hilfskonstruktionsendloslinien mit Gestalten > Objekte löschen wieder löschen.

Der mathematische Weg

Diese Methode erfordert ein wenig mehr Wissen über die mathematischen Zusammenhänge bei der Konstruktion von Dreiecken, erweist sich allerdings in der Ausführung als der deutlich schnellere Weg. Wählen Sie den Befehl Zeichnen > Polygon > Dreieck. Den ersten Punkt können Sie an beliebiger Stelle auf Ihrem Blatt setzen. Nun betätigen Sie die Taste F8 und geben unter Verwendung von Polarkoordinaten die Länge und den Winkel der Hypotenuse ein. Nehmen wir an, dass der erste gesetzte Punkt unten links liegt, so muss folgende Eingabe erfolgen: l=120 w=0. Mit diesen Koordinaten wird Malz++Kassner CAD6 angewiesen, den folgenden Punkt im Abstand von 120 mm (l=120) vom letzten eingegebenen Punkt mit einem Winkel von 0° (w=0) von der mathematischen Nullage aus zu setzen. Schließen Sie die Eingabe mit der Taste EINGABE ab und betätigen Sie noch einmal die Taste F8 (EINGABE). Auch die folgenden Koordinaten werden in Polarform eingetippt. Der Winkel des rechten Schenkels ist (von der mathematischen Nullage aus gerechnet) 135° und die Länge des Schenkels A berechnet sich nach dem Satz des Pythagoras: Die Höhe ist identisch mit der halben Hypotenuse C. Dies lässt sich einfach am geometrischen Beispiel erkennen (Bild 6).

Bild 6

Die Eingabe im Dialog lautet entsprechend der Formel: l=sqrt(60^2+60^2) w=135.

Zurück zur Kontur

Um das Dreieck nun zu der bereits vorhandenen Kontur korrekt auszurichten, legen Sie zunächst im Abstand von 20 mm zur unteren Konturhorizontalen eine Hilfskonstruktionsendloslinie an. Wählen Sie dazu den Befehl Konstruieren > Hilfskonstruktion Endloslinie > Parallele, numerisch und geben Sie den gewünschten Abstand ein. Mit dem Befehl Gestalten > Objekte bewegen > Strecke und aktiver Fangfunktion "Kante" legen Sie das Dreieck jetzt mit der Unterkante auf die Hilfskonstruktionsendloslinie. Das Dreieck wird mit dem Befehl Gestalten > Objekte ausrichten > Zentriert, Rahmen horizontal waagerecht an der Kontur ausgerichtet, wie zuvor bei der Positionierung der beiden Rechtecke erläutert.

Bild 7

Auch diese beiden Konturen werden mit dem Befehl Trimmen > Fläche / Kurve trimmen > Vereinigung (A=A+B) zusammengefasst.

Bild 8

Von dieser Grundkontur müssen weitere Flächen abgezogen werden. Zeichnen Sie ein Rechteck mit dem unteren linken Eckpunkt auf der Konturecke 1 (siehe Bild 9).

Bild 9

Es hat die Maße 100 mm x 20 mm. Dieses Rechteck muss für die richtige Ausrichtung noch horizontal positioniert werden (Gestalten > Objekte ausrichten > Zentriert, Rahmen horizontal). Als Eckpunkte des Zentrierungsrahmens nutzen Sie zwei spiegelsymmetrisch liegende Punkte der vorhandenen Kontur. Mit dem Befehl Trimmen > Fläche / Kurve trimmen > Differenz (A=A-B) lassen sich die beiden Objekte nun vereinigen. Identifizieren Sie dazu nur beide Objekte hintereinander. Es entsteht an der Stelle des zuletzt konstruierten Rechtecks ein Loch in der Gesamtkontur. Diese Veränderung ist bei einem nicht gefüllten Objekt optisch nicht zu erkennen.

Sie können die Veränderung an der Kontur leicht überprüfen, indem Sie mit dem Befehl Gestalten > Objektmerkmale > Ändern den Füllmodus auf "beides" setzen. Nun erkennen Sie die entstandene Aussparung. Objekte, die hinter der Kontur liegen, würden jetzt an der Stelle der Aussparung zu sehen sein.

Von der vorliegenden Kontur muss ein weiteres Rechteck abgezogen werden. Zeichnen Sie dazu an beliebiger Stelle auf dem Arbeitsblatt ein Rechteck mit den Abmessungen 60 mm x 40 mm und positionieren Sie es mit dem Befehl Gestalten > Objekte bewegen > Strecke so, dass es zu ungefähr (eine exakte vertikale Ausrichtung ist hier nicht erforderlich) gleichen Teilen nach oben und unten über den oberen Konturteil hinausragt. Zentrieren Sie das Rechteck danach horizontal (Gestalten > Objekte ausrichten > Zentriert, Rahmen horizontal).

Bild 10

Beide Objekte werden mit dem Befehl Trimmen > Fläche / Kurve trimmen > Differenz (A=A-B) zusammengefasst (Bild 11).

Bild 11

Legen Sie mit dem Befehl Zeichnen > Kreis > Mitte - Punkt auf Kreis einen Kreis mit dem Radius 14 mm und dem Mittelpunkt auf dem Kontureckpunkt 1 (Bild 11) an. Zentrieren Sie den Kreis horizontal auf die Ihnen bereits bekannte Weise mit dem Befehl Gestalten > Objekte ausrichten > Zentriert, Rahmen horizontal. Auch dieses Objekt wird mit dem Befehl Trimmen > Fläche / Kurve trimmen > Differenz (A=A-B) von der bereits vorhandenen Kontur abgezogen (Bild 12).

Bild 12

Legen Sie auf Ihrem Arbeitsblatt ein weiteres Rechteck mit den Maßen 10 mm x 30 mm an. Dieses Rechteck zentrieren Sie mit dem Befehl Gestalten > Objekte ausrichten > Zentriert, Rahmen beides zwischen den Punkten 1 und 2 (Bild 13) horizontal und vertikal.

Bild 13

Mit dem Befehl Gestalten > Objekte bewegen > Relative Werte. können Sie nun das positionierte Rechteck auf die an der Mittelsenkrechten gespiegelte Position bewegen. Schalten Sie dazu in dem Dialogfeld das Markierungsfeld "Duplikat" ein und geben Sie für die Kopie des Rechtecks in horizontaler Richtung einen Wert von 170 mm an.

Hier wird nicht der Befehl Gestalten > Objekte spiegeln > An Gerade genutzt, weil dafür eine Spiegelachse zum Identifizieren erforderlich gewesen wäre, die zu diesem Zeitpunkt noch nicht vorliegt.

Auch diese beiden Rechtecke müssen der Kontur hinzugefügt werden. Es soll hier allerdings nicht eine Differenz der Objekte erzeugt werden, sondern die große Kontur soll mit den beiden Rechtecken kombiniert werden. Dieses Verfahren führt dazu, dass die begrenzenden Linien oben und unten erhalten bleiben.

Wählen Sie den Befehl Trimmen > Fläche / Kurve trimmen > Konturen kombinieren und identifizieren Sie alle zu kombinierenden Konturen in einem Arbeitsschritt. Dies kann entweder durch Festhalten der Taste STRG beim Identifizieren oder durch Drücken der Taste UMSCHALT und Aufziehen eines alle Objekte erfassenden Rechtecks geschehen. Das Ergebnis dieser Operation wird nicht gleich sichtbar, sie können es jedoch überprüfen, indem Sie (wie bereits vorher beschrieben) das Objekt mit dem Befehl Gestalten > Objektmerkmale > Ändern einfärben (Bild 14).

Bild 14

Wählen Sie den Stift "0,25 mm\Volllinie schmal". Mit dem Befehl Zeichnen > Schraffieren > Objekte können Sie die Gesamtkontur jetzt schraffieren (Bild 15).

Bild 15

Nun sollen die Symmetrielinien in den Kreis und die Durchbrüche links und rechts gezeichnet werden. Klicken Sie auf den Stift "0,25 mm\Strichpunktlinie schmal" und beginnen Sie mit dem Kreis. Nach Wahl des Befehls Zeichnen > Linie > Mittenkreuz fangen Sie den Mittelpunkt des Kreises und zeichnen Sie ein Mittenkreuz, das über den unteren Rand der Kontur hinausragt. Mit dem Befehl Trimmen > Objekt trimmen > Länge / Radius bis Punkt können Sie die senkrechte Linie bis ungefähr auf Höhe der Oberkante der Kontur verlängern.

In der Aussparung links zeichnen Sie eine vertikale Linie mit dem Befehl Zeichnen > Linie > Vertikal und dem Fangmodus "Mittelpunkt". Verlängern Sie die Linie nach oben (Sie müssen die Linie oberhalb des Mittelpunktes anklicken) mit dem Befehl Trimmen > Objekt trimmen > Länge / Radius bis Punkt um 5 mm. Drücken Sie dafür nach der Identifikation der Linie die Taste F8 und geben Sie 35 mm ein (30 mm vorhandene Länge plus 5 mm Verlängerung). Wiederholen Sie den Vorgang mit dem unteren Ende und geben Sie hier 40 mm ein (Inzwischen 35 mm vorhandene Länge plus 5 mm Verlängerung).

Die so entstandene Mittelsenkrechte in der linken Aussparung kopieren Sie mit dem Befehl Gestalten > Objekte spiegeln > An Gerade bei eingeschaltetem Duplikat (Taste F7). Identifizieren Sie dazu erst die zu kopierende Gerade und klicken Sie dann als Bezugsgerade die eben angelegte Mittelsenkrechte durch den Kreis an (dies ist gleichzeitig die Symmetrieachse der gesamten Kontur). Natürlich hätten Sie auch hier wieder mit dem Befehl Gestalten > Objekte bewegen > Relative Werte arbeiten können (Bild 16).

Bild 16

Zum Abschluss legen Sie noch die Bemaßungen an. Diese lassen sich bis auf den Durchmesser entweder mit dem Befehl Bemaßen > Bemaßen > Strecke, Punkte oder mit dem Befehl Bemaßen > Bemaßen > Strecke, Objekt anbringen. Um die Maßzahl bei der Bemaßung des Durchmessers mit dem Befehl Bemaßen > Bemaßen > Durchmesser, Objekt besser positionieren zu können, deaktivieren Sie bitte in dem Dialogfeld für die Bemaßungsparameter (durch Drücken von UMSCH+ESC erreichbar) die Einstellungen für die Maßzahl "Dicht" und "Zentrieren".

Hinter die Maßzahl des Bohrungsdurchmessers in der Mitte des Objektes legen Sie nun noch eine radierende Fläche. Anschließend entfernen Sie noch das Durchmesserzeichen in dieser Maßzahl (Gestalten > Editieren > Text / Attribute). Ihre Zeichnung sollte nun wie Bild 17 aussehen.

Bild 17

An dieser Stelle sei nochmals darauf hingewiesen, dass es in Verbindung mit den Befehlen Trimmen > Fläche / Kurve trimmen > Vereinigung, Trimmen > Fläche / Kurve trimmen > Schnittund Trimmen > Fläche / Kurve trimmen > Differenz zu Problemen kommen kann, wenn begrenzende Kanten parallel verlaufen und aufeinander liegen. Vermeiden Sie, wenn möglich, solche Situationen durch gezielte Überlappungen. Nähere Informationen zu diesem Thema enthält das elektronische Referenzhandbuch.