Einführung
Ziel dieser Dokumentation ist es zu zeigen, was erforderlich ist,
um heute preisgünstig und effizient mit Computerunterstützung
ein Modellflugzeug zu konstruieren.
Besucht uns auf www.mbg-pizsol.ch,
da gibt es noch viel Interessantes zu diesem und anderen Themen.
Voraussetzungen: keine
Wer etwas produzieren möchte, geht, nachdem die Idee geboren ist,
auf konventionelle Art und Weise so vor:
Zeichnen |
Fertigen |
Montieren |
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Der Computer hat aber auch in diesen Bereichen Einzug gehalten. Und
dies so erfolgreich, dass auch wir Laien die Möglichkeit haben,
mit vertretbarem Aufwand anspruchsvolle Produkte herzustellen.
Der Ablauf ist der gleiche, jedoch kommt heute überall der Computer
zum Einsatz.
Zeichnen |
Fertigen |
Montieren |
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CAD
Computer Aided Design
“Computer unterstütztes Zeichnen” |
CAM
Computer Aided Manufacturing
“Computer unterstützte Fertigung” |
CAA
Computer Aided Assembling
“Computer unterstützte
Montage” |
Was benötigen wir nun, um ein Modell mit Hilfe dieser Technik herzustellen?
Ein CAD-Programm:
Grundsätzlich gibt es zwei Arten von CAD-Programmen: 2D- und 3D-Systeme.
Bei 2D wird die Zeichnung mit dem Computer erstellt. Diese Technik ist
vor allem für einfache Konstruktionen geeignet und schnell erlernbar.
Etwas aufwändiger ist die 3D-Variante. Dabei wird zuerst ein dreidimensionales
Modell erstellt und daraus die entsprechenden Zeichnungen abgeleitet.
Der gewaltige Vorteil liegt darin, dass bei einer Änderung eines
Bauteiles alle anderen Bauteile automatisch korrigiert werden. Dies bezahlen
wir jedoch mit einem höheren Aufwand bei der Erstellung des 3D-Modells.
Zum Zeichnen haben wir uns für SolideEdge 2D bez. SolideEdge Academic
entschieden. Solide Edge ist ein professionelles CAD-System und schon
seit vielen Jahren auf dem Markt. Gründe für unsere Auswahl
waren die intuitive, einfache und durchgängige Bedienung. Außerdem
ist es ein kostenloses Tool.
Lizensierung:
Solide Edge 2D ist frei verfügbar.
SolideEdge Academic ist ein 2D- und ein 3D-CAD-System. Es darf jedoch
nur zur Ausbildung und für den privaten Bereich verwendet werden.
2D |
3D |
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Profil-Programm
Mit Profili 2 erstellen wir die Profile für die Flügel. In
der Profildatenbank stehen bis zu 2000 Profile zur Auswahl. Bestimmt
ist auch eines für Dein Modell dabei.
Lizenzierung:
Downloadversion für den Privatbereich: kostenfrei
Profiversion für Private: 10€
Für den kommerziellen Bereich: Auf Anfrage (bei Profili)
Vorbereitung für CNC Fräse
Nachdem mit dem CAD-Programm die Formen gezeichnet sind, werden diese
als DXF-Datei exportiert und in BOCNC importiert und bearbeitet. Mit
BOCNC erstellen wir eine Plott (PLT)- Datei, die der CNC Fräse als
Grundlage dient.
Lizenzierung:
Auch dieses Programm ist für den privaten Bereich kostenfrei.
CNC Steuerungssoftware & CNC- Fräse
Zum Schluss benötigen wir noch eine CNC-Fräse (Computerized
Numerical Control, computerisierte numerische Steuerung, elektronisches
Gerät zur Steuerung von Werkzeugmaschinen). Obwohl wir knapp bei
Kasse waren, haben wir uns für Qualität entschieden und uns
für ein Gerät der Firma EAS entschieden. Dies haben wir bis
heute nicht eine Sekunde bereut.
Fräser
Ein weiterer wichtiger Bestandteil sind die Fräser. Nach etlichen
Tests haben uns die Fräser von GIS am besten gefallen. Wir verwenden:
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F041
Konturenfräser "Diamantverzahnung"
Durchmesser: 0,8 oder 1 mm,
für Balsaholz bis 3 mm.
Schnittgeschwindigkeit: 12-25 mm/s |
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F048
Konturenfräser microspiralisiert
Durchmesser 1,6 mm,
für Flugzeugsperrholz bis 3 mm und Sperrholz bis 5 mm
Schnittgeschwindigkeit: 8-15 mm/s |
Teil 1: Erste Schritte mit CAD
CAD-Zeichnung vorbereiten:
Auf den nächsten Seiten zeigen wir, wie eine Zeichnung für
unsere Bedürfnisse vorbereitet wird. Als CAD-Programm dient Solid
Edge 2D Drafting V19. Dieses Programm ist in der 2D-Version kostenfrei
und kann bei http://www.solid-edge.com/ bezogen
werden.
Einrichten
Nach der Installation werden wir eine A4 Seite einrichten und ein Raster
legen. Mit dem Raster wird das Zeichnen und Einhalten der Maße
einfacher.
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1.0 Programm starten
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2.0 Neue 2D-Zeichnung erstellen
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Wähle Datei „Blatt einrichten“
3.1 Blattgrösse definieren z. B.:
A4
3.2 Einheit definieren z. B. : mm
3.3 Präzision definieren
 Je
grober das Raster ist, um so einfacher ist es, zu konstruieren
0,1 mm für
Modellbau (kleinere Teile)
1,0 mm für
grosse Teile
3.3 Hintergrund entfernen
3.4 als Grundeinstellung speichern
Der
Hintergrund kann auch später ausgeschaltet werden. Er stört
nur bei der weiteren Bearbeitung der Fräsdaten.
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Unter Tools, Grid einschalten,
in der Statusliste Grid-Optionen einstellen.
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4.1 Major line spacing 10 mm
4.2 Minor spaces per Major
4.3 Snap to Grid
Damit wird ein 1 mm Raster erstellt, das pro cm eine breite Linie
anzeigt. Mit „Snap to Grid“ wird ein Objekt (z. B.
Linie) jeweils von einer mm „gefangen“, was das
Bearbeiten wesentlich vereinfacht
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 Schaltet „Snap
to Grid“ aus/ein
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 Schaltet
das Grid aus/ein
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Erste Schritte mit Solid Edge 2D
In diesem Beispiel zeigen wir, wie ein Spant für den Rumpf erstellt
wird.
Ziel
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Dieser Spant befindet sich an der Nasenleiste und nimmt den
3mm -Tragflächendübel auf. |
Das Prinzip beim Zeichnen ist es, zunächst eine Grundform zu zeichnen
und dann weitere Elemente hinzuzufügen oder von der Grundform zu
entfernen, um schließlich zum endgültigen Aussehen des Bauteils
zu gelangen.
 Es
ist darauf zu achten, dass die entstehenden Konturen immer geschlossen
sind. Wenn wir später eine nicht geschlossene Form fräsen
würden, würde der Fräser seine Arbeit unnötigerweise
unterbrechen.
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Grundform setzen Variante 1
1.1 Rechteck-Funktion wählen,
1.2 obere linke Ecke mit einem Linksklick
setzen,
1.3 obere rechte Ecke mit einem Linksklick
setzen,
1.4 untere rechte Ecke mit einem Linksklick
setzen.
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Grundform setzen Variante 2
1.1 Rechteck Funktion wählen,
1.2 untere linke Ecke mit Linksklick setzen,
1.3 mit Tabulator in die Statuszeile wechseln,
1.4 Breite 50 eingeben und Tabulator,
1.5 Höhe 60 eingeben und Tabulator,
1.6 Winkel 0 eingeben und Tabulator.
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An jeder Ecke eine Aussparung entfernen
2.1 Linie Funktion wählen,
2.2 Punkt 1 mit Linksklick setzten,
2.3 Punkt 2 mit Linksklick setzten,
2.4 Punkt 3 mit Linksklick setzten,
2.5 mit ESC-Funktion verlassen.
Klick
Rechts beendet die Aktion, Linie-Funktion bleibt aber bestehen.
2.6 Trim-Funktion wählen,
2.7 mit der Maus auf Teillinie, die entfernt
werden soll fahren -> wird rot,
2.8 mit Links Klick entfernen.
Immer
grosszügig über die Linen hinaus zeichnen, damit die
Linien geschlossen bleiben.
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Rechteck ansetzen
3.1 Linie-Funktion wählen,
3.2 Punkt 1 mit Linksklick setzten,
3.3 Punkt 2 mit Linksklick setzten,
3.4 Punkt 3 mit Linksklick setzten,
3.5 Punkt 4 mit Linksklick setzten,
3.6 Mit ESC-Funktion verlassen,
3.7 Trim-Funktion wählen,
3.8 mit der Maus auf Teillinie, die entfernt
werden soll fahren -> wird rot,
3.9 mit Links Klick entfernen.
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Aussparung in der Mitte setzen
4.1 Linie-Funktion wählen,
4.2 Punkte 1 bis 8 setzten,
4.3 Mit ESC-Funktion verlassen.
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Farbe ändern
5.1 Rahmen um neue Form legen,
5.2 in der Statusleiste Funktion „Farbe“ mit
Links klicken,
5.3 Farbe wählen.
Mit
den Farben können später Unterscheidungen für die
Bearbeitung mit der Fräse gemacht werden. z. B. jedem Fräserdurchmesser
eine Farbe zuordnen.
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Hilfskonstruktion für Lochmittelpunkt setzten
Nicht
immer ist es so einfach wie in unserem Beispiel, einen Mittelpunkt
zu setzen. Dazu dient uns die Hilfsfunktion „Center“
6.1 Funktion „Center“ wählen,
6.2 Linksklick auf linker Linie,
6.3 Linksklick auf rechter Linie,
Mittellinie wird
gezeichnet.
Auf die selbe Art weitere Mittellinien setzen.
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Loch für Flächendübel setzen
7.1 „Snap to Grid“ ausschalten,
7.2 Funktion „Circle“ wählen,
7.3 mit Linksklick Zentrum wählen,
7.4 Durchmesser in der Symbolleiste setzen.
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Hilfskonstruktion für
Lochmittelpunkt entfernen
8.1 Funktion „Select“ wählen,
8.2 mit Linksklick Mittellinie anwählen,
8.3 mit DEL löschen.
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FERTIG ist unser erstes Meisterwerk!!
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Nachdem wir uns nun in dem CAD-Programm etwas wohler fühlen, wollen
wir im nächsten Teil mit der ersten „richtigen“ Aufgabe
beginnen. Wir werden einen Elektrosegler konstruieren.
     
Dieses Projekt der Modellbaugruppe
PIZ SOL wurde freundlicherweise unterstützt von:
   
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