Die einfache Art, radiale Durchbrüche mit BeckerCAD zu erstellen
Das Einbringen von radialen Durchbrüchen an einem Zylinder bereitet ungeübten CAD-Anwendern ab und an Kopfzerbrechen. Mittels der Erzeugung von gezielt angeordneten Konstruktionsebenen und 3D-Achsen ist diese Aufgabe jedoch rasch erledigt.
Wie sich innenliegende Bohrungen an einem Ring einbringen lassen, wurde bereits in einem vorhergehenden Tutorial gezeigt. Doch BeckerCAD kann noch mehr: Mit diesem leistungsstarken CAD-Programm lassen sich auch Durchbrüche beliebiger Form erzeugen, die einen Zylinder radial durchdringen. Und selbstverständlich sind auch Bohrungen einbringbar, deren Mittenachse sich in jedem beliebigen Winkel anordnen lässt.
Im folgenden Beispiel wird gezeigt, wie sich rechteckige Durchbrüche radial entlang der Mantelfläche eines Zylinders einbringen lassen. Dazu wird zunächst ein Musterzylinder mit beliebigen Abmessungen erstellt, der innen zudem hohl ist, demnach ein Rohr bildet. Anschließend wird eine Konstruktionsebene über den Befehl „KE über Fläche/Kante/Achse definieren“ erstellt.
Dabei ist eine 3D-Achse auszuwählen, zu der die Konstruktionsebene rechtwinklig angeordnet wird. Zudem schmiegt sich die Konstruktionsebene an der Zylindermantelfläche an, sodass die weiteren Konstruktionsarbeiten exakt an dieser Position erfolgen.
Anschließend können diese Hilfslinien wie gewohnt genutzt werden, um Konturen einzuzeichnen. Im folgenden Beispiel ist dies ein Rechteck mit einer Größe von 20x10 Millimeter. Damit dieses Rechteck sauber zentriert im Schnittpunkt der Hilfslinien eingezeichnet wird, kann während des Zeichnens des Rechtecks mittels Betätigung der Taste „x“ zum Mittelpunktsmodus umgeschaltet werden.
Nun werden auf dieser Konstruktionsebene Hilfslinien eingezeichnet, die es erlauben, an den gewünschten Positionen Durchbrüche zu erstellen.
Mit der Funktion „Schiebekörper Z“ wird nun das über die Zeichenfunktion erstellte Rechteck durch den Zylinder extrudiert. Dabei ist zu beachten, dass der 3D-Modus für diesen Vorgang kurzzeitig deaktiviert wird, damit die einzelnen Bestandteile des Rechtecks sauber gefangen werden können..
Über die Funktion „Multiplizieren mit Längsteilung“ kann nun der eben erzeugte rechteckige Volumenkörper mehrmals kopiert werden, wobei Abstand, Anzahl, Winkel etc. völlig frei wählbar sind.
Nun können die erzeugten Rechteckkörper vom Zylinder mittels der Booleschen Funktion Subtraktion „abgezogen“ werden, wodurch die gewünschten Durchbrüche entstehen.
Dadurch, dass Konstruktionsebenen in BeckerCAD auch über eine 3D-Achse erzeugt werden können, werden viele Konstruktionsarbeiten entscheidend erleichtert. Diese 3D-Achsen können in beliebiger Lage konstruiert werden, wodurch es möglich ist, Konstruktionsebenen zu erstellen, die sich entsprechend der Lage der 3D-Achse frei im Raum befinden können. Daher ist es problemlos möglich, radiale Durchdringungen an einem Zylinder in einem bestimmten Winkel einzubringen.
Dazu wird zunächst auf der gewünschten Körperfläche, auf der die neue 3D-Achse liegen soll, eine Konstruktionsebene mittels der Funktion „KE über Fläche/Schwerpunkt definieren“ erstellt. Anschließend wird dort eine Hilfslinie vom Typ „Gerade“ eingezeichnet. Diese hat den Vorteil, dass ihr ein Winkelwert zugeordnet werden kann, entlang dem später die 3D-Achse verlaufen wird. Zusätzlich muss noch eine Hilfslinie vom Typ „Kreis“ mit einem Durchmesser von 50 Millimeter eingezeichnet werden.
Entlang der Hilfslinie kann nun eine 3D-Achse eingezeichnet werden, wozu die Funktion „3D-Achse definieren“ aus dem Mittellinien-Werkzeugkasten anzuwählen ist. Ist die 3D-Achse eingezeichnet, kann über die Funktion „KE über Fläche/Kante/Achse definieren“ eine Konstruktionsfläche erzeugt werden. Diese wird automatisch im rechten Winkel zur 3D-Achse erzeugt.
Nun wird es möglich, Hilfslinien einzuzeichnen, mit deren Hilfe schlussendlich die gewünschte Kontur des Durchbruchs erzeugt wird. Damit später ein Schiebekörper erstellt werden kann, müssen Linien mithilfe der Zeichenwerkzeuge aus dem Werkzeugkasten „Zeichnen“ eingezeichnet werden, die an den Schnittpunkten der Hilfslinien zu verankern sind.
Über die Taste "s" können die Schnittpunkte zwischen den Hilfsgeraden gefangen werden, sodass die Zeichenarbeit zügig voranschreitet.
Diese Kontur kann anschließend mittels der Funktion „Schiebekörper Z“ durch den Zylinder extrudiert werden. Wird dieser Körper anschließend mittels der Funktion „Subtraktion“ vom Zylinder „abgezogen“, bildet sich dort ein entsprechender Durchbruch.
Wird die 3D-Ansicht in der 2D-Ansicht entsprechend aufbereitet, so kann festgestellt werden, dass die Kontur exakt um 20 Grad gedreht durch den Zylinder geht.
Sollen Durchdringungskörper mehrfach in einer kreisförmigen Anordnung einen Zylinder durchdringen, so kann diese Aufgabe sehr einfach mittels der Funktion „Multiplizieren mit Kreisteilung“ umgesetzt werden.
Dazu ist zunächst die gewünschte Kontur für den Durchbruch zu zeichnen. In diesem Beispiel ist dies ein schlichter Kreis, aus dem ein Zylinder extrudiert wird. Alternativ kann selbstverständlich direkt die 3D-Zylinderfunktion verwendet werden.
Anschließend kann dieser Zylinder mithilfe der Funktion „3D-Objekte transformieren“ in seiner Winkellage manipuliert werden. Dabei ist darauf zu achten, dass der 3D-Modus wieder aktiviert ist. Der genaue Winkelwert kann über das Statusfeld eingegeben werden.
Dieser Zylinder kann nun mittels der Funktion „Multiplizieren mit Kreisteilung“ entsprechend vervielfältigt werden, sodass rund um den Hauptkörper entsprechende Zylinder erzeugt werden. Anzumerken ist, dass die Abfrage nach dem Startwinkel einfach durch Auswählen des Zylinderschwerpunkts beantwortet werden kann. Das ist sehr praktisch und erleichtert die Konstruktionsarbeit entscheidend. Das untenstehende Video zeigt, wie das geht.
Zum Schluss werden die Zylinder mittels der Booleschen Funktion „Subtraktion“ vom Hauptkörper „abgezogen“, sodass die entsprechenden Durchbrüche erzeugt werden.
