# Übung: Pleuel |  |
| Technische Zeichnung des Pleuels
Allgemein: |  |
| In dieser Übung wollen wir einen kleinen Pleuel konstruieren. Hierbei lernen wir das manuelle Löschen von Knoten und das Anwenden des Objekts „Drehtisch“ kennen. Für die Zeichnung sehen wir eine Materialgröße von 60(L)x20(B)x7(H)mm vor.
Und los! |  |
| Schritt 1: Hilfsobjekte und Außenkontur zeichnen Wir beginnen wieder mit drei Hilfsobjekten in Form der zwei Kreise und einem Rechteck für die Verbindung. Mit dessen Hilfe können wir dann die gesamte Außenkontur zeichnen. Der Außendurchmesser des linken Kreises beträgt 6mm + 2x2mm, also 10mm. Der Außendurchmesser des rechten Kreises beträgt 5mm + 2x2mm, also 9mm. Wir zeichnen also zwei Kreise mit Durchmesser 10mm bzw. 9mm und positionieren diese so, dass ihr Mittelpunkt-abstand zueinander, wie in der technischen Zeichnung vorgegeben, 40mm beträgt. Es liegt dann natürlich nahe die Kreismittelpunkte auf dem Material bei X=50 bzw. X=10 zu setzen. Nun benötigen wir noch ein Hilfsobjekt zur Verbindung der beiden Kreise. Dazu zeichnen wir ein Rechteck, welches an der horizontalen Mittellinie zentriert und 8mm breit ist. Für die Länge des Rechtecks wählen wir 50mm, damit wir die erforderlichen Schnittpunkte zwischen den Kreisen und dem Rechteck bekommen.
| Nun haben wir alle benötigten Hilfsobjekte fertig und können mit dem Zeichnen der Außenkontur beginnen. Das einzige was wir jetzt tun müssen, ist das Verbinden sämtlicher aufgetretener Schnittpunkte (1-8) zwischen den Kreisen und dem Rechteck zu einem Linienobjekt. Beginnen wir mit Schnittpunkt 1. Damit wir unsere erste Linie von vornherein richtig in Richtung des zweiten Schnittpunkts ziehen, stellen wir zunächst die Koordinaten von Schnitt- punkt 2 fest.
|  |  | Dazu vergrößern wir mit Hilfe der Lupe-Funktion die An-sicht, legen anschließend das Fadenkreuz exakt auf den Schnittpunkt zwischen Kreis und Rechteck und lesen dann die Werte der Koordinaten oben links im Programmfenster ab. Diese sollten X=47 und Y=14 be-tragen. Nun können wir auf Schnittpunkt 1 vergrößern und von
| dort aus die erste Linie in Richtung Schnittpunkt 2 ziehen. Die genauen, zuvor festgestellten Koordinaten von Schnitt-punkt 2 geben wir dabei bei den GEO-Parametern unter „Endpunkt“ an.
| Der Rest ist jetzt relativ einfach. Wir müssen nur noch von Schnittpunkt zu Schnittpunkt die Linie weiterzeichnen. Hier-für vergrößern wir einfach nacheinander die betroffenen Stellen, klicken auf den jeweiligen Schnittpunkt
|  |  | zwischen Rechteck und Kreis und bestätigen die GEO-Parameter mit „Ja“. Das Linienobjekt wird dabei automatisch um eine weitere Verbindungslinie ergänzt.
| Die GEO-Parameter können hier auch zwischenzeitig abgeschaltet werden, um ein schnelleres Vorankommen beim Zeichnen zu ermöglichen. |
| Die letzte Verbindungslinie können wir uns wieder sparen, denn wir können das Linienobjekt von pcdreh automatisch schließen lassen. Dazu klicken wir einfach einmal die rechte Maustaste an. Es erscheint ein Fenster, in dem wir gefragt werden ob unser Objekt automatisch geschlossen werden soll. Dies bestätigen wir mit „Ja“. Unter den CAM-Parametern wählen wir Tiefe = 7,2 und bei „Bearbeitung“ „Außen“. Für den „Fräserdurchmesser“ nehmen wir 6mm. Damit ist unser Linienobjekt fertig gestellt. Es entspricht allerdings noch nicht ganz unserer gewünschten Außen-kontur. Wir müssen es jetzt noch an den erforderlichen Stellen dem Kreis annähern. Als Orientierungshilfe nutzen wir dabei wieder unsere zuvor gezeichneten Hilfskreise.
| Nach dem Aufruf des Änderungsmodus (F5) markieren wir unseren ersten Knoten (z.B. der in der Abbildung ge-
| „Knoten“ aktivieren! |  | zeigte) und klicken dann auf „Kreis“ (F4). Nun können wir mit gedrückter Maus-
| taste die Gerade dem Hilfskreis annähern.
|  |  | pcdreh hilft uns dabei, indem es über dem Hilfskreis
| Damit die Maus über dem Hilfskreis einrastet, müssen wir im Direktmenu „Knoten“ anklicken. |  |  | automatisch einrastet. Ebenso verfahren wir mit den restlichen fünf Knoten, bis wir unsere Außenkontur fertig angeglichen haben.
| Nun müssen wir noch einige Knoten löschen, um eine wunschgemäße Bearbeitung zu gewährleisten. Das Problem bei unserem Pleuel liegt nämlich darin, dass der Übergang vom Kreis zum Verbindungsstück zu scharfkantig ist. Da der Fräßkopf mit seiner runden Form nicht bis an diese Ecke herankommt, würde er in der momentanen Zeichnung weiter fräsen als gewünscht. Die Folge wäre eine Verengung der Breite des Verbindungsstücks im Bereich der beiden Kreise. Die Knoten, die zu einer fehlerhaften Bearbeitung führen, können wir links mit Hilfe der Option „CAM-Info“ anzeigen lassen.
| In der Abb. sehen wir den Bereich um Schnittpunkt 2 vergrößert. Die blauen Knoten und Linien sind unsere Zeich- nungslinien, die grauen Knoten und Linien stellen die Koordinaten für den Fräser dar. Alle grauen Knoten, die nun unterhalb der grauen Linie des Verbindungsstücks verlaufen, sorgen dafür, dass der Fräser in das Verbindungsstück hineinfräst. Daher müssen wir diese Knoten entfernen.
|  |  | In den meisten Fällen erkennt pcdreh diese und entfernt sie automatisch vor dem Fräsen bzw. vor der Simulation. Dies erkennen wir, indem wir jetzt eine Simulation des unfertigen Frästeils starten. Dazu klicken wir im Haupt- menu auf „SIM“ (F3), um zu den Simulationseinstellungen zu gelangen. Die Einstellungsmöglichkeiten sind für uns an dieser Stelle nicht wichtig, daher klicken wir auf „Ja“, um die Simulation zu starten.
|  |  | Erkennt pcdreh problematische Knoten in der Zeichnung, so erscheint jetzt eine Fehlermeldung. Diese bestätigen wir mit „Ja“, um die automatische „Reparatur“ der Zeichnung auszuführen. pcdreh entfernt dann die problematischen Knoten und startet die Simulation. Sollte pcdreh an dieser Stelle aber keine Problematik erkennen, müssen wir die Knoten manuell löschen.
|  |  | Dazu markieren wir nun nacheinander alle problema- tischen Knoten und löschen diese mit der Entfernen-Taste der Tastatur. Die darauf folgende Meldung be-stätigen wir mit „Ja“. Der Knoten über dem Schnittpunkt „Kreis-Rechteck“ muss dabei erhalten bleiben, darf also nicht mit markiert und gelöscht werden.
| Wenn wir alle relevanten Knoten entfernt haben, sieht der Bereich um Schnittpunkt 2 in etwa wie in der Abbildung dargestellt aus. Ebenso verfahren wir jetzt mit den drei übrigen Kanten im Bereich der Schnittpunkte 3, 6 und 7.
| Schritt 2: Vertiefung zeichnen Nun müssen wir noch die beidseitige Vertiefung auf der Verbindung zwischen den Kreisen in unserer Zeichnung realisieren. Dies setzen wir mit zwei weiteren Kreisen über den schon vorhanden und mit einem Rechteck über dem Verbindungsstück in der Mitte um. Fangen wir mit dem Rechteck an. Wir zeichnen es zunächst grob zwischen den beiden Kreisen und über die Breite des Pleuels hinaus. Die exakten Werte geben wir im darauf folgenden GEO-Parameter-Fenster ein. Um ein späteres Schlichten am Kreis garantieren zu können, lassen wir 0,2 mm in beide Richtungen zu den Kreisen frei. Die Breite des Rechtecks wählen wir mit 10mm, sodass in jedem Fall die gesamte Breite des Pleuels abgefräst wird. Der Startpunkt hat also die Koordinaten X = 44,8 und Y = 15, der Endpunkt die Koordinaten X = 14,7, Y= 5.
| Mit einem Klick auf „Ja“ wird unser Rechteck entsprechend angepasst und wir müssen noch die CAM-Parameter eingeben. Da wir lediglich einen Teil der Oberfläche abfräsen wollen, wählen wir für die Tiefe hier 1mm. Unter „Bearbeitung“ wählen wir „Innen räumen“, denn wir wollen ja die gesamte vom Rechteck eingeschlossene Fläche des Pleuels abfräsen. Jetzt fehlen noch die restlichen vier Ecken zwischen dem Rechteck und den beiden Kreisen. Am einfachsten ist es, hier jeweils einen zweiten Kreis zu konstruieren. Dies bewirkt zwar, dass um den gesamten Kreis herum 1mm abgefräst wird, das ist aber nicht weiter schlimm, da die Außenkontur ohnehin komplett abgefräst wird. Wir konstru-ieren also zwei weitere Kreise mit 10mm und 9mm Durchmesser und ordnen sie kongruent (deckungsgleich) zu unseren Hilfskreisen an. Bei den CAM-Parametern wählen wir auch hier 1mm für die Tiefe und „Außen“ bei „Bear- beitung“.
| Schritt 3: Rundtisch-Objekt erzeugen |  |
|  |  | Dieselbe Bearbeitung soll nun noch einmal von der anderen Seite des Materials erfolgen. Um das Bauteil mit dem Drehtisch zu drehen, klicken wir unter „Zeichnen“ auf „Mehr…“. Es öffnet sich ein Fenster, wo wir auf F1 drücken, um ein „Rundtisch-Objekt“ zu erstellen.
|  |  | Im darauf folgenden Fenster geben wir bei „Drehwinkel“ 180° ein, denn das Material soll ja genau auf der anderen Seite erneut bearbeitet werden. Mit einem Klick auf „Ja“ wird dann ein Rundtisch-Objekt erzeugt und wir können mit der Bearbeitung der anderen Seite fortsetzen.
| Die bereits gezeichneten Bearbeitungslinien sind auch auf der anderen Seite noch sichtbar. Da unser Pleuel ja symmetrisch gestaltet ist, können wir uns bequem an ihnen orientieren, um die Bearbeitungslinien der anderen Seite zu erstellen. Da die Außenbearbeitung, die wir zu allererst erstellt haben, durch die komplette Dicke des Materials hindurchfräst, brauchen wir diese für die andere Seite nicht mehr erstellen. Es genügt also die Verjüngung in der Mitte, die wir wieder mit einem Rechteck und zwei Kreisen, genau wie auf der anderen Seite, realisieren. Was jetzt noch fehlt, sind die zwei Bohrungen in der Mitte der beiden Kreise. Diese setzen wir jeweils über den Mittelpunkt und wählen den Bohrerdurchmesser mit 6 bzw. 5mm, die Bohrungstiefe sollte auch hier wieder ein Stück über die Materialdicke hinausgehen. Wir wählen sie also mit 7,2mm.
| Unsere Zeichnung ist damit fertig und wir könnten eigentlich anfangen, den Pleuel zu fräsen. Eigentlich – denn in der Praxis würde das Fräsen aufgrund der Reihenfolge der Bearbeitung nicht funktionieren. Wurde die Außenkontur des Pleuels nämlich erst einmal abgefräst, liegt das Material frei und ist nicht mehr einge- spannt. Eine weitere Bearbeitung wäre somit nicht erfolgreich. Das Fräsen der Außenkontur muss also zu allerletzt erfolgen.
| Schritt 4: Reihenfolge der Bearbeitung ändern |  |
|  |  | pcdreh ermöglicht uns die Reihenfolge der einzelnen Bearbeitungsschritte beliebig zu verändern. Dazu klicken wir im Änderungsmodus (F5) auf „CAM“ (F1). Im darauf erscheinenden Fenster sehen wir unten links einen Rollbalken mit einer Nummer daneben. „1“ stellt das erste von uns erstellte Objekt da. Es ist unser Hilfs-kreis auf der linken Seite. Dies erkennen wir auch daran, dass das entsprechende Objekt in der Zeichnung rot markiert wird. Klicken wir auf den unteren Pfeil, so wählen wir das nächste Objekt „2“ aus. Es ist unser Hilfskreis auf der rechten Seite. Unsere Zeichnung be- steht insgesamt aus 13 Objekten, die wir in diesem Fenster alle der Reihe nach anzeigen können. Was uns nun interessiert ist Objekt „4“, die Außenkontur.
| Wählen wir diese aus, so sehen wir im Feld „Reihenfolge“ ebenfalls die Zahl „4“. Die drei Objekte davor sind nur Hilfsobjekte, was bedeutet, dass die Außenkontur in der jetzigen Einstellung als erstes gefräst werden würde. Um diesen Bearbeitungsschritt an letzter Stelle, also im Schritt 13, auszuführen, tragen wir hier statt der 4 eine 13 ein. Anschließend bestätigen wir die Einstellung mit einem Klick auf „Ja“. Damit sind wir fertig und können unseren Pleuel nun fräsen.
| Siehe auch: Zeichnen.htm