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 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- |
|||||
|
|
|
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 |
|||||