SolidWorks Spaß - Knifflige Konstruktion

Die 2D-Zeichnung ist die altbewährte Unterlage der Fertigung und auch in Konstruktion und Entwicklung die noch meistbenutzte Darstellungsform. Das selbst bei im Grunde sehr simplen Konstruktionen ein 3D-Modell vor allem in Verbindung mit der Konstruktionshistorie die bessere und verständlichere Variante ist zeigt das folgende Beispiel, das schon an eine Denksportaufgabe grenzt und auch mehr als Spaß zu verstehen ist. Und wer mit der unten stehenden Aufgabe noch nicht genug hat kann einfach auf der Seite mit noch mehr kniffligen Konstruktionen nachschauen.

Die Aufgabe

Es ist wirklich ganz einfach und sehr überschaubar. Schauen Sie sich das Bild rechts an, das ist es schon. Eine klare und eindeutige 2D-Zeichnung mit den Standardansichten (Vorderansicht, Draufsicht und Seitenansicht), den fertigungsrelevanten Maßen dran und fertig. In allen drei Ansichten ist jeweils ein Kreis mit einem diagonalen Kreuz zu erkennen. Sie sehen schon, ist auch mit SolidWorks erstellt. Ich garantiere Ihnen, es ist nichts getürkt, keine zusätzlichen Kanten reingeschmuggelt, weggelassen oder so was. Das Ding sieht wirklich so aus, und diese komischen Kreuze in den Kreisen stellen wirklich sichtbare Kanten dar.

Die Aufgabe

Sie können sich ja mal den Spaß gönnen, die Zeichnung machen und in die Werkstatt geben und sich die ratlosen Gesichter anschauen. Oder Sie gehen zu Ihrem Arbeitsvorbereiter und sagen, Sie hätten eine Anforderung eines Kunden bekommen und er möchte bis zur Frühstückspause bitte den Arbeitsplan dafür erstellen. Oder an den Einkauf, er solle bei dem meistgehassten Zulieferer dieses Teil anfragen. Oder, oder, oder ...

Aber, seien Sie besser darauf gefasst gegebenenfalls zu erklären, was das eigentlich für ein Ding ist, wenn Sie nicht kurz vor Weihnachten noch Schläge einstecken wollen. Wenn Sie dann relativ souverän "nur zum besseren Verständnis" das Bild des 3D-Modells aus der Tasche ziehen können oder noch besser eben am Bildschirm zeigen und die Konstruktionshistorie schrittweise durchblättern, werden sich alle vor die Stirn schlagen und sofort begreifen, wie das geht.

Sie wissen es wirklich nicht? Hä, hä, hä ... Ging mir genauso. Ich hab knapp eine Woche geknobelt und mir auch den Klapps auf die Stirn gegeben, als ich es endlich rausgefunden hatte. Da ich keine Schläge von Ihnen einstecken möchte liefere ich die Lösung mal lieber direkt mit.

Die Lösung

Ich wollte zuerst ein bisschen sadistisch sein und die Lösung nicht veröffentlichen (oder erst nächste Woche nachschießen, damit Sie auch bestimmt noch mal auf meine Seiten kommen :-)), aber ich hab's mir dann doch anders überlegt (von wegen der Schläge und so ...).

Wer sich aber selbst nicht um diesen Spaß bringen will, sollte sich versuchen unter Kontrolle zu halten und hier nicht weiter lesen. Um Ihnen dabei optisch zu helfen, hab ich die Lösung weiter nach unten auf die Seite gelegt und einen etwas größeren Zwischenraum gelassen; ist also kein Fehler bei der Übertragung oder in Ihrem Browser, sondern Absicht.

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. So, Sie wollen schon gucken. Nur noch ein bisschen tiefer ...

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. Hey, Sie sind ja immer noch da. Sie scheinen es ernst zu meinen ...

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Na gut, soviel Durchhaltevermögen sollte belohnt werden. Also hier ...

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Die Lösung (jetzt aber wirklich)

Hey, Sie wollen es wirklich wissen :-)) Nun gut, schauen Sie sich die Lösung an. Im nebenstehenden Bild sehen Sie das passende 3D-Modell dazu. Es besteht aus einem Basisfeature und zwei linearen Schnitten, also alles ganz einfach. Ein paar Lösungen, die nicht ganz der Vorgabe entsprechen können Sie weiter unten sehen.

Okay, ich weiß auch, das macht die Sache zwar anschaulicher, aber nicht einfacher. Erst der Blick auf die Konstruktionshistorie lässt den "Aha-Effekte" raus. Also schauen wir uns die drei Schritte nacheinander an.

Schritt 1 Erzeugen Sie einen Zylinder, dessen Höhe und Durchmesser gleich groß sind. Auf welche Art Sie den Zylinder erzeugen, spielt keine Rolle, also entweder ein Kreisprofil linear austragen oder einen Rotationskörper erzeugen.	Schritt 2 Erzeugen Sie nun in einer Ebene, die den Zylinder als Quadrat zeigt, einen Kreis, der genau denselben Durchmesser wie der Zylinder hat sowie ein Rechteck, das über den Abmessungen hinausgeht und schneiden damit Material weg.	Schritt 3 Genau dasselbe machen Sie nun in der anderen Ausrichtung. Fertig!!

Einfach, oder? Jedenfalls, wenn man weiß wie es geht.

Wenn ich die ganze Sache nicht vernünftig erklärt haben sollte, laden Sie sich doch einfach das Modell herunter. Das ZIP File des Modells ist nur 11.278 Bytes groß. Das Modell ist im 98Plus Format (es gibt doch noch einige Leute, die nicht die 99 einsetzen, und damit kann man es ja auch laden). Ich hab's aus Speicherplatzgründen in der Drahtdarstellung in ein ganz frisches File abgespeichert, die restlichen Tricks mit Unterdrücken des Basisfeatures etc. brachten in diesem Fall nicht mehr viel.

Lösung, die Andere

Interessanterweise gibt es wohl doch einige Menschen, die sich tatsächlich erst an der Aufgabe versuchen und dann bei der Lösung geguckt haben Es gab (und gibt immer noch) einige Unentwegte, die sich dieser Aufgabe gestellt haben. Interessanterweise haben diese Leute unabhängig voneinander Lösungen entwickelt, die nicht ganz der Vorgabe entsprechen, aber alle dieselbe Darstellung in der Zeichnung produzieren.

Wie auf dem Bild zu sehen ist sind die sichtbaren Kanten senkrecht und waagerecht angebracht, nicht diagonal (und lassen sich auch nicht so ausrichten, dass das dann funktioniert).

Peter Bührmann hat mir als Erster die rechts abgebildete Lösung als IGES-File geschickt. Wenn Sie sich das selbst ansehen wollen, laden Sie sich doch einfach das File herunter. Das ZIP File des IGES-Files ist nur 12.444 Bytes groß. Ich bin mir nicht ganz sicher, wie er das gemacht hat (in SolidWorks), da ich im ersten Versuch das nachzumodellieren echte Probleme mit den Null-auf-Null-Bedingungen habe. Aber das wird doch rauszukriegen sein ... Mittlerweile haben wir es rausbekommen: das war als Baugruppe modelliert und dann als IGES exportiert. Ferner kann man die Kreuze in den Zeichnungsansichten nicht genauso anordnen, wie in der Aufgabe gefordert. Aber trotzdem: Hut ab vor dieser Version!!

Diese Variante scheint mehrere Lösungsmöglichkeiten für Leute mit Phantasie zu haben, wie die folgenden Beispiele zeigen:

Dirk Buchner hat das Modell mit richtigen Features entwickelt, dabei Flächen genutzt. Schauen Sie sich mal die Modellhistorie an (dafür einfach das Bild anklicken)

Gleich drei verschiedene Variante hat mir Jon Hoyle geschickt, die sind im Gegensatz zu den beiden oberen Varianten darauf basieren, dass auf der Zeichnung aufgrund der Liniendicke sehr eng beieinander liegende Kanten als eine dargestellt werden.

Von Timm Weidmann gibt es eine neue Lösung, die allerdings erst ab der SolidWorks Version 2003 funktioniert. Er benutzt dazu das "Kombinieren"-Feature. Originalkommentar: [...] Das Werkzeug Schnittmenge hilft da besonders, denn im Grunde ist es ganz einfach. Ich erstelle nur die Außenrisse meines Teils in drei Ansichten, also 3 Körper, und wende nachher die Schnittmenge an. So kann man auch in Windeseile die anderen Kniffelaufgaben lösen. Da wird einem manchmal erst bewusst, was das wirklich für ein mächtiges Werkzeug ist.

Ich hoffe, Sie hatten Ihren Spaß an dieser Aufgabe. Für mich ist das Wichtige: dies ist ein sehr schönes, wenn auch drastisches Beispiel für die Vorteile von 3D und der Konstruktionshistorie.

Wenn Sie auch solche Beispiele haben oder andere "seltsame" Konstruktionen mit mir teilen möchten mailen Sie mich doch einfach unter Stefan.Berlitz@solidworks.cad.de an.

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Kritik und Anregungen bitte an Stefan Berlitz. Letzte Änderung dieser Seite am Donnerstag, 01. Februar 2007 17:40