Catia V5R11 Kurzanleitung

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Catia V5R11 Kurzanleitung
Hochschule Heilbronn
Prof. Dr. P. Fleischmann / Prof. A. Schuster
10/2014
Hochschule Heilbronn
Catia V5, R19
CAD-Übungen
Kurzanleitung Teil 1
Prof. Dr. Patrick Fleischmann
Prof. Andreas Schuster
2014
1
Hochschule Heilbronn
Prof. Dr. P. Fleischmann / Prof. A. Schuster
10/2014
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Inhalt
1 Grundlagen ............................................................................................. 4
1.1 Maustastenbelegung .................................................................................... 4
1.2 Auswahlmenü ............................................................................................. 4
1.3 Benutzeroberfläche...................................................................................... 5
1.4 Menüleisten ................................................................................................ 6
1.5 Symbolleisten ............................................................................................. 8
1.6 Baumstruktur (Part Design) ........................................................................ 10
2 Sketcher ............................................................................................... 12
2.1 Vorgehensweise ........................................................................................ 12
2.2 Skizzieren ................................................................................................. 12
2.3 Constraints ............................................................................................... 13
2.4 Zuweisung von Zwangsbedingungen ........................................................... 14
2.5 Referenzebene .......................................................................................... 17
2.6 Abhängigkeiten per F(x) ........................................................................... 18
2.7 Parametrik-Techniken - Variantentechnik .................................................... 19
3
Teilekonstruktion - Part Design ............................................................ 20
4
Zeichnungserstellung - Drafting ........................................................... 23
5 Assembly-Design .................................................................................. 27
5.1 Produktstruktur ......................................................................................... 27
5.2 Vorgehensweise zum Aufbau einer Baugruppe ............................................. 29
HINWEISE: Diese Kurzanleitung basiert auf der Ausarbeitung von Prof. Dr. P. Fleischmann und wurde
nach bestem Wissen und Gewissen erstellt; sie besitzt keinen Anspruch auf Richtigkeit,
Vollständigkeit oder den besten Weg zur Lösung.
Teilweise sind in den einzelnen Funktionen nur die Basis-Fähigkeiten beschrieben - die
Leistungsfähigkeit von Catia V5 wird damit nicht beschrieben. Das Augenmerk liegt auf einer knappen Beschreibung, die anschließend eine selbständige Vertiefung erlaubt.
Der Umdruck ist ausschließlich für den Gebrauch in Vorlesungen und Übungen an der
Fachhochschule Heilbronn bestimmt. Für sonstigen Gebrauch sind die angegebenen Quellen heranzuziehen.
Es sei darauf hingewiesen, daß nicht alle Funktionalitäten hier beschrieben sind.
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Internet-Adressen
https://www.hs-heilbronn.de/2839559/22_Lehrmaterial
Website des CAD Zentrums der Hochschule Heilbronn. Mit Skripten, Aufgaben und
weiteren Informationen zu CAD an der Hochschule Heilbronn.
http://catia.cad.de
Inoffizielle Catia-Hilfeseite.
http://catiadoc.free.fr/online/CATIA_P3_default.htm
Onlinedokumentation CATIA V5 (englisch).
http://www.traceparts.com/de/
http://www.partserver.de
Norm- und Standardteilekatalog als CAD-Parts zum freien Download.
http://www.cad.de
Größtes deutschsprachiges Diskussionsforum rund um das Thema CAD.
Literaturempfehlungen
Rembold, Rudolf W.; Brill, Michael; Deeß, Ralf: Einstieg in CATIA V5
Objektorientiert konstruieren in Übungen und Beispielen
Carl Hanser Verlag
Klepzig, Wolf; Weißbach, Lutz: 3D-Konstruktion mit CATIA V5
Parametrisch-assoziatives Konstruieren von Teilen und Baugruppen in 3D;
Fachbuchverlag Leipzig im Carl Hanser Verlag
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1 Grundlagen
Catia V5 arbeitet in weiten Bereichen wie Microsoft-Windows - vieles von der nichtgeometrischen Bedienung ist intuitiv und bedarf nur wenig Erläuterung: z. B. die rechte
Maustaste liefert ein Kontextmenü, die Menüs lassen sich frei verschieben.
Catia V5 erstellt fast immer aus einem Sketch einen 3D-Körper oder -Flächen. Aus diesem 3D-Gebilde können als Folgeprodukt 2D-Zeichnungen abgeleitet werden.
1.1 Maustastenbelegung
Auswählen:
Verschieben:
Drehen:
Zoom:
Zentrieren:
Kontext-Menü:
linke Taste
mittlere Taste drücken und halten
zuerst mittlere Taste, dann rechte/linke Taste drücken und halten
mittlere Taste drücken und halten, rechte/linke Taste kurz drücken
mittlere Taste kurz auf den zu zentrierenden Punkt im Körper klicken
rechte Taste
1.2 Auswahlmenü
Dieses Menü erscheint nach dem Start von Catia unten rechts. Es stellt eine Auswahl
der Module dar, die verfügbar sind:
1. Sketcher: Modul zum schnellen Skizzieren
2. Teilekonstruktion (Part Design): Modul
zum Erzeugen von Körpern
3. Drafting: Modul zum Erstellen einer bemaßten 2D-Zeichnung
4. Assembly Design: Baugruppenkonstruktion
5. Generative Shape Design: Modul zum Erstellen von einfachen oder komplexen
Flächen, basierend auf 3D Kurven- und
Flächenoperanten.
6. Freiformflächen: Modul zum Erstellen von
Designkurven und -flächen und Analysen
7. Photo Studio: Modul zum Erstellen von
photorealistischen Bauteildarstellungen
8. DMU Kinematics: Modul zum Erstellen
von Bewegungsstudien
9. DMU Space Analysis: Modul zur DMU-Kollisionskontrolle
10. Generative Structural Analysis: Durchführung von konstruktionsbegleitenden FEMRechnungen
11. Sheet Metal Design: Blechabwicklung
Weitere Module unter: Standardsymbolleiste - Start.
Auch dieses Auswahlmenü ist frei gestaltbar: Tools - Anpassen.
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1.3 Benutzeroberfläche
Moderne CAD-Systeme sind bereits sehr leistungsfähig. Ein großer Teil der Leistungsfähigkeit und Wirtschaftlichkeit hängt von der Schnittstelle zwischen dem Menschen und
der Benutzeroberfläche ab. Aus diesem Grund wird hier die Benutzeroberfläche kurz erläutert.
Auswahl der
Workbenches
Dateifenster
Menüleiste
Kompass
Strukturbaum
Hauptebenen
Workbench mit
Funktionen
Modellbereich
Koordinatensystem
Standard-Symbolleiste
Statuszeile
Ansichtssymbole,
Layer, Show / NoShow
MaterialZuordnung
Analysis Tools
Das Bildschirmlayout wurde in Anlehnung an übliche Windowsanwendungen entwickelt.
Die Menüs sind frei verschiebbar und können somit den Benutzer-Wünschen angepasst
werden.
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Die Arbeitsumgebung von Catia V5 enthält folgende Elemente:
•
•
•
•
•
•
•
•
Menüleiste: mit Pull-Down-Menüs zum Zugriff auf die Funktionen von Catia.
Dateifenster: innerhalb von Catia können mehrere Dateifenster geöffnet sein.
Modellbereich: zur Modellierung von Bauteilen.
Hauptebenen: entsprechen den xy-, yz- und zx-Ebenen des Parts
Strukturbaum: enthält die Struktur des Parts / Produkts
Kompass: zur Änderung der Ansicht und zum Verschieben von Objekten.
Koordinatensystem: Ausrichtung des aktuellen Koordinatensystems
Statuszeile: mit Anweisungen und Eingabe-Aufforderungen
Die folgenden Elemente sind frei gestaltbar, so aber standardmäßig vorhanden - klicken
mit der rechten Maustaste in ein vorhandenes Element:
• Auswahl der Workbenches: zum schnellen Wechseln zwischen Workbenches.
• Workbench-Symbolleiste: zur Auswahl von Funktionen innerhalb einer Workbench
• Standard-Symbolleiste: für gängige Funktionen wie Öffnen, Schließen, Drucken,
Ausschneiden, Einfügen von Formeln und Konstruktionstabellen
• Ansichtssymbole: zum Ändern der Ansicht, zum Umschalten zwischen Show- und
No-Show und zum Arbeiten mit Layern und Schattierungen
• Material-Button: zum Zuordnen von Materialeigenschaften
• Analysis-Tools: zum Analysieren und Vermessen von Bauteilen
1.4 Menüleisten
Start
Das Menü 'Start' ist eine Navigationsfunktion, die das Umschalten zwischen verschiedenen Umgebungen (Workbenches) unterstützt. Der Inhalt des Menüs 'Start' variiert
entsprechend den installierten Konfigurationen und/oder Produkten.
Datei
Neu
Neu aus
Öffnen
Schließen
Sichern
Sichern unter
Alle sichern
Sicherungsverwaltung...
Dokument erzeugen
Ein neues Dokument aus einem vorhandenen Dokument erzeugen
Vorhandene Dokumente öffnen
Dokumente schließen
Vorhandene Dokumente sichern
Dokumente zum ersten Mal unter einem anderen Namen sichern oder Dokumente in anderen Formaten sichern
Alle Dokumente sichern
Komplexe Sicherungsfunktion zum Sichern mehrerer
gekoppleter Modelle
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Drucken, ...konfiguration
Schreibtisch
Senden an
Post
Verzeichnis
Beenden
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Drucken und Druckereinstellungen vor dem Drucken
der Dokumente anpassen
Beziehungen zwischen geöffneten Dokumenten und
anderen Dokumenten werden angezeigt
Catia Version 5-Daten übertragen
Daten über elektronische Post versenden
Daten in ein Verzeichnis oder auf eine Diskette kopieren
Catia beenden
Bearbeiten
Widerrufen
Wiederholen
Aktualisieren
Ausschneiden
Catia-Aktionen widerrufen
Letzte Aktion 'Widerrufen' wiederherstellen
Alles aktualisieren
Selektiertes Objekt ausschneiden und in der Zwischenablage ablegen
Kopieren
Selektiertes Objekt in die Zwischenablage kopieren
Einfügen
Objekt aus der Zwischenablage einfügen
Einfügen Spezial
Objekte einfügen
Löschen
Objekte löschen
Suchen
Zeichenfolge in einem Text suchen
Auswahl-Sets
Selektions-Set umbenennen, Objekte hinzufügen oder
löschen
Bearbeitung von Auswahl-Sets Aktuelle Session in einem Selektions-Set sichern
Verknüpfungen
Dokumentenverbindungen bearbeiten
Eigenschaften
Grafische Eigenschaften anzeigen und bearbeiten
Objekt in Bearbeitung suchen oder definieren
Selektiertes Objekt als Objekt in
Bearbeitung definieren
Einfügen
Hier kommen Sie an alle für die jeweilige Workbench möglichen Befehle heran. Manchmal ist diese verbale Beschreibung der Befehle übersichtlicher und es ist leichter, einen
Befehl zu suchen.
Tools
Hier sind organisatorische Anweisungen und die Möglichkeiten zur Anpassung der Benutzeroberfläche zusammengefasst.
Anpassen
Anpassen der Catia-Benutzeroberfläche – Startmenü,
Befehle etc.
Optionen
Einstellen von Catia: Genauigkeit, Einheiten, Darstellungsformen etc.
Fenster
Neues Fenster
Neues Fenster mit dem Dokument, das bearbeitet wird,
öffnen
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Übereinander anordnen
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Überlappend anordnen
Fenster horizontal so anordnen, dass sie einander nicht
überlappen
Fenster vertikal so anordnen, dass sie einander nicht
überlappen
Fenster so anordnen, dass sie einander überlappen
Hilfe
Catia V5 Hilfe
Catia User Companion
Inhalt, Index und Suche
Kontexthilfe
Kontexthilfe zum aktuellen Befehl abrufen
Catia-Lernprogramm
Auf Online-Hilfebibliothek zugreifen
Hilfe zu Symbolen der Symbolleiste abrufen
Nebeneinander anordnen
User Galaxy
Verbindung zur Dassault Systèmes User Galaxy herstellen
Informationen zu Catia V5
Zeigt die Release-Nummer und das installierte Software-Package
1.5 Symbolleisten
Die Symbolleisten können frei angeordnet und ausgewählt werden. Hier werden nur die
standardmäßig auf dem Bildschirm platzierten beschrieben.
Eine vollständige Befehlsübersicht ist unter dem Befehl "Einfügen" in der oberen Festleiste zu finden.
Standard
Neu
Öffnen
Sichern
Schnelldruck
Ausschneiden
Kopieren
Einfügen
Widerrufen
Widerruf zurücknehmen
Kontexthilfe
Neues Dokument erzeugen
Vorhandene Dokumente öffnen
Vorhandene Dokumente sichern
Ein Dokument schnell drucken, ohne die Druckeinstellungen anzupassen
Selektiertes Objekt ausschneiden und in der Zwischenablage ablegen
Selektiertes Objekt in die Zwischenablage kopieren
Objekt aus der Zwischenablage einfügen
Letzte Aktion rückgängig machen
Letzte rückgängig gemachte Aktion wiederherstellen
Hilfe zu Symbolen der Symbolleiste abrufen
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Konstruktionsratgeber
Formel
Konstruktionstabelle
Konstruktionsinspektor
Formeln benutzen, um Parameter zu definieren oder
Parametern Bedingungen zuzuordnen
Mittels Konstruktionstabellen Komponentenfamilien erzeugen und verwalten
Greift auf den Editor des Konstruktionsinspektors zu
Ansicht
Modus 'Fliegen'
Alles einpassen
Schwenken
Drehen
Vergrößern
Verkleinern
Senkrechte Ansicht
Im Modus 'Fliegen' in einem Dokument navigieren
Die gesamte Geometrie in den Geometriebereich einpassen
Inhalt des aktuellen Dokuments durch Schwenken des
Kamerablickpunkts bewegen
Mit linker Maustaste drehen
Um festgelegte Intervallschritte vergrößern
Um festgelegte Intervallschritte verkleinern
Objekt entlang einer Senkrechten zu einer selektierten
Ebene anzeigen
Ansichten
Isometrische Ansicht - Vorderansicht - Rückansicht Seitenansicht links - Seitenansicht rechts - Obersicht - Untersicht
Anzeigemodus
Drahtmodell
Objekte im Drahtmodellmodus anzeigen
Verdeckte Kanten dynamisch ausblenden
Objekte im Modus für dynamisch ausgeblendete verdeckte Kanten anzeigen
Schattierung
Objekte im schattierten Modus anzeigen
Schattierung mit Kanten
Objekte im schattierten Modus mit Kanten anzeigen
Angepasste Ansicht
Objekte im Modus für die angepasste Ansicht anzeigen
Verdecken/Anzeigen umschalten Objekte in den Bereich für verdeckte Objekte übertragen bzw. in den Anzeigebereich übertragen; verdeckte Elemente sind im Strukturbaum
matt-grau hinterlegt
Sichtbaren Raum umschalten Zwischen Bereich für verdeckte Objekte und Anzeigebereich umschalten
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Material
Material zuweisen: Hier weisen Sie einem Körper ein bestimmtes Material zu. Die Oberfläche des Körpers wird mit einer Textur belegt und erscheint photorealistisch.
Messung
Messen zwischen: Hiermit messen Sie Abstände, Durchmesser, Radien usw. am bzw.
zwischen zwei Körpern.
Messen:
Hiermit untersuchen Sie einzelne geometrische Elemente.
Trägheit messen: Hiermit ermitteln Sie Volumen, Masse, Schwerpunkt und Trägheitsmomente.
1.6 Baumstruktur (Part Design)
Links am Bildschirm erscheint die
Struktur des Bauteils.
Das Objekt, das aktuell in Bearbeitung ist, ist weiß unterstrichen.
Umbenennen:
Zur Erhöhung der Übersichtlichkeit ist es ein guter Brauch, die
von Catia gewählten Namen für
die geometrischen Elemente an
die vorliegende Aufgabe anzupassen:
Rechte Maustaste – Eigenschaften – Komponenteneigenschaften – Komponentenname: hier
den neuen Namen eingeben.
Aktuell machen:
gewünschtes Objekt mit rechter
Maustaste anklicken
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im Fenster 'Objekt in Bearbeitung definieren' anklicken.
Damit lassen sich auch leichter Fehler im Bauteil finden. Nach dieser Anweisung befindet sich Catia in dem Modellierungszustand, der der aktuellen Baumposition entspricht.
Aus-/Einblenden der Baumstruktur:
F3-Taste
Baum verschieben:
Klick auf einen Ast - der Baum kann mit der Maus wie ein 2D-Element auf der Fläche
verschoben und verkleinert/vergrößert werden. Die Geometrie wird abgedunkelt.
Ein erneuter Klick auf einen Ast macht die Geometrie wieder aktiv.
Details ein-/ausblenden:
Klick auf das "+"-Zeichen: die nächste Unterebene wird angezeigt
Klick auf das "-"-Zeichen: die nächste Unterebene wird ausgeblendet
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2 Sketcher
Der Sketcher ist die Grundlage allen Arbeitens in Catia V5. Hier wird in 2D die Kontur
für die nachfolgende 3D-Modellierung erstellt. Die Geometrie kann im Sketcher parametrisiert werden - sie muss aber nicht.
2.1 Vorgehensweise
• Sketcher aufrufen
• Ebene selektieren: 3-Ebenen-Symbol, Ebenenbezeichnung oben im Strukturbaum,
Bauteilebenen
• Skizzieren
• Bedingungen (Constraints) vergeben
• Bemaßung erstellen
• Sketcher verlassen
• 3D-Modell aus der Sketcher-Geometrie erstellen.
3D-Geometrie:
• 3D-Elemente projizieren
• 3D-Elemente schneiden
• 3D-Silhouettenkanten projizieren
Teil durch Skizzierer-Ebene schneiden:
Einstellungen des Sketchers ändern:
• Tools - Optionen - Mechanische Konstruktion - Sketcher
• klicken Sie mit der rechten Maustaste auf das rechte vertikale Menü; aktivieren Sie
Tools: es erscheint ein Fenster mit nützlichen zusätzlichen Tools (Skizziertools)
• oder AnsichtSymbolleistenSkizziertools (aktivieren durch Haken).
2.2 Skizzieren
Nach dem Aufruf des Sketchers erscheint auf der rechten Seite folgende Menüleiste. Die Funktionen von oben nach unten sind:
1. Sketcher: Zeigt das Modul an, in dem Sie sich befinden
2. Ende: Beendet den Sketcher. Sie kommen automatisch wieder in das Modul,
aus dem Sie den Sketcher aufgerufen haben.
3. Auswahl: Wenn dieses Icon aktiviert ist, können Teile angewählt werden.
4. Im Dialogfenster definierte Bedingungen
5. Bedingungen zuweisen: Dieses Icon ist mit das wichtigste im Sketcher, hier
können Sie Zwangsbedingungen für die Geometrie zuordnen.
6. Automatische Zuordnung von Bedingungen
7. Bedingungen animieren
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8. Profil: Hiermit wird eine zusammenhängende Linie von Punkt zu Punkt
erzeugt, auch Kreisbögen
9. Rechteck: Über das Untermenü können verschiedene geometrisch bestimmte Formen gewählt werden.
10. Kreis: Hier können über das Untermenü verschiedene Kreise und Kreisbögen ausgewählt werden.
11. Spline: Legt eine Ausgleichslinie durch definierte Punkte
12. Ellipse: Es werden Parabeln, Hyperbeln und Ellipsen erzeugt.
13. Linie: Hier werden Linien erzeugt.
14. Achse: Hiermit wird eine Achse definiert, um die sich ein Rotationskörper drehen soll.
15. Punkt: Erzeugt Punkte durch Anklicken, durch Koordinaten-Eingabe oder Punkte gleichen Abstands.
16. Ecke Rundung: Erzeugt einen Radius an der gewählten Ecke.
17. Ecke Fase: Erzeugt eine Fase an der gewählten Ecke.
18. Trimmen: Begrenzt die gewählten Linien, es bleibt jeweils der Teil stehen, auf den Sie mit der Maus geklickt haben.
19. Symmetrie, Verschieben, Drehen, Maßstab und Offset
2.3 Constraints
Im Sketcher können, müssen aber nicht
Constraints - Bedingungen - zugewiesen
werden:
• die Constraints werden nach dem Anwählen der Elemente über die rechte
Maustaste erreicht: z.B. Parallelität,
Kongruenz, Tangentenstetigkeit
Jede Geometrie kann durch Bedingungen
und Parameter beschrieben werden. Nach
dem Skizzieren werden Geometrien zunächst weiß dargestellt. Die weiße Farbe
kennzeichnet Geometrien als unbestimmt.
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Nach der vollständigen Bestimmung einer Geometrie durch die Vergabe von Bedingungen und Parametern wechselt ihre Farbe zu grün; überbestimmte Geometrien werden
lila dargestellt.
unbestimmt
überbestimmt
bestimmt
• weiß: nicht oder nicht vollständig parametrisierte Linien
• grün: vollständig parametrisiert (angestrebter Zustand)
• violett: überbestimmt (unbedingt vermeiden)
2.4 Zuweisung von Zwangsbedingungen
Eine Skizze kann automatisch oder manuell parametrisiert werden. Da die automatische
Parametrisierung nicht immer sinnvolle Abhängigkeiten ergibt, ist es häufig erforderlich,
manuell Bedingungen zu erstellen oder Auto-Constraints zu modifizieren.
BemaßungsConstraints
Automatische Constraints
Im Dialogfenster definierte Constraints
Bedingung animieren
Generell gilt für Bemaßungsconstraints:
• besser Abstandsbemaßung als Längenbemaßung wählen.
Vorgehensweise
• Punkt oder Linie durch Mausklick auswählen
• auf das Icon klicken
• 2. Element auswählen, es erscheint ein Maß,
das Sie mit der linken Maustaste an der gewünschten Stelle ablegen.
• Maß ändern, indem Sie mit der rechten Maustaste auf das Maß klicken.
• Nach dem Mausklick erscheint das rechte
Fenster, in dem Sie auswählen können, wie
Sie das Maß bearbeiten wollen. Hier wählen
Sie, um ein Maß zu ändern, die letzte Option
(Objekt Kreis.1). Der Pfeil zeigt an, dass ein
weiteres Menü folgt. In diesem wählen Sie
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dann Definition, um die Länge, den Radius bzw. Durchmesser oder den Winkel zu
ändern.
Es gibt auch andere Möglichkeiten, wie Sie einer Linie eine Länge zuweisen können.
Zunächst können Sie - wie oben beschrieben - vorgehen. Dann erscheint das oben stehende Fenster.
Dieses Fenster erscheint auch, wenn Sie mit der linken Maustaste auf die Maßzahl doppelklicken. Sie können den Abstand direkt bestimmen. Mit OK bestätigen Sie die Angaben.
Oder Sie können die Linie, deren Maß Sie ändern
wollen, direkt mit der rechten Maustaste anklicken.
Dann erscheint das nebenstehende Fenster.
Sie können die Lage des Anfangs- und Endpunktes sowie die
Länge oder den Winkel eingeben.
Für den Kreis gilt dasselbe Prinzip. Klicken Sie auf das Icon Zwangsbedingungen und
klicken Sie danach auf den Kreis. Dieses Fenster erscheint auch, wenn Sie mit der linken Maustaste auf die Maßzahl doppelklicken.
Dieses Fenster erscheint, wenn Sie mit einem
Doppelklick auf ein Durchmessermaß gehen.
Hier können Sie den Durchmesser festlegen oder
auf Radius umschalten.
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Oder gehen Sie mit einem Doppelklick auf den Kreis. Es erscheint das Fenster "Kreisdefinition". Sie können die Lage des Mittelpunkts sowie den Radius definieren.
Bei der Zuweisung von Winkeln gibt es nur eine Möglichkeit, das Maß zu ändern. Klicken Sie: Icon Zwangsbedingungen - erster Schenkel - zweiter Schenkel des Winkels.
Es erscheint ein Winkelmaß. Legen Sie das
Maß mit der linken Maustaste ab. Klicken
Sie nun doppelt mit der linken Maustaste
auf das Maß. Es erscheint nebenstehendes
Fenster.
Hier können Sie den Winkel festlegen und
den Sektor definieren, in dem der Winkel
liegen soll.
Es gibt noch weitere Zwangsbedingungen.
Zunächst einmal eine Kreis-Kreis-Bedingung. Zeichnen Sie zwei Kreise, klicken Sie auf
das Icon Zwangsbedingungen und klicken Sie die beiden Kreise an. Es erscheint ein Abstandsmaß, welches Sie nicht wie gewohnt ablegen und
dann editieren, sondern klicken Sie mit der rechten
Maustaste auf das Maß. Es erscheint folgendes PullDown-Menü.
In diesem Fenster können Sie nun spezielle Zusammenhänge zuweisen, wie z.B. Konzentrizität - die beiden
Kreise werden (und bleiben) konzentrisch. Häufig benötigen Sie auch die Tangentenstetigkeit als Zwangsbedingung für den Übergang eines Kreisbogens in eine Gerade.
Dieses Fenster erscheint, wenn Sie zwei Punkten eine
Zwangsbedingung zuweisen wollen. Bei Punkten beschränkt es sich auf die Funktion Kongruenz, d.h. Deckungsgleichheit, mit dieser Funktion werden Punkte verbunden.
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Dieses Fenster erscheint, wenn Sie zwei Linien eine
Zwangsbedingung zuweisen wollen. Sie können hier mehrere Funktionen wählen, z.B.
• Abstand: legt den Abstand fest; dadurch werden die
Linien auch parallel
• Parallelität: stellt die Linien parallel zueinander
• Rechtwinklig: stellt die Linien senkrecht zueinander
• Kongruenz: macht die Linien deckungsgleich.
Die oben beschriebenen Bedingungen können sie auch über das Icon
definieren.
Dazu selektieren sie die beiden betroffenen Elemente (per Multi Select), selektieren das
Icon und weisen dann die Bedingung zu.
2.5 Referenzebene
Gelegentlich muß für den Sketcher eine Hilfsebene erstellt werden.
Diese Hilfs-, Referenzebene wird mit dem Symbol
erstellt.
Damit das Symbol für die Referenzebene wählbar ist, sollten in Referenzicons akiviert
werden:
Ansicht Symbolleisten Referenzelemente per Selekt aktivieren.
Die Erzeugung der Referenzebene selbst ergibt sich genäß den Einstellungen im Selektionspanel:
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2.6 Abhängigkeiten per F(x)
F(x) dient zur Defintion von Abhägigkeiten zwischen Parametern, sowohl im Part als
auch in der Baugruppe, Produkt.
Das Symbol
liegt normalerweise in der unteren
waagerechten Iconleiste.
Bevor F(x) verwendet wird, sollten alle Werte mit (grünen) Maßen versehen sein.
Allgemeine Vorgehensweise:
1. f(x) Icon selktieren
2. Selktion des Parameters, welcher abhängig sein soll:
3. „Formel hinzufügen“
4. Selektion des Parameters, von welchem der erste abhägig sein soll
5. Definition des Formel; hier können alle normalen mathematischen Formeloperatoren
verwendet werden. Achten Sie auf die Einheiten!
6. Per OK + [Anwenden + OK] bestätigen.
Der abhängige Parameter sollte anschließend in kleines f(x)-Symbol anzeigen.
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2.7 Parametrik-Techniken - Variantentechnik
Durch die Parametrik von Catia V5 besteht eine besondere Eignung des Systems im Bereich der Variantentechnik. Der Benutzer kann durch Ändern der Skizze die Gestalt eines Bauteils ändern.
Wird eine assoziative Bemaßung geändert, so erstellt V5 automatisch, sofern es möglich
ist, eine neue Variante. Im folgenden Beispiel wird gezeigt, wie durch Ändern der assoziativen Bemaßung eine neue Variante erstellt wird.
Zunächst wird eine Variante skizziert und bemaßt.
Anschließend wird der Skizzierer verlassen und eine Variante erzeugt - Variante A.
Indem die assoziative Bemaßung im Sketcher geändert wird, kann eine neue Variante
erzeugt werden. Beim Verlassen des Skizzierers erfolgt die Aktualisierung der betroffenen 3D-Geometrie - Variante B.
Beide Varianten sollten einzel gespeichert werden.
Variante A
Variante B
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3 Teilekonstruktion - Part Design
Nach dem Aufruf von Teilekonstruktion erscheint auf der rechten Seite des Bildschirms
eine Menüleiste.
• Teilekonstruktion: zeigt das Modul, an in dem Sie sich befinden
• Auswahl: wenn dieses Icon aktiviert ist, können Teile angewählt werden.
• Skizzieren: ruft den Sketcher auf - in Verbindung mit der
Anwahl einer Ebene
• Block: hier werden Körper aus einer Kontur erzeugt. Zwei Möglichkeiten:
Gerader Solid oder Solid mit Auszugsschrägen und Verrundungen.
• Tasche: hiermit wird eine Vertiefung aus einer Kontur in ein bestehendes
Solid erzeugt. Zwei Möglichkeiten: Gerade Tasche oder Tasche mit Auszugsschräge und Verrundung.
• Welle: hiermit erzeugen Sie einen positiven Rotationskörper.
• Nut: hiermit erzeugen Sie einen negativen Rotationskörper.
• Bohrung: erzeugt eine Bohrung in den gewählten Körper.
• Rippe
• Rille - Negation der Rippe
• Versteifung
• Loft
• Entfernter Loft
• Kantenverrundung: hier werden Verrundungen erzeugt.
• Fase: hier wird eine Fase erzeugt.
• Auszugsschräge: hier werden Auszugsschrägen erzeugt.
• Schalenelement: wandelt einen Solid in ein konturgleiches Schalenelement
gleicher Dicke um.
• Aufmaß: erzeugt auf der gewählten Fläche ein Aufmaß.
• Gewinde (Innen/Außen)
Erzeugen eines Solids:
Nachdem Sie mit dem Sketcher eine Kontur erstellt
haben, können Sie mit Part Design daraus einen
Körper erzeugen. Klicken Sie auf das Icon Block, es
erscheint dieses Fenster – beachten Sie den
Mehr/Weniger-Button.
Hier bestimmen Sie die Dicke des Körpers und seine Richtung, in die er erzeugt werden soll.
Um eine Vorschau zu erhalten, klicken Sie auf Voranzeige.
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Anbringen einer Rundung:
Nachdem Sie das Icon Ecke verrunden angeklickt
haben, erscheint dieses Fenster.
Geben Sie einen Radius ein.
Danach wählen Sie die Kante(n), die Sie verrunden
wollen, und bestätigen mit OK.
Anbringen einer Fase:
Nachdem Sie das Icon Fase angeklickt haben, erscheint dieses Fenster.
Hier können Sie im Pull-Down Menü auswählen,
wie die Fase erzeugt werden soll: z.B. über eine
Länge mit Angabe des Winkels oder über zwei
Längen.
Eingabe: Länge - Winkel oder zweite Länge
Anbringen einer Auszugsschräge:
Nachdem Sie das Icon Auszugsschräge
angeklickt haben, erscheint dieses Fenster.
Hier wählen Sie zunächst den Winkel.
Danach wählen Sie die Fläche(n), die mit
der Schräge versehen werden soll(en).
Jetzt müssen Sie noch ein neutrales Element wählen, was meistens eine Fläche ist,
zu dem die Schräge geneigt sein soll - mit
OK bestätigen.
Definition eines Schalenelements:
Nachdem Sie das Icon Schalenelement
angeklickt haben, erscheint dieses Fenster.
Hier wählen Sie eine Wandstärke.
Bei einem offenen Schalenelement wählen Sie die Fläche(n) aus, die entfernt
werden soll(en).
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Trennen eines Solids:
Wenn Sie ein Solid an einer bestimmten
Stelle trennen wollen, gehen Sie in der oberen Menüzeile auf Einfügen, es erscheint
dieses Menü.
Hier wählen Sie auf Flächen basierende
Komponenten aus.
Im Untermenü wählen Sie Trennen aus.
Danach wählen Sie die Ebene aus, an der
getrennt werden soll. Der rote Pfeil zeigt auf
den Teil des Körpers, der stehen bleibt.
Sie können seine Richtung durch Anklicken
umkehren, so haben Sie die Möglichkeit, den
Teil zu wählen, der stehen bleiben soll.
Änderungen an einem Solid:
Um eine Änderung an einem Solid vorzunehmen, gibt es zwei Möglichkeiten:
• Doppelklick im Strukturbaum auf das Teil
• Doppelklick auf das geometrische Teil
• klicken Sie mit der rechten Maustaste im Strukturbaum auf den Teil, den Sie ändern wollen
• klicken Sie mit der rechten Maustaste direkt am Solid auf den Teil, der geändert
werden soll. Wählen Sie hier die unterste Möglichkeit, es erscheint ein weiteres
Fenster, in dem Sie Definition auswählen. Es erscheint das gleiche Fenster wie
bei der Erzeugung des Elementes und Sie können den neuen Wert eingeben.
Material zuweisen:
Hier weisen Sie einem Körper ein bestimmtes Material zu. Der Körper kann mit dieser Oberfläche dargestellt werden:
Ansicht – Darstellungsmodus – Ansicht anpassen – Materialien aktivieren
Vorsicht: dieser Darstellungsmodus benötigt viel Rechenleistung.
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4 Zeichnungserstellung - Drafting
Das Drafting ist das Modul, in dem man bemaßte Zeichnungen herstellen kann. Die
Verwendung basiert auf einem vorhandenen 3D-Modell - die Fähigkeiten zum Erstellen
eigenständiger 2D-Zeichnungen sind noch sehr gering. Nach dem Aufruf von Drafting
erscheint das folgende Fenster:
In diesem Fenster wählen Sie die Ansichten für
Ihre Zeichnung aus.
Hier können Sie auch die Blattgröße und den
Maßstab festlegen.
Mit OK wird dann der Drafting-Modus gestartet.
Nach dem Start erscheint auf der rechten Seite
diese Menüleiste:
Zeichnungserstellung: zeigt das Modul an, in dem Sie sich befinden.
Auswählen
Freie Rotation: hier können Objekte gedreht werden.
Neues Blatt: ein leeres Blatt öffnen
Neue Ansicht: erzeugt eine neue leere Ansicht auf dem aktuellen Blatt
Exemplar einer 2D-Komponente erzeugen
Bemaßungen: Kettenbemaßung, Winkelbemaßung, Radien-/ Durchmesserbemaßung und Fasenbemaßung
Bemaßungen bei technologischen Komponenten
Bemaßung weiterleiten
Bezugselement: Erstellen von Form und Lage-Toleranzen
Text: Text in Zeichnung einfügen, frei oder auf einer Bezugslinie erzeugt
Rauheits- und Schweißsymbole
Tabelle
Punkt
Geometrie erzeugen:
Linie
Kreis
Profil
Spline
Verrundung
Geometrie ändern:
Transformationen: Spiegeln, Verschieben, Drehen, Maßstab, Offset
Bedingungen
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Erstellen einer Bezugsbem aßung:
Fahren Sie mit dem Mauszeiger auf das kleine schwarze Dreieck bei dem
Bemaßungs-Icon.
Linke Maustaste drücken - es
erscheint ein Untermenü, in
dem Sie verschiedene Arten
der Bemaßung wählen können. Wählen Sie Bezugsbemaßung.
Um eine Bezugsbemaßung zu erstellen, müssen Sie nun die Bezugskante
auswählen und dann die weiteren Kanten oder Mittellinien auswählen, welche sich auf
diese Kante beziehen sollen. Das im Untermenü zuletzt gewählte Icon bleibt in der Menüleiste solange aktiv, bis aus dem Untermenü ein anderes Icon gewählt wird.
Erstellen eines Abstandsm aßes:
Wählen Sie das Bemaßungs-Icon.
Um ein Abstandsmaß zu erstellen, wählen Sie zwei Kanten, Mittellinien oder
Punkte aus, die bemaßt werden sollen. Es erscheint das Abstandsmaß zwischen den gewählten Objekten.
Erstellen eines Radien-/ Durchm esserm aßes:
Wählen Sie das entsprechende Icon.
Um das Maß zu erstellen, wählen Sie den Kreis/Rundung. Es erscheint ein Maß.
Erstellen einer Fasenbem aßung:
Wählen Sie das Icon Fasenbemaßung.
Klicken Sie danach auf die Fase und auf die beiden Seiten, an
denen die Fase anliegt. Es erscheint ein Maß auf einer Maßhilfslinie, die
auf die Fase zeigt. Sie können dieses Maß verändern, indem Sie mit der
rechten Maustaste auf das Maß klicken.
Es erscheint das Kontextmenü: wählen Sie Eigenschaften.
Es erscheint das EigenschaftsFenster: wählen Sie als obere Fahne
die Fase.
Hier können Sie das Format und den
Darstellungstyp wählen, z.B. 8x8 oder 8x45°.
Wenn Abstand gewählt ist, erscheint das Maß in der
gewohnten Form.
Wenn Radius angewählt ist, erscheint das Maß auf
einer Maßhilfslinie, von der aus ein Pfeil auf die Fase
zeigt.
Um zu überprüfen, ob das Maß in der gewünschten
Form erscheint, klicken Sie auf Anwenden. Sollte der
Maßeintrag nicht Ihren Vorstellungen entsprechen,
können Sie ihn jetzt noch ändern.
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Erzeugen eines Textes:
Wählen Sie das Text-Icon.
Klicken Sie nun an die Stelle der Zeichnung an
der der Text stehen soll - es erscheint der
Texteditor.
Hier können Sie nun den Text eingeben.
Um einen bestehenden Text zu ändern, doppelklicken Sie auf den Text, es erscheint wieder der
Texteditor, in dem Sie jetzt den Text ändern können.
Erzeugen von Rauheitsw erten:
Wählen Sie das Rauheits-Icon.
Nach dem Anklicken einer Linie
erscheint der "Rauheitssymboleditor", in dem Sie die gewünschte Darstellung auswählen können.
Erzeugen von Schw eißdarstellungen:
Wählen Sie das Icon Schweißsymbol.
Wählen Sie die Linien aus, an denen das Symbol stehen soll - legen Sie das Symbol mit
der linken Maustaste ab. Es erscheint das
Fenster "Schweißungserzeugung". Hier
können Sie die Schweißsymbole, Nahtdicke und -länge sowie die Zusatzzeichen Hohlnaht, umlaufende Naht, Position der
Schweißnaht - eingeben bzw. auswählen.
Wählen Sie das Icon Schweißung.
Hiermit können Sie eine symbolische Darstellung der Schweißnaht erzeugen. Es lassen sich ebenfalls verschiedene Nahtformen und Nahtdicken einstellen.
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Zuw eisen von Toleranzbereichen:
Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf das Maß, dem Sie eine Toleranz zuweisen
wollen.
Es erscheint dieses Menü: Eigenschaften wählen.
Es erscheint das Eigenschaftsfenster. Blättern Sie mit
den Pfeilen oben rechts so lange, bis die Fahne Toleranzbereich erscheint. Wählen Sie diese an.
Unter Hauptwert wählen Sie die Toleranzform:
• DIN
- nach DIN
• NUM
- zahlenmäßige Toleranz
• TOL_ALP - ISO-Toleranzen
• 1, 2
- ein oder zwei Toleranzwerte
In den Feldern "Oberer Wert" und "Unterer Wert"
eingeben und aus einer Liste auswählen.
Klicken Sie auf Anwenden, um zu sehen, ob der Wert
in der gewünschten Form erscheint. Sollte dies nicht
der Fall sein, können Sie ihn jetzt noch ändern - mit
OK bestätigen.
Das Fenster Eigenschaften enthält viele
nützliche Einstellungen
im Zeichnungsbereich
- probieren Sie etwas.
Als Beispiel nur mögliche Präfixe (Vorzeichen) zur Maßzahl.
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5 Assembly-Design
Catia-Assembly-Design erzeugt Baugruppen. Zur Lagepositionierung der Teile zueinander werden mechanische Beziehungen definiert. Es wird nur die relative Lage der Teile
zueinander festgelegt. Der Vorteil dabei ist, dass bei einer maßlichen Änderung der Geometrie der Teile die Anbauteile relativ in ihrer Lage bleiben
5.1 Produktstruktur
Da mit CAD-Systemen virtuelle Produkte erstellt werden, wird auch der Begriff „Produkt“ für eine Konstruktion verwendet. Einzelne Bauteile eines Produktes heißen „Part“
(Bauteil).
Da es durchaus denkbar ist, dass ein Produkt
aus einem oder mehreren Unterprodukten
besteht, können nicht nur Parts Bestandteil
eines Produktes sein, sondern auch Produkte.
Wie eine Konstruktion arrangiert wurde,
kann dem Strukturbaum entnommen werden. Im Strukturbaum wird hierarchisch die
Produktstruktur dargestellt.
Wird ein Produkt im Strukturbaum angewählt, bietet Catia V5 automatisch die Symbolleisten für das Produkt-Handling an. Fällt
die Wahl auf ein Bauteil, bietet Catia V5 die
Symbolleisten zur Bauteilmodellierung.
Der Strukturbaum von V5 enthält nicht nur Bauteile und Geometrien, sondern auch
Spezifikationen wie Knowledge-Rules (Regel-Wissen zu einem Bauteil), Materialdaten
oder Hyperlink-Dokumente.
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Die Positionierung einzelner Parts innerhalb eines Produktes erfolgt durch Positionierungsbedingungen. Dabei werden einzelne Elemente relativ zueinander positioniert.
Elemente können in dem Strukturbaum durch Anklicken angesprochen werden. Ebenfalls können durch die rechte Maustaste die Eigenschaften der Elemente geändert werden.
Möchte man an einer bestimmten Stelle der Struktur weiterarbeiten, mit der rechten
Maustaste auf das Element klicken und im Fenster "Objekt in Bearbeitung definieren"
anklicken - dieses Element wird anschließend unterstrichen dargestellt.
Innerhalb der Produktstruktur sind drei Symbolleisten aktiv. Die Symbolleiste für
Bewegungen enthält Manipulatoren zum Verschieben, Zerlegen, Versetzen und Drehen von Bauteilen.
Die Symbolleiste der Produktstruktur enthält Funktionen zum Arrangieren eines
Produktes. Es können Bauteile hinzugefügt werden, neue Bauteile erstellt und bestehende Bauteile kopiert werden.
Die Symbolleiste der Bedingungen dient zum Positionieren der Bauteile untereinander.
Manipulation
Zerlegen
Neue Komponente
Versetzen
Neues Produkt
Neuordnung
des Grafikbaums
Neues Teil
Vorhandene
Komponente
Darstellungen
verwalten
Nummerierung
generieren
Komponente
ersetzen
Schnelle Erzeugung von Mehrfachexemplaren
ProductInit
Muster wieder
verwenden
Bedingung
ändern
Kongruenzbedingung
Kontaktbedingung
OffsetBedingung
Gruppieren
Bedingung
aktivieren /
inaktivieren
Komponente
fixieren
Winkelbedingung
Schnelle
Bedingung
Prinzipiell gibt es zwei unterschiedliche Methoden zur Modellierung von Baugruppen.
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Top-Dow n-M ethode
Bei der Top-Down-Methode wird innerhalb eines Produkts mit einem Basisbauteil begonnen. Anbauteile werden im Anschluss modelliert.
Bottom -Up-M ethode
Es werden alle Bauteile voneinander getrennt modelliert und abgespeichert. Anschließend wird ein neues Produkt erstellt, in welches alle Bauteile eingefügt werden.
5.2 Vorgehensweise zum Aufbau einer Baugruppe
1. Laden der Parts in das Produkt:
Einfügen - Vorhandene Komponente - Produkt im Strukturbaum anklicken - Part
wählen; Tipp: Shift + linke Maustaste ermöglicht Mehrfachselektion
oder einfacher
Drag&Drop
2. Setzen der notwendigen Bedingungen:
Bedingungs-Menü:
Kongruenzbedingung: richtet die Teile nach Achsen oder Kanten aus
Kontaktbedingung: definiert den Kontakt zwischen zwei Flächen
Offset-Bedingung: definiert den Abstand zwischen zwei Flächen oder Achsen
Winkelbedingung: ein bestimmter Winkel wird definiert
Komponente fixieren: fixiert ein Bauteil in seiner Lage
Gruppieren
Schnelle Bedingung
Flexible/starre Unterbaugruppe
Bedingung ändern
Muster wieder verwenden
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Es Besonderheit stellen die Platzierungen
von Produkten dar.
In dem nebenstehenden Beispiel besteht
das Assembly aus 2 Unterprodukten
(Produkt1 und Produkt2). Jede Unterbaugruppe besteht wiederum aus je 2
Parts. Bei der Platzierung bestehen 2
Möglichkeiten:
•
Starre Unterbaugruppe: Das
übergeordnete Produkt (Assembly) ist
blau hinterlegt - Platzierung der
Unterprodukte zueinander. In dem
Beispiel wird die Baugruppe
Verbindung kongruent zur Baugruppe Platten ausgerichtet. Alle Parts der Baugruppe
Verbindung bewegen sich als ein Körper. Anschließend wird die Schraube als
Flächenkontakt zu den Platten ausgerichtet.
•
Flexible Unterbaugruppe:
Die Mutter liegt noch nicht an – sie muss jetzt zum Produkt1 platziert werden, ohne
aber die Lage der Schraube zu verändern.
Doppelklick auf das Produkt2 (Verbindung) - hiermit lassen sich einzelne Parts der
Unterbaugruppe verschieben, ohne die Lage der anderen Parts zu verändern.
Innereien:
Bei Zusammenbauten sind häufig die
inneren Bauteile nicht oder nur
schwer zu erkennen. Ein einfacher
Trick ist hier, die äußeren Teile
transparent zu machen.
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Manuelle Platzierung der Parts zueinander:
Es ist möglich, die Bauteile zu verschieben bzw. zu verdrehen.
Diese Veränderungen sind aber nur temporär auf dem Bildschirm - durch Drücken des Aktualisierungs-Knopfes wird die
ursprüngliche geometrische Lage zurückgeholt.
• Positionieren Sie das Achsenkreuz an ein
Bauteil – eine Teilfläche des Bauteils muss
sich orange und der Kompass grün verfärben, d.h. der Kompass ist mit dem Part verbunden; anschließend wählen Sie am Achsenkreuz die
gewünschte Verschiebungs- oder Drehrichtung.
Zum gezielteren Verschieben und Rotieren der Teile gibt es die Manipulationsfunktion:
• selektieren Sie das Icon, Sie erhalten das nebenstehende Auswahlmenü
• die Manipulationsparameter können gezielt angewählt werden
• selektieren Sie die Richtung und anschließend das
Teil.
Explosionsdarstellung:
Durch das Icon kann eine Explosionsdarstellung der Baugruppe erzeugt werden.
Analyse:
Unter Analyse sind mehrere Analyse-Tools verfügbar;
z.B. kann mit Teileliste (Bill Of Materials) eine - vom Benutzer - anpassbare Stückliste des Produktes erstellt
werden.
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