CAD- Konstruktion 2 - Hochschule Heilbronn

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CAD- Konstruktion 2 - Hochschule Heilbronn
HOCHSCHULE
HEILBRONN
CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
Verfahrens- und
Umwelttechnik
Rechnergestützte Konstruktion
Hinweis:
Das vorliegende Skriptum (inclusive der Arbeitsblätter
und Übungsaufgaben) ersetzt nicht die Vorlesung
und erlangt erst durch Ihre Mitschrift Vollständigkeit
Prof. Dr.-Ing. W. Kalliwoda
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CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
Verfahrens- und
Umwelttechnik
Inhaltsverzeichnis
Seite
1
1.1
1.1.1
1.1.2
1.1.3
1.1.4
Einführung in CATIA
Bedientechnik
Einloggen in das System
Starten des CAD-Programms
Handling der Benutzeroberfläche (Einstellungen)
Handling der Benutzerführung (Arbeitsweise)
5
6
9
10
11
14
2
2.1
2.1.1
2.1.2
2.2
2.3
Mechanische Konstruktion – Skizzierer (Sketcher)
Symbolleisten und Befehle
Geometrie- und Bemaßungsbedingungen
Geometrische und technische Flächenelemente
Arbeitsweise mit dem Skizzierer
Aufgabenteil (S1 bis S11)
16
17
18
21
25 - 38
3
3.1
3.1.1
3.1.2
3.1.3
3.1.4
3.2
3.3
3.4
3.5
Mechanische Konstruktion - Teilekonstruktion (Part-Design)
Symbolleisten und Befehle
Sketch-Based-Features
Dress-Up-Features
Surface-Based-Features
Transformation-Features
Boole´sche Operationen
Arbeitsweise mit Part-Design – Anwendungsbeispiel
Aufgabenteil 1 (P1 bis P6)
Aufgabenteil 2 (P7 bis P15)
39
39
40
41
42
43
44
53
59 - 80
4
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
4.8
Baugruppenkonstruktion (Assembly-Design)
Symbolleisten und Befehle
Umgebung Assembly-Design
Einstellungen
Einfügen vorhandener Komponenten
Komponenten verschieben mit dem Kompaß
Definition von Zwangsbedingungen
Entwurfs- und Darstellungsmodus
Aufgabenteil (A1 bis A3)
81
84
86
89
90
92
95
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5
5.1
5.2
5.3
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CAD - Konstruktion 2
Zeichnungsableitung (Generative Drafting)
Symbolleisten und Befehle
Arbeitsumgebung und Einstellungen
Aufgabenteil (D1 und D2)
Weiterführende Literatur:
Werner Koehldorfer
CATIA V5
Volumenmodellierung, Zeichnungen
Carl Hanser Verlag 2005
Hans-Bernhard Woyand
Produktentwicklung mit CATIA V5
J. Schlembach Fachverlag 2004
Wolf Klepzig, Lutz Weißbach
3D-Konstruktion mit CATIA V5
Fachbuchverlag Leipzig 2004
Rudolf W. Rembold
Einstieg in CATIA V5
Carl Hanser Verlag 2003
Werner Koehldorfer
CATIA V5
Volumenmodellierung, Zeichnungen
Carl Hanser Verlag 2005
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Verfahrens- und
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CAD - Konstruktion 2
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Umwelttechnik
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CAD - Konstruktion 2
Verfahrens- und
Umwelttechnik
Einführung in CATIA V5
C
A
T
I
A
Hersteller:
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omputer
ided
hree dimensional
nteractive
pplication
Dassault System (Frankreich)
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1.1
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CAD - Konstruktion 2
Verfahrens- und
Umwelttechnik
Bedientechnik
Maustastenbelegung (3 Tasten):
MT = Maustaste
LMT:
auswählen (select)
MMT:
L
M
bei gedrückt
verschieben (move,
R
MMT
LMT
oder
RMT
MMT
LMT
oder
RMT
MT
gehaltener MT)
Drehen (rotate)
(beide MT gedrückt halten)
Vergrößern 
Verkleinern 
(Zoom)
(MMT gedrückt halten; 2. MT kurz antippen)
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MMT:
Zentrieren (antippen)
RMT:
Kontextmenü
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Verfahrens- und
Umwelttechnik
CATIA-Bildschirm
a
b
d
f
c
g
e
a)
Menüzeile
b)
Modellbereich
c)
Hauptebenen
d)
Kompass
e)
Statuszeile =
Dialognachrichtenfeld,
mit der Aufforderung zur Eingabe und allgemeine Anweisungen
f)
Strukturbaum:
Im Strukturbaum wird hierarchisch die Produktstruktur dargestellt
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zu f)
Verfahrens- und
Umwelttechnik
Einige Funktionen des Strukturbaums:
<F3>
ausblenden
<Selektieren>
Den Strukturbaum (vertikaler Ast) anwählen, um den Strukturbaum zu
verschieben bzw. zu vergrößern (zoom-Funktion). Das Modell ist
deaktiviert. Zum Reaktivieren des Modells den Strukturbaum
nochmals anwählen.
RMT
Objekt in Bearbeitung definieren (weiß unterstrichen dargestellt)
RMT
über die Option Eigenschaften können definiert werden:

Farbe des Bauteils

Namen für die Komponenten (im Strukturbaum sichtbar)
Konstruktive Details durch Anwählen der Verzweigung + oder - ein oder ausblenden.
g) workbench (Arbeitsumgebung mit der entsprechenden Symbolleiste)
Durch die Arbeitsumgebung (z.B. mechanische Konstruktion) und der gewählten
Anwendung (z.B. Sketcher oder Part-Design) wird eine workbench mit spezifischen
Symbolleisten und den darin enthaltenen icons aktiviert.
workbench:
Sketcher
(2D-Skizzenmodellierung)
Part-Design (3D-Bauteilmodellierung
Die gewählte Arbeitsumgebung steuert die Verfügbarkeit der Icons auf den
Symbolleisten.
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Verfahrens- und
Umwelttechnik
1.1.1 Einloggen in das System
1. Login
Geben Sie für den ersten Login Ihren Loginnamen und Ihr Passwort ein, dass Sie vom
Rechenzentrum erhalten haben. Sollten Sie noch keine Zugangsdaten besitzen,
können Sie diese bei der Benutzerberatung des RZ abholen. (F023, F019, F020).
2. Passwort ändern
Ihr Passwort muss innerhalb von 60 Tagen geändert werden, sonst wird Ihr Zugang
gesperrt.
Rufen sie mit dem Internet-Explorer die Seite https://benutzer.hs-heilbronn.de auf.
Loggen Sie sich mit Ihren Benutzerdaten ein und wählen Sie „Passwort ändern“.
Dort müssen Sie Ihr altes Passwort einmal und Ihr neues zweimal eingeben.
Das neue Passwort muss
 mindestens 6 Zeichen lang sein
 mindestens ein Sonderzeichen oder eine Zahl beinhalten
 sollte kein Wort oder Name sein.
Melden Sie sich am Rechner ab und loggen Sie sich mit dem neuem Passwort ein, da
sonst Probleme beim Speichern von Dateien auftreten !!!
3. Ordner einrichten
Grundlage des Arbeitens in CATIA V5 ist Ihr Laufwerk-Verzeichnis home auf data (U:)
 Rufen Sie ihr Verzeichnis (home auf data, U-Laufwerk) mit dem Windows Explorer
auf. (Rechte Maustaste auf Start-Menü  Explorer)
 Legen Sie dort einen Ordner mit der Bezeichnung „KON1“ an. (Rechte Maustaste 
Neu  Ordner  Name eingeben)
Legen Sie die folgenden weiteren Ordner (Unterverzeichnisse) in KON1 an:
 Sketcher
 Part Design
 Test
Öffnen Sie dazu den Ordner KON1 (Doppelklick)

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Verfahrens- und
Umwelttechnik
Ihr U - Verzeichnis hat jetzt folgenden Aufbau:
1.1.2 Starten des CAD-Programms
CATIA starten
Zum Starten von CATIA einfach das Icon doppelt klicken.
Hinweis: Das Starten des Programms dauert relativ lange. Klicken Sie das Icon nicht
noch einmal, da sonst CATIA mehrmals gestartet wird.
Abmelden
Fahren Sie den Computer nicht herunter!!! Wählen Sie beim abmelden die
Option „Abmelden und unter anderem Namen anmelden“
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1.1.3 Handling der Benutzeroberfläche
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Umwelttechnik
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1.1.4 Handling des Benutzerführung
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Umwelttechnik
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2
..
2.1 Symbolleisten und Befehle
Skizzierer aktivieren und deaktivieren
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2.1.1 Geometrie- und Bemaßungsbedingungen
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2.1.2 Geometrische und technische Flächenelemente
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2.2 Arbeitsweise mit dem Skizzierer (Beispiel Girl´s-day)
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Umwelttechnik
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Aufgabe S1: Prisma
1. Der Sketcher
Starten Sie den Sketcher-Modus, indem Sie beim Start von Catia das Sketcher-Icon
klicken oder im Menü Start  Mechanische Konstruktion  Sketcher auswählen.
Ebenensymbol: Wählen Sie eine Ebene an.
2. Erzeugung der ebenen Kontur
Zeichnen Sie die Kontur ohne Fasen und Radien mit der Funktion Profil
weisen Sie ihr die nötigen geometrischen Bedingungen
und
zu.
Bedingung  Gerade selektieren (l. Maustaste)  Bedingung auswählen (RMT).
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3. Kantenzustände
Kantenzustände sind Fasen
und Radien
(Ecken). Zum Erzeugen eines
Kantenzustandes wählen Sie das jeweilige Icon und selektieren Sie die beiden
Geraden der Kante. Legen Sie die Fase oder Verrundung ab und weisen Sie ihr die
nötigen Bedingungen zu (Radius, Winkel).
4. Bemaßung
Weisen Sie der Kontur die angegebenen Maße zu.
Bedingung  Gerade und/oder Punkte selektieren  Bemaßung ablegen
Durch Doppelklicken können Sie die Bemaßung anpassen.
Legen Sie anschließend den Ursprung des Koordinatensystems (KS) mit der
Kongruenzbedingung in die linke untere Ecke der Kontur.
Ihre Kontur müsste nun grün erscheinen. D.h. sie ist vollständig bestimmt.
5. Erzeugen des Kreises
Zeichnen Sie einen Kreis
in der Kontur und weisen Sie ihm Durchmesser und
Position zu.
6. Part Design
Um aus der Kontur einen Körper (Solid) zu erstellen, verlassen Sie den Sketcher
Selektieren Sie die Funktion Block
und evtl. die Kontur. Es öffnet sich ein Fenster,
in dem Sie Angaben über den Körper machen können. Geben Sie dem Prisma eine
Dicke von 25mm und bestätigen Sie mit o.k.
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Aufgabe S2: Stanzteil
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CAD - Konstruktion 2
Aufgabe S3: Stanzteil
Aufgabe S4: Stanzteil
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CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
Aufgabe S5: Stanzteil
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Verfahrens- und
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Aufgabe S6: Prisma
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Aufgabe S7: Dichtung
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Aufgabe S8: Dichtung
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Umwelttechnik
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CAD - Konstruktion 2
Aufgabe S9a: Schalthebel
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Verfahrens- und
Umwelttechnik
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Verfahrens- und
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Aufgabe S9b: Schalthebel
Modellieren Sie mit Hilfe von Part Design den Schalthebel (s. Aufgabe S9a)
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Aufgabe S10: Prisma
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Umwelttechnik
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Verfahrens- und
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CAD - Konstruktion 2
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Verfahrens- und
Umwelttechnik
Zusammenfassung: Benutzerführung Sketcher
Der Sketcher ist die Grundlage des Arbeitens in CATIA V5. Es wird eine 2D-Kontur
erzeugt zum Zwecke der nachfolgenden 3D-Modellierung.

Vorgehensweise
Vorauswahl der Ebene:
Ebenensymbol selektieren oder eine Ebene im Strukturbaum selektieren oder eine
vorhandene Bauteilebene selektieren
Skizze erzeugen in der folgenden Reihenfolge:

Lage des Bauteils zum Koordinatenursprung festlegen

Geometrische Bedingungen erzeugen: Kontur zum Koordinatenursprung
definieren (z.B. Kongruenzbedingung). Bei symmetrischen Konturen:
Symmetrieachse kongruent zur Bezugsachse festlegen.
Weitere erforderliche geometrische Bedingungen erzeugen (Parallelität,
Orthogonalität, Konzentrizität etc.)

Bemaßungsbedingungen erzeugen
erst wenn die Konturfarbe grün dargestellt ist, dann ist die Skizze vollständig
definiert. Tip: Die Gitterkontur (grid) möglichst verwenden.
Bei gehaltener Shift-Taste wird der Copilot (blaue markierung) ausgeblendet.

Skizzieranalyse vornehmen

Sketcher verlassen
3D-Modell erzeugen (s. Part-Design)

durch Extrudieren (Block, Tasche)

durch Rotation

durch LOFT (Führungskurve)
Hinweis:
Immer aktiv schalten
Gitter
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(rot)
Konstruktionshilfslinien (z.B. Symmetrielinien erzeugen)
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3.
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CAD - Konstruktion 2
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Umwelttechnik
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CAD - Konstruktion 2
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CAD - Konstruktion 2
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3.3: Arbeitsweise mit Part-Design - Anwendungsbeispiel
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CAD - Konstruktion 2
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Verfahrens- und
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CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
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CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
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CAD - Konstruktion 2
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CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
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CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
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CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
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CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
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CAD - Konstruktion 2
Aufgabe P1: Prisma
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CAD - Konstruktion 2
Aufgabe P2: Spannteil
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CAD - Konstruktion 2
Aufgabe P3: Drehteil
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CAD - Konstruktion 2
Verfahrens- und
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Aufgabe P4: Haken
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CAD - Konstruktion 2
Verfahrens- und
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Aufgabe P5: Langlochscheibe
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CAD - Konstruktion 2
Aufgabe P6: Stern
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CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
CAD- Konstruktion 2
Part-Design
Aufgabe P 7: Lagerbock
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CAD - Konstruktion 2
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CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
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Verfahrens- und
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CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
Aufgabe P8: Winkelhebel
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CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
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CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
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CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
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CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
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CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
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CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
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CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
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Umwelttechnik
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CAD - Konstruktion 2
Aufgabe P9: Raumwinkel
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Umwelttechnik
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CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
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Umwelttechnik
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CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
Aufgabe P10: Gelenk
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Umwelttechnik
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CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
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Verfahrens- und
Umwelttechnik
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CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
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Verfahrens- und
Umwelttechnik
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CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
Aufgabe P11: Block
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Verfahrens- und
Umwelttechnik
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CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
Aufgabe P12: Stützbock
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Verfahrens- und
Umwelttechnik
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CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
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Verfahrens- und
Umwelttechnik
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HEILBRONN
CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
Aufgabe P12: Winkellasche
Aufgabe P13: Winkellasche
Prof. Dr.-Ing. W. Kalliwoda
02/11
-78 -
Verfahrens- und
Umwelttechnik
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HEILBRONN
CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
Aufgabe P14: Gabelkopf
Prof. Dr.-Ing. W. Kalliwoda
02/11
-79 -
Verfahrens- und
Umwelttechnik
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HEILBRONN
CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
Aufgabe P15:
Hebelgabel
Prof. Dr.-Ing. W. Kalliwoda
02/11
-80 -
Verfahrens- und
Umwelttechnik
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HEILBRONN
CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
4.1 Symbolleisten und Befehle
Prof. Dr.-Ing. W. Kalliwoda
02/11
-81 -
Verfahrens- und
Umwelttechnik
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Prof. Dr.-Ing. W. Kalliwoda
02/11
CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
-82 -
Verfahrens- und
Umwelttechnik
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Prof. Dr.-Ing. W. Kalliwoda
02/11
CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
-83 -
Verfahrens- und
Umwelttechnik
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HEILBRONN
CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
4.2
Prof. Dr.-Ing. W. Kalliwoda
02/11
-84 -
Verfahrens- und
Umwelttechnik
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Prof. Dr.-Ing. W. Kalliwoda
02/11
CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
-85 -
Verfahrens- und
Umwelttechnik
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HEILBRONN
CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
4.3 Einstellungen
Prof. Dr.-Ing. W. Kalliwoda
02/11
-86 -
Verfahrens- und
Umwelttechnik
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Prof. Dr.-Ing. W. Kalliwoda
02/11
CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
-87 -
Verfahrens- und
Umwelttechnik
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Prof. Dr.-Ing. W. Kalliwoda
02/11
CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
-88 -
Verfahrens- und
Umwelttechnik
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HEILBRONN
CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
4.4
Prof. Dr.-Ing. W. Kalliwoda
02/11
-89 -
Verfahrens- und
Umwelttechnik
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CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
4.5 Komponenten verschieben mit dem Kompaß
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02/11
-90 -
Verfahrens- und
Umwelttechnik
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02/11
CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
-91 -
Verfahrens- und
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CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
4.6 Definition von Zwangsbedingungen
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02/11
-92 -
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02/11
CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
-93 -
Verfahrens- und
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02/11
CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
-94 -
Verfahrens- und
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CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
4.7 Entwurfs- und Darstellungsmodus
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02/11
-95 -
Verfahrens- und
Umwelttechnik
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CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
Aufgabe A1: Schweißgruppe
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02/11
-96 -
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CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
-97 -
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02/11
CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
-98 -
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02/11
CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
-99 -
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CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
Aufgabe A2:
Rollenkonsole
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- 100
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CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
- 101
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02/11
CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
- 102
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02/11
CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
- 103
Verfahrens- und
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02/11
CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
- 104
Verfahrens- und
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CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
Aufgabe A3: Laufrad
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02/11
- 105
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CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
- 106
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02/11
CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
- 107
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02/11
CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
- 108
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02/11
CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
- 109
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CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
5
5.1 Symbolleisten und Befehle
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02/11
- 110
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CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
- 111
Verfahrens- und
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02/11
CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
- 112
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CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
- 113
Verfahrens- und
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02/11
CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
- 114
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02/11
CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
- 115
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02/11
CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
- 116
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02/11
CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
- 117
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02/11
CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
- 118
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02/11
CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
- 119
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CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
5.2 Umgebung und Einstellungen
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- 120
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02/11
CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
- 121
Verfahrens- und
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02/11
CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
- 122
Verfahrens- und
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02/11
CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
- 123
Verfahrens- und
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02/11
CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
- 124
Verfahrens- und
Umwelttechnik
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02/11
CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
- 125
Verfahrens- und
Umwelttechnik
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02/11
CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
- 126
Verfahrens- und
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CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
Aufgabe D1: Grundplatte
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02/11
- 127
Verfahrens- und
Umwelttechnik
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02/11
CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
- 128
Verfahrens- und
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02/11
CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
- 129
Verfahrens- und
Umwelttechnik
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CAD - Konstruktion 1
CAD - Konstruktion 2
Verfahrens- und
Umwelttechnik
Aufgabe D2: Zeichnungsableitung der Rollenkonsole (s. A2, S. 100)
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02/11
- 130

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