Ich möchte mit diesem Beitrag mal für den verstärkten Einsatz von Koordinatensystemen in Baugruppen werben. Für alte Hasen wie mich eine Selbstverständlichkeit ist dieses Thema leider für viele scheinbar vollkommen unbekannt... und das macht uns dann irgendwann allen das Leben unnötig schwer.
Oft müssen dann Pro/E
Profis im Nachhinein den Wald von Konstruktionselementen durchforsten um ihn zu entwirren.
Zu oft finden sich Skelettbäume die eine unglaubliche Komplexität vortäuschen und - sollten Sie das tatsächlich sein - nur mühsam zu durchblicken sind. Vielleicht gibt es ja auch Zeitgenossen, die militant gegen den Aufbau mit Koordinatensystemen sind. Die mögen sich hier gerne äußern.
Der Einbau auf Koordinatensysteme in Baugruppen
Dieser Beitrag dient dazu den Einsatz von Koordinatensystemen in Baugruppen zu verdeutlichen. In vielen Industriebereichen ist diese Vorgehensweise eine Selbstverständlichkeit, die auch in anderen 3D-CAD Systemen angewendet wird. Im Folgenden soll verdeutlicht werden warum das so ist und wo die Vorteile liegen.
Zu oft finden sich Skelettbäume die eine unglaubliche Komplexität vortäuschen und - sollten Sie das tatsächlich sein - nur mühsam zu durchblicken sind.
Aufbau von Skelettmodellen mit Koordinatensystemen
Die Vorgehensweise trägt sehr stark zur Transparenz von Baugruppen und deren Funktion bei. Die tatsächliche Komplexität des Aufbaus ist oft gar nicht so groß wie es scheint. Die Gründe für den "Turmbau zu Babel" mit Ebenen und Achsen können auch durchaus darin zu finden sein, dass die ehemals gefundene Lösung -obwohl sie funktioniert und passt- vom Erschaffer selbst niemals wirklich verstanden wurde. Auch hier hilft der Einsatz von Koordinatensystemen erheblich, auch ältere Konstruktionen nachzuvollziehen und auch dritten schnell verständlich darzulegen.
Das Ausrichten, Gegenrichten und Einfügen sind die ersten Möglichkeiten, die man kennenlernt wenn man im Baugruppen- Modus Teile oder Unterbaugruppen einbauen möchte.
Oft werden auch Skelette so angelegt. Aus der Sicht des Konstrukteurs ist dies auch zunächst verständlich, da die Informationen wo die Teile am Ende sitzen sollen ja meist stückweise kommen. Die Maschine hat eine Breite, eine Höhe und einen Bezugsboden. All diese Informationen provozieren 2 Ebenen. Dazu kommen Drehachsen und da sich Achsen durch zwei Ebenen erzeugen lassen erhalten wir hier oft gleich 3 zusätzliche Konstruktionselemente. Schnell ist der Modellbaum auf einem Bildschirm schon gar nicht mehr darzustellen.
Ein Beispiel zur Positionierung eines schräg im Raum liegenden Werkzeugs zeugt die Vorteile schnell:
Zuerst weiß man dass es eine bestimmte Höhe gibt.
-> Dies ergibt die erste Ebene.
Dann erfährt man die Tiefe.
-> Also wird die nächste Ebene erzeugt.
Oft gibt es noch einen Abstand:
-> Also wird die 3. Ebene erstellt.
ein Winkel ist erforderlich:
Da wird eine Achse benötigt (4.KE) ,
denn: Wir wollen ja noch eine Ebene haben, damit der Winkel sichtbar ist.
Also KE Nr.5
Liegt die Ebene nicht genau am Ursprung des Teiles werden noch zwei Ebenen (KE 6 und 7) benötigt,
weil die Achse ja nicht genau am Ursprung liegt und dann die Achse, und nun endlich kann die gewünschte Ebene Nr. 8 erzeugt werden.
Diese Ebene soll als Einbaureferenz für eine Teil oder ein KE diesen.
Das heißt allerdings, dass nun noch ein Abstand in Längsrichtung nötig ist, was eine weitere Ebene Nr.9 notwendig macht.
Im Handumdrehen hat man einen richtig schönen Modellbaum in dem man viele sinnige Namen für noch mehr sinnige Ebenen und Achsen vergeben kann.
Welchen Sinn die dritte erzeugte Ebene nun genau hat kann später niemand mehr erklären, es sei denn er durchläuft die gesamte Historie der Entstehung noch einmal.
Sollte ein Kollege die Baugruppe übernehmen wollen, so wird er einige Zeit benötigen um überhaupt durchzublicken.
Schön wäre es, wenn man die wertvolle Zeit sinnvoll verbringen könnte und die Konstruktion und deren Aufbau mit einem Blick versteht.
Genau das ist der Grund weshalb Koordinatensysteme im Einsatz sind. Mit Koordinatensystemen kann man in Pro/E für Klarheit schaffen. Versatz in x,y und z-Richtung läßt sich in einem KE unterbringen und beim Abfragen hat man direkt alle 3 Werte auf dem Display.
Rotierende Koordinatensyteme kommen ohne Achsen aus. Sinnvollerweise sollte man aber tatsächlich die rotierenden Koordinatensysteme und die linear versetzten Koordinatensysteme getrennt halten. So weiß man dass immer genau in diesem Punkt gedreht wurde und nirgends sonst. Sie werden dann oft mit dem Zusatz "_ROT" benannt. Einfallslos zugegeben, aber hilfreich !
Nehmen wir das selbe Beispiel von oben, so kommen wir anstatt 9 Konstruktionselementen auf nur 3 !
Der größte Vorteil liegt aber in der Baugruppenmodellierung:
Während wir bei der Ebenenkonstruktion 3 Ebenen im Teil und 3 Ebenen in der Baugruppe auswählen müssen, benötigen wir bei den Koordinatensystemen nur die beiden Koordinatensysteme Teil und Baugruppe, mehr nicht und alles sitzt und passt sofort.
Außerdem muß man bei den Ebenenreferenzierungen auch noch die richtige Seite anwählen (rot oder gelb), was in der zu einer Multiplikation der Fehlermöglichkeiten führt. In der Gegenüberstellung führt das bei Ebenenreferenzierungen zu 3x3x2=18 Positionsentscheidungen bei einer Koordinatenpositionierung nur zu 1 !
Selbstverständlich sind Anbauteile wie Schrauben klassische Einfügeteile. Niemand käme auf die Idee diese Teile komplett und immer auf Koordinatensysteme einzubauen. Doch die Hauptkomponenten einer Baugruppe sollten über Koordinatensysteme eingebaut werden, und nicht über Ausrichten, Gegenrichten oder gar mit Versatz. Auf "Standard" ist ein Thema für sich.
Bei besonders komplexen Aufbauten sind Kurven zur Unterstützung angebracht. Sie geben Orientierung im Raum und geben schnell eine Vorstellung von den Dimensionen.
