Erste Schritte in 3D / FreeCAD

In diesem Forum Fragen und Diskussionen in Deutsch
Forum rules
Foren-Regeln und hilfreiche Informationen

WICHTIG: Bitte zuerst lesen, bevor Sie posten
User avatar
r-frank
Posts: 2181
Joined: Thu Jan 24, 2013 6:26 pm
Location: Möckmühl, Germany
Contact:

Erste Schritte in 3D / FreeCAD

Postby r-frank » Mon Dec 12, 2016 9:19 pm

Um den Usern den Einstieg in 3D im Allgemeinen und FreeCAD im Besonderen zu erleichtern hier einige nützliche Links.
Vielen Dank an alle fleißigen Sammler.

Für den Linksammlung zum allgemeinen Einstieg in 3D war dieser Thread die Grundlage.

The-10-Golden-Rules-of-Solid-Modeling
Robust Modelling
CAD model robustness assessment and repair

Für den 3D-Druck gibt es auch noch ein paar extra Tipps und Tricks (danke Achim/bavariashape).

Hier für den schneller Überblick:
3D Druck Konstruktionsrichtlinien/
3D Druck additive Konstruktionstipps/

Und hier etwas ausführlicher von der »UNI Bremen« über die FDM-Konstruktionsrichtlinien in Verbindung mit der klassischen Konstruktion. Das ist nicht nur interessant für 3D-Druck-Besitzer. Es gibt auch gute und günstige Dienstleister im FDM-Druck.

Hinsichtlich der generellen Methoden und Vorgehensweisen beim Konstruieren in 3D könnte man von folgenden "Grundsatz-Fragen" reden:

1) Parametrisches Modellieren gegenüber direktem Modellieren
Parametrisch: Ich ändere durch Eingabe von Werten Größe/Position/Orientierung des Körpers
Direkt: Ich ziehe und drücke direkt an der Fläche des Körpers und sehe die Änderungen in Echtzeit

Ich persönlich vergleiche direktes Modellieren gerne mit Kneten oder Töpfern. Man drückt/zieht/schnitzt so lange am Modell herum, bis die Form gefällt. Man kann im Nachhinen aber nicht mehr sicher sagen, welche Aktion jetzt ganz genau zu welcher Kerbe geführt hat ...

Wenn man nun zum parametrischen Modellieren noch die Protokollierung der einzelnen Modellierungs-Schritte (history based modelling) hinzufügt, lassen sich durch nachträgliches Ändern der Werte die Modelle komfortabel ändern. Ebenso ist ein komfortables Erstellen einer Variante des Modelles möglich.
2) Skizzen-basiertes Modellieren gegenüber "CSG-Modelling"
Skizzen-basierte Modellieren kennt man z:b. von den Funktionien Pad/Pocket/Revolution/Sweep/Loft in FreeCAD
CSG (Constructive Solid Geometry) Modelling kan man in der Part Workbench durchführen. Dabei fügt man Grundkörper (Part Primitives)
ein und verwendet anschließend boolsche Operationen.
Mein persönlicher Eindruck ist bisher, daß diese Modelle insbesondere gegenüber Radien und Fasen (Verrundungen) sehr stabil und robust sind.
Anders erzeugte Modelle können evtl. beim Anbringen von Verrundungen "zerbrechen".
Allerdings sind diese Modelle nicht so editierfreundliche wie skizzenbasierte Modelle und es gibt insbesondere im Bereich der Oberflächen-
Modellierung auch etliche Körperformen, de so nur sehr schwer bis gar nicht realisierbar sind.

3) Top-Down-Modellierung gegenüber Bottom-Up-Modellierung
Bei der Top-Down-Modellierung beginnt man in der Baugruppe und erstellt dort interaktiv die Einzelteile.
Also wenn man z.B. beim Entwurf eines Hauses an bestehende Geländeabmaße, Gebäudehöhe und andere Vorgaben gebunden ist,
so daß sich die Außenkontur des Hauses bereits fast von selbst ergibt und man sich nur noch um die Details kümmern muss.

Bei der Bottom-Up-Modellierung werden zuerst die Einzelteile modelliert und diese dann zur Baugruppe zusammensetzt.
Ein Beispiel wäre der Nachbau einer Baugruppe nach existenten Zeichnungen.

4) "Teil-in-Teil"-Modellierung gegenüber Baugruppen
Insbesondere aus meiner nun 15-jährigen Erfahrung mkit Solidworks kenne ich diese Problematik.
Es gibt z.B. Objekte, die aus mehreren Objekten mit unterschiedlichen Werkstoffen bestehen, deren einzelne besondere Merkmale
benötigt werden.
Z.B. durch Gummi verbundene Metallteile, das flexible Gummi für Bewegung und Abdichtung und das Metall zur Befestigung und Aufnahme
von Kräften.
Ein Baugruppenmodell wäre dann nötig, wenn die einzelnen Bestandteile zum Einlagern und Verarbeiten auch getrennt erfasst und verbucht
werden. Wäre das Ganze hindoch ein Objekt, was komplett zugekauft wird wäre eine Teil-in-Teil Konstruktion evtl. sinvoller.
Eine Teil-in-Teil Konstruktion bedeutet eigentlich, in ein- und derselben Datei mehrere unabhängige Körper ohne Bezug zu anderen
Dateien zu haben. In Solidworks zum Beispiel gibt es dafür extra Befehle und eine besondere Arbeitsweise.

5) FreeCAD-eigenes Sonder-Problem: topological naming
FreeCAD nummeriert einzelne geometrische Elemente wie Ecken, Kanten, Flächen usw. selbsttändig durch.
Dies führt momentan dazu, dass bei zu großer Änderung des Modells diese Nummerierung neu erstellt wird (z.B. weil neue zusätzliche
Flächen entstehen). Dadurch können z.B. Bezüge zu anderen Modellkanten verloren gehen.
Im Rahmen des "Google Summer of Code 2017) beschäftigt sich nun ein Student programmtechnisch für das FreeCAD-Projekt mit
dieser Problematik. Es soll untersucht werden, welche Methoden der Geometriekern von FreeCAD (Open Cascade) bereitstellt,
um diese Problematik zu verhindern.
User avatar
r-frank
Posts: 2181
Joined: Thu Jan 24, 2013 6:26 pm
Location: Möckmühl, Germany
Contact:

Erste Schritte in FreeCAD (deutsch)

Postby r-frank » Mon Dec 12, 2016 9:24 pm

In Textform sind sicherlich diese Beiträge interessant: Als Video auf Youtube sind diese Links zu empfehlen:
User avatar
r-frank
Posts: 2181
Joined: Thu Jan 24, 2013 6:26 pm
Location: Möckmühl, Germany
Contact:

Erste Schritte in FreeCAD (englisch)

Postby r-frank » Mon Dec 12, 2016 9:24 pm

In englisch gibt es auch sehr gute Einstiegsmöglichkeiten.

In Textform sind sicherlich diese Beiträge interessant: Als Video auf Youtube sind diese Links zu empfehlen:
User avatar
r-frank
Posts: 2181
Joined: Thu Jan 24, 2013 6:26 pm
Location: Möckmühl, Germany
Contact:

Vorschau: FreeCAD 0.17+

Postby r-frank » Mon Dec 12, 2016 9:24 pm

Mit der 0.17 wird sich in FreeCAD einiges im Workflow ändern.

Hier mal die Release Notes 0.17 (noch work-in-progress) zum reinschnuppern.

Insbesondere in Part Design wird sich vieles ändern. Es wurde dort ein workflow eingeführt, der als part design next bezeichnet wird.
Thread zur Einführung und Sammlung von Beispielen/erster Dokumentation (englisch).