CAD (Computer-Aided Design)
ermöglicht die Erstellung und Bearbeitung von 2D-Technischen Zeichnungen und 3D-Modellen für verschiedenste technische Anwendungen. Diese Technologie spielt eine zentrale Rolle in der Entwicklung, da sie mathematische Modelle für FEM, CFD und CAM erstellt, die für CNC-Fräsen, Drehen oder 3D-Druck verwendet werden können.
CAD-Programme:
Es gibt eine Vielzahl von CAD-Programmen, die für unterschiedliche Anforderungen und Branchen entwickelt wurden, sowohl kostenpflichtige als auch kostenfreie Open-Source-Software. Bekannte kostenpflichtige Programme sind CATIA, SolidWorks, Solid Edge, Inventor, Creo, AutoCAD, Onshape, Fusion 360 und Siemens NX, die umfassende Funktionen für 2D- und 3D-Modellierung bieten. Viele dieser Programme sind für Schüler und Studenten kostenlos. Einige Hersteller bieten auch kostenlose Versionen für den privaten Gebrauch an, wie Onshape oder die Solid Edge Community Edition.
Kostenfreie Open-Source-Optionen wie FreeCAD, Blender, TinkerCAD, Wings 3D, OpenSCAD LibreCAD, BlocksCAD und BRL-CAD bieten ebenfalls leistungsstarke Werkzeuge für technische Zeichnungen und 3D-Modellierung. Diese Programme unterstützen die Produktentwicklung auf vielfältige Weise und bieten Lösungen für eine breite Palette von Projekten.
Für unser Projekt haben wir FreeCAD gewählt. Es handelt sich um eine kostenfreie Open-Source-Software, die einfach heruntergeladen und sowohl privat als auch gewerblich genutzt werden kann. FreeCAD bietet umfassende Funktionen für die 2D- und 3D-Modellierung und ist in der Bedienung ähnlich wie andere CAD-Programme, jedoch an einigen Stellen leichter verständlich. Trotz gelegentlicher Herausforderungen, wie Stabilitätsproblemen bei Änderungen oder Radien, hat sich die Software erheblich verbessert. Wer sich mit FreeCAD auskennt, wird auch problemlos andere CAD-Programme nutzen können, da die grundlegende Logik von CAD-Programmen allgemein vergleichbar ist. In unseren Projekten verwenden wir die Entwickler- oder Vorabversion von FreeCAD, um Fehler zu identifizieren und zu melden. Manchmal müssen wir jedoch längere Zeit auf die Behebung bestimmter Fehler warten. Daher bitten wir um Entschuldigung, falls es zu Verzögerungen kommt.
Hier können Sie die aktuelle stabile Version von FreeCAD für Windows, Mac und Linux herunterladen. Diese Version ist für den produktiven Einsatz geeignet. Obwohl sie getestet wurde, können dennoch vereinzelt Fehler auftreten.
Hier können Sie die aktuellen FreeCAD-Entwicklungsversionen für Windows, Mac und Linux herunterladen. Diese sind experimentell und nicht für den produktiven Einsatz geeignet. Fortgeschrittene Benutzer werden gebeten, Feedback zur Verbesserung beizutragen.
Hier findest du die Dokumentation von FreeCAD. Die Inhalte werden von der FreeCAD-Gemeinschaft erstellt und sind in Bearbeitung. Wenn du fehlende oder fehlerhafte Informationen findest, kannst du diese korrigieren oder melden.
Toleranzen nach DIN ISO 2768
Toleranzen sind ein wichtiger Bestandteil jeder technischen Zeichnung. Sie geben an, in welchem Bereich ein Maß vom Sollwert abweichen darf, ohne dass die Funktion des Bauteils beeinträchtigt wird. Je enger die Toleranzen gewählt sind, desto höher ist in der Regel der Fertigungsaufwand. Gleichzeitig verbessert sich die Passgenauigkeit, was zum Beispiel die Montage erleichtert. Deshalb stellt jede Toleranzangabe einen Kompromiss zwischen technischer Genauigkeit und wirtschaftlicher Fertigung dar.
Um bei der Konstruktion nicht jedes Maß einzeln mit spezifischen Toleranzen versehen zu müssen, verwenden wir in vielen Fällen die Norm DIN ISO 2768. Sie definiert sogenannte Allgemeintoleranzen für Längen- und Winkelmaße sowie für Form- und Lagetoleranzen – überall dort, wo keine besonderen Anforderungen genannt sind. Diese Norm ist in zwei Teile gegliedert: Teil 1 (DIN ISO 2768-1) regelt die Maßtoleranzen und unterscheidet zwischen den Klassen f (fein), m (mittel), c (grob) und v (sehr grob). Teil 2 (DIN ISO 2768-2) behandelt Form- und Lagetoleranzen, ebenfalls in Genauigkeitsklassen unterteilt.
Durch die Anwendung der Norm werden technische Zeichnungen übersichtlicher und der Konstruktionsaufwand reduziert. Gleichzeitig bleibt die Fertigungsqualität gewährleistet. In unseren Zeichnungen verwenden wir häufig die Angabe „DIN ISO 2768-mK“. Das bedeutet: mittlere Maßtoleranz (m) und mittlere Form- und Lagetoleranz (K).
Wichtig ist: Die Norm gilt nur für Maße, die nicht speziell toleriert sind. Sie schafft klare Regeln für unbemaßte Bereiche und hilft dabei, Missverständnisse zwischen Konstruktion und Fertigung zu vermeiden.
Eine kurze Übersicht zu den Toleranzklassen stellen wir Ihnen als PDF zur Verfügung.
FreeCAD22/1.0 Part Design Einführung in Klassische Konstruktion
Diese Playlist wurde speziell für Einsteiger im Bereich FreeCAD Part Design zusammengestellt. Hier lernst du die Grundlagen der klassischen Konstruktion, die dir Schritt für Schritt helfen, einfache 3D-Bauteile zu entwerfen und zu modellieren sowie technische Zeichnungen zu erstellen.
FreeCAD22/1.0 Part Design Klassische Konstruktion
Diese Playlist konzentriert sich auf die klassische Konstruktion in FreeCAD im Bereich Part Design. Hier werden Techniken und Methoden sowohl für einfache als auch komplexe 3D-Modellierung vorgestellt, um Bauteile effizient zu entwerfen und zu modellieren. Sie ist ideal für alle, die sowohl die Grundlagen als auch fortgeschrittene Ansätze der Bauteilkonstruktion erlernen möchten
FreeCAD22/1.0 Sheet Metal Blechkonstruktion
Diese Playlist konzentriert sich auf die Blechkonstruktion in FreeCAD Sheet Metal. Hier wird die Konstruktion von Blechteilen behandelt, einschließlich ihrer Abwicklung und der Erstellung von Zeichnungen. Außerdem werden Vektorgrafiken für Laser- oder Stanzmaschinen sowie Biegelinien für Biegezentren erzeugt. Diese dünnwandigen Teile können nicht nur aus Metall, sondern auch aus Materialien wie Pappe oder Kunststoffplatten bestehen.
FreeCAD22/1.0 Assembly Modeling Baugruppenmodellierung
Diese Playlist konzentriert sich auf die Baugruppenmodellierung in FreeCAD. Du lernst, wie du Baugruppen aus mehreren Einzelteilen erstellst und welche Techniken dafür zur Verfügung stehen. Wir präsentieren verschiedene Methoden zur Erstellung von Baugruppen und zeigen dir, welche Ansätze am besten zu deinen Aufgaben passen. Zusätzlich erfährst du, wie du technische Zeichnungen, Stücklisten und Explosionsdarstellungen erstellst und andere wichtige Aspekte der Baugruppenmodellierung meisterst.
FreeCAD22/1.0 Reverse Engineering Geometrierückführung
Diese Playlist konzentriert sich auf die Geometrierückführung in FreeCAD und den Export von Geometriedaten aus FreeCAD. Hier lernst du, wie du physische Objekte mithilfe von Bildern oder Fotos in digitale 3D-Modelle umwandelst. Wir zeigen dir, wie du Zeichnungen in PDF-Form und Vektorgrafiken aus älteren oder anderen 3D- und 2D-CAD-Systemen in FreeCAD 3D-Modelle konvertierst. Außerdem erklären wir, wie du präzise Geometriedaten mit Fotografien erfassen und durch Fotogrammetrie in FreeCAD rekonstruieren kannst.