nach oben

Erschienen in:

2018 | OriginalPaper | Buchkapitel

5. CAD-Modellierung und Anwendungen

verfasst von : Sándor Vajna, Christian Weber, Klaus Zeman, Peter Hehenberger, Detlef Gerhard, Sandro Wartzack

Erschienen in: CAx für Ingenieure

Verlag: Springer Berlin Heidelberg

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config

KI-gestützte Suche

Aus

Zusammenfassung

Wichtige Aufgaben im Zuge des Produktentstehungsprozesses bestehen darin, durch Modelle bestimmte Fragen, insbesondere zur Absicherung der Eigenschaften neuer Produkte, zu beantworten. Dazu steht heute eine breite Palette an CAx-Systemen und –Anwendungen zur Verfügung. Zu ihnen gehören unter anderen Systeme und Anwendungen für CAD, CAE, CAM, CAP, CAQ wie auch zur Verformungs- und Spannungsanalyse auf Basis der Methode der Finiten Elemente (FEM, Kap. 6), zur Modellierung des dynamischen Verhaltens von Maschinen als Mehrkörpersysteme (MKS, Kap. 7) oder weitere Modellierungstechniken (Kap. 8), wie beispielsweise zur Untersuchung von Strömungs- und Wärmeübertragungsprozessen durch CFD (Computational Fluid Dynamics, Abschn. 8.2) und zur Bauteiloptimierung (Kap. 9).

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

über 102.000 Bücher
über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

Automobil + Motoren
Bauwesen + Immobilien
Business IT + Informatik
Elektrotechnik + Elektronik
Energie + Nachhaltigkeit
Finance + Banking
Management + Führung
Marketing + Vertrieb
Maschinenbau + Werkstoffe
Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Jetzt informieren

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

über 67.000 Bücher
über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

Automobil + Motoren
Bauwesen + Immobilien
Business IT + Informatik
Elektrotechnik + Elektronik
Energie + Nachhaltigkeit
Maschinenbau + Werkstoffe

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Jetzt informieren

Springer Professional "Wirtschaft"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft" erhalten Sie Zugriff auf:

über 67.000 Bücher
über 340 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

Bauwesen + Immobilien
Business IT + Informatik
Finance + Banking
Management + Führung
Marketing + Vertrieb
Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Jetzt informieren

Vorheriges Kapitel Grundlagen der Modellbildung

Nächstes Kapitel Finite-Elemente-Modellierung und Anwendungen

Eine mathematische Funktion wird als glatt bezeichnet, wenn sie unendlich oft differenzierbar ist.

Die konvexe Hülle des Polygons kann als „äußerer Umriss“ aller Polygonpunkte aufgefasst werden (genaueres dazu siehe in [HoLa-1992]).

Beim Simultaneous Engineering (SE) werden unterschiedliche Aktivitäten, z.B. Konstruktion und Planung der Fertigungsprozesse, überlappt und parallel ausgeführt. Beim Concurrent Engineering (CE) wird eine umfangreiche Aufgabe auf mehrere Personen aufgeteilt, die von diesen parallel bearbeitet wird. Bei CE ist dazu die Definition von Bauräumen mit klaren Schnittstellen zu den benachbarten Bauräumen notwendig (siehe auch Abschnitt 2.1.3 und Abb. 2.4).

Die Abkürzung CSD steht für Constructive Solid Geometry

Wenn zur Übertragung des parametrischen CAD-Modells kein externes Werkzeug benutzt werden kann, dann muss für die Übertragung des Modells in ein anderes CAD-System die Neuerstellung der Zusammenhänge in Kauf genommen werden.

Die dargestellten Parameter der geometrischen Objekte sind Beispiele, weil es zur Beschreibung der meisten Objekte unterschiedliche Möglichkeiten gibt. So könnte beispielsweise die Strecke auch über Anfangspunkt, Länge und Winkel beschrieben werden. Unabhängig von der Art der Beschreibung bleibt der Freiheitsgrad FG jedes Elementes der gleiche.

Der Begriff „Valenz“ stammt aus der Informatik.

Die dargestellten Gleichungen sind ebenfalls Beispiele, die mathematisch auch anders formuliert werden könnten.

[ASBW-2014]

Anwer, N., Schleich, B., Mathieu, L., Wartzack, S.: From solid modelling to skin model shapes: shifting paradigms in computer-aided tolerancing. CIRP Ann. – Manuf. Technol. 63(1), 137–140 (2014)CrossRef

[Bär-1998]

Bär, T.: Einsatz der Feature-Technologie für die Integration von FE-Berechnungen in die frühen Phasen des Konstruktionsprozesses. Dissertation Universität des Saarlandes 1998. Schriftenreihe Produktionstechnik, Bd. 15, Saarbrücken (1998)

[Bezi-1972]

Bézier, P.: Numerical Control, Mathematics and Applications. Verlag John Wiley & Sons, London (1972)MATH

[Boor-1978]

De Boor, C.: A Practical Guide to Splines. Springer-Verlag, Berlin-Heidelberg (1978)CrossRef

[Brix-2001]

Brix, T.: Feature- und constraint-basierter Entwurf technischer Prinzipe. Dissertation Technische Universität Ilmenau 2001. Berichte aus dem Institut für Maschinenelemente und Konstruktion Nr. 7, Technische Universität Ilmenau (2001)

[BrJa-1994]

Bronsvoort, W. F., Jansen, F. W.: Multi-view feature modelling for design and assembly. In: Von Shah, J. J., Mäntylä, M., Nau, D. S. (Hrsg.) Advances in Feature Based Manufacturing, S. 315–330. Elsevier-Verlag, Amsterdam–London 1994CrossRef

[BuWR-1989]

Bullinger, H.-J., Warschat, J., Richter, R.: Montagegerechter Erzeugnisentwurf auf der Basis objektorientierter Produktmodellierung. VDI-Z. 131(11), 67–70 (1989)

[CAMI-1986]

N.N.: Part Features for Process Planning. CAM-I Report R-86-PPP-01. Computer Aided Manufacturing – International Inc., Arlington (1986)

[Cies-1997]

Ciesla, M.: Feature-basierte Messplanung für Koordinatenmessmaschinen. Dissertation TU Berlin 1997. Berichte aus dem Produktionstechnischen Zentrum, Berlin (1997)

[CoBo-1980]

Conte, S., De Boor, C.: Elementary Numerical Analysis, 3.Aufl. McGraw-Hill-Verlag, New York (1980)MATH

[Coon-1967]

Coons, S. A.: Surfaces for Computer Aided Design of Spaces Forms. Project MAC-TR-41. Massachusetts Institute of Technology (MIT), Cambridge (1967)CrossRef

[CuDi-1988]

Cunningham, J. J., Dixon, J. R.: Designing with Features: The Origin of Features. Proceedings of the International Computers in Engineering Conference, San Francisco 1988, S. 237–243. American Society of Mechanical Engineers (ASME), New York (1988)

[EhSc-1992]

Ehrlenspiel, K., Schaal, S.: In CAD integrierte Kostenkalkulation. Konstruktion. 44(12), 407–414 (1992)

[EnSc-1989]

Engeli, M., Schneider, U.: Kurven- und flächenorientierte Modellierung mit NURBS. CAD-CAM-Rep. 8, 100–105 (1989)

[EnSK-1996]

Encarnação, J., Straßer, W., Klein, R.: Graphische Datenverarbeitung 1, 4. Aufl. Oldenbourg-Verlag, München (1996)

[EnSK-1997]

Encarnação, J., Straßer, W., Klein, R.: Graphische Datenverarbeitung 2, 4. Aufl. Oldenbourg-Verlag, München (1997)

[Ferr-1985]

Ferreirinha, P.: Herstellkostenberechnung von Maschinenteilen in der Entwurfsphase mit dem HKB-Programm. In: Proceedings of ICED 85 (International Conference on Engineering Design 1985), Bd. 1, S. 461–467. Heurista-Verlag, Zürich (1985)

[Grät-1983]

Grätz, J.-F.: Modellalgorithmen zur dreidimensionalen Geometriefestlegung komplexer Bauteile mit beliebiger Flächenbegrenzung in der rechnerunterstützten Konstruktion. Dissertation Ruhr-Universität Bochum, Schriftenreihe des Instituts für Konstruktionstechnik, Heft 83.4, (1983)

[Gray-1976]

Grayer, A. R.: A Computer Link Between Design and Manufacture. PhD-Thesis, University of Cambridge, UK (1976)

[Grüb-1917]

Grübler, M.: Getriebelehre – eine Theorie des Zwanglaufes und der ebenen Mechanismen. Springer, Berlin (1917)MATH

[Haas-1995]

Haasis, S.: Wissens- und featurebasierte Unterstützung der Konstruktion von Stirnradgetrieben unter besonderer Berücksichtigung des Gussgehäuses. Dissertation Universität Stuttgart 1995. Fortschrittberichte VDI, Reihe 1, Nr. 254. VDI-Verlag, Düsseldorf (1995)

[Haas-1998]

Haasis, S.: Feature-based Process Chain within the Scope of Powertrain Engineering. Proceedings of the 31st International Symposium on Automotive Technology and Automation 1998 (ISATA 98), S. 113–120

[Hehe-2004]

Hehenberger., P.: Beiträge zur Beschreibung von mechatronischen Entwurfsmodellen für die frühen Phasen des Produktentwicklungsprozesses. Dissertation, Johannes Kepler Universität Linz (2004)

[HFRW-1999]

Haasis, S., Frank, D., Rommel, B., Weyrich, M.: Feature-basierte Integration von Produktentwicklung, Prozessgestaltung und Ressourcenplanung. In: VDI-Bericht 1497, Beschleunigung der Produktentwicklung durch EDM/PDM- und Feature-Technologie. VDI-Verlag Düsseldorf, S. 333–348 (1999)

[HoLa-1992]

Hoschek, J., Lasser, D.: Grundlagen der geometrischen Datenverarbeitung. B.G. Teubner, Stuttgart (1992)CrossRef

[HSKP-2000]

Haasis, S., Ströhle, H., Karthe, T., Pfeifle, J.: Feature-basierte Prüfmodellierung. VDI-Berichte Nr. 1569, S. 199–212. VDI-Verlag, Düsseldorf (2000)

[ISO-10303]

ISO DIS 10303: Industrial Automation Systems, Product Data Representation and Exchange. International Organization for Standardization, Genf (1992)

[JZSV-2000]

Jandeleit, M., Zirkel, M., Strohmeier, K., Vajna, S.: Optimierung der Apparatekonstruktion durch integrierte Rechnerunterstützung. VDI-Berichte Nr. 1569, S. 99–113. VDI-Verlag, Düsseldorf (2000)

[KBGE-1998]

Kunhenn, J., Bugert, T., Götzelt, U., Enders, L., Schön, A., Vajna, S.: Parametrik im Produktentstehungsprozess – Möglichkeiten und Risiken. CAD-CAM-Rep. 17(10), 86–91 (1998)

[Köhl-2002]

Köhler, P.: Moderne Konstrutionsmethoden im Maschinenbau, 1.Aufl. Vogel, Würzburg (2002)

[KrKR-1992]

Krause, F.-L., Kramer, S., Rieger, E.: Featurebasierte Produktentwicklung. ZwF-CIM. 87(5), 247–251 (1992)

[KrWo-2001]

Krause, F.-L., Wöhle, T.: Automatisierte Ableitung von anwendungsspezifischen Sichten aus Konstruktionsdaten. In: VDI-Berichte 1614, VDI-Verlag GmbH Düsseldorf (2001)

[MaBW-1997]

Matthes, J., Bullinger, H.-J., Warschat, J.: Featureorientierte Produktbeschreibung zur konstruktionsbegleitenden Montageplanung. VDI Berichte Nr. 1322, S. 135–160. VDI Verlag, Düsseldorf (1997)

[Meer-1995]

Meerkamm, H.: Engineering Workbench – Ein Schlüssel zur Lösung komplexer Konstruktionsprobleme. Proceedings of ICED 95 (International Conference on Engineering Design 1995), Bd. 4, S. 1261–1268. Heurista-Verlag, Zürich 1995

[MeRa-1992]

Merat, F. L., Radack, G. M.: Automatic inspection planning within a feature-based CAD system. Robot. Comput. Integr. Manuf. 9(1), 61–69 (1992)CrossRef

[MeWa-1999]

Meerkamm, H., Wartzack, S.: Durchgängige Rechnerunterstützung in der Produktentwicklung durch den Einsatz von hochwertigen Features. VDI-Berichte Nr. 1497, S. 369–390. VDI-Verlag, Düsseldorf (1999)

[MoYB-1993]

Molloy, E., Yang, H., Browne, J.: Feature-based modelling in design for assembly. Int. J. Comput. Integr. Manuf. 6(1/2), (1993) Special Issue „Features“, herausgegeben von K. Case, N. Gindy, S. 119–125CrossRef

[MVSO-1998]

Muth, M., Vajna, S., Sander, R., Obinger, F.: Einsatz der Parametrik in der Produktentwicklung. VDI-Z 140, Special C-Techniken März, S. 38–41 (1998)

[Müll-1980]

Müller, G.: Rechnerorientierte Darstellung beliebig geformter Bauteile. Hanser-Verlag, München (1980)

[OWVM-1997]

Ovtcharova, J., Weber, C., Vajna, S., Müller, U.: Neue Perspektiven für die Feature-basierte Modellierung. VDI-Z. 140(3), 34–37 (1997)

[Pahl-1990]

Pahl, G.: Konstruieren mit 3D-CAD-Systemen. Springer-Verlag, Berlin-Heidelberg (1990)CrossRef

[Roll-1995]

Roller, D.: CAD Effiziente Anpassungs- und Variantenkonstruktion. Springer Verlag, Berlin (1995)MATH

[ScSt-1994]

Schulte, M., Stark, R.: Definition und Anwendung höherwertiger Konstruktionselemente (Design Features) am Beispiel von Wellenkonstruktionen. Forschungsbericht Universität des Saarlandes. Schriftenreihe Produktionstechnik, Bd. 2, Saarbrücken (1994)

[ScWa-2014]

Schleich, B., Wartzack, S.: A discrete geometry approach for tolerance analysis of mechanism. Mech. Mach. Theory. 77, 148–163 (2014)CrossRef

[SeBl-1997]

Seel, U., Bley, H.: Featurebasierte Montage – Konzepte und Realisierungsbeispiele für den Datenaustausch in komplexen automatisierten Montagesystemen. VDI Berichte Nr. 1322, S. 161–178. VDI Verlag, Düsseldorf (1997)

[Shah-1991]

Shah, J. J.: Conceptual development of form features and feature modelers. Res. Eng. Des. 2(2), 93–108 (1990/91)CrossRef

[ShMä-1995]

Shah, J., Mäntylä, M.: Parametric and Feature Based CAD/CAM. John Wiley & Sons, Inc., New York (1995)

[SpKr-1997]

Spur, G., Krause, F.-L.: Das virtuelle Produkt – Management der CAD-Technik. Hanser-Verlag, München–Wien (1997)

[UnAn-1992]

Unruh, V., Anderson, D. C.: Feature-based modeling for automatic mesh generation. Eng. Comput. 8(1), 1–12 (1992)CrossRef

[Vajn-1982]

Rechnerunterstützte Anpassungskonstruktion. VDI-Fortschritts-Berichte 10/16. VDI-Verlag, Düsseldorf (1982)

[Vajn-1992]

Vajna, S.: 30 Jahre CAD/CAM (Teil I/II). CAD/CAM-Report 11 (1992) 12, S. 40–47, CAD/CAM-Report 12 (1993) 1, 42–54

[Vajn-1999]

Stand und Tendenzen der rechnerintegrierten Anlagenplanung, in: 19. Konstruktionssymposium der DECHEMA e.V., Anlagenentwicklung – Trends in der Gestaltung von Systemkomponenten zur Prozessoptimierung. DECHEMA, Frankfurt, Febr. 1999

[VaWe-1997]

Vajna, S., Weber, C.: CAD/CAM-Systemwechsel. Springer-VDI Verlag, Düsseldorf (1997)

[VDA-4961]

VDA-Empfehlung 4961: Kooperationsmodelle und SE-Checklisten zur Abstimmung der Datenlogistik in SE-Projekten. VDA, Frankfurt (2001)

[VDI-2206]

VDI-Richtlinie 2206: Entwicklungsmethodik für mechatronische Systeme. VDI-Verlag, Düsseldorf (2003)

[VDI-2209]

VDI-Richtlinie 2209: 3D-Produktmodellierung. VDI-Verlag, Düsseldorf (2009)

[VDI-2218]

VDI-Richtlinie 2218: Feature-Technologie. VDI-Verlag, Düsseldorf (2003)

[VDI-2219]

VDI 2219: Einführung und Betrieb von PDM-Systemen – Entwurf. Beuth, Berlin (2016)

[VDI-T95]

CAD/CAM-Systemwechsel – ein Schritt ins Ungewisse? Tagungsband, VDI-Bericht 1216, VDI-Verlag Düsseldorf (1995)

[VMSO-1998]

Vajna, S., Muth, M., Sander, R., Obinger, F.: Einsatz der Parametrik in der Produktentwicklung. VDI-Z. 141(3), 38–41 (1998)

[VWSS-1994]

Vajna, S., Weber, Ch., Schlingensiepen, J., Schlottmann, D.: CAD/CAM für Ingenieure. Vieweg Braunschweig, Wiesbaden (1994)CrossRef

[WeKr-1999]

Weber, C., Krause, F.-L.: Features mit System – die neue Richtlinie VDI 2218. VDI-Berichte Nr. 1497, S. 349–367. VDI-Verlag, Düsseldorf (1999)

[WeWS-2000]

Weber, C., Werner, H., Schilke, M.: Einsatz der Feature-Technologie für die automatische Generierung optimierter FEM-Netze. In: VDI-Berichte 1569, S. 385–397. VDI-Verlag, Düsseldorf (2000)

[Wolf-1994]

Wolfram, M.: Feature-basiertes Konstruieren und Kalkulieren. Dissertation TU München. Hanser-Verlag, Reihe Konstruktionstechnik München, Bd. 19, München (1994)

[Yama-1988]

Yamaguchi, F.: Curves and Surfaces in Computer Aided Geometric Design. Springer-Verlag, Berlin-Heidelberg (1988)CrossRef

Titel: CAD-Modellierung und Anwendungen
verfasst von: Sándor Vajna
Christian Weber
Klaus Zeman
Peter Hehenberger
Detlef Gerhard
Sandro Wartzack
Verlag: Springer Berlin Heidelberg
Buch: CAx für Ingenieure
Print ISBN: 978-3-662-54623-9

Electronic ISBN: 978-3-662-54624-6

Copyright-Jahr: 2018
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-662-54624-6_5

Springer Professional

Zusammenfassung

Bitte loggen Sie sich ein, um Zugang zu Ihrer Lizenz zu erhalten.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Springer Professional "Technik"

Springer Professional "Wirtschaft"