Guido Klette Sándor Vajna (Hrsg.) UNIGRAPHICS NX5 – kurz und bündig Aus dem Programm Konstruktion AutoCAD Zeichenkurs von H.-G. Harnisch Leichtbau-Konstruktion von H.-G. Harnisch CATIA V5-Praktikum herausgegeben von P. Köhler Konstruieren, Gestalten, Entwerfen von U. Kurz, H. Hintzen und H. Laufenberg Technisches Zeichnen von S. Labisch und C. Weber CATIA V5 – kurz und bündig von R. Ledderbogen CATIA V5-Grundkurs für Maschinenbauer von R. List UNIGRAPHICS-Praktikum mit NX5 von G. Engelken und W. Wagner vieweg Guido Klette UNIGRAPHICS NX5 – kurz und bündig Grundlagen für Einsteiger Herausgegeben von Sándor Vajna 2., überarbeitete und aktualisierte Auflage Studium Technik Bibliografische Information Der Deutschen Nationalbibliothek Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über <http://dnb.d-nb.de> abrufbar. 1. Auflage Juni 2005 2., überarbeitete und aktualisierte Auflage 2008 Alle Rechte vorbehalten ©Friedr.Vieweg & Sohn Verlag | GWV Fachverlage GmbH, Wiesbaden, 2008 Lektorat:Thomas Zipsner Der Vieweg Verlag ist ein Unternehmen von Springer Science+Business Media. www.vieweg.de Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung außerhalb der engen Grenzen des Urheberrechtsgesetzes ist ohne Zustimmung des Verlags unzu- lässig und strafbar. Das gilt insbesondere für Vervielfältigun- gen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeiche- rung und Verarbeitung in elektronischen Systemen. Umschlaggestaltung: Ulrike Weigel, www.CorporateDesignGroup.de Satz: Klementz publishing services, Gundelfingen Druckund buchbinderische Verarbeitung: Wilhelm &Adam, Heusenstamm Gedruckt auf säurefreiem und chlorfrei gebleichtem Papier. Printed in Germany ISBN 978-3-8348-0407-5 V Vorwort Am Lehrstuhl für Maschinenbauinformatik der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg werden Studenten seit mehr als zwölf Jahren an führenden 3D-CAx- Systemen ausgebildet. Im Fokus der Ausbildung steht die Vermittlung eines um- fassenden, universalen Wissens sowie Grundfertigkeiten in der Anwendung zur CAx-Technologie, ohne eine Spezialisierung auf nur ein einziges System. Dazu bearbeiten die Studenten auf ihrem Weg zum Diplom eine große Anzahl von CAx- Übungsbeispielen allein oder gemeinsam im Team auf mindestens vier verschie- denen 3D-CAx-Systemen. Das vorliegende Buch nutzt die vielfältigen Erfahrungen, die während dieser Ausbildung gesammelt wurden. Dem Leser werden die Grundlagen der parametrischen 3D-Modellierung mit den CAD-Funktionen von NX5 vermittelt. In einer kurzen, verständlichen Darstellung der grundlegenden Funktionalitäten von NX5 sind praktische Übungsbeispiele eingewoben. Somit kann der Leser parallel zu den erläuterten Funktionen das Erlernte sofort praktisch anwenden und festigen. Der Anspruch des Buches „kurz & bündig“ kann nur eine Auswahl der grundle- genden Elemente eines komplexen CAD/CAM/CAE-Systems wie NX5 abbilden. Daher gilt besonderes Augenmerk auf das Erlernen der Fähigkeit des Anwendens von Formelementen (den geometrischen Features) auf vorgegebenen Zeichnungen und der entsprechenden Umsetzung zu qualitativ gut strukturierten Modellen. Beginnend mit einer Einführung in das System werden die wichtigsten Elemente der Geometrie, Selektion und Modellstrukturierung aufgezeigt, die in den fortlaufenden Übungen als Basis dienen. Anschließend werden einfache, später komplexere Bauteile sowie die Verknüpfung von Einzelteilen zu Baugruppen und die Ableitung technischer Zeichnungen behandelt. Das Buch spricht Leser ohne oder mit geringer Erfahrung in der Anwendung von 3D-CAD-Systemen an. Es soll das Selbststudium unterstützen und zu weite- rer Beschäftigung mit der Software anregen. Durch den Aufbau des Textes in Tabellenform und die zahlreichen Abbildungen ist dieses Buch sehr gut als Schritt-für-Schritt-Anleitung geeignet, kann darüber hinaus auch als Referenz für die tägliche Arbeit mit dem System genutzt werden. Es können natürlich nicht alle Details behandelt werden. Es wird aber stets Anregung zum weiteren Ausprobieren gegeben. Denn nichts ist beim Lernen wichtiger als eigene Erfah- rungen sammeln. VI Vorwort Besonderer Dank des Autors gilt Christian Kränzel, Michael Nulsch und Matthias Fritzsche für die kreative Unterstützung bei der Erstellung des Manuskripts sowie dem Team des Vieweg Verlages Lektorat Technik für die konstruktive und freund- liche Zusammenarbeit. Die Autoren sind auch dankbar für jede Anregung aus dem Kreis der Leser bezüglich Inhalt, Darstellung und Reihenfolge der Modellierung mit NX5. Magdeburg, im August 2007 Dipl.-Ing. Guido Klette Univ.-Prof. Dr.-Ing. Sandor Vajna VII Inhaltsverzeichnis 1 Einführung........................................................................................................1 1.1 Datenverwaltung......................................................................................2 1.2 Benutzungsoberfläche..............................................................................3 1.3 Rollen und Layout....................................................................................6 1.4 Tastatur und Mausbelegung.....................................................................8 1.5 Darstellung und Ansicht.........................................................................10 2 Struktur von CAD-Modellen.........................................................................15 2.1 Modellstruktur........................................................................................15 2.2 Geometrieelemente.................................................................................16 2.3 Auswahl von Geometrieelementen.........................................................17 2.4 Ein- und Ausblenden von Geometrien...................................................19 2.5 Layer.......................................................................................................20 2.6 Teile-Navigator......................................................................................22 2.7 Boolesche Operationen...........................................................................24 3 Arbeiten mit Formelementen.........................................................................25 3.1 Grundkörper und WCS – Winkel...........................................................26 3.2 Formelemente referenzieren/ändern – Winkel.......................................27 3.3 Formelemente positionieren – Welle......................................................30 3.4 Formelemente parametrisieren – Ventilkugel.........................................35 3.5 Analysefunktionen..................................................................................39 4 Arbeiten mit Skizzen......................................................................................41 4.1 Einführung..............................................................................................41 4.2 Skizzieren...............................................................................................42 4.3 Zwangsbedingungen und Bemaßungen..................................................45 4.4 Skizzen – Hülse......................................................................................49 4.5 Skizzen – Hebel......................................................................................52 5 WeiterführendeModellierung.......................................................................57 5.1 Parametrisches Arbeiten – Gehäuseteil 1...............................................57 5.2 Assoziative Kopien, Gruppen, Gewinde – Gehäuse 1............................62 5.3 Parametrisches Arbeiten mit Skizzen – Gehäuseteil 2...........................67 6 NX Administration.........................................................................................73 6.1 Umgebungsvariablen in NX...................................................................73 6.2 Anwenderstandards................................................................................73 6.3 Einstellungen für das weitere Arbeiten..................................................75 6.4 Schablonen-Dateien................................................................................76 6.5 Online-Dokumentation...........................................................................76 6.6 Updates...................................................................................................76 VIII Inhaltsverzeichnis 7 Baugruppen.....................................................................................................77 7.1 Baugruppenstrategien Top-Down und Bottom-Up................................77 7.2 Baugruppen-Navigator...........................................................................78 7.3 Positionierung von Komponenten..........................................................79 7.4 Baugruppenzwangsbedingungen............................................................80 7.5 Zusammenbau – Winkel – Hülse............................................................82 7.6 Zusammenbau – Ventil...........................................................................85 7.7 Reference Sets........................................................................................89 7.8 Dynamische Positionierung und Kollisionserfassung............................91 7.9 Anordnungen..........................................................................................92 7.10 Wiederverwendungsbibliothek und Teilefamilien.................................93 7.11 Komponentenfelder................................................................................95 7.12 Explosionsansichten...............................................................................96 7.13 Baugruppensequenzen............................................................................97 7.14 Interpart Modellierung – Ausdrücke......................................................98 7.15 Interpart Modellierung – Geometrie (Wave)..........................................99 7.16 Baugruppen spiegeln – Winkel – Hülse...............................................100 7.17 Schweißbaugruppen – Winkel – Hülse................................................101 7.18 Ladeoptionen........................................................................................102 8 Zeichnungserstellung....................................................................................104 8.1 Allgemeiner Aufbau von Zeichnungen................................................104 8.2 Anlegen von Zeichnungen....................................................................105 8.3 Zeichnungsblatt anlegen.......................................................................106 8.4 Muster und Rahmen.............................................................................107 8.5 Beschriftungen......................................................................................108 8.6 Ansichten..............................................................................................109 8.7 Layereinstellungen in Ansichten..........................................................110 8.8 Schnittansichten....................................................................................111 8.9 3D-Schnittansichten.............................................................................112 8.10 Ausbruch-Schnittansicht.......................................................................113 8.11 Detailansichten.....................................................................................114 8.12 Hilfsgeometrie – Mittellinienetc..........................................................115 8.13 Bemaßung.............................................................................................116 8.14 Konzept der Vererbung von Einstellungen..........................................117 8.15 Bemaßungen automatisch ableiten.......................................................118 8.16 Zeichnungsableitung von Baugruppen.................................................119 9 Anhang...........................................................................................................122 9.1 Häufig gestellte Fragen.........................................................................122 9.2 Weitere Formelemente.........................................................................124 Sachwortverzeichnis...........................................................................................128 1 1 Einführung NX beschreibt die Produktreihe eines nach Funktionen modular aufgebauten CAD/CAM/CAE-Systems für den gesamten Konstruktions- und Fertigungs- prozess von Siemens UGS PLM Solutions®. Basierend auf Unigraphics und I-DEAS ist NX ein offenes und flexibles 3D-System für Entwicklung und Konstruktion, Zeichnungserstellung, Simulation und Fertigung. Es ermög- licht Volumen- und Flächenkonstruktion in voll-, teil- und nicht-parametri- sierter Form. In der aktuellen Version NX5 sind viele Neuerungen gegen- über den Vorgängern umgesetzt. NX basiert auf dem Parasolid-Kern. Das in den Abbildungen und der Ausführung dieses Buches verwendete Betriebssystem ist MS Windows XP®. Es werden Grundkenntnisse im Umgang mit Windows vorausgesetzt. NX5 ist in den Grundfunktionen der Dateiverwaltung äquivalent zu anderen Windowsanwendungen. Die Instal- lation von NX5 erfolgt mit Hilfe übersichtlich gestalteter Wizards, die größ- tenteils selbsterklärend sind. Eine Trennung in verschiedene Arbeitsum- gebungen vor dem Start erfolgt nicht. NX kann, wie andere Windows- anwendungen auch, über das Startmenü aufgerufen werden. Für individuel- le, administrative Anpassungen kann die Umgebung für das System durch eine Stapelverarbeitungsdatei mit Hilfe von Variablen gesetzt werden. Zusätzlich zu diesem Buch ist am LMI ein Download-Bereich mit den im Buch verwendeten Daten eingerichtet. Hier können umfangreiche Teile- Daten, Stapelverarbeitungsdateien (Batch), Einstellungsdateien sowie Doku- mentationen zu neuen oder erweiterten Funktionen heruntergeladen werden (im Text am nebenstehenden Icon ersichtlich). Einfach hin und wieder draufschauen. Der Link zum Download-Bereich ist über eine email an [email protected] senden; Betreff: NX5 - kurz und bündig - download erhältlich. Bei Eingang der email wird anhand des o. g. Betreffs automatisch mit dem Zugang geantwortet.* In diesem Buch werden links vor dem Texts die Icons für die verwendeten Funktionen sowie evtl. vorhandene Tastatur-Kürzel angegeben. Die folgen- den Abbildungen erleichtern uns das Arbeiten mit dem Buch. Die Maus zeigt an, dass wir die beschriebene Funktion sofort am System ausprobieren sollten, um das Verständnis und das Erlernte zu festigen. Das Warndreieck weist auf eine potenzielle Fehlerquelle hin. Wir sollten hier besonders sorgfältig arbeiten. Der Notizblock zeigt wichtige Sachverhalte an, die wir uns einprägen soll- ten. * Die Email-Adresse wird nicht gespeichert und nicht zu anderweitigen Zwecken verwendet. 2 1 Einführung (cid:62) der Pfeil steht für einen nächsten Schritt in der Abfolge der Bearbei- tungserklärung Kursiv dargestellte Schrift kennzeichnet sämtliche in NX5 dargestellten Texte, Befehle, Buttons, Beschriftungen in Dialogen etc. (50) geklammerte Zahlen oder Namen kennzeichnen Eingaben in Dialoge D_Rohr=50[mm] So werden Parameter bzw. die Eingaben für Parameter dargestellt. Unterstrichen sind gelegentlich Sachverhalte und Fakten, um mögliche Missverständnisse zu vermeiden. Fettdargestellt sind Überschriften zu Begriffs- und Funktionserläuterungen. 1.1 Datenverwaltung Neue Teiledatei aus Schablonen anlegen Datei (cid:62) Neu… (cid:62) hier kann aus verschiedenen Schablonen-Dateien gewählt werden. Die einzelnen Schablonen (auch Vorlage oder engl. Strg Template) beinhalten für verschiedene Anwendungen spezifische Vorein- +N stellungen und Referenzgeometrien (z. B. ein Koordinatensystem). Die aus Schablonen erstellten Daten sind vom Aufbau und von der Verwal- tung her identisch, unterscheiden sich jedoch in NX jederzeit änderbaren Voreinstellungen. Strg +N