Die Fertigungsverfahren haben sich im letzten Jahrhundert rasant entwickelt, und damit auch die Art und Weise, wie wir von der Idee zum Designkonzept und zum Endprodukt gelangen. In diesem Blog befassen wir uns mit den Grundprinzipien einer technischen Zeichnung und den Unterschieden zu einer CAD-Zeichnung. Egal, ob Sie ein erfahrener Ingenieur, ein Ingenieurstudent oder ein Produktdesign-Enthusiast sind, Sie werden einige faszinierende Erkenntnisse gewinnen.
Was ist eine technische Zeichnung?
Eine technische Zeichnung ist eine detaillierte visuelle Darstellung eines Teils (oder eines anderen Entwurfs, z. B. einer Struktur oder eines Objekts). Diese Zeichnungen enthalten genaue Informationen über Abmessungen, Werkstoffe, Toleranzen und alle anderen Spezifikationen, die für die Herstellung des abgebildeten Teils erforderlich sind. Technische Zeichnungen enthalten oft verschiedene Ansichten, z. B. von oben, von der Seite oder isometrisch. Sie enthalten außerdem Anmerkungen, Symbole und Hinweise, die die Herstellung und Montage erleichtern.
Was ist eine CAD-Zeichnung?
CAD (Computer-Aided Design) ist eine digitale Zeichnung oder ein Entwurf, der mit einer speziellen CAD-Software erstellt wird. Diese Zeichnungen werden auf einem Computer erstellt und in verschiedenen Branchen für die Konstruktion von Teilen, Objekten, Gebäuden und mehr verwendet.
Mit Hilfe von CAD-Software können Sie ein genaues 2D- oder 3D-Modell Ihres Teils erstellen, das alle Spezifikationen enthält, die Sie von einer technischen Zeichnung erwarten würden, z. B. Abmessungen, Anmerkungen, Materialien, Toleranzen und andere Spezifikationen, die für die genaue Herstellung des Endprodukts erforderlich sind.
CAD-Software bietet verschiedene Funktionen wie geometrische Modellierung, parametrisches Design, Simulation, Rendering und Analyse, die die Effizienz und Genauigkeit des Designprozesses verbessern.
Warum ist CAD präziser als eine technische Zeichnung?
Die Verwendung von CAD im Vergleich zu einer technischen Zeichnung hat viele Vorteile, vor allem in Bezug auf Genauigkeit und Effizienz; hier sind nur einige Vorteile der Verwendung von CAD-Software für die Konstruktion Ihres Teils.
- Genauigkeit und Präzision - CAD-Software ermöglicht äußerst präzise Messungen, oft bis auf Bruchteile eines Millimeters oder sogar weniger. Diese Genauigkeit wird durch die Möglichkeit des Zoomens und der genauen numerischen Eingabe von Abmessungen erreicht, wodurch die Konsistenz des gesamten Entwurfs gewährleistet wird.
- Beseitigung menschlicher Fehler - CAD minimiert menschliche Fehler, die bei manuellen Zeichnungen häufiger auftreten können. Die Verwendung automatisierter Werkzeuge verringert die Wahrscheinlichkeit von Fehlern, die durch Freihandzeichnungen oder Fehlinterpretationen von Maßen entstehen.
- Dynamische Bearbeitung - CAD-Zeichnungen sind dynamisch und bearbeitbar. Änderungen an Abmessungen, Formen oder Anmerkungen können schnell und präzise vorgenommen werden. Alle vorgenommenen Änderungen werden automatisch in die gesamte Zeichnung übernommen.
- Simulation und Analyse - CAD-Software enthält häufig Simulations- und Analysewerkzeuge. Ingenieure können die Funktionalität, die strukturelle Integrität und die Leistung ihrer Konstruktionen virtuell testen. Dies hilft bei der frühzeitigen Erkennung potenzieller Probleme.
- Einfache Reproduktion und gemeinsame Nutzung - CAD-Zeichnungen können ohne Qualitätsverlust vervielfältigt, gemeinsam genutzt und digital übertragen werden, was eine nahtlose Zusammenarbeit zwischen mehreren Beteiligten ermöglicht.
- Standardisierung und Konformität - CAD-Software enthält häufig Bibliotheken mit standardisierten Komponenten, Symbolen und Vorlagen, die Industriestandards entsprechen und gewährleisten, dass die Konstruktionen bestimmten Vorschriften oder Anforderungen entsprechen.
Ist es einfach, Anpassungen an einer CAD-Zeichnung vorzunehmen?
Wie oben erläutert, ist es relativ einfach, Änderungen an einer CAD-Zeichnung vorzunehmen. CAD-Software bietet eine Reihe von Werkzeugen, die speziell für die Bearbeitung und Änderung von Zeichnungen entwickelt wurden. Zu diesen Werkzeugen gehört die parametrische Konstruktion (die parametrische Modellierung ermöglicht es, Änderungen durch die Veränderung von Parametern vorzunehmen. Wenn ein Parameter geändert wird, passt sich die gesamte Zeichnung automatisch an, so dass die Integrität des Entwurfs erhalten bleibt), Bearbeitungswerkzeuge (zur die Manipulation von Formen, zum Verschieben, Dehnen, Drehen, Spiegeln und Löschen von Elementen), Ebenen und Komponenten (damit können verschiedene Teile der Zeichnung getrennt organisiert und geändert werden, ähnlich wie bei einem Entwurf in Photoshop), Verlaufs- und Rückgängigmachungsfunktion (wie bei den meisten Programmen können Sie mit CAD viele Schritte in Ihrem Entwurfsverlauf rückgängig machen oder zurückgehen), Kopier- und Spiegelungsfunktionen (zum einfachen Erstellen von Duplikaten). Und Tools für die Zusammenarbeit (um Anpassungen zwischen Teammitgliedern in Echtzeit zu erleichtern).
Werden technische Zeichnungen auch heute noch verwendet?
Auf jeden Fall werden technische Zeichnungen auch heute noch sehr häufig verwendet. Die meisten Hersteller verlangen zwar eine CAD-Datei, um Ihr Teil zu produzieren, aber technische Zeichnungen werden immer noch für erste Konzepte, rechtliche Unterlagen, Altlasten, Fertigungsreferenzen usw. verwendet.
Wie wird eine technische Zeichnung erstellt?
Zunächst ist es wichtig, den Zweck der Zeichnung zu verstehen und zu wissen, was kommuniziert werden soll. Welcher Detaillierungsgrad ist erforderlich? Wer ist die Zielgruppe? (Hersteller, Bauunternehmer, Ingenieure usw.) Sobald dies geklärt ist, besteht der nächste Schritt darin, alle erforderlichen Informationen, einschließlich Abmessungen und Materialien, zusammenzutragen.
Sobald Sie den Zweck, die Zielgruppe und die Spezifikationen kennen, müssen Sie entscheiden, wie Sie Ihre Zeichnung erstellen wollen. Wird sie von Hand gezeichnet? Oder werden Sie CAD verwenden?
Wenn Sie Ihr Produkt von Hand zeichnen, müssen Sie mit orthografischen Ansichten (von oben, von vorne, von der Seite usw.) und Zeichenwerkzeugen wie T-Quadraten, Linealen und Winkelmessern beginnen. Für ein CAD öffnen Sie einfach eine neue Datei und legen die entsprechenden Einheiten, den Maßstab und die Zeichnungseinstellungen fest.
Im nächsten Schritt fügen Sie alle Bemaßungen und Anmerkungen hinzu. Dazu gehören Maße, Toleranzen, Beschriftungen, Anmerkungen und Symbole - vergewissern Sie sich, dass alles korrekt beschriftet ist. Sobald dies erledigt ist, ist es an der Zeit, die Zeichnung zu überprüfen und zu verifizieren. Anschließend sollte die Datei vervollständigt werden, wobei gegebenenfalls Änderungen oder Versionen zu kennzeichnen sind. Achten Sie bei Handzeichnungen auf korrekte Schriftfelder und Randinformationen. Bei CAD-Dateien speichern Sie die Datei im entsprechenden Format und fügen die erforderlichen Metadaten hinzu. Wenn all dies erledigt ist, kann die Datei zur Genehmigung vorgelegt werden und Sie können mit der Arbeit beginnen. Pflege und Überarbeitung des Dokuments während seines Lebenszyklus.
Ist eine CAD-Zeichnung für CNC das Gleiche wie eine CAD-Zeichnung für 3D-Druck?
Obwohl sowohl CNC als auch 3D-Druck mit CAD-Zeichnungen arbeiten, gibt es Unterschiede bei der Erstellung bzw. Optimierung der Zeichnungen, die auf die unterschiedlichen Fertigungsverfahren zurückzuführen sind.
Beim Zeichnen für CNC muss das Teil unter Berücksichtigung eines subtraktiven Verfahrens entworfen werden. Das Herausschneiden von Material aus einem massiven Block muss in der CAD-Datei berücksichtigt werden. Darüber hinaus müssen CAD-Zeichnungen für die CNC-Bearbeitung spezifische Anweisungen für Werkzeugwege, Werkzeugauswahl, Schnitttiefen und Toleranzen enthalten. Der Schwerpunkt liegt auf detaillierten Abmessungen, Toleranzen und geometrischen Überlegungen, die für das Fräsen, Bohren, Drehen oder andere Bearbeitungsvorgänge entscheidend sind. CAD erfordert auch klare Anmerkungen zu verschiedenen Merkmalen, Oberflächenbeschaffenheiten und spezielle Anweisungen für den Maschinenbediener
Beim Zeichnen für den 3D-Druck muss das Teil für einen additiven Prozess entworfen werden. Da die Objekte Schicht für Schicht aus digitalen Modellen aufgebaut werden, müssen die CAD-Modelle solide Modelle sein, die die Oberflächen und inneren Strukturen genau definieren. Spezifische Überlegungen für den 3D-Druck umfassen die Optimierung der Geometrien für den Druck, z. B. das Hinzufügen von Stützstrukturen oder die Anpassung von Ausrichtungen, um Überhänge zu minimieren und die Druckbarkeit zu verbessern. Darüber hinaus können Details wie Wandstärke, Fülldichte und Oberflächenglätte beim 3D-Druck kritischer sein als bei der CNC-Bearbeitung.
Während die Grundprinzipien gleich bleiben, können sich die Optimierung und die spezifischen Anforderungen für die CNC-Bearbeitung und den 3D-Druck erheblich unterscheiden. Das Verständnis der Nuancen jedes Fertigungsprozesses hilft bei der Erstellung von CAD-Zeichnungen, die auf die spezifischen Anforderungen und Einschränkungen der CNC- oder 3D-Drucktechnologie zugeschnitten sind.