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FreeCAD Kurs 1

In diesem Kursteil wird eine grundsätzliche Konstruktionsmethode für CAD-Software vorgestellt, sowie FreeCAD vorgestellt und erste Schritte mit der Software unternommen.

Arbeiten mit einer CAD-Software

Eine gängige Vorgehensweise zur Konstruktion von dreidimensionalen Körpern mithilfe einer CAD-Software ist Konstruieren mit Hilfe von Skizzen.

  • Eine Grundskizze wird erzeugt:

    Grundskizze erzeugen

  • Die Skizze wird zu einem 3D-Körper aufgepolstert:

    Skizze zu einem Körper aufpolstern

  • Auf einer Fläche des Körpers (hier Oberseite) wird eine weitere Skizze erstellt und aufgepolstert:

    Skizze auf Oberseite erstellen und aufpolstern

  • Auf einer der Vorderflächen wird eine weitere Skizze erstellt und eine Vertiefung erzeugt:

    Skizze auf vorderer Fläche und Vertiefung erzeugen

Hierbei ist das Vorgehen immer gleich: Eine Skizze wird in einer Ebene erstellt und aus dieser Skizze wird ein 3D-Objekt erstellt.
Für die erste Skizze stehen die XY-, XZ- und die YZ-Ebene zur Verfügung. Für weitere Skizzen kann zusätzlich jede Oberfläche des Körpers als Skizzenebene gewählt werden.

Ansicht einer Skizze in den Basis-Ebenen Ansicht des 3D-Körpers in den Basis-Ebenen

Einteilung des Arbeitsbildschirms von FreeCAD

Arbeitsbereich von FreeCAD

  1. Hauptansicht:
    Hier siehst du den zu bearbeitenden Körper und führst alle Konstruktionsschritte durch.

  2. Ansichtenwürfel:
    Drehst du den Ansichtenwürfel, dreht sich auch dein Körper.

  3. Geöffnete Dateien:
    Hier siehst du in Tabs die geöffneten Dateien..

  4. Arbeitsbereiche:
    Für unterschiedliche Aufgaben gibt es unterschiedliche Arbeitsbereiche, zum Beispiel für das erstellen von Skizzen, technischen Zeichnungen oder 3D-Körpern.

  5. Befehle:
    Hier werden die Befehle als Symbole angezeigt, die im aktuellen Arbeitsbereich zur Verfügung stehen.

  6. Baumansicht:
    Hier kannst du jeden Konstruktionsschritt sehen.
    Durch Markieren und Betätigen der Leertaste können einzelne Konstruktionsschritte ein- oder ausgeblendet werden.
    Es lohnt sich die Schritte sinnvoll zu benennen, um bei komplizierten Körpern den Überblick zu behalten.

  7. Eigenschaften:
    Hier kannst du alle wichtigen Eigenschaften zum markierten Objekt sehen und verändern.
    Das Eigenschaften-Fenster lässt sich zwischen Ansicht und Daten umschalten.

  8. Aufgaben Reiter in der Combo-Ansicht:
    Je nach Arbeitsbereich und Arbeitsschritt werden hier Aktionen oder Informationen angezeigt.

Grundeinstellung/Abkürzungen

  1. Navigationsstil
    Um später geschickter mit der Maus arbeiten zu können, empfiehlt es sich den Navigationsstil Gesture zu wählen. Dazu wählst du nach einem Rechtsklick in der Hauptansicht ① NavigationsstileGesture.

    Maustestenbelegung beim Navigationsstil Gesture

  2. Arbeitsbereich: Part Design
    Im Arbeitsbereich Part Design sollten diese Symbolleisten sichtbar sein (Rechtsklick in eine Leiste):

    Symbolleisten im Arbeitsbereich Part Design

  3. Arbeitsbereich: Sketcher
    Im Arbeitsbereich Sketcher sollten diese Symbolleisten sichtbar sein (Rechtsklick in eine Leiste):

    Symbolleisten im Arbeitsbereich Sketcher

  4. Größe der Markerpunkte
    Die Markerpunkte sind sind die Anfangs-, End- und Eckpunkte bei Skizzen. Wenn diese ein bisschen größer sind, geht das Konstruieren oft leichter von der Hand. Du kannst die Größe in den Einstellungen (Bearbeiten/Einstellungen) ändern:

    Markergröße in FreeCAD Einstellungen ändern

  5. Maustasten und Tastendruck
    Eingaben mit der Maus und mit der Tastatur werden in dieser Anleitung so hervorgehoben:

    • Klick: Druck auf die linke Maustaste
    • Rechtsklick: Druck auf die rechte Maustaste
    • Strg+C: Gleichzeitiges Drücken der Tasten Strg und C
    • OK, Schließen: Mausklick auf OK, Schließen
    • PartDesign Arbeitsbereich Logo: Klick auf das Symbol PartDesign Arbeitsbereich Logo
    • ...

1. Grundkörper

1.0 Darum geht's

Einen ersten, einfachen Körper erstellen.

  • Erstellen einer Skizze,
  • Eine Skizze aufpolstern
  • Eine Tasche erzeugen
  • Größe der Markerpunkte ändern

Vorgehen Schritt für Schritt:

1.1 Skizzenebene auswählen

  • Beginne ein neues Dokument: Neues Dokument
  • Wähle den Arbeitsbereich Part Design unter ④ PartDesign Arbeitsbereich Logo
  • Erstelle eine neue Skizze mit Symbol neue Skizze erstellen unter ⑤.
  • Wähle unter ⑧ die XY-Ebene XY_Plane aus und bestätige mit OK.
    FreeCAD wechselt automatisch in den Arbeitsbereich Sketcher und die Skizzenbefehle werden unter ⑤ sichtbar:

Skizzenbefehle in der Werkzeugleiste

1.2 Skizze Erstellen

  • Erstelle ein Rechteck mit Sketcher Rechteck erstellen
  • Zeichne ein Rechteck beliebiger Größe
  • Bestätige die Skizze Schließen
    Die Ansicht wechselt automatisch zurück in den Arbeitsbereich Part Design.

Skizze mit Rechteck erstellen

Eine Skizze nicht vollständig einzuschränken ist schlechter Stil, doch für die ersten Schritte ist das nicht notwendig. Zum Einschränken SPÄTER (hier fehlt ein Link) mehr.

1.3 Skizze aufpolstern

  • Erzeuge aus der Rechteckskizze einen Quader durch Aufpolstern Pad Aufpolstern in ⑤
  • Wähle eine beliebige Höhe und bestätige mit OK

Aufgepolsterte Skizze

Weitere Veränderungen am Körper

Dein Körper kann nun nach diesem Prinzip weiter verändert werden. Du erstellst auf einer der Seiten des Körpers eine Skizze. Anschließend entscheidest du, ob diese Skizze aufgepolstert, oder nach innen vertieft (Tasche) werden soll.

1.4 Zylinder auf der Vorderseite erzeugen

  • Du bist im Part Design Arbeitsbereich PartDesign Arbeitsbereich Logo.
  • Wähle die Vorderansicht Vorderansicht Logo
  • Klick auf die Vordereite des Körpers ①. Diese färbt sich grün:

    Ausgewählte Vorderseite

  • Erstelle eine Skizze auf der ausgewählten Seite des Körpers mit Symbol neue Skizze erstellen.
    FreeCAD wechselt automatisch in den Sketcher-Arbeitsbereich

  • Erzeuge einen Kreis mit Sketcher erstelle Kreis: wähle einen beliebigen Mittelpunkt und die Größe des Kreises.

    Kreis auf Fläche erstellen

  • Bestätige und verlasse die Skizze wieder mit Schließen.
    FreeCAD wechselt zurück in den Part Design-Arbeitsbereich.

  • Erstelle aus der Kreisskize einen Zylinder du die Skizze wieder aufpolsterst: Pad Aufpolstern.

    Zylinder auf Ebene aufpolstern Dialog

  • Gib eine beliebige Höhe an und bestätige deine Eingabe mit OK

1.5 Vertiefung erzeugen

  • Du bist im Part Design-Arbeitsbereich PartDesign Arbeitsbereich Logo.
  • Wähle nun die rechte Seite des Körpers mit Klick aus. Sie färbt sich grün.

    Rechte Seite auf Körper auswählen

  • Erstelle auf der markierten Seite eine neue Skizze mit Symbol neue Skizze erstellen.

  • Erstelle nun in der Skizze ein Rechteck mit Sketcher Rechteck erstellen. Größe und Position sind beliebig.

    Rechteck auf Körper erstellen

  • Bestätige und verlasse die Skizze wieder mit Schließen.

  • Erzeuge nun aus der Recheckskizze eine Vertiefung mit Symbol Vertiefung erzeugen
    Tiefe beliebig.
  • Bestätige deine Eingabe mit OK
  • Dein Körper sollte inzwischen in etwa so aussehen:

    Körper mit Zylinder und Vertiefung

Baumansicht

In der Baumansicht ⑥ kannst du deine Arbeitsschritte in ihrer Reihenfolge sehen.

Um auch bei komplizierteren Körpern den Überblick zu behalten lohnt es sich, den einzelnen Elementen und Arbeitsschritten Namen zu geben.
Rechtsklick auf die Bezeichnung und Umbenennen wählen.

Das tolle ist: du kannst jeden Arbeitsschritt durch Doppelklick und noch verändern, solltest du feststellen, dass dir im Verlauf ein Missgeschick passiert ist.
Probiere es einfach aus!

Aufgabe

Konstruiere ein kleines CAD-Monster!

Benenne die einzelnen Teile in der Baumansicht sinnvoll (Kopf, Mund, Arm, usw.)

Viel Spaß!

CAD-Monster

Größe der Markerpunkte ändern

Da du nun schon erste Erfahrungen mit FreeCAD gesammelt hast, ist hier ein guter Moment, um dir das Arbeiten weiter zu erleichtern - durch größere Markerpunkte. Wie das geht steht hier: FreeCAD-FAQ: Größe der Markerpunkte

2. Bemaßung und Parametrisierung

Die Schritte werden am Beispielgrundkörper durchgeführt.

2.0 Darum geht's

  • Skizzen bemaßen und symmetrisch beschränken
  • Einem Objekt "feste" Abmessungen geben
  • Die Schriftgröße der Bemaßungen ändern

2.1 Bemaßung des Quaders (Grundkörper)