Per Helixfunktion zur Druckfeder
Das Zeichnen von Federn war bisher in BeckerCAD nur über Umwegen möglich. Mit der Version 15 3D Pro hat sich dies nun dank der dort vorhandenen Funktion „Helix“ geändert. Damit lassen sich sogar Druckfedern erzeugen, da es mit dieser Funktion möglich ist, variable Steigungen einzustellen.
Wegen ihrer Komplexität werden Federn in Technischen Zeichnungen in der Regel in vereinfachter Darstellung gezeichnet. In modernen 3D-CAD-Systemen ist diese Lösung allerdings untauglich, da hier Volumenmodelle den Ton angeben, was auch für die Darstellung von Federn gilt. Die Kunst, Federn als Volumenmodelle zu erzeugen, beherrscht nun auch BeckerCAD 15 3D Pro. Und zwar so umfangreich, dass sich mit diesem CAD-System sogar Druckfedern erzeugen lassen, die zwingend eine variable Steigung besitzen müssen, damit deren technische Funktion gegeben ist.
Somit zeigt sich, dass die Druckfeder eine Gesamtlänge von 68 Millimeter besitzt, aus einem Federdraht von zwei Millimeter Durchmesser besteht, jeweils an den Federenden abgeflacht ist, wobei eine Windung anliegt. Der Rest der Feder besitzt 8,5 federnde Windungen, wobei der Windungsabstand 7,29 Millimeter beträgt.
Eine Feder entsteht in BeckerCAD über die neu eingebaute Funktion „Helix“. Diese Funktion arbeitet ähnlich, wie die bereits schon länger vorhandene Funktion „Schiebekörper Pfad“. In beiden Fällen muss zunächst eine 2D-Kontur erstellt werden, die entlang des erzeugten Pfads extrudiert wird, wodurch ein Volumenmodell entsteht. Daher wird über die Funktion „Zeichnen / Kreis dynamisch“ zunächst ein Kreis mit dem Durchmesser zwei Millimeter in das 3D-Fenster eingezeichnet.
Anschließend die Funktion „Festkörper“ aktivieren und aus der dort erscheinenden Auswahlleiste die neue Funktion „Helix“ per linkem Mausklick aktivieren.
Unmittelbar darauf erscheint ein Kontextmenü, in dem verschiedene Einstellungen vorgenommen werden können. Im Fall der Druckfeder ist es nötig, die Funktion „Variabel“ zu aktivieren. Im Statusfenster ist anschließend in das Feld „Steigung“ der Wert 1,9 einzugeben, zudem ist im Feld „Durchm. 1“ der Wert 16 einzugeben. Diese Eingaben müssen jeweils mit der Return-Taste abgeschlossen werden.
Nun auf die Konstruktionsebene klicken, woraufhin eine Animation der Helix erscheint, die sich der Mausbewegung anpasst.
Da die Funktion „Variabel“ aktiv ist, kann nun eine weitere Steigung sowie die Höhe eingegeben werden, wo dieser Steigungswert gelten soll. Dabei muss berücksichtigt werden, dass BeckerCAD den Höhenwert als Startwert nutzt, von dem aus die Steigung nach beiden Federnseiten berechnet wird. In diesem Fall beträgt die nächste Steigung 7,29 Millimeter und die Starthöhe ist die halbe Federnlänge, somit 34 Millimeter.
Nachdem die Werte eingegeben wurden, berechnet BeckerCAD die neue Helix, wobei sofort sichtbar wird, dass die Steigung in der Federmitte deutlich größer ist, als an den Federenden.
Per Rechtsklick wird nun die Helixfunktion beendet.
Eine nähere Betrachtung des Resultats zeigt, dass die Feder nicht mit der Konstanten Steigung von 7,29 Millimeter erzeugt wurde. Vielmehr nimmt die Steigung zu den Federenden gleichmäßig ab. Dies ist mathematisch bedingt, hat für die Darstellung der Feder im CAD-System keine Bedeutung, da die exakten Maße dem Normblatt der Feder entnommen werden können.
Leider kennzeichnet BeckerCAD in diesem Fall nicht diejenigen Objekte, die angeklickt wurden, sodass diese Funktion mit großer Aufmerksamkeit anzuwenden ist. Das Resultat ist eine saubere Fläche am Federende.
