FreeCAD - 3D-Modellierung für Mechanik und Architektur. Der umfassende Praxiseinstieg.

FreeCAD - 3D-Modellierung für Mechanik und Architektur. Der umfassende Praxiseinstieg.

by Detlef Ridder
Released November 2023
Publisher(s): mitp Verlag
ISBN: 9783747507988

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Book description

  • Das kostenlose CAD-Programm FreeCAD Schritt für Schritt kennenlernen
  • Praktische Konstruktionsbeispiele für 3D-Modellierung in Mechanik und Architektur
  • Technische Zeichnungen ableiten und Fertigungsdaten für 3D-Druck und NC erzeugen

FreeCAD ist eine kostenlose Open-Source-Alternative zu professionellen CAD-Programmen und bietet einen vergleichbaren Funktionsumfang. In diesem Buch lernen Sie alle wichtigen Funktionen der Software für die 3D-Modellierung in Mechanik und Architektur kennen: von der Volumenmodellierung über das Ableiten technischer Zeichnungen und den Zusammenbau bis hin zu Festigkeitsberechnungen und der Aufbereitung der Daten für 3D-Druck und NC-Bearbeitungen.

Nach einer umfassenden Einführung in die Benutzeroberfläche und Menüstruktur des Programms zeigt der Autor Ihnen Schritt für Schritt das Vorgehen bei der Bauteilkonstruktion. Anhand des Konstruktionsbeispiels eines Schraubenschlüssels können Sie den kompletten Entstehungsprozess praktisch nachvollziehen. Ein ebenfalls vollständiges Beispiel für die Konstruktion eines kleinen Hauses führt Sie leicht nachvollziehbar in die Architekturkonstruktion ein.

Ein praktisches Glossar hilft Ihnen, die wenigen noch verbliebenen englischen Begriffe zu verstehen. Nach der Lektüre dieses Buches sind Sie bestens darauf vorbereitet, individuelle Mechanik-Modelle und Architekturkonstruktionen zu erstellen sowie die entsprechenden Fertigungsdaten zu erzeugen und eigene Projekte umzusetzen.

Aus dem Inhalt:
  • Einführung in die Benutzeroberfläche inkl. Arbeitsbereiche und Werkzeugkästen
  • Funktionen für die Volumenmodellierung
  • Vollständiges Beispiel für ein Mechanik-Modell (Schraubenschlüssel)
  • Funktionen und Beispiel für die Architekturkonstruktion
  • Ableiten technischer Zeichnungen (TechDraw) inkl. Bemaßung
  • Zusammenbau von Baugruppen mit Abhängigkeiten
  • Festigkeitsberechnung (FEM)
  • Ausgabe für 3D-Druck und NC-Bearbeitung
  • Glossar für englische Bezeichnungen in der Programmoberfläche

Aktuell zur FreeCAD-Version 0.21.X für Windows, Linux und macOS

Zum Download:

Die im Buch verwendeten Konstruktionsbeispiele stehen unter www.mitp.de/0796 zum kostenlosen Download zur Verfügung.

Über den Autor:
Detlef Ridder hat langjährige Erfahrung im Bereich CAD und bereits zahlreiche Bücher zu AutoCAD, Fusion 360, Inventor, Revit und ArchiCAD veröffentlicht. Er gibt Schulungen zu diesen Programmen und zu CNC und weiß daher, welche Themen für Einsteiger besonders wichtig sind.

Table of contents

  1. Impressum
  2. Einleitung
  3. Kapitel 1: Erste Schritte und Installation
    1. 1.1 Was kann man von einem »freien« (kostenlosen) CAD-Programm erwarten?
    2. 1.2 Großer Funktionsumfang durch Zusatzpakete
    3. 1.3 Download und Installation (Windows, macOS, Linux)
      1. 1.3.1 Windows
      2. 1.3.2 macOS
      3. 1.3.3 Linux
    4. 1.4 Umgang mit FreeCAD
    5. 1.5 Die FreeCAD-Benutzeroberfläche
  4. Kapitel 2: Übersicht über die Arbeitsbereiche
    1. 2.1 FreeCADs Arbeitsbereiche
    2. 2.2 Bevor Sie loslegen: Grundeinstellungen
    3. 2.3 Die Statusleiste
    4. 2.4 Arbeitsbereich »Part Design«
      1. 2.4.1 Werkzeugkasten Part Design Helfer
    5. 2.5 Der Sketcher
      1. 2.5.1 Werkzeugkasten »Skizzengeometrien«
      2. 2.5.2 Werkzeugkasten »Sketcher-Randbedingungen«
      3. 2.5.3 Vollständige Skizze, Beschränkungen und Freiheitsgrade
      4. 2.5.4 Werkzeugkasten »Sketcher-Werkzeuge«
      5. 2.5.5 Werkzeugkasten »B-Spline Werkzeuge«
      6. 2.5.6 Werkzeugkasten »Virtueller Bereich«
    6. 2.6 3D-Modellieren unter Verwendung von Skizzen
      1. 2.6.1 Mehrere Körper (Body), mehrere Skizzen (Sketch)
      2. 2.6.2 Werkzeugkasten »Part Design – Modellierung«
      3. 2.6.3 Funktionen zum additiven Erzeugen von Körpern aus Skizzen
    7. 2.7 Funktionen zum Abziehen von Volumenteilen
      1. 2.7.1 Tasche
      2. 2.7.2 Bohrung
      3. 2.7.3 Nut
      4. 2.7.4 Ausformung
      5. 2.7.5 Rohr
      6. 2.7.6 Wendel
      7. 2.7.7 Grundkörper abziehen
    8. 2.8 Detailbearbeitungen
      1. 2.8.1 Verrundung
      2. 2.8.2 Fase
      3. 2.8.3 Formschräge
      4. 2.8.4 Dicke, Wandstärke
      5. 2.8.5 Sonderkonstruktionen
    9. 2.9 Anordnungen
      1. 2.9.1 Spiegeln
      2. 2.9.2 Lineares Muster
      3. 2.9.3 Polares Muster
      4. 2.9.4 Mehrfache Transformation
    10. 2.10 Boolesche Operationen mit zwei oder mehreren Körpern
  5. Kapitel 3: Komplett-Beispiel Volumenmodellierung: Schraubenschlüssel
    1. 3.1 Der Schraubenschlüssel
    2. 3.2 Neue Konstruktion und grober Umriss
      1. 3.2.1 Skizzieren
      2. 3.2.2 Volumenkörper erzeugen und bearbeiten
      3. 3.2.3 Optimierung mit Kantenverrundung
      4. 3.2.4 Optimierung mit verdünntem Steg
    3. 3.3 Verbesserung am Schraubenschlüssel
      1. 3.3.1 Das neue linke Maul
      2. 3.3.2 Der neue Steg
      3. 3.3.3 Das neue rechte Maul
    4. 3.4 Prägungen und Schriften
  6. Kapitel 4: Arbeitsbereiche für Architektur
    1. 4.1 Arbeitsbereiche für Architektur
    2. 4.2 Allgemeine Voreinstellungen für Architektur
    3. 4.3 Einstellungen über die Entwurfs-Werkzeugleiste
    4. 4.4 Einrastfunktionen
    5. 4.5 Der Draft-Bereich
      1. 4.5.1 Draft als Grundlage für die 3D-Modellierung nutzen
      2. 4.5.2 Draft für reine 2D-Grundrisse nutzen?
      3. 4.5.3 Mit Draft dreidimensional konstruieren?
      4. 4.5.4 Zeichenfunktionen bei »Draft«, »Arch« und »BIM«
      5. 4.5.5 Beschriftungsfunktionen bei »Draft«, »Arch« und »BIM«
      6. 4.5.6 Bearbeitungsfunktionen des Bereichs »Draft«
      7. 4.5.7 Draft-Hilfswerkzeuge
    6. 4.6 Funktionen des Arbeitsbereichs »Arch« bzw. »BIM«
    7. 4.7 Organisation eines Architekturprojekts
  7. Kapitel 5: Beispiel Architekturkonstruktion: Kleines Haus mit Dach
    1. 5.1 Beispiel-Konstruktion
      1. 5.1.1 Vorbemerkung zum Thema Maßstab
      2. 5.1.2 Voreinstellungen und Projekteinrichtung
      3. 5.1.3 Die Statusleiste im BIM-Arbeitsbereich
      4. 5.1.4 Grundriss zeichnen
      5. 5.1.5 Erzeugung der Architektur-Elemente
    2. 5.2 Zeichnungsableitung
      1. 5.2.1 Horizontaler Schnitt für Grundrissansicht
      2. 5.2.2 Vertikale Querschnitte
      3. 5.2.3 Außenansichten
    3. 5.3 Weiterbearbeitung und Auswertung: IFC-Funktionen
  8. Kapitel 6: Ableiten technischer Zeichnungen
    1. 6.1 TechDraw-Werkzeugkästen und Menüs
    2. 6.2 TechDraw-Einstellungen
    3. 6.3 Beispiel: TechDraw-Zeichnung aus einem Mechanik-Modell anlegen
    4. 6.4 Zeichnungsansichten gestalten
      1. 6.4.1 Ansichtengruppe einfügen
      2. 6.4.2 Ansicht einfügen
      3. 6.4.3 Aktive (3D-)Ansicht einfügen
      4. 6.4.4 Schnittansicht einfügen
      5. 6.4.5 Detailansicht einfügen
      6. 6.4.6 Ansichten gruppieren
    5. 6.5 Bemaßung
      1. 6.5.1 Längenmaß einfügen
      2. 6.5.2 Horizontales/Vertikales Maß einfügen /
      3. 6.5.3 Radius bemaßen , Durchmessermaß einfügen
      4. 6.5.4 Winkelmaß einfügen Winkelmaß über 3 Punkte einfügen
      5. 6.5.5 Maß für die horizontale/vertikale Ausdehnung /
    6. 6.6 Anmerkungen und Hilfselemente
    7. 6.7 TechDraw-Funktionen zur Detaillierung der Bemaßung und Zeichnungsdarstellung
      1. 6.7.1 TechDraw-Maßergänzungen
      2. 6.7.2 TechDraw-Mittellinien
      3. 6.7.3 TechDraw-Attribute
    8. 6.8 Zeichnungen plotten und ausgeben
    9. 6.9 Beispiel: TechDraw-Zeichnung aus einem Architektur-Modell gestalten
      1. 6.9.1 Grundriss
      2. 6.9.2 Außenansicht
      3. 6.9.3 Vertikale Schnittansicht
  9. Kapitel 7: Zusammenbau
    1. 7.1 Arbeitsbereich »A2plus« zum Erzeugen von Abhängigkeiten
    2. 7.2 Baugruppe zusammenfügen
      1. 7.2.1 Bewegen von Teilen mit »Transformieren«
      2. 7.2.2 Abhängigkeiten der Bauteile erstellen
      3. 7.2.3 Beispiel mit axialer Zuordnung
    3. 7.3 Die Übungsteile
      1. 7.3.1 Erstes Beispiel
      2. 7.3.2 Zweites Beispiel
  10. Kapitel 8: Festigkeitsberechnung (FEM – Finite-Elemente-Methode)
    1. 8.1 FEM-Prinzip
    2. 8.2 Verfahrensablauf
    3. 8.3 Der Arbeitsbereich FEM
    4. 8.4 Berechnungsbeispiel
  11. Kapitel 9: Ausgabe für 3D-Druck
    1. 9.1 Slicer-Programm installieren und einstellen
    2. 9.2 Arbeitsbereich Slic3r
      1. 9.2.1 Arbeitsbereichseinstellungen
      2. 9.2.2 Werkzeuge unter Slic3r
    3. 9.3 Bearbeitung im Slic3r-Programm
  12. Kapitel 10: Werkzeugwege für NC-Bearbeitung erstellen
    1. 10.1 Arbeitsbereich »Path«
    2. 10.2 NC-Bearbeitung starten
      1. 10.2.1 Bearbeitungsarten
    3. 10.3 Die Werkzeuge
      1. 10.3.1 Werkzeug für Planbearbeitung
      2. 10.3.2 Werkzeug für das Profilieren außen
      3. 10.3.3 Werkzeug für das Taschenfräsen
      4. 10.3.4 Werkzeug für das Entgraten
    4. 10.4 Das Beispiel für die NC-Bearbeitung
      1. 10.4.1 Planbearbeitung einer Oberfläche
      2. 10.4.2 Profilbearbeitung
      3. 10.4.3 Taschenbearbeitung
      4. 10.4.4 Entgraten
    5. 10.5 Bohrbearbeitung

Product information

  • Title: FreeCAD - 3D-Modellierung für Mechanik und Architektur. Der umfassende Praxiseinstieg.
  • Author(s): Detlef Ridder
  • Release date: November 2023
  • Publisher(s): mitp Verlag
  • ISBN: 9783747507988