Verstehen der Teilausrichtung

Not version-specific

Tekla Structures

Environment

Not environment-specific

Die Ausrichtung eines Teils ist gegebenenfalls nicht immer sofort nachzuvollziehen. Beim Modellieren in Tekla können Sie hingegen für die Teile die richtigen Positionswerte durch Ausprobieren ändern. Dadurch lassen sich diese Konzepte leichter begreifen. Das leistet zudem einen Beitrag zur Produktivität und macht Sie in jeder Hinsicht zu einer besseren Fachkraft der Modellierung in Tekla.

Zunächst schauen wir uns einige Aspekte des Tekla-Modells in Zusammenhang mit der Position von Teilen an und verbinden diese dann mit einigen Beispielen.

Koordinatensysteme

In Tekla gibt es verschiedene Arten von Koordinatensystemen. Wir befassen uns mit den globalen und den lokalen Koordinatensystemen. Das globale Koordinatensystem entspricht dem grünen Würfel, der unten in der Ecke eines neuen Modells eingeblendet ist.

Dies gibt die Standardposition 0,0,0 des Modells und die Standardrichtungen für X, Y und Z an. Die globale Koordinate ist statisch und kann nicht geändert werden. Darauf wird sich hauptsächlich bei Import- und Exportvorgängen von Tekla Structures bezogen.

Das lokale Koordinatensystem wird auch als aktuell aktive Arbeitsebene bezeichnet. Es wird sowohl als roter Koordinatenpfeil mit X- und Y-Richtung als auch als 3D-Symbol dargestellt, das auch die Z-Richtung enthält.

Das lokale Koordinatensystem hat direkten Einfluss auf die Werte für die Positionierung in den Träger- und Stützeneigenschaften im Eigenschaftenbereich. Ein im lokalen Koordinatensystem in eine Richtung eingestellter Wert ändert sich vollends, wenn das lokale Koordinatensystem verschoben oder geändert wird.

Es ist wichtig, dass Sie Ihre aktuelle Arbeitsebene/lokale Koordinate kennen, wenn Sie die Positionseigenschaften der Teile festlegen, die Sie dem Modell hinzufügen.

Referenzlinien

Teile im Modell werden durch eine theoretische Linie zwischen den Start- und Endgriffen lokalisiert, die als Referenzlinie bezeichnet wird. Diese Referenzlinie wird anhand der Positionen der Griffe im Modell eingestellt. Durch Ändern der Positionswerte in den Teileigenschaften verschiebt sich das Profil in Bezug auf die Referenzlinie. Die Position der Referenzlinie im Modell bleibt unverändert.

Alle Positionierungseigenschaften basieren auf der Referenzlinie, die vom Startgriff zum Endgriff zeigt.

Flächen

Als nächstes befassen wir uns mit dem Konzept der ‚Seiten‘ eines Teils. Abgesehen von den Enden weisen Teile 4 Seiten auf – Oberseite (oben), Vorderseite (vorn), Rückseite (hinten) und Unterseite (unten). Im nachstehenden Beispiel werden für mehrere Profil-Typen die Ansichten dieser Seiten in Tekla dargestellt.

Jeder von ihnen wird so dargestellt, als ob wir vom Griff "Start" (gelb) zum Griff "Ende" (Magenta) schauen würden. I-Profile stehen aufrecht, Winkelprofile entsprechen dem Buchstaben L mit dem längeren Schenkel in vertikaler Richtung, bei Kanälen (C-Profilen) zeigen die Flansche nach rechts und T-Profile stehen wie der Buchstabe T.

Wenn Sie von Teiledrehung sprechen, sind dies die Einstellungen, die Sie im Dropdown-Menü finden, wenn diese Profile als Träger oder Stützen verwendet werden. Es ist wichtig, daran zu denken, dass sich die Flächen nicht ändern, wenn die Teile unterschiedlich modelliert werden – wenn Sie einen Träger auf die Seite rollen, ist die Oberseite immer noch die Oberseite, sie zeigt nur nicht mehr nach oben.

Beispiel 1 - Ausrichtung des Trägers

Bei Teilen, die mit dem Trägerwerkzeug modelliert werden, ist zu beachten, dass sich alle Positionierungseinstellungen auf die aktuell aktive Z-Richtung beziehen. Bei einem typischen Träger befindet sich beispielsweise das lokale Koordinatensystem bzw. die Arbeitsebene an der Standardposition.

In den Trägereigenschaften werden die Positionsoptionen Auf Ebene, Drehung und In Tiefe eingestellt.

In Ebene steuert die Rechts-Links-Position in Bezug auf die aktuelle Z-Ebene. Die Optionen sind Mitte, Rechts oder Links.
Drehung gibt die Optionen "Oben", "Vorne", "Hinten" oder "Unten" an. Damit wird die Seite bestimmt, die in Richtung der positiven Z-Achse zeigt.
In Tiefe bestimmt die senkrechte Position in Bezug auf die aktuelle Ebene auf der Z-Achse. Die Optionen sind Mitte, Vorne und Hinten.

In der Abbildung oben ist für Auf Ebene der Wert Mitte, für Rotation der Wert Oben und für In Tiefe der Wert Hinten eingestellt.

Für die Werte Auf Ebene und In Tiefe kann es hilfreich sein, sich einen vereinfachten Träger vorzustellen.

Die gestrichelte gelbe Linie kennzeichnet die Referenzlinie, wobei der Startgriff (gelb) links und der Endgriff (magenta) weiter entfernt ist. Dadurch werden die Richtungen für links und rechts der Einstellung Auf Ebene eingestellt. Auf der Abbildung des Dialogfelds ist aktuell Mitte eingestellt. Somit wird das Profil mittig auf der Referenzlinie angeordnet.

Anhand der Referenzlinie wird auch die Position des Wertes In Tiefe für die Ebene auf der Z-Achse für das Profil eingestellt. Alles, was sich in der Richtung der positiven Z-Achse befindet, wird als Vorderseite der Ebene und alles, was sich in Richtung der negativer Z-Achse befindet, wird als Rückseite der Ebene erachtet. Auf der Abbildung mit dem Dialogfeld ist auf Hinten eingestellt. Somit ist gewährleistet, dass das Trägerprofil unterhalb der Referenzlinie liegt, da normalerweise von der Oberseite des Stahls ausgegangen wird.

Über die Einstellungen für die Drehung wird einfach festgelegt, welche Seite in die Richtung der positiven Z-Achse zeigen soll. Bei einem Standardkoordinatensystem, bei dem Z nach oben zeigt, sollte die obere Fläche dem positiven Z zugewandt sein.

Kurz gesagt: Im standardmäßig eingestellten lokalen Koordinatensystem ist für den Träger Auf Ebene Mitte, für Drehung Oben und für In Tiefe Hinten eingestellt.

Was aber, wenn das lokale Koordinatensystem geändert wird? Beachten Sie, dass die Positionswerte direkt damit verknüpft sind – insbesondere die Z-Richtung eines Trägers. Die folgenden Bilder zeigen die Standard-Koordinaten- und -Positionswerte und dann genau denselben Träger mit verschiedenen Koordinaten-/Arbeitsebenen. Beachten Sie, dass die Positionswerte unterschiedlich sind.

In physischer Hinsicht ist der Träger immer gleich. Es verfügt über die gleichen Eigenschaften für Fertigungsdatenexporte wie CNC/DSTV, und die Zeichnungen sind von der Änderung der lokalen Koordinate nicht betroffen. Wir müssen uns lediglich vor Augen halten, wie sich diese Änderungen gewissermaßen auf die erforderlichen Einstellungen zum Modellieren des Teils auswirken.

Beispiel 2 – Stützenausrichtung

Bei Teilen, die mit dem Stütze-Werkzeug modelliert werden, wird die Position etwas anders gehandhabt. Bei einer typischen Stütze befindet sich beispielsweise das lokale Koordinatensystem bzw. die Arbeitsebene an der Standardposition.

In den Stützeneigenschaften werden die Positionsoptionen Vertikal, Drehung und Horizontal eingestellt.

Vertikal bestimmt die Auf-Ab-Position in Bezug auf die aktuelle Y-Ebene. Die Optionen sind Mitte, Unten oder Oben.
Drehung gibt die Optionen "Oben", "Vorne", "Hinten" oder "Unten" an. Darüber wird die Seite bestimmt, die in die Richtung der negativen X-Achse zeigt.
Über Horizontal werden die Positionen für links und r in Bezug auf die aktuelle Ebene auf der X-Achse bestimmt. Die Optionen sind Mitte, Links und Rechts.

In der Abbildung unten wird eine Stütze von oben betrachtet. Dabei weist das derzeit aktive Koordinatensystem mit der positiven X-Achse nach rechts und mit der positiven Y-Achse nach oben.

Die rot dargestellte Linie gibt die Position Vertikal an, die immer in die Richtung der positiven Y-Achse des lokalen Koordinatensystems zeigt.

Die blau dargestellte Linie, die horizontale Position, folgt immer der positiven X-Richtung.

In der nächsten Abbildung werden die Einstellungen für die Seitendrehung bei einer von oben betrachteten Stütze dargestellt. Um dies ins rechte Licht zu rücken, denken Sie daran, dass die Flächen des Teils vom Griff 'Start' (gelb) zum Griff 'Ende' (magenta) betrachtet werden. Wenn Sie sich an die Flächenführung am Anfang erinnern, zeigt dies, dass Stützen von unten nach oben modelliert werden. Aus diesem Grund erscheinen Vorder- und Rückseite bei der Betrachtung von oben umgekehrt.

Ein weiteres Bild aus einer 3D-Perspektive. Beachten Sie die Position der Griffe – gelb (Anfang) und Magenta (Ende). Diese Stütze hat eine aktuelle Drehung von Front, d. h. die Vorderseite ist diejenige, die der negativen X-Richtung zugewandt ist.

(Erweitert) Z-Richtung und Teileeigenschaften

Es gibt einige Ausnahmen von diesen Regeln.

Die Richtung der Z-Achse kann zu Verwirrung führen, wenn sie an der Referenzlinie eines Trägers (vom Startgriff zum Endgriff) oder nicht an der Referenzlinie einer Stütze ausgerichtet ist.

Beim Erstellen eines Teils mit dem Werkzeug Träger erstellen wird es folgendermaßen modelliert:
- Die Referenzlinie mit der globalen Z-Richtung ausgerichtet ist und
- Die Richtung der Griffe vom Anfang zum Ende kann in jede beliebige Richtung außer in die der negativen Z-Achse des derzeit aktiven Koordinatensystems weisen.

Beim Bearbeiten des Teils in den Stützeneigenschaften werden daraufhin diese Positionierungseinstellungen angewendet.

Weist das derzeit aktive Koordinatensystem aufgrund seiner Einstellung mit den Griffen vom Anfang zum Ende in die Richtung der negativen Z-Achse, wird die Position des Teils anhand der Trägereigenschaften geändert.

Beim Erstellen eines Teils mit dem Werkzeug Träger erstellen wird es folgendermaßen modelliert:
- Die Referenzlinie nicht mit der globalen Z-Richtung ausgerichtet ist und
- Die Referenzlinie verläuft entlang der Z-Koordinate (positiv oder negativ) des derzeit aktiven Koordinatensystems.

Die Trägereigenschaften werden beim Bearbeiten des Teils geöffnet, doch das Verhalten bei der Positionierung entspricht dem einer Stütze.

Das Feld Auf Ebene entspricht der Position Vertikal und das Feld In Tiefe der Position Horizontal (durch die Auswahl von Rechts wird das Teil beispielsweise nach Unten durch die Stützeneigenschaften Vertikal verschoben).

Die Werte für die Drehung entsprechen in diesem Fall denen der Fläche, die in die positive X-Achse weist.

In der Regel empfiehlt es sich die Arbeitsweise mit so festgelegten Koordinaten nicht, da bei der Arbeit zu Verwirrungen führt.

Achten Sie bei der Arbeit mit Trägern darauf, dass die Z-Achse des Koordinatensystems nicht an der Referenzlinie ausgerichtet wird.

(Erweitert) Rotation und Zeichnungen/CNC-Daten

Es ist auch wichtig, beim Ändern der Drehung von Teilen die Zeichnung und die CNC-Ausgabe im Auge zu behalten. Wenn Sie den bereits erwähnten Abschnitt über Teilflächen überprüfen, können Sie feststellen, dass sich die Eigenschaften nicht ändern, nur weil in den Teileigenschaften eine andere Drehung ausgewählt ist.

Wenn Sie einen Träger nehmen und die Drehung so einstellen, dass Below dem positiven Z zugewandt ist, steht er praktisch auf dem Kopf – das macht vielleicht keinen Sinn, da eine Trägerform in der realen Welt so oder so gleich ist, aber beim Generieren von Fertigungsdaten müssen die Software und die Maschine, die den Träger verarbeitet, bestimmen, welche Seite "oben" ist.

Für den hier abgebildeten Träger mit Schrauben in einem der Flansche wurde die Drehung auf unten eingestellt. Da die Software davon ausgeht, dass es sich hierbei um den unteren Flansch des Trägers handelt, werden die Schraubenlöcher in der DSTV-Datei auf diese Weise dargestellt.