Erste Gehversuche mit FreeCAD

Batucada

ww-robinie
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Hallo Woodworker,

Ich mach mal ein kleines Projekt. Ist hier vielleicht nicht die ganz richtige Rubrik, aber mein Projekt hat ja eher etwas mit EDV zu tun als mit Holzwerken, wenn auch die Staubsaugerturbine Holzstaub aufsaugen könnte.

Vor 4 Wochen etwa habe ich begonnen, mir spezielle Videos zum Thema herunter zu laden und mir zu Gemüte zu führen. Ich hatte mich auf der Basis verschiedener Informationen dafür entschieden, mich auf FreeCAD zu stürzen. Ein wichtiger Aspekt: es wird kostenlos zur Verfügung gestellt, weil es ein Open-Source-Projekt ist. Es gibt zwar auch kommerzielle Software, die von bestimmten Anbietern kostenlos zur Verfügung gestellt wird, aber auch das kann Grenzen haben, wenn die Spielregeln geändert werden. Das wird wahrscheinlich bei FreeCAD nicht geschehen.

Ich habe zwar in der Vergangenheit meine Zeichnungen mit 2D-CAD erstellt, aber 3D-CAD ist eine ganz andere Welt. Ich habe mich jetzt die letzten 3 Wochen verbissen in FreeCAD eingearbeitet, Tag für Tag und auch manche Nacht. Jetzt wollte ich mal Revue passieren lassen, wie es mir nach dieser Zeit so geht. Ich bin voll auf die Zukunft mit FreeCAD eingestellt. Um FreeCAD herum gibt es eine Forengemeinschaft, die sehr hilfsbereit ist - sicher gibt es auch ein paar Stinkstiefel, aber schließlich wirkt die Feststellung: Was kümmert es die Eiche, wenn die Wildsau sich an ihr reibt?

Ich habe in der ersten Lernphase, die Übungsaufgaben der Videos nachgespielt. Es gibt gute Videos. Und es gibt saumäßig schlechte. Aber da muss man durch. Aus der FreeCAD-Gemeinschaft wurde mir das Sketcher-Tutorial empfohlen. Die Empfehlung möchte ich gerne weitergeben, wer des Englischen mächtig ist, soll sich gleich das englischsprachige herunterladen, weil es aktueller ist als das deutsche. So genug der Vorrede, sonst wird's langweilig, darum fang ich jetzt auch so langsam an, die bunten Bildchen zu zeigen. Ich hab' mir als Übungsprojekt die Modelierung einer Staubsaugerturbine vorgenommen, das auch mit dem Hintergedanken, die Modelle bei der Verwirklichung eines echten Werkstatt-Projektes, die Turbine wieder zu verwenden.

Gummiplatte.png
Eine Gummiplatte, sie dient zur Abdichtung der Turbine gegenüber dem später umgebenden Gehäuse. Die Modellierung der Gummiplatte erfolgt eigentlich ganz einfach über ein Profil, was dann wie ein Drehteil um die Z-Achse gedreht wird.

Gummiprofil.png

Schwieriger wurde es mit der Blechhaube, hinter der sich das Turbinenrad versteckt. Wie bei der Gummiplatte besteht die Haube grundsätzlich auch nur aus einem Profil, das um die Z-Achse geschwenkt wird. Damit hat man schon viel erreicht, aber es ist noch nicht einmal die halbe Miete. Bei den Durchbrüchen habe ich ein wenig geschlampt, weil ich die Technik für die Ausformung der Muscheln, die noch vor den Ausbrüchen sitzen, noch nicht ganz beherrsche.

Blechhaube.png

Beim Grundkörper konnte ich mich schon einmal so richtig auslassen. Auch hier wieder habe ich in der ersten Einstellung ein Profil erstellt und um 360° geschwenkt, danach kommen die Einbauten. Auf den Einbauten kommt das Eisenpaket zu stehen.

Grundkörper.png

Der Dichtungsring ist in schon gewohnter Weise erstellt. Der Dichtring sitzt dann auf dem Steg des Grundkörpers.

Dichtungsring.png

Das Eisenpaket ist ähnlich simpel wie die Vorgänger, aber eben anders simpel. Das Eisenpaket ist nichts anderes als eine 2D-Zeichnung, das auf die eine gewünschte Dicke aufgepolstert wird.

Eisenpaket.png

Bei dem Isolierteil hat's mich zum ersten Mal aufgestellt. Eigentlich besteht dieses Teil im Original aus zwei Teilen, so hatte ich es auch angelegt, aber da hat FreeCAD gemeckert, dass es nicht zwei Objekte in einem Sketch verarbeiten kann. Sketche, so heißen die Zeichnungen, die FreeCAD benötigt. Also hab ich aus 2 Objekten eines gemacht, und schon war FreeCAD wieder friedlich.

Isolierteil.png

Und das ist so ziemlich das aufwendigste Teil. An dem oberen Lagerbock hatte ich ursprünglich so ziemlich alles falsch gemacht, was nur möglich ist. Die freundliche Hilfe eines Foristen aus Frankreich hat mich wieder auf den Pfad der Tugend geführt. Das Objekt besteht aus etwa 15 verschiedenen "Einzelteilen" und "Anweisungen". Man muss sich das in etwa so vorstellen, dass das Gesamtobjekt aus mehreren geometrischen Körpern zusammen setzt, um anschließend die überstehenden Teile abzuschneiden bzw. auszuhöhlen. Dieses Teil wäre zum Beispiel geeignet, um durch 3D-Druck hergestellt werden zu können.

oberer Lagerbock.png

Das Lüfterrad zur Eigenbelüftung war ein Schmankerl für mich. Das sind so ziemlich alle Techniken vereinigt, die ich bisher erlernt habe. Aus wieviel Teilen mag das Lüfterrad wohl bestehen? Ich habr ingesamt 7 Arbeitsschritte benötigt.

Lüfterrad.png

Ja und das ist der Abschluss der gesamten Übung. Unter dieser Haube verbirgt sich, wenn aufgesetzt der obere Lagerbock und die Wicklungsanschlüsse. Als wesentliche Funktion obliegt der Haube die Zwangsführung der Eigenbelüftung.

Lüfterhaube.png

Schade, ich habe gedacht, ich könnte die FreeCAD-Dateien hier auch einstellen. Geht aber nicht so einfach. Ich werde im nächsten Beitrag einen Link einfügen, dann kann sich, wer sich dafür interessiert, die Dateien als ZIP aus einer Dropbox herunterladen.

Ein Nachwort sei mir noch gestattet. Aus den vorliegenden Modellen lassen sich selbstverständlich maßstabsgetreue 2D-Werkstattzeichnung erstellen. Soweit es sinnvoll ist, können die Modelle auch exportiert werden, um 3D-Drucke herzustellen.

Wer nach der Bedeutung der kleinen schwarzen Punkte fragt? Ich hoffe ich finden den Schalter, um sie bei Screenshots abstellen zu können. Die Punkte sind quasi, die Griffe zum Anfassen, wenn man in den Modellen agiert.

Viel Spaß beim Betrachten - Fortsetzung folgt.

EDIT
Hier können die Dateien abgerufen werden
Turbine_FreeCAD.zip
 
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ww-robinie
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Sehr löblich, vor allem aber eine ausgezeichnete Leistung das in so kurzer Zeit zu lernen!

Was ich loswerden möchte:
Viele OS-Gegner behaupten ja, man müsste selber Entwickler sein, um Dinge beim Projekt nachzuvollziehen und aktiv mitarbeiten zu können.
Dem ist nicht so und ich möchte meine neuste Erfahrung bei arduino-ide teilen:
Entwickler suchen normale Tester!
Dir gefällt was an der Software nicht? Die wollen das von dir hören. Und das wird auch umgesetzt.
Dir passt etwas im Arbeitsfluss nicht, oder du hast einen Fehler gefunden? Die beheben das für dich. Entwicklern fehlt meistens die Nutzerperspektive. Und die ist extrem wertvoll. Ihr seid wertvoll!
Ihr seid zu abhängig von Autodesk und Windows und wollt euch in der Zukunft absichern?
Probiert FreeCAD aus!
Etwas gefällt euch da nicht?
Teilt eure Erfahrung mit den Entwicklern. Der Nutzer formt das Produkt!
Ich hatte damals, als ich FreeCAD ausprobierte, Probleme mit der Mausselektion. Ich dachte mir "Was soll der ...? Nichtmal sowas einfaches geht?".
Die wussten einfach nicht, dass es das Problem gibt. Die Nutzerbasis war so speziell, die haben alles über Hotkeys gemacht.
Nach zwei Monaten war der Fehler behoben. Das ist jetzt schon ein paar Jahre her. OS-Software und als professioneller Entwickler durch Beiträge bei sowas sein Portfolio aufzurüsten sind mittlerweile hoch beliebt.
 

Batucada

ww-robinie
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.......Ich hatte damals, als ich FreeCAD ausprobierte, Probleme mit der Mausselektion. Ich dachte mir "Was soll der ...? Nichtmal sowas einfaches geht?".
Die wussten einfach nicht, dass es das Problem gibt. Die Nutzerbasis war so speziell, die haben alles über Hotkeys gemacht.
Nach zwei Monaten war der Fehler behoben. Das ist jetzt schon ein paar Jahre her. OS-Software und als professioneller Entwickler durch Beiträge bei sowas sein Portfolio aufzurüsten sind mittlerweile hoch beliebt.
Naja, was die Maus angeht, ich hätte da sicher auch ein paar Wünsche.

Ich arbeite seit Jahren mit der Magic-Mouse von Apple - es gibt zwar in FreeCAD die Einstellung auf Gesture, das kommt den Möglichkeiten der Magic-Mouse schon sehr nahe. Auf der anderen Seite muss man bedenken, dass es ein Cross-Platform-Projekt ist, ich weiß nicht, ob es auf Windows oder Linux ähnliche Maus-Varianten gibt. Dazu kommen noch die grundzätzlichen Varianten, und, und, und...

Was ich mir wünschen würde, wären mehr Gedanken zur intuitiven Bedienung, ein Beispiel: man zeichnet im Sketcher einen Kreis, dann wird die rechte Maustaste drückt, was sollte dann möglich sein? Zumindest sollte ein Kontext-Menü mit einem Angebot aufpoppen, den Radius etc eingeben zu können. Die Entwickler sollten sich mal ein Beispiel an Photoshop nehmen. Man könnte aber viel Wünsche haben.

Es scheint aber ein Problem darin zu liegen, dass man sich auf die Cross-Library von Qt festgelegt hat - Qt hat aber selbst noch viele Bugs in der Library, ich habe unlängst - kann ja noch nicht lange her sein :emoji_wink: - zwei Bugs aufgedeckt... Ein weiteres Problem bei Qt liegt darin, dass niemand dort die GUI-Guidelines von Apple gelesen hat. Was für Apple gültig ist, kann für Windows oder Linux nicht schaden. Wenn es um die Performance oder um technische Hintergründe geht, wie ein GUI auf Benutzeranforderung reagieren soll, dann darf propietäres OS-Verhalten keine Rolle spielen.
 

Batucada

ww-robinie
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Und das hier ist der letzte Schritt:
Komplett mit Haube.png

eine weitere Ansicht, aber ohne Lüfterhaube
Komplett aber ohne Haube.png

Und zu guter Letzt die Turbine in natura
DSC_7016fb.jpg

Sicher hätte ich noch mehr "malen" können. Es geht zwar um Detailtreue, die ist wichtig, wenn man solche Modelle funktional verwenden will. Für mich war es eine gescheite Übung, sich ins Thema einzuarbeiten. Und mir soll keiner sagen, das wäre zu hoch für die alten "Grufties", bin schließlich schon 11 Jahre in Rente - nicht vorgezogen.

Jetzt werde ich mich mal daran machen, mein nächstes Projekt vorzubereiten. Das hat was mit dieser Turbine zu tun.

Ich hoffe ich kann einigen Usern Mut machen, in FreeCAD einzusteigen.
 

Helibob

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…bin schließlich schon 11 Jahre in Rente…
Respekt - gehe mal davon aus, dass du nicht bereits mit 30 Jahren in Rente gehen durftest :emoji_stuck_out_tongue_winking_eye:.
Du legst ja ganz schon ein Tempo vor - da kann ich aktuell nicht mithalten, werde aber versuchen wenigstens immer etwas mitzulesen. ^^also bitte immer schön weitermachen mit dem Thread, er kommt gut an.

MMn wäre es evtl. noch sinnvoll - in der Hoffnung, dass uns der Thread länger erhalten bleibt, bzw. auch lebt - dass man die jeweils verwendete FreeCAD Version etwas mit notiert.

Gruß Matze
 

Batucada

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Respekt - gehe mal davon aus, dass du nicht bereits mit 30 Jahren in Rente gehen durftest :emoji_stuck_out_tongue_winking_eye:.
Ich gehöre zu der Gruppe, die noch mit 64 gehen durften....
Du legst ja ganz schon ein Tempo vor - da kann ich aktuell nicht mithalten, werde aber versuchen wenigstens immer etwas mitzulesen. ^^also bitte immer schön weitermachen mit dem Thread, er kommt gut an.
Danke für die Blumen
MMn wäre es evtl. noch sinnvoll - in der Hoffnung, dass uns der Thread länger erhalten bleibt, bzw. auch lebt - dass man die jeweils verwendete FreeCAD Version etwas mit notiert.
Ich verwende die neueste Version FreeCAD 0.20
Bildschirmfoto 2022-08-20 um 09.06.57.png
Als Bildschirm verwende ich einen 4K-TV-Monitor mit 40 Zoll, eingestellt ist der auf 1920 x 1080. Wer gute Augen hat, der kann dann sicher das volle Potential nutzen. Von kleineren Bildschirmen würde ich abraten, das ist eher vorzugsweise ein Job für eine Desktop-Ausstattung.
 

Batucada

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Alle Achtung, das ist schon ziemlich gut.
Verrätst Du uns noch aus welcher Quelle die Videos waren ? Ein Youtuber oder von FreeCAD selber ?
Ich bin auch hin und her gerissen, ob ich mich eher in F360 oder FreeCAD verbeißen soll.
FreeCAD ist ja eher eine Gemeinschaft, in der wohlmöglich auch Youtuber zuhause sind.
Gestartet habe ich mit freecad 0.19 grundkurs #1
Den Unterschied von Version 0.19 zu 0.20 kann man noch gut verkraften. Ich habe die Grundkurse in der Version 0.20 bewusst ausgeklammert, weil hier mehr auf die Unterschiede zur Vorgängerversion eingegangen wird. Florian Stolz scheint ein guter Coach zu sein.

Eine weitere Empfehlung kann ich noch für den Dänen Mads Leth Danielsen aussprechen der sich mit Assembly 4 Workbench bei mir einen guten Ruf verdient hat.

Ich habe FreeCAD den Vorzug vor F360 gegeben. Ich habe die Nase gestrichen voll von Firmen, die wegen ihrer Markt-technischen Strategien ständig ihre Software ver(schlimm)bessern. Ich hab' jetzt auf meinem Mac ein VM mit Mojave laufen, damit ich mir kein neues Photoshop kaufen muss... FreeCAD wird auch noch in ein paar Jahren laufen, wenn sich F360 schon in anderen Sphären bewegt, die für normale User unerschwinglich sein werden.
 

Batucada

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Ich hab' natürlich an meinem Übungsprojekt weiter gewerkelt.

Bildschirmfoto 2022-08-20 um 09.42.13.png

Ich hab' natürlich an meiner Übungsstaubsaugerturbine weiter gebastelt. Zunächst war es so, dass ich für jedes Bauteil ein eigenes Dokument mit einem eigenen Body erstellt habe, das wird auch weiterhin so erfolgen. Mit einem kleinen Unterschied. Die Vorläufer-Dokumente waren noch mit Elementen aus der Assembly 4 WB (Work Bench) hergestellt. Das hatte ich noch unter dem Eindruck getan, ich müsste soviel wie nötig vorbereiten, um den Zusammenbau mit der Assembly 4 WB betreiben zu können. Dem ist nicht so.

Ich habe das Übungsmuster noch ein weiteres Mal überarbeitet. Zunächst in einzelnen Teilen und später zusammen gefügt. Das hat meinen Blick für die Notwendigkeiten verändert. Speziell bei diesem Übungsstück der Staubsaugerturbine, wird eine Assembly WB nicht benötigt, da alle signifikanten Teile der Turbine konzentrisch auf die Z-Achse aufgefädelt werden. Die müssen noch nicht einmal der Reihe nach aufgefädelt werden, aber aus Gründen der Übersichtlichkeit ergibt sich das von selbst.

Ich hatte dann diesen Teil meiner Übungen auch gleich zweimal starten dürfen. Ich wollte die Teile so ineinander fügen, dass bei der Änderung eines Maßes in globaler Z-Richtung am Ende ein gültiges Gesamtmaß in globaler Z-Richtung ermittelt werden kann. Meine erste Vorgangsweise, das Niveau der einzelnen Bauteile schon auf der Body-Ebene zu bestimmen war viel zu unsicher.

Tree+kleiner.png

Ich habe den Versuch ein zweites Mal gestartet, in dem ich einen Dummy-Body eingeführt habe, der mit einem Sketch ein Kataster führt. Das Kataster dient zu nichts anderem, als die maßlichen Beziehungen der Bauteile untereinander bekannt zu machen. Jedes einzelne Bauteil wird für sich so konstruiert, dass in der XZ-Ebene der Bezugspunkt zum Vorgängerbauteil bei Null auf der lokalen Z-Achse liegt. Der Bezugspunkt zum Nachfolgebauteil liegt dann irgendwo bei einem positiven Wert auf der lokalen Z-Achse, dieser Bezugspunkt wird durch Vergabe eines Namens für das Constraints eingetragen, beim Einfügen eines Body in das gemeinsame Projekt wird im Kataster ein symbolisches Objekt erzeugt, dessen lokale Z-Größe durch Wert des entsprechenden Contraints bestimmt wird. Durch Addition dieser Werte ergibt sich automatisch der Bezugspunkt, der beim Body des nächsten Bauteils in Z-Richtung verlinkt wird.

Dummy+kleiner.png

Zur Erläuterung:
Die weißen Maße sind die Maße, die mir aus den einzelen Bodies geliefert werden, sie werden also nicht auf diesem Sketch erzeugt. Mit dem weißen Maß liefert ein Vorgängerbauteil den Bezugspunkt, auf den sich ein Nachfolgebauteil beziehen kann, das kann zum Beispiel eine Höhe eine Blechpaketes des Motors sein. Weil mit den weißen Maßen das System schon voll erfüllt ist (fully constrained), dürfen keine weiteren Angaben gemacht werden, es sei denn, diese Maße sind Referenzmaße, die nicht nur farblich blau, sondern im System auch als solche gekennzeichnet sind. Die blauen Maße geben somit den Bezugspunkt für das nächste Bauteil an. Würde ein Bauteil geändert werden, so ändert sich damit zum Beispiel dessen Höhe. Diese Änderung würde im System automatisch publik gemacht und man muss keine weiteren Maße ändern.

Ok, das ist gut für konzentrische Schachtelung. Das System dürfte sich aber auch 3-dimensionale Abhängigkeiten anwenden lassen. Schauen wir mal, wie's weiter geht.

Ach ja, die FreeCAD-Datei nach auch wieder via Dropbox herunter geladen werden.

EDIT
den Link in der Dropbox korrigiert.
 
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