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May

14

Erstellen von Vererbungsmodellen für die Fertigung mit Creo Parametric (Ehemals Pro/ENGINEER)

Oft stellt sich im Konstruktionsalltag mit CAD Systemen wie Creo Parametric die Frage, wie man so konstruieren kann, dass man auch bei der späteren Fertigung keine Probleme bekommt. Ein Weg ist es, dass schon während der Konstruktion Strukturen erstellt werden, die später besser in der Fertigung funktionieren. Ist dies zielführend? Sehr oft würde ich sagen nein. Konstruktion und Fertigung sollte man klar trennen. Wie also kann ich in Creo Parametric (ehemals ProE) aus einer normalen Baugruppe fertigungsgerechte Modelle ableiten ohne die originale Konstruktion anfassen zu müssen? Die Antwort sind Vererbungsmodelle.

Um Ihnen dies kurz darzustellen, wählen wir eine Schweißbaugruppe. Wir alle wissen, dass wir solche Bauteile als Baugruppe konstruieren, diese aber später ein Einzelteil sind, da man sie ja nicht wieder auseinander nehmen kann ohne Flex oder Säge.

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Unser Schweißteil bzw. Schweißbaugruppe besteht aus zwei Platten: einem bearbeiteten Creo Teil, das mit der Bodenplatte verschweißt wird, und vier (4) zylindrischen Abstandshaltern, die ebenfalls mit der Bodenplatte punktgeschweißt werden. Schauen Sie auch den Creo Modellbaum im Bild oben genauer an. Der Creo Modellbaum für dieses Schweißteil ist eine flache Struktur in einer Creo Baugruppe.

Als Nächstes gehen wir davon aus, dass während der Herstellung dieser Schweißkonstruktion ein Prozess durchlaufen wird. Zuerst müssen wir die beiden Platten miteinander verschweißen. Zum anderen müssen die Stanzungen und der Durchbruch für den Zentrierausschnitt und die Positionen der zylindrischen Abstandshalter hergestellt werden. Abschließend werden die Zubehörteile mit den Platten verschweißt. Wie können wir also ein Prozessmodell für diese Schweißbaugruppe in Creo entwickeln? Sollte man Creo Funktionalitäten wie vereinfachte Darstellungen oder Familientabellen verwenden? Was ist, wenn der für die Konstruktion und Dokumentation dieses Prozesses verantwortliche Konstrukteur nicht die Rechte hat, die original Modelle zu ändern? Sollte man die original Baugruppe umstrukturieren? (siehe Abbildung 1)

Die einfache Antwort ist, wir verwenden Prozessmodelle mit einer speziell in der Creo Advanced Assembly Extension (AAX) vorhandenen Funktionalität, der sogenannten Vererbungsgeometrie bzw. Vererbungskonstruktionselemente. Nehmen wir an, das erste Creo Modell, das entwickelt werden muss, ist die Bodenplatte ohne Bearbeitung und mit einigen zusätzlichen Fasen zur Schweißnahtvorbereitung.

Um dieses Modell zu konstruieren, erzeugen wir zunächst ein neues Creo Teil.

Wir wählen anschließend Daten abrufen, Zusammenführen/Vererben. Dadurch wird das Creo Dashboard geöffnet, um dieses Feature zu definieren.

Wir wählen das Symbol für Ordner öffnen und wählen das Originalplattenteil wie unten gezeigt aus. (siehe Abbildung 2)

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Wir öffnen den Ordner oder auch den Windchill Workspace und wählen das ursprüngliche Plattenteil. Wir bauen das Modell auf Standard zusammen.

Als Nächstes wählen wir das Symbol, um die Funktion auf Vererbung umzuschalten, wie unten gezeigt. (siehe Abbildung 3)

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Durch Umschalten der Funktion auf Vererbung stehen alle Creo Konstruktionselemente (KE) des Originalmodells im neuen Modell zur Verfügung. Daher können wir alle KEs des Originalmodells im vererbten Modell unterdrücken, ohne das ursprüngliche Creo Designmodell zu beeinflussen.

Für dieses Beispiel müssen wir die Bearbeitungs-KEs unterdrücken, das wären der Ausschnitt in der Mitte und die vier (4) Senkungen, um die Platte im Ausgangszustand unseres Prozesses darzustellen.

Vervollständigen wir also die Funktion, indem wir das grüne Häkchen auf dem Dashboard anklicken. Beachten Sie, dass sich die Geometrie der Originalplatte nun im neuen Modell befindet.

Wir expandieren die Struktur mit dem Plus-Symbol neben dem Creo Vererbungs-Feature im Modellbaum, um die ursprünglichen Features wie unten gezeigt anzuzeigen.

Mit diesen nun angezeigten Creo KEs können die Bearbeitung-KEs ausgewählt und unterdrückt werden, ohne das ursprüngliche Konstruktionsmodell zu beeinflussen. Beachten Sie das Bild unten, das den Creo Modellbaum mit den Bearbeitung-KEs und der daraus resultierenden Geometrie zeigt. (siehe Abbildung 4)

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Der letzte Schritt zur Erstellung dieses Prozessmodells besteht darin, die Kantenvorbereitung für die Schweißnaht hinzuzufügen. Dies kann z.B. mit den Standardfunktionen von Creo Parametric erfolgen; auch dies erfolgt wieder, ohne dass wir das ursprüngliche Designmodell beeinflussen. Im Bild unten wurde eine einfache Fase hinzugefügt, um die Kantenvorbereitung zu zeigen. (siehe Abbildung 5)

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Das Creo Prozess-Modell ist nun vollständig und bleibt voll assoziativ zum ursprünglichen Creo Entwurfsmodell.

Dieselben Schritte können wiederholt werden, um mehrere Prozessschritten darzustellen. Außerdem können mehrere Creo Vererbungsfeatures verwendet werden, um Geometrie- und KE-Formationen von weiteren Teilen zu vererben. Ich zeige Ihnen kurz ein weiteres Beispiel eines Prozessmodells für den nächsten Fertigungsschritt unserer Schweißkonstruktion. Beachten Sie den Creo Modellbaum im folgenden Beispiel. Die Bearbeitungs-KEs in der ersten Platte wurden unterdrückt. Außerdem wurde eine Fase hinzugefügt, um das zusätzliche Material, das durch die Schweißnaht hinzugefügt wurde, darzustellen. (siehe Abbildung 6)

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Ein einziger Nachteil bleibt jedoch bei diesem Prozess, und zwar, dass die Teile während der Erstellung des Zusammenführungs-/Vererbungs-Features neu zusammengebaut werden müssen. Auch mit diesem kleinen Nachteil hat dieses Verfahren trotzdem immer noch viele Vorteile.

Nachfolgend ein Beispiel für Schritt 3. Beachten Sie, dass für dieses Beispiel das vererbte Creo Modell aus Prozessschritt 2 verwendet wurde, um das Modell für Schritt 3 zu erstellen. Diese verschachtelte, vererbte Struktur erlaubt es uns, die KEs der Originalplatte anzuzeigen und die Bearbeitungs-KEs wiederherzustellen. Des Weiteren können Bemaßungen zu diesem Prozessmodell hinzugefügt werden, um die erforderlichen Dimensionen und Toleranzen anzuzeigen. Beachten Sie, dass die Bemaßungen die Bearbeitungsvorbereitungen der zweiten Platte positionieren. Dies ist ein anderes Bemaßungsschema als das, was für das ursprüngliche Konstruktionsmodell verwendet wurde. (siehe Abbildung 7).

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Der letzte Schritt könnte auf ähnliche Weise erstellt werden. Beachten Sie, dass die Bemaßungen aus dem Modell von Schritt 3 übernommen werden. (Ref. Abb. 8)

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Schließlich können die neuen Teile in einer Baugruppe zusammengefasst werden, um die Prozessreihenfolge darzustellen. (siehe Abbildung 9)

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Dies ist nur eine von vielen Techniken, die in Creo Parametric zur Verfügung stehen, um eine Struktur zu zerlegen und die Fertigung in Prozessmodellen darzustellen. Es hat den Vorteil, dass keine Creo Familientabellen oder Creo Baugruppenfunktionen verwendet werden, die dazu führen könnten, dass sich Teile beim Abruf regenerieren. Außerdem kann so ein Konstrukteur eine separate Fertigungsstruktur aufbauen, ohne dass der Konstrukteur der originalen Konstruktionsbaugruppe entsprechend der Fertigungsreihenfolge umstrukturieren oder anpassen muss.

Diese Technik funktioniert auch in einer Umgebung mit PTC Windchill MPM Link. PTC Windchill MPM Link ermöglicht die Umwandlung einer Engineering-Stückliste oder E-BOM in eine Fertigungsstückliste oder M-BOM. Sobald diese Transformation entwickelt wurde, können diese neuen CAD-Modelle mit nachgeschalteten Windchill-Teilen verknüpft werden, die mit Windchill MPM Link erstellt wurden. Hier werden die Vorteile, die Creo Parametric in Verbindung mit Windchill gegenüber anderen CAD Systemen wie SolidWorks oder Inventor hat, sehr schnell sichtbar.

Dieser Blogpost ist eher prozessorientiert. Nichtsdestotrotz ist es ein sehr interessantes Thema, das Fertigung und Konstruktion einfacher gestaltet. Die hier grob gezeigte Methodik lässt sich auch auf die Drehindustrie anwenden. Gerade wenn es darum geht den Zusammenhang zwischen Rohteil und Fertigteil herzustellen, ohne dass die Modelle sich gegenseitig beeinflussen.

Auch dazu habe ich ein kurzes Beispiel.

Im Walzenbau wird der reine Körper der Walzen oft aus einem Rohr erstellt. Wir können also die „fertige“ Walze erst einmal als Baugruppe erstellen. Die Struktur ist auch hier wie im obigen Beispiel. (siehe Abbildung 10)

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Wir möchten nun also ein Modell, welches das Rohteil darstellt, erstellen. Wir gehen hier vor wie im obigen Beispiel und erstellen ein neues Creo Teil mit dem Namen Rohteil. Wir vererben den fertigen Walzenkörper mit Hilfe des Vererbungskonstruktionselements aus der Creo Advanced Assembly Extension (AAX) und bilden das Rohteil als reines Aufmaß ab. In unserem Beispiel ist hier ein Aufmaß von 5mm verwendet worden. (siehe Abbildung 11)

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Dieses Aufmaß kann z.B. auf als fixer Parameter eingetragen werden so dass er einfach gesteuert werden kann. In unserem Beispiel ist der Parameter „ROH“ einfach direkt in Beziehung zu „d14“ gesetzt worden.

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Auf gleiche Art und Weise könnten wir hier auch die Rohteillänge für den Walzenkörper steuern.

Die hier gezeigte Walze ist ebenfalls eine Creo Schweißbaugruppe und kann genau wie unser Beispiel oben für die Fertigung entsprechend aufbereitet werden. Man kann sogar so weit gehen, dass man solche Creo Baugruppen als Vorlagen anlegt und entsprechend nur noch über Parameter steuert, inkl. der Fertigungszeichnungen und Kundenzeichnung. Hier kann auch unser hauseigenes Konfigurator Produkt PDS Creo Configurator zum Einsatz kommen. Vorteil ist z.B. das schon der Vertrieb alle nötigen Parameter liefern kann um so einen minimalen Konstruktionsaufwand mit wiederkehrenden, aber minimal anderen Produkten zu haben. Die entsprechenden Parameter müssen nur geladen werden und der Konstrukteur ist fertig.

Warum probieren Sie Vererbungsmodelle nicht gleich einmal selbst aus und überzeugen sich selbst von den Vorteilen von PTC Creo Parametric (ProENGINEER)? Habe Sie noch kein Creo Parametric? Sprechen Sie uns einfach an oder vereinbaren einen Demo-Termin mit uns. Wir führen Ihnen unsere Beispiele auch gern live vor und optimieren Ihren internen Konstruktionsprozess.

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