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- Herausgeber: MITP
- Kategorie: Wissenschaft und neue Technologien
- Serie: mitp Professional
- Sprache: Deutsch
- 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.
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Seitenzahl: 197
Veröffentlichungsjahr: 2023
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Detlef Ridder
FreeCAD
3D-Modellierung für Mechanik und Architektur
Der umfassende Praxiseinstieg
Impressum
Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.d-nb.de abrufbar.
ISBN 978-3-7475-0798-8 1. Auflage 2024
www.mitp.de E-Mail: [email protected] Telefon: +49 7953 / 7189 - 079 Telefax: +49 7953 / 7189 - 082
© 2024 mitp Verlags GmbH & Co. KG
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Lektorat: Janina Vervost Sprachkorrektorat: Petra Heubach-Erdmann Covergestaltung: Christian Kalkert Bildnachweis: © Yurii Andreichyn, Uladzimir, Mlke / stock.adobe.com Satz: III-satz, Kiel, www.drei-satz.deelectronic publication: III-satz, Kiel, www.drei-satz.de
Einleitung
Das Programm FreeCAD ist ein freies CAD-Programm, das ohne eine Lizenzgebühr genutzt werden darf. FreeCAD ist unter den Bedingungen der GNU Lesser General Public License 2 (LGPL 2) lizenziert, verwendet aber auch externe Bibliotheken, die ihre eigenen Lizenzbedingungen haben können. Es ist in vielen Sprachen und für die Betriebssysteme Windows, macOS und Linux verfügbar.
Das CAD-Projekt FreeCAD wurde 2001 gestartet und befindet sich in einem kontinuierlichen Entwicklungsprozess. Zur Drucklegung des Buches ist die Version 0.21.1 aktuell. Ungefähr jährlich erscheinen überarbeitete Versionen mit kleinen Optimierungen im engeren Zeitraster. Die aktuelle Version wurde im August 2023 bereitgestellt und unterscheidet sich von der Vorgängerversion bereits äußerlich durch die Übersetzung der Befehlsaufrufe ins Deutsche. Die dynamische Weiterentwicklung der Software wird darüber hinaus dazu führen, dass es auch innerhalb eines »Jahrgangs« kleine Abweichungen in den hier beschriebenen Befehlsabläufen geben kann.
Da die Sprache für IT-Entwicklungen schon von den Programmiersystemen her das Englische ist, finden sich im Programm dennoch viele englische Begriffe, typischerweise bei den Objekt-Eigenschaften. Ein Glossar im Anhang soll hierbei zu mehr Verständnis helfen. Doch die Hilfetexte zu den Begriffen erscheinen im Programm schon größtenteils in deutscher Übersetzung.
Die Entwickler des Programmsystems regen Sie zur aktiven Mitarbeit an, indem Sie Fehler melden, bei der Übersetzung der Dokumentation helfen oder auch Programmteile mit Python oder C++ codieren. Auch finanzielle Hilfe in Form von Spenden ist natürlich willkommen.
Die Zielsetzung des Programms ist die Verwirklichung von realistischen dreidimensionalen Modellen für verschiedenste Anwendungsbereiche. Es beginnt mit zweidimensionalen Skizzen, die über Parameter variiert werden können und benutzerdefinierten geometrischen Abhängigkeiten unterliegen. Daraus werden mit einer Vielzahl von Modellierungswerkzeugen dreidimensionale Objekte erstellt. Die modellierten Volumina sind ihrerseits Ausgangspunkt für die Ableitung von technischen Zeichnungen, von Daten für den 3D-Druck, von Steuerdaten für Werkzeugmaschinen, von Modellen zur Analyse für Festigkeitsberechnungen und viele weitere Auswertungen. Für diese vielen Anwendungen gibt es nicht nur mehrere Programmmodule, sondern auch zahlreiche Zusatzpakete, die auch Sonderfälle abdecken.
Betrachtet man den Umfang des Programms mit seinen zahlreichen Zusatzapplikationen, so kann dieses Buch nur als Einstieg in die Arbeit mit diesem CAD-System dienen. Es soll Sie über die ersten Schritte zur Nutzung der Funktionen zu Ihren ersten nützlichen CAD-Modellen hinführen.
Zu vielen wichtigen Funktionen werden kleine Beispiele zur Anwendung gegeben, um Sie mit der Vorgehensweise dieses Programmsystems vertraut zu machen. Es werden hier nicht nur Beispiele im Bereich der Mechanik, sondern auch der Architektur demonstriert. Die Bedienung des Programms lässt verschiedenste Vorgehensweisen zu und ist vielleicht deshalb gerade für Anwender, die andere Software-Philosophien gewohnt sind, am Anfang etwas komplex und gewöhnungsbedürftig. Zu diesem Gewöhnungsprozess sollen die kleinen Beispiele aus diesem Buch einen Beitrag leisten.
Oktober 2023Detlef Ridder
Kapitel 1: Erste Schritte und Installation
Das Programm FreeCAD wird auf der Website des Herstellers als »parametrischer 3D-Modellierer« vorgestellt. Das bedeutet, dass Ihre Konstruktionen aus dreidimensionalen Volumenkörpern zusammengefügt werden. Zwar beginnt die Konstruktion oft mit einer oder mehreren zweidimensionalen Skizzen verschiedener Ansichten, aber Sie können auch mit vordefinierten Volumenkörpern starten, die dann volumenmäßig kombiniert werden. Letzteres ist das typische Vorgehen bei Architekturkonstruktionen. Die einzelnen Komponenten werden in ihren Abmessungen über Parameter bestimmt. Das bedeutet, dass Sie auch nachträglich noch durch Ändern dieser Parameter die Bauteile umgestalten und Varianten erzeugen können. Daneben können Sie natürlich immer auch zweidimensionale Konstruktionen vornehmen bzw. die zweidimensionalen Zeichnungsansichten von 3D-Konstruktionen ableiten und bemaßen.
In diesem einleitenden Kapitel wird zunächst Download und Installation des Programms beschrieben und dann ein kurzer Überblick über Funktionsumfang und Bedienung gegeben. Die Vertiefung zur Benutzeroberfläche, einzelne Bedienelemente und eine systematische Einführung in die Konstruktionsweise mit FreeCAD folgen in den nachfolgenden Kapiteln.
1.1 Was kann man von einem »freien« (kostenlosen) CAD-Programm erwarten?
Die Entwicklung freier Programme wie FreeCAD geschieht typischerweise in größeren Entwicklergruppen und wird auch durch Kommunikation mit interessierten Anwendern (Communities) stark beeinflusst. Diese Vorgehensweise führt dazu, dass nicht immer ein großes einheitliches Konzept zur Planung der Entwicklung vorliegt, hat aber andererseits den Vorteil, dass Neuerungen und Highlights sehr schnell in die Weiterentwicklung einfließen können.
Die Benutzeroberfläche eines solchen Programms wird nicht so stark nach einer bestimmten einheitlichen Bedienerführung geformt sein, wie man es vielleicht von Programmen der großen Konzerne gewöhnt ist. Mit anderen Worten, es ist etwas mühsamer, ein solches Programm optimal zu nutzen. Ausgeglichen wird das aber dadurch, dass man darin immer wieder echte Diamanten finden wird, Funktionen, die nicht in den Bedienoberflächen der großen Hersteller des CAD-Mainstreams vorkommen. Die Beschäftigung mit einem freien CAD-Programm ist deshalb auch schon für Standardaufgaben intensiver nötig und von Überraschungen flankiert.
Da die Softwareentwickler gewöhnt sind, in der Programmiersprache weitestgehend mit englischen Begriffen umzugehen, spiegelt sich das auch in der deutschen Benutzeroberfläche wider. Es ist nicht zu erwarten, dass jeder Begriff aus dem Englischen übersetzt bzw. treffend übersetzt wird. Der Benutzer sollte also etwas vertraut mit englischen Begriffen sein. Ich werde mich bemühen, die auftretenden englischen Begriffe in diesem Buch in Klammern zu übersetzen.
Wie bei freier Software üblich, wird auch FreeCAD für die Betriebssysteme Windows, Mac und Linux angeboten, allerdings nur für 64-Bit-Systeme.
FreeCAD wird ständig dynamisch weiterentwickelt und regelmäßig aktualisiert. So sind seit Start der Version 0.20.0 im August 2022 neue Versionen 0.20.1 und 0.20.2 (letzte im Januar 2023) mit kleinen Erweiterungen und Verbesserungen im Funktionsumfang erschienen, bisher also etwa alle 3 Monate.
1.2 Großer Funktionsumfang durch Zusatzpakete
Wie ist eine so umfangreiche kostenfreie Software möglich? FreeCAD kann so viele Themenbereiche abdecken, weil es auf verschiedene andere freie Software zurückgreift. Dann braucht FreeCAD nur ein passendes Interface zu konstruieren, das die Dateien für fremde Software anpasst. Deshalb werden Sie in vielen Situationen aufgefordert, Zusatzpakete zu laden oder andere freie Software dazu zu installieren.
Ein Beispiel ist der Zusammenbau von Baugruppen. Dafür muss ein Zusatzpaket installiert werden. Diese Installationen geschehen immer durch das Menü Werkzeuge|Addon-Manager und laufen auf allen Betriebssystemen problemlos.
Das Spreadsheet-Modul verwendet freie Datenbanksoftware aus Open Office.
Der Architektur-Bereich Arch ist größtenteils ersetzt worden durch das umfangreichere Zusatzpaket BIM, das sich stark an den offen verfügbaren Architektur-Modellen des IFC-Standards orientiert.
Zur Verwaltung all dieser Zusatzpakete gibt es das Menü Werkzeuge|Addon-Manager. Hierüber erreichen Sie eine riesige Menge von Zusatzpaketen (Abbildung 1.1), meist in Form zusätzlicher Arbeitsbereiche. Der Umfang ist beeindruckend: Circa 80 meist umfangreiche Arbeitsbereiche werden von verschiedenen Entwicklern angeboten, 200 weitere Makros für spezielle Teilaufgaben wie beispielsweise die Realisierung bestimmter mathematischer Kurven sowie 5 Einstellungspakete meist die Farbgebung betreffend. Die Themen der zusätzlichen Arbeitsbereiche sind vielfältig und gehen von speziellen Verfahren wie Blechbearbeitung oder Flugzeugkonstruktionen bis zum 3D-Druck. Bei den Makros geht es oft um besondere geometrische Kurven oder Flächen zur Ergänzung der Standard-Funktionen.
Abb. 1.1: Der Addon-Manager mit seinen zahlreichen Zusatzpaketen.
1.3 Download und Installation (Windows, macOS, Linux)
In diesem Abschnitt wird zunächst Download und Installation des Programms für die verschiedenen Betriebssysteme kurz beschrieben.
Abb. 1.2: Themen zu FreeCAD im Internet
Bei der Suche nach FreeCAD im Internet finden Sie nicht nur schnell die nötigen Adressen zum Download der Software, sondern interessante Dokumentation dazu.
Unmittelbar auf der FreeCAD-Website (https://www.freecadweb.org/) finden Sie die Download-Optionen für die 64-Bit-Betriebssysteme Windows, Mac und Linux. Etwas darunter gibt es auch weitere Links zu Zusatzinformationen oder zur Beteiligung an Entwicklungsarbeiten. Sie können hier auch den Quellcode für Eigenentwicklungen herunterladen. Da es sich um freie Software handelt, dürfen Sie aber mit eigenen Weiterentwicklungen der Software keinen kommerziellen Vertrieb anstreben.
Für die Nutzung von FreeCAD für eigene Konstruktionen heißt es auf der Webseite:
»Professionelle Nutzer
FreeCAD kann frei für jede Art von Zweck genutzt werden, sei es privat, kommerziell oder institutionell. Jede Version von FreeCAD kann in jeder Anzahl überall eingesetzt und installiert werden. Sie können FreeCAD auch ohne Einschränkung ändern oder an Ihre eigenen Zwecke anpassen. Allerdings können Sie die FreeCAD-Entwickler nicht für mögliche Schäden oder geschäftliche Verluste durch die Nutzung von FreeCAD haftbar machen.«
Vergessen Sie nicht, vor dem Download die benötigte Sprachversion oben rechts in Startfenster zu wählen.
Abb. 1.3: Download der Versionen für verschiedene Betriebssysteme
Abb. 1.4: Hier können Sie unter Dokumentation mehr erfahren, unter Mitwirken bei der Entwicklung mitarbeiten oder spenden und auch ganz unten den Quellcode herunterladen.
1.3.1 Windows
Die Windows-Version kann schon ab Windows 7 eingesetzt werden. Näheres zur Windows-Installation finden Sie auf der Wiki-Seite: https://wiki.freecad.org/Installing_on_Windows. Beim normalen Windows-Download wird der FreeCAD-Installer mit ca. 450 MB ins Download-Verzeichnis geladen. Nach Doppelklick darauf startet die Installation. Wenn Sie mit Administratorrechten angemeldet sind, können Sie per Dialog entscheiden, ob FreeCAD für alle Benutzer verfügbar sein soll oder nur für Sie.
Zur Drucklegung dieses Buches lautet die aktuelle Version 0.20.2. Die letzte große Versionsänderung gab es im August 2022 von Version 0.19.x auf 0.20.0. Die Umstellung brachte insbesondere noch mehr Übersetzungen von Befehlsnamen ins Deutsche und Verkürzungen anstelle umständlicher Befehlsbeschreibungen.
Abb. 1.5: Download des FreeCAD-Installers für Windows
Abb. 1.6: Installation von FreeCAD unter Windows mit Administratorrechten
1.3.2 macOS
Der Download beim Mac läuft genauso problemlos wie unter Windows, nur sollten Sie die Versionsbeschränkungen auf Mac OS X 10.12 Sierra und neuer für die aktuelle FreeCAD-Version beachten. Ist Ihr Betriebssystem älter, müssen Sie sich etwas mühsamer eine ältere Version von FreeCAD heraussuchen.
Abb. 1.7: Ein Ort für den FreeCAD-Download
Abb. 1.8: Download für Mac ab OS X 10.12 Sierra
Abb. 1.9: Heruntergeladenes Speicher-Image
Nach dem Download müssen Sie mit Administratorrechten das heruntergeladene Disk-Image per Rechtsklick mit dem diskmounter öffnen.
Abb. 1.10: Mounten der Image-Datei mit Administratorrechten
Starten Sie das nun gemountete Programm mit Rechtsklick und aktivieren Sie dann nach der Warnmeldung die Option Öffnen.
Abb. 1.11: Programm trotz Warnung ausführen
1.3.3 Linux
Unter Suse-Linux können Sie FreeCAD problemlos herunterladen. Sie müssen das geladene Disk-Image aber zur ausführbaren Datei erklären. Dazu gehen Sie nach Rechtsklick auf das Image in die Eigenschaften und aktivieren dort unter Berechtigungen die Option Ausführbar (siehe Abbildung 1.12).
Unter Ubuntu und verwandten Linux-Systemen können Sie FreeCAD unter den Software-Paketen finden, die als sogenannte Repositories zur Verfügung gestellt werden. Dann genügt es, über die Schaltfläche Ubuntu-Software die Programmauswahl zu aktivieren (siehe Abbildung 1.13). Im Dialogfenster wählen Sie den Reiter Erkunden und scrollen herunter auf Wissenschaft. Dort finden Sie FreeCAD, das Sie anklicken und wo Sie im neuen Dialogfenster die grüne Schaltfläche Installieren anklicken. Nach einigen Minuten ist FreeCAD unter Ihren Anwendungen zu finden und startet nach einem Klick mit dem üblichen Start-Bild und der aktuellen Benutzeroberfläche.
Abb. 1.12: Das Application-Image nach dem Download über die Eigenschaften als ausführbare Datei aktivieren ,
Abb. 1.13: FreeCAD unter Ubuntu installieren und starten
1.4 Umgang mit FreeCAD
FreeCAD stellt einen sehr großen Befehlsumfang zur Verfügung, der in einzelne Werkzeugkästen gruppiert ist. Um aus diesen Werkzeugkästen diejenigen zu finden, die für eine bestimmte Aufgabenstellung am nützlichsten sind, wurden Arbeitsbereiche festgelegt, die ganz bestimmte dieser Werkzeugkästen umfassen. Darüber kann für eine bestimmte Aufgabe zunächst der Arbeitsbereich ausgesucht werden, damit die dafür nützlichen Werkzeugkästen verfügbar sind.
Abb. 1.14: Wahl des Arbeitsbereichs Part Design für ein Mechanik-Projekt
So kann ein Projekt aus dem Bereich der mechanischen Konstruktion beispielsweise mit dem Arbeitsbereich Part Design (Bauteil-Entwurf) beginnen. Damit werden zuerst die Koordinatenausrichtung und später der Volumenkörper des Bauteils bestimmt. Zwischendurch können mit dem Arbeitsbereich Sketcher (Skizzierer) die grundlegende(n) 2D-Skizze(n) erstellt werden. Am Schluss werden die Unterlagen der Konstruktionszeichnung mit dem Arbeitsbereich TechDraw (Technisch zeichnen) erstellt. Wie Sie sehen, sind einige der Werkzeugkästen in den Arbeitsbereichen identisch, andere sind sehr spezifisch. Erläuterungen zu den Werkzeugkästen finden Sie in den nachfolgenden Kapiteln.
Abb. 1.15: Arbeitsbereiche Part Design, Sketcher und TechDraw für ein Mechanik-Projekt
1.5 Die FreeCAD-Benutzeroberfläche
Abb. 1.16: FreeCAD-Benutzeroberfläche
Wichtig
Zwischen den Menüs und den Werkzeugkästen gibt es Überschneidungen bezüglich der Befehlsaufrufe. In der Regel werden Sie die Icons der Werkzeugkästen benutzen, aber einige der selteneren Funktionen finden Sie nur in den Menüs.
Der Bereich Combo-Ansicht (Abbildung 1.16 links) enthält vier Dialogflächen:
Modell – zeigt den Strukturbaum Ihrer Konstruktion,
Aufgaben – Dabei werden bei vielen Befehlen Dialogflächen zur Eingabe von Werten oder zur Auswahl verschiedener Optionen angeboten,
Ansicht – zeigt Eigenschaften von Elementen an, die sich in der aktuellen Ansicht auswirken, während
Daten – die spezifischen Eigenschaften des oder der gerade aktiven Elemente anzeigen und zur Änderung anbieten.
Unter der Combo-Ansicht liegt die Auswahlansicht, die bei einer Auswahl die Bezeichnungen der gewählten Elemente oder Unterobjekte wie beispielsweise Flächen oder Kanten anzeigt.
Darunter folgt ein breites Feld, das Ausgabefenster, das Reaktionen des Programms auf Ihre Bedienung anzeigt, insbesondere Warnungen in Gelb und Fehlermeldungen in Rot.
Abb. 1.17: Combo-Ansicht mit den Registern Modell, Aufgaben, Ansicht und Daten
All diese Dialogflächen und Fenster der Combo-Ansicht können Sie über Ansicht|Paneele oder über das Kontextmenü über den Werkzeugkästen ein- und ausschalten (Abbildung 1.18).
Abb. 1.18: Paneele bei FreeCAD
Ganz am unteren Rand liegt die Statusleiste, die auch Meldungen und Befehlstipps anzeigt.
Abb. 1.19: Die Statusleiste
Direkt nach dem Programmstart finden Sie rechts neben der Combo-Ansicht auf dem Zeichenbereich eine Dialogfläche mit drei Registern (Abbildung 1.20):
Dokumente – zeigt die zuletzt benutzten Zeichnungen an und einige typische Beispielkonstruktionen. Als Erstes erscheint hier auch die Schaltfläche zum Erzeugen neuer Konstruktionen .
Hilfe – Hierunter werden viele Hilfsmittel von der allgemeinen Dokumentation bis zu den einzelnen Arbeitsbereichen angeboten, die sehr zu empfehlen sind. Sie erscheinen zwar teilweise in englischer Sprache, können aber meist auf Deutsch umgestellt werden.
Aktivität – listet die neuesten Nachrichten auf.
Abb. 1.20: Startseite von FreeCAD unter Windows, dahinter der grau unterlegte Zeichenbereich
Abb. 1.21: Ähnliche Benutzeroberfläche auf dem MAC-Rechner
Abb. 1.22: Benutzeroberfläche unter Suse-Linux
Die Benutzeroberflächen unter den Betriebssystemen Windows (Abbildung 1.20), Mac (Abbildung 1.21) oder Linux (Abbildung 1.22) sind farblich nur leicht unterschiedlich.
Die in diesem Buch beschriebenen Funktionen sind auf allen Systemen bis auf kleine Abweichungen und eine etwas unterschiedliche Farbgestaltung des Programmlayouts identisch. Damit können Sie das Buch unabhängig vom Betriebssystem nutzen.
Ein wichtiger Unterschied: Auf dem Mac finden Sie den Menüpunkt Einstellungen unter dem Programm-Aufruf (Abbildung 1.23), während er unter den anderen Betriebssystemen unter dem Menü Bearbeiten liegt.
Abb. 1.23: Menüpunkt Einstellungen beim Mac und unter Windows
Kapitel 2: Übersicht über die Arbeitsbereiche
In diesem Kapitel werden die Arbeitsbereiche und ihre Verwendung vorgestellt.
2.1 FreeCADs Arbeitsbereiche
Abb. 2.1: Arbeitsbereiche und zugehörige Menüs
Die verschiedenen Arbeitsbereiche sind in Abbildung 2.1 mit ihren Menüs gezeigt. Entsprechend werden bei jedem Arbeitsbereich auch die nötigen Werkzeugkästen aktiviert. Wie Sie sehen, gibt es Standard-Menüs, die immer aktiv sind (Datei, Bearbeiten, Ansicht, Werkzeuge und Hilfe), aber auch spezielle, die nur in bestimmten Arbeitsbereichen gebraucht werden. Entsprechendes gilt für die Werkzeugkästen. Es können aber zusätzlich weitere Werkzeugkästen aktiviert werden, die ursprünglich über den Arbeitsbereich nicht automatisch aktiviert werden.
Die einzelnen Arbeitsbereiche verfolgen folgende Zielsetzungen:
Arch – Konstruieren mit Architekturelementen
Draft – 2D-Zeichnen für Architektur
FEM – Pre- und Postprozessing für verschiedene Berechnungen mit Programmen nach der Finite-Elemente-Methode
Inspection – Analysieren von Konturen (Dieser Arbeitsbereich ist softwareseitig noch in Bearbeitung)
Mesh – Polygonnetze aus Dreiecksfacetten erstellen und bearbeiten
OpenSCAD – Modul für die Zusammenarbeit mit Dateien des freien CAD-Systems OpenSCAD
Part Design – 3D-Bauteile erstellen und bearbeiten, verwendet als Grundlage Skizzen aus dem Arbeitsbereich Sketcher
Part – 3D-Bauteile aus 3D-Grundkörpern erstellen
Path – Werkzeugwege für Bearbeitungen auf Werkzeugmaschinen erstellen (G-Code-Befehle) (Dieser Arbeitsbereich ist softwareseitig teilweise noch in Arbeit)
Points – Verarbeitung von Punktwolken, die aus Laserscannern stammen
Reverse Engineering – Parametrische Konstruktionen aus Umrissen, Hüllformen oder Punktnetzen (shapes, solids, meshs) restaurieren
Robot – Roboterbewegungen
Sketcher – Skizzenerstellung für Part Design mit Maßen und Randbedingungen (parameter, constraints)
Spreadsheet – Tabellen für Projektplanung erstellen
Start – Startoberfläche ohne Spezialisierung
Surface – Modellierung von Flächen
TechDraw – Technische Zeichnungen aus 3D-Konstruktionen z.B. aus den Bereichen PartDesign (Mechanik) oder Arch (Architektur) ableiten und bemaßen
Web – Direkter Zugang zur Internet-Oberfläche von FreeCAD
Hinweis: Arbeitsbereiche
Nach Rechtsklick in einen leeren Bereich einer Werkzeugleiste finden Sie im Kontextmenü die Übersicht über die aktuell verfügbarenWerkzeugkästen (Abbildung 2.2). Momentan nicht aktive werden ohne Häkchen angezeigt und können hier eingeschaltet werden.
Abb. 2.2: Liste der aktiven Werkzeugkästen anzeigen
2.2 Bevor Sie loslegen: Grundeinstellungen
Unabhängig von den Arbeitsbereichen gibt es noch zentrale Einstellungen, die Sie im Menü Bearbeiten|Einstellungen finden. Änderungen in diesem Bereich werden meist zentral gespeichert und müssen durch einen Neustart der Konstruktion oder des Programms aktiviert werden. Also nach Änderungen hier sollten Sie einfach die aktuelle Konstruktion Speichern, Schließen und dann erneut Öffnen. Einige Änderungen werden auch schon wirksam, wenn Sie im Dialogfenster unten auf Anwenden klicken.
Kategorie Allgemein
Register Allgemein
Unter Sprache ist vorgabemäßig Deutsch eingestellt, aber es kann ab und zu mal sinnvoll sein, auf English umzustellen, um einige Begriffe in der Originalsprache zu lesen, die man vielleicht mit eigenen Kenntnissen selbst besser übersetzen kann.
Unter Einheitensystem stellen Sie die gewünschten Einheiten ein. Die interessanten Systeme sind Standard (mm/KG/s/Grad) für den Mechanik-Bereich oder MKS (m/kg/s/Grad) für Architektur-Konstruktionen, ggf. auch Building Euro (cm/m²/m³). Für Mechanik sind auch Metric small parts & CNC (mm, m/min) oder FEM (mm,N,s) interessant.
Hinweis
Zu beachten ist, dass Zahlen ohne die Angabe von Einheiten immer in Millimetern angenommen werden.
Mit Zahlenformat – Ausgewählte Sprache – Dezimaltrennzeichen ersetzen könnten Sie für den englischsprachigen Raum das Dezimalzeichen auf dem Tastenblock auf Dezimalpunkt umschalten.
Bei Formatvorlage können Sie die Hintergrundhelligkeit der Bedienflächen und die Farbe zur Hervorhebung aktiver Funktionen ergonomisch je nach Ihrer Bildschirmumgebung auswählen.
Die Anzahl der zuletzt benutzten Dateien gibt an, wie viele letzte Projektdateien im Startfenster als Vorschau angezeigt werden sollen.
Um den Programmstart zu beschleunigen, könnten Sie unter Splashscreen beim Starten anzeigen das kleine Vorschaubild von FreeCAD abschalten.
Abb. 2.3: Einstellungen für den Programm-Start
Register Dokument – Damit Sie im Startfenster eine grafische Vorschau Ihrer Konstruktion sehen, können Sie die Option Beim Speichern des Dokuments Miniaturansicht in Projektdatei aktivieren. Ganz unten in diesem Register können Sie Ihre Autorenschaft eintragen lassen.
Register Auswahl – Da Sie ein Objekt sowohl im Strukturbaum der Konstruktion als auch in der 3D-Ansicht wählen können, wird hier die Markierung in beiden Bereichen sinnvoll synchronisiert. Zusätzlich könnten noch Kontrollkästchen für die Auswahl im Dokumentenbaum aktiviert werden.
Abb. 2.4: Einstellungen für Vorschaubild und Autorenschaft
Abb. 2.5: Aktivierte Checkboxen
Register Ausgabefenster – Dieses Register legt die Farben für Befehlsprotokollierung im Ausgabefenster unterhalb der Combo-Ansicht fest. Für den Anwender sind insbesondere die Farben Gelb für Warnungen und Rot für Fehler zu beachten.
Abb. 2.6: Farb-Einstellungen für Programm-Meldungen
Kategorie Anzeige
Register 3D-Viewer – Zur Information ist es nützlich, immer das Achsenkreuz unter Allgemein zu aktivieren. Gleichzeitig können Sie hier auch zwischen perspektivischer und orthogonaler Darstellung wählen. Diese Auswahl gibt es auch im Menü am Navigationswürfel rechts oben im Zeichenfenster.
Abb. 2.7: Achsenkreuzanzeige und 3D-Darstellung
Register Navigation
