Fusion 360 für Maker - Lydia Sloan Cline - E-Book

Fusion 360 für Maker E-Book

Lydia Sloan Cline

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Beschreibung

Verwandle deine am Bildschirm entworfenen dreidimensionalen Entwürfe in Objekte zum Anfassen. Autodesk Fusion 360 ist das richtige Werkzeug, um deine Ideen mit dem 3D-Drucker oder einer CNC-Fräse zu verwirklichen. Die Software ist für Studenten und für kleine Unternehmen kostenfrei verfügbar. Das Buch zeigt dir anschaulich und mit vielen Screenshots, wie du mit Fusion 360 einfache und komplexe 3D-Modelle realisieren kannst. Du lernst dabei, massive, hohle, natürlich-organische oder auch parametrisch modellierte Strukturen zu erzeugen. "Fusion 360 für Maker" richtet sich an alle, die die Software kennen lernen wollen. Das Buch wird dich in kurzer Zeit in die Lage versetzen, eigene Modelle für den 3D-Druck und die CNC-Fräse zu entwickeln. Mit acht Einsteigertutorials lernst du die Grundlagen von Fusion 360 kennen. Du erfährst Schritt für Schritt im Verlauf zahlreicher Do-it-yourself-Projekte, wie du eigene Ideen umsetzen kannst. Die Projekte sind unter realen Bedingungen getestet. Sie behandeln auch häufig auftretende Probleme und liefern die Lösungen dazu. Jedes Projekt steht für sich alleine, sodass du direkt mit denen einsteigen kannst, die dich am meisten interessieren.

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Lydia Sloan Cline

Fusion 360 für Maker

Modelle für 3D-Druck und CNC entwerfen

Lydia Sloan Cline

Lektorat: Gabriel Neumann

Übersetzung: G&U Language & Publishing Services GmbH, Flensburg (www.GundU.com)

Copy-Editing: Sandra Gottmann, Münster-Nienberge

Satz: G&U Language & Publishing Services GmbH, Flensburg (www.GundU.com)

Herstellung: Stefanie Weidner

Umschlaggestaltung: Helmut Kraus, www.exclam.de

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:

Print    978-3-86490-621-3

PDF     978-3-96088-623-5

ePub   978-3-96088-624-2

mobi    978-3-96088-625-9

1. Auflage 2019

Copyright © 2019

dpunkt.verlag GmbH

Wieblinger Weg 17

69123 Heidelberg

Authorized German translation of material included in the English edition of Fusion 360 for Makers ISBN 978-1680453553 © 2018 Lydia Sloan Cline, published by Maker Media Inc.

This translation is published and sold by permission of O'Reilly Media, Inc., which owns or controls all rights to publish and sell the same.

Die vorliegende Publikation ist urheberrechtlich geschützt. Alle Rechte vorbehalten. Die Verwendung der Texte und Abbildungen, auch auszugsweise, ist ohne die schriftliche Zustimmung des Verlags urheberrechtswidrig und daher strafbar. Dies gilt insbesondere für die Vervielfältigung, Übersetzung oder die Verwendung in elektronischen Systemen.

Es wird darauf hingewiesen, dass die im Buch verwendeten Soft- und Hardware-Bezeichnungen sowie Markennamen und Produktbezeichnungen der jeweiligen Firmen im Allgemeinen warenzeichen-, marken- oder patentrechtlichem Schutz unterliegen.

Alle Angaben und Programme in diesem Buch wurden mit größter Sorgfalt kontrolliert. Weder Autor noch Verlag können jedoch für Schäden haftbar gemacht werden, die in Zusammenhang mit der Verwendung dieses Buches stehen.

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Inhaltsverzeichnis

Vorwort

Was ist Fusion 360?

In der Cloud

Arten der Modellierung

Parametrische und direkte Modellierung

Was wir in diesem Buch tun werden

Voraussetzungen zur Verwendung von Fusion

Optionale 3D-Maus

Fusion 360 herunterladen

Definitionen

Teil IGrundlagen von Fusion 360

1Die Oberfläche von Fusion 360

1.1Die Oberfläche

1.1.1Die Gruppe Daten

1.1.2Die Schnellzugriffsleiste

1.1.3Hilfe und Links

1.1.4Der Werkzeugkasten

1.1.5Der ViewCube

1.1.6Arbeitsbereiche

1.1.7Die Browserpalette

1.1.8Das Auswahlwerkzeug

1.1.9Die Zeitachse

1.1.10Der Navigationsbereich

1.1.11Das Kommentarfeld

1.2Markiermenüs

1.3Zusammenarbeit

1.3.1Dateien online und offline speichern

1.3.2Screenshots

1.4Grafikdiagnose

2Skizzieren

2.1Die Arbeitsebene

2.2Rastereinstellungen

2.3Maßeinheiten

2.4Das Menü Skizze

2.5Formen skizzieren

2.6Skizzen und Skizzenkurven

2.7Inferenzlinien und Abhängigkeiten

2.8Skizzen auswählen und löschen

2.9Auswahlsätze erstellen

2.10Skizzen bearbeiten

2.11Skizzen verschieben, drehen und kopieren

2.11.1Skizzen verschieben

2.11.2Skizzen kopieren

2.12Abmessungen und Formeln

2.13Bestimmende und abhängige Abmessungen

2.14Skizzierwerkzeuge

2.15Skizzieren auf einer gewinkelten Ebene

2.16Skizzen in Fusion einfügen

2.16.1Einfügen in den Arbeitsbereich

2.16.2Fixierte und nicht fixierte Skizzen

2.16.3Hochladen zur Gruppe Daten

2.16.4Neue Konstruktion aus Datei

2.17JPEG in SVG konvertieren

3Modelle gestalten: Das Menü »Erstellen«

3.1Der Unterschied zwischen direkter und parametrischer Modellierung

3.2Arbeitsablauf beim Modellieren

3.3Der Arbeitsbereich »Modell«

3.4Körper und Komponenten

3.4.1Körper

3.4.2Komponenten

3.5Körper mit Konstruktionswerkzeugen erstellen

3.5.1Extrusion

3.5.2Sweeping

3.5.3Drehen

3.5.4Erhebung

3.5.5Geeignete Skizzen für das Erhebungswerkzeug

3.5.6Rippe

3.5.7Steg

3.6Bohrungen und Gewinde

3.6.1Bohrung

3.6.2Gewinde

3.7Der Arbeitsbereich »Formen«

3.7.1Einen Quader erstellen

3.7.2Ebene und Quadball

3.7.3Rohre erstellen und verdicken

3.7.4Extrusion und Erhebung

3.8Der Arbeitsbereich »Fläche«

3.8.1Begrenzungsfüllung

3.8.2Versatz

3.8.3Öffnungen abdecken

3.9Kopieren, Verschieben und Einfügen

3.9.1Kopieren

3.9.2Verschieben

3.9.3Einfügen

3.9.4Neu einfügen

3.10Körper und Komponenten spiegeln

3.11Anordnungen von Körpern und Komponenten erstellen

3.12Basiselement erstellen

4Modelle bearbeiten: Das Menü »Ändern«

4.1Werkzeuge im Arbeitsbereich »Modell«

4.1.1Schale

4.1.2»Entwurf« (Formschräge)

4.1.3Maßstab

4.1.4Kugeln skalieren

4.1.5Kombinieren

4.1.6Fläche ersetzen

4.1.7Fläche teilen

4.1.8Körper teilen

4.1.9Silhouette geteilt

4.1.10Ausrichten

4.2Material und Darstellung

4.2.1Material

4.2.2Darstellung

4.3Löschen, Entfernen und Ausblenden

4.3.1Löschen

4.3.2Entfernen

4.3.3Ausblenden

4.4Parameter ändern

4.5Direkte Modellierung: Flächen bearbeiten

4.6Der Arbeitsbereich »Formen«

4.6.1Flächen unterteilen

4.7Weitere Formwerkzeuge

4.8Formen im Arbeitsbereich »Modell« bearbeiten

4.8.1Einen geformten Quader verdicken

4.8.2Eine Würfelperle modellieren

4.8.3Form bearbeiten

4.9Der Arbeitsbereich »Fläche«

4.9.1Einen Trichter gestalten

4.9.2Dehnen

4.9.3Stutzen

4.9.4Normale umdrehen

4.9.5Heften und Lösen

4.10Abhängigkeiten

5Empfohlene Vorgehensweisen und Netfabb für Fusion

5.1Wasserdichte Modelle

5.2Mannigfaltige Kanten

5.3Nach außen gerichtete Polygone

5.4Keine überlappenden Oberflächen

5.5Ausreichende Abstände

5.6Ausreichende Wandstärke

5.7Die Schrumpfung des Kunststoffs berücksichtigen

5.8Millimeter als Einheiten

5.9Ausrichtung

5.9.1Stützstrukturen verringern oder ganz vermeiden

5.9.2Festigkeit

5.9.3Verzerrungen verringern

5.9.4Treppenstufen vermeiden

5.9.5Details erhalten

5.9.6Glätte

5.10Text

5.11Ausfachung

5.12Die Druckzeit verringern

5.13Analysesoftware

5.13.1Netfabb für Fusion

Teil IIModelle gestalten

6Emoji-Wandbild

6.1Ein Bild auswählen

6.2Mit einem Onlinekonverter eine SVG-Datei erstellen

6.3Die SVG-Datei importieren und entsperren

6.4Einen Kreis hinzufügen

6.5Die Skizze modellieren

6.6Abrundungen vornehmen

6.7Ein Nagelloch mithilfe der Zeitachse einfügen

7Zwei Sessel und eine Vase

7.1Der hochlehnige Sessel

7.1.1Die Form bearbeiten

7.1.2Abschrägungskante und Knicken

7.2Der niedriglehnige Sessel

7.2.1Flächen entfernen

7.2.2Flächen verdicken und Kanten abrunden

7.2.3Die Proportionen ändern

7.3Die Vase

7.3.1Den Boden schließen und flach gestalten

7.3.2Eine Form aus einer STL-Datei an der Vase befestigen

7.3.3Die Polygonzahl der STL-Datei verringern

7.3.4Optional: Konvertierung in BRep

7.3.5Verdicken im Arbeitsbereich »Modell«

7.3.6Fehlstellen beheben

8Fidget Spinner

8.1Den Kreis für das Kugellager skizzieren

8.2Den Kreis für die Münzen skizzieren

8.3Die Kreise im Abstand von 30 mm platzieren

8.4Die Kreise umranden

8.5Kopien eines der Kreise anordnen

8.6Einen Bogen mit drei Punkten zwischen die Kreise zeichnen

8.7Kopien des Bogens anordnen

8.8Die Skizze extrudieren

8.9Die Kanten abrunden

9Getriebe

9.1Ein Zahnrad aus dem McMaster-Carr-Katalog herunterladen

9.2Das McMaster-Carr-Zahnrad bearbeiten

9.3Zahnradgeneratoren

9.4Das Stirnradwerkzeug zu Fusion hinzufügen

9.5Ein Planetengetriebe modellieren

9.5.1Die Stirnräder konstruieren

9.5.2Das Hohlrad modellieren

9.5.3Die Zahnräder platzieren

10Telefonhalter für das Auto

10.1Die Handskizze importieren

10.2Den Clip modellieren

10.2.1Die Skizze der Klammer nachzeichnen

10.2.2Die Klammerskizze bearbeiten

10.2.3Den Gelenkkopf erstellen

10.2.4Die Klammerskizze extrudieren

10.2.5Den Stiel modellieren

10.2.6Die Enden der Klammer abrunden

10.2.7Die Teile des Clips zusammenbauen

10.3Den Ständer modellieren

10.3.1Den Kegel modellieren

10.3.2Den Stiel modellieren

10.3.3Die Gelenkpfanne modellieren

10.4Die Aussparungen für die Gelenkpfanne skizzieren

10.5Die Skizzen für die Aussparungen platzieren und extrudieren

10.5.1Die Gelenkpfanne am Stiel ausrichten und mit ihm verbinden

10.6Clip und Ständer skalieren

10.6.1Die Klammergröße messen

10.6.2In den direkten Modellierungsmodus wechseln

10.6.3Die Skalierungsformel eingeben

10.7Die Teile getrennt als STL-Dateien speichern

10.8Eine Baugruppe erstellen

11Maßzeichnungen

11.1Körper in Komponenten umwandeln

11.2Den Arbeitsbereich »Zeichnung« aufrufen

11.3Erstansichten

11.3.1Mehrere Erstansichten erstellen

11.3.2Erstansichten bearbeiten

11.3.3Projektionsansichten

11.3.4Schnittansichten

11.4Mittellinien

11.5Bemaßung

11.6Text und Führungslinien

11.7Bezugssymbole

11.8Tabellen

11.9Schriftfeld

11.10Die Zeichnung exportieren

12Slicer for Fusion

12.1Herunterladen, Installieren und Verknüpfen

12.2Die Benutzeroberfläche

12.3Bewegung im Arbeitsbereich

12.4Plattengrößen und Herstellungseinstellungen

12.5Konstruktionstechniken

12.6Der Schneidevorgang

12.6.1Eine Konstruktionstechnik auswählen

12.6.2Optional: Form ändern

12.6.3Montageschritte

12.7Die Datei exportieren

12.8Weitere Konstruktionstechniken

12.8.1Interlocked Slices

12.8.2Curve

12.8.3Radial Slices

12.8.4Folded Panels

12.8.53D Slices

12.9Speichern und Exportieren

13Der Arbeitsbereich CAM

13.1Was ist G-Code?

13.2Was ist ein Werkzeugweg?

13.3Was ist eine CNC-Maschine?

13.4Was bedeuten die Angaben 2D, 2,5D und 3D beim Schneiden?

13.5Der CAM-Arbeitsbereich in Fusion

13.6Eine NC-Datei für die Emoji-Plakette erstellen

13.7Ein Setup erstellen

13.8Eine 3D-Operation erstellen

13.8.1Geometrie, Höhen und Durchgänge festlegen

13.9Simulieren

13.10Nachbearbeitung

Index

Vorwort

Da haben Sie nun Ihren 3D-Drucker gekauft und möchten an der neuen industriellen Revolution teilhaben. Vielleicht wollen Sie originelle Entwürfe herstellen, gar für besondere Menschen und Anlässe einzigartige Kreationen erzeugen? In diesem Fall können Sie nicht einfach Dateien mit Konstruktionen anderer Leute herunterladen und drucken, sondern müssen die passende Software dafür beherrschen lernen. Wenn Sie das tun wollen und aus dem Stadium der Anfängeranwendungen herausgewachsen sind, ist dieses Buch das richtige für Sie. Hier erfahren Sie, wie Sie Ihre eigenen Entwürfe mit der Software Fusion 360 von Autodesk gestalten. Schenken Sie sich ein Glas von Ihrem Lieblingsgetränk ein, starten Sie Ihren Computer, um das Gelernte nachzuvollziehen, und lesen Sie weiter!

Was ist Fusion 360?

Fusion 360 (siehe Abb. V–1) ist ein 3D-Konstruktionsprogramm. Mit dem Namen »Fusion« zeigt Autodesk, dass dieses Programm viele verschiedene Arten von Software vereint. Sie können damit Aufgaben aus den Bereichen CAD (Computer-Aided Design), CAM (Computer-Aided Manufacturing) und CAE (Computer-Aided Engineering) erfüllen. Mit seinen CAD-Fähigkeiten können Sie praktisch alles modellieren, was Sie wollen (siehe Abb. V–2), mit seinen CAM-Funktionen können Sie NC-Code für CNC-Schneidemaschinen mit bis zu fünf Achsen zum Schneiden, Gravieren und Drehen erstellen. Die CAE-Optionen erlauben eine Untersuchung des Modells auf optimale Funktionsfähigkeit. Fusion 360 ist zwar kein BIM-Werkzeug (Building Information Modeling), allerdings können Sie Fusion-Modelle in einem Format exportieren, das einen Import in BIM-Programme erlaubt.

Abbildung V–1Fusion 360

Fusion 360 kann Modelle animieren (Videos erstellen), rendern (mit realistischen Farben und Texturen versehen) und in Form von maßstabsgerechten 2D-Konstruktionszeichnungen darstellen. Die einzelnen Teile eines Modells lassen sich zu einer Baugruppe kombinieren. Es ist möglich, Dateien vieler proprietärer Typen zu importieren. Außerdem können Sie mit A360, einem in Fusion integrierten Autodesk-Arbeitsbereich, an Ihren Projekten mit anderen zusammenarbeiten.

Fusion 360 ist ein sehr umfassendes Programm, das ziemlich kompliziert sein kann, aber es eignet sich für Benutzer mit unterschiedlichsten Erfahrungen und Hintergründen. Unabhängig davon, ob Sie ein Einsteiger in die Kunst der Modellierung, ein Hobbybastler oder ein erfahrener Ingenieur sind, ist diese Software für Sie nützlich. In der Fusion 360-Galerie auf gallery. autodesk.com/fusion360 finden Sie viele Konstruktionen, die von Benutzern wie Ihnen erstellt wurden. Viele davon können Sie herunterladen.

Abbildung V–2Ein Tassenhalter in der Fusion 360-Galerie

In der Cloud

Fusion wird online ausgeführt, und alle Ihre Dateien werden online gespeichert. Das heißt, dass Sie sie nicht verlieren können und stets Zugriff darauf haben. Allerdings laden Sie das Programm auf Ihren PC, Ihren Mac oder Ihr Mobilgerät herunter. Bei der Onlinearbeit steht Ihnen der größte Funktionsumfang zur Verfügung, aber wenn Ihre Internetverbindung nicht funktioniert oder die Autodesk-Server ausgefallen sind, können Sie auch offline arbeiten. Des Weiteren besteht die Möglichkeit, Ihre Dateien offline zu speichern.

Arten der Modellierung

Modellierung ist Zeichnen in drei Dimensionen. In Fusion gibt es dafür drei Möglichkeiten: Freiform-, Massivkörper- und Oberflächenmodellierung. Freiformmodellierung: Hierbei werden Hohlmodelle aus Polygonen erstellt (siehe Abb. V–3). Sie gestalten die Oberfläche des Modells, indem Sie Polygone zu gekrümmten, fließenden Formen extrudieren.

Abbildung V–3Polygone sind flache Objekte mit mindestens drei geraden Seiten.

Es gibt verschiedene Arten der Freiformmodellierung, z. B. die polygonale, die NURBS- und die T-Spline-Modellierung. Fusion verwendet die letztgenannte Vorgehensweise, die die Vorteile der polygonalen und der NURBS-Modellierung vereint. Sie können dabei Details gezielt dort hinzufügen, wo sie benötigt werden, nicht rechteckige Polygone erstellen und komplizierte Freiformmodelle auf einfache Weise bearbeiten (siehe Abb. V–4). T-Spline-Oberflächen können Bereiche mit sehr unterschiedlichem Detaillierungsgrad enthalten. Steuerungspunkte (Bearbeitungspunkte) lassen sich gezielt dort hinzufügen, wo sie auch wirklich gebraucht werden. Wenn Sie Ihr Modell in ein anderes Modell exportieren möchten, können Sie die T-Spline-Oberflächen in NURBS-Oberflächen umwandeln. Auch eine Konvertierung in ein massives Modell ist möglich.

Abbildung V–4T-Spline-Freiformmodelle lassen sich auf einfache Weise bearbeiten.

Massivkörpermodellierung: Bei dieser Vorgehensweise addieren und subtrahieren Sie Grundelemente (Primitiva), also geometrische Formen wie Würfel und Zylinder. Technisch wird dieser Vorgang als CSG-Modellierung (konstruktive solide Geometrie) bezeichnet. Sie können dazu zweidimensionale Formen erstellen und in 3D-Körper umwandeln, was BREP-Modellierung (Boundary Representation) genannt wird (siehe Abb. V–5). Wenn Sie solche Modelle aufschneiden, können Sie erkennen, dass sie tatsächlich massiv sind.

Oberflächenmodellierung: Die Objekte, die Sie hiermit erstellen, wirken massiv, doch wenn Sie sie aufschneiden, erweisen sie sich als hohl. Sie haben nur eine Oberfläche, aber das Innere ist nicht ausgefüllt.

Abbildung V–5Ein massives Modell besteht aus massiven Grundelementen.

Parametrische und direkte Modellierung

Die Modellierung in Fusion kann auf zwei verschiedene Weisen erfolgen:

Parametrisch:

Bei der Gestaltung verwenden Sie Abhängigkeiten und Parameter. Sie können die verschiedenen Dimensionen einzeln bearbeiten. Wenn Sie beispielsweise eine 15 cm dicke Wand haben, dann bleibt sie 15 cm lang, auch wenn Sie den Grundriss des Modells verdoppeln. Eine Möglichkeit zur Änderung von Parametern bietet die Zeitachse mit dem Verlauf, die während Ihrer Arbeit geführt wird. Wenn Sie dort etwas ändern, werden alle darauffolgenden Elemente in der Zeitachse automatisch angepasst.

Direkt:

Sie können ein Modell bearbeiten, indem Sie es einfach ziehen, drücken und drehen. Das geht zwar einfacher, aber dabei steht Ihnen kein Verlauf zur Verfügung, sodass Sie nicht in der Lage sind, ein Merkmal nachträglich zu ändern und alle darauffolgenden Aktionen automatisch anpassen zu lassen.

Allgemein gesagt, ist die direkte Modellierung einfacher und intuitiver als die parametrische. Wenn Sie daran gewöhnt sind, in einem CAD-Programm mit direkter Modellierung zu arbeiten, finden Sie im direkten Modus von Fusion eine vertraute Umgebung. Die parametrische Modellierung erfordert eine andere Denk- und Herangehensweise aufgrund der Tatsache, dass das Vorhandensein fast jeden Elements vom Vorhandensein von irgendetwas anderem abhängt. Allerdings ist die parametrische Modellierung die geeignetste Vorgehensweise für komplex aufgebaute Objekte, da Sie hierbei die Möglichkeit haben, etwas nachträglich zu ändern und alle davon abhängigen Elemente automatisch anpassen zu lassen. Das kann bei der Gestaltung von unschätzbarem Wert sein.

Manche Funktionen der parametrischen Modellierung stehen im direkten Modus nicht zur Verfügung und umgekehrt. Massivkörper- und Oberflächenmodelle können sowohl parametrisch als auch direkt erstellt werden, Freiformmodelle dagegen nur direkt.

Was wir in diesem Buch tun werden

Dieses Buch zeigt Einsteigern und fortgeschrittenen Anfängern, wie sie Fusion 360 verwenden können. Anhand von Projekten steigender Komplexität, bei denen jeweils neue Techniken vorgeführt werden, sollen Sie sich mit der Software vertraut machen. Dabei wird keine vorherige Erfahrung mit diesem oder einem anderen CAD-Programm vorausgesetzt. Wir werden den parametrischen und den direkten Modus sowie die Massivkörper-, Oberflächen- und Freiformmodellierung nutzen und auch eine Baugruppe mit Verbindungen erstellen. Des Weiteren erfahren Sie, wie Sie Netfabb für Fusion installieren, ein Zusatzmodul, das digitale Modelle auf Mängel untersucht. Außerdem verwenden wir Slicer, ein weiteres Fusion-Zusatzmodul, das das Modell in zweidimensionale Teile zerlegt. Von einem der Projekte erstellen wir Konstruktionszeichnungen, und ein anderes bearbeiten wir im CAM-Arbeitsbereich.

Einige der Projekte erstellen wir ganz ohne Vorlage, andere auf der Grundlage importierter Skizzen oder heruntergeladener Konstruktionen. Wir sehen uns auch die empfohlenen Vorgehensweisen zur Optimierung eines digitalen Modells für die Herstellung an.

Die ersten vier Kapitel enthalten grundlegende Informationen über das Skizzieren, Modellieren und Bearbeiten, weshalb Sie sie als Erstes lesen sollten. Diese Informationen werden in den anschließenden Projekten wieder aufgegriffen, noch ausführlicher erläutert und genutzt. Speichern Sie alle Konstruktionen nach der Fertigstellung, da Sie einige Projekte in den Kapiteln weiter hinten noch benötigen werden. In den Kästen finden Sie Tipps zur Verwendung der Software, für den Druck und zur Lösung häufig auftretender Probleme.

Voraussetzungen zur Verwendung von Fusion

Zur Ausführung der Software gelten zurzeit die folgenden Systemvoraussetzungen:

Betriebssystem

Apple macOS Sierra 10.2, macOS 10.11.x (El Capitan), macOS 10.10.x (Yosemite); Microsoft Windows 7 SP1, Windows 8.1, Windows 10 (nur 64 Bit)

Prozessor

64-Bit-Prozessor (32 Bit nicht unterstützt)

Arbeitsspeicher

3 GB RAM (4 GB oder mehr werden empfohlen)

Grafikkarte

512 MB GDDR-RAM oder mehr, ausgenommen Intel GMA X3100-Karten

Festplattenplatz

ca. 2,5 GB

Zeigegerät

Microsoft-kompatible Maus, Apple Mouse, Magic Mouse, MacBook Pro-Trackpad

Internet

DSL-Internetanschluss oder schneller

Fusion kann zwar mit den in der Tabelle aufgeführten Zeigegeräten verwendet werden, aber am besten eignet sich eine Maus mit zwei Tasten und einem Scrollrad. Die linke Taste dient dabei zur Auswahl, die rechte ruft Kontextmenüs auf und fungiert als Eingabetaste, und das Scrollrad wird zum Drehen und Zoomen verwendet.

Optionale 3D-Maus

Ein optionales Zubehör sowohl für PC- als auch für Mac-Benutzer ist der Space Navigator von 3DConnexion (siehe Abb. V–6), der eigens für die Verwendung zusammen mit Modellierungssoftware ausgelegt ist. Er funktioniert ähnlich wie ein Joystick, kombiniert die Zoom-, Pan- und Orbitwerkzeuge der Software und kann die Modelle auch kippen, gieren und neigen. Eingesetzt wird er als Ergänzung zu einer herkömmlichen Maus. Während Sie mit dem Navigator das Modell bewegen, können Sie dann mit der Maus die Links- und Rechtsklicks ausführen. Es ist auch möglich, dem Navigator Ihre am häufigsten verwendeten Werkzeuge einzuprogrammieren, sodass Sie bei einem Klick auf eine beliebige Stelle des Bildschirms darauf zugreifen können.

Abbildung V–6Der Space Navigator ist eigens für die 3D-Modellierung konstruiert.

Fusion 360 herunterladen

Um ins Fusion-Abenteuer zu starten, benötigen Sie ein kostenloses Autodesk-Konto, das Sie auf http://accounts.autodesk.com/register anlegen können. Dieses Konto gilt für alle Autodesk-Websites. Laden Sie anschließend Fusion von http://autodesk.de/products/fusion-360/subscribe herunter. Für den persönlichen Gebrauch und für Kleinunternehmen ist die Software kostenlos. Alle anderen Benutzer müssen sie als Monats- oder Jahresabonnement erwerben. Sie haben die Wahl zwischen der Standardversion und Fusion 360 Ultimate, wobei Letzteres erweiterte Simulations- und Herstellungsmöglichkeiten bietet.

Um eine kostenlose Version zu beziehen, klicken Sie auf Kostenlose Testversion und folgen dann den Anweisungen unter Sie sind Student? bzw. Sie sind ein Start-Up-Unternehmer oder Freizeitnutzer?

Abbildung V–7Herunterladen einer kostenlosen Version für Studenten und Freizeitnutzer

Definitionen

Die folgenden Begriffe werden in diesem Buch häufig erwähnt, weshalb sie hier gesammelt erklärt werden.

AbhängigkeitenEinschränkungen für Skizzen.

BaugruppeEine Konstruktion aus mehreren Teilen, die mithilfe von beweglichen Verbindungen zusammengehalten werden.

CADComputer-Aided Design (computerunterstütztes Konstruieren)

CAMComputer-Aided Manufacturing oder Computer-Aided Machining (computerunterstützte Fertigung bzw. mechanische Bearbeitung).

CNCComputer Numerial Control (computergestützte numerische Steuerung); die Automatisierung von Werkzeugen zur mechanischen Bearbeitung mithilfe von Computern.

DXFDrawing Exchange Format; ein von Autodesk entwickeltes universelles Dateiformat zur Speicherung von CAD-Modellen.

ElementEin Objekt, dessen Eigenschaften Sie festlegen. Auch Konstruktionsoperationen können Elemente sein. Beispielsweise sind sowohl Bohrungen, Abrundungen und Fasen als auch die Ergebnisse von Extrusions-, Dreh-, Spiegelungs- und Anordnungsoperationen Elemente.

ElementabhängigkeitDie Abhängigkeit eines Elements vom Vorhandensein eines anderen. Beispielsweise muss für eine Fase eine Kante vorhanden sein.

FDMFused Deposition Modelling, auch Fused Filament Fabrication (FFF) oder Schmelzschichtung genannt. Ein additives Herstellungsverfahren, bei dem ein Extruder Plastikfilamente schmilzt und in der Form des digitalen Modells auf einer Grundplatte ablagert.

FilamentKunststofffaden; wird auf Spule gewickelt geliefert.

FlächeEine flache Oberfläche, die von Kanten begrenzt ist.

FräsenEin Zerspanungsverfahren, das Material in einer Folge von mehreren Durchgängen von der Oberfläche eines Rohteils abträgt.

G-CodeDie übliche Bezeichnung für eine weit verbreitete CNC-Programmiersprache.

Gelenk/Verbindung(Englisch »joint«; in der deutschen Oberfläche von Fusion uneinheitlich übersetzt.) Ein Punkt, an dem zwei Teile beweglich miteinander verbunden sind. In einer Baugruppe können Sie Animationen erstellen, die diese Bewegungen zeigen.

GeometrieEin Oberbegriff für Skizzen, Punkte, Kanten, 3D-Formen und sonstige Konstruktionsobjekte. In einem CAD-Programm ist eine Geometrie technisch gesehen die mathematische Beschreibung einer Form.

KomponenteEin unsichtbarer Container, der Körper, andere Komponenten, Skizzen und sonstige Konstruktionselemente enthält; auch ein unabhängiger Teil einer Baugruppe.

KonstruktionsgeometrieEbenen, Achsen und Punkte werden als Geometrien oder Konstruktionsobjekte bezeichnet.

KörperEine einzelne dreidimensionale Form.

Massives ModellEine durchgängig gefüllte Konstruktion (vergleichbar mit einem Stein).

ModellEine digitale Konstruktion. Der Begriff bezeichnet gewöhnlich die gesamte Konstruktion, wohingegen mit den Elementen die einzelnen Bestandteile gemeint sind.

ModellierungDer Vorgang, eine digitale Konstruktion in einer 3D-Software zu erstellen.

NCNumerical Control (numerische Steuerung); eine Programmiersprache, deren Code eine computergesteuerte Fertigungsmaschine lesen kann.

NetzmodellEine Konstruktion aus Polygonen, die innen hohl ist (vergleichbar mit einem Luftballon).

Orthografische AnsichtEine zweidimensionale Ansicht eines dreidimensionalen Objekts, z. B. eine Draufsicht oder Seitenansicht.

Orthografische ZeichnungenZweidimensionale Zeichnungen zur Beschreibung eines dreidimensionalen Objekts.

ParameterEin Term, der Bedingungen festlegt. Um beispielsweise dafür zu sorgen, dass eine Bohrung stets den halben Durchmesser einer anderen Bohrung aufweist, verknüpfen Sie die beiden mit einer Parameterformel.

PLAEin Kunststofffilament auf Maisbasis, das aufgrund seiner einfachen Handhabung für Einsteiger geeignet ist. Es gibt nur milde Dämpfe ab, verzieht sich nicht so sehr und ist hart, spröde und glänzend.

PolygonEine geschlossene Fläche mit mindestens drei geraden Seiten. Zu den Polygonen gehören Dreiecke, Vierecke und n-Gone (mit mehr als vier Seiten).

SlicerEine Software, die eine STL-Datei in eine für 3D-Drucker lesbare Sprache übersetzt. Sie zerlegt eine digitale Konstruktion in Querschnitte (»Slices«), die später die physischen Schichten des Drucks bilden. Zu den am häufigsten verwendeten Slicern gehören MakerBot Desktop, Simply3D und Cura.

STLEin Dateiformat für den 3D-Druck. Es beschreibt eine Konstruktion mithilfe eines Netzmodells.

TeilEin Körper oder eine Komponente. Sie können Teile selbst gestalten, aber auch Teile einsetzen, die von anderen konstruiert wurden.

TopologieGeometrische Eigenheiten der Oberfläche eines Netzmodells.

UnterbaugruppeEine Komponente.

WurzelDie Standardkomponente einer Konstruktion. Ihr Namen wird im obersten Feld des Browsers angezeigt.

Und nun geht es los mit Kapitel 1!

Weitere Quellen

3D Hubs Talk (www.3dhubs.com/talk): Hier erhalten Sie Antworten auf Fragen rund um den 3D-Druck.

YouTube-Kanal zu Autodesk Fusion 360 (www.youtube.com/user/AutodeskFusion360): Hier finden Sie viele Lehrvideos.

Fusion 360-Galerie (gallery.autodesk.com/fusion360): Hier können Sie sich Projekte anderer Benutzer ansehen.

Fusion 360-Foren (forums.autodesk.com/t5/fusion-360/ct-p/1234): Hier erhalten Sie Antworten auf Fragen zu Fusion 360.

YouTube-Kanal von Lydia Cline (youtube.com/profdrafting): Viele Lehrvideos über Fusion und andere Software.

Teil I

Grundlagen von Fusion 360

1Die Oberfläche von Fusion 360

In diesem Kapitel sehen wir uns die Benutzeroberfläche von Fusion an, lernen uns darin zu bewegen, erstellen einige Skizzen und Körper, speichern eine Datei und laden sie hoch und sehen uns an, wo Dateien gespeichert werden.

Wie Sie Fusion herunterladen, haben Sie im Vorwort erfahren. Auf dem Mac starten Sie es im Ordner Programme; auf einem PC klicken Sie auf das zugehörige Desktopsymbol. Daraufhin erscheint ein Fenster, in dem Sie aufgefordert werden, sich anzumelden (siehe Abb. 1–1). Wenn Sie noch kein Autodesk-Konto angelegt haben, holen Sie dies auf accounts.autodesk.com nach.

Abbildung 1–1Desktopsymbol und Anmeldebildschirm von Fusion

1.1Die Oberfläche

Abb. 1–2 zeigt die Benutzeroberfläche. Sie besteht aus der Gruppe Daten, der gerasterten Arbeitsebene, der Browserpalette, den Symbolleisten, dem ViewCube und den Achslinien, die sich im sogenannten Ursprung schneiden. All diese Elemente wollen wir uns im Folgenden genauer ansehen.

Abbildung 1–2Die Benutzeroberfläche von Fusion 360

1.1.1Die Gruppe Daten

Durch einen Klick auf das Rastersymbol öffnen Sie die Gruppe Daten, in der Sie auf Ihre bestehenden Konstruktionen zugreifen, Dateien importieren, Mitarbeiter hinzufügen und sehen können, wer zurzeit eine Datei geöffnet hat. Wenn Sie auf das Vorschaubild einer Datei doppelklicken, wird die Datei geöffnet, und wenn Sie das Vorschaubild in den offenen Arbeitsbereich ziehen, werden die Komponenten der Datei in die offene Datei übernommen. (Bevor Sie irgendetwas in eine offene Datei ziehen können, müssen Sie diese jedoch erst speichern.) Durch einen Klick auf das Rastersymbol schließen Sie die Gruppe wieder.

1.1.2Die Schnellzugriffsleiste

Diese Leiste enthält die Symbole Datei, Speichern, Rückgängig und Wiederherstellen. Durch einen Klick auf das Dateisymbol haben Sie Zugriff auf Fusion-Funktionen wie Neue Konstruktion und Exportieren (siehe Abb. 1–3).

Abbildung 1–3Durch einen Klick auf das Dateisymbol erhalten Sie Zugriff auf Fusion-Funktionen.

1.1.3Hilfe und Links

Durch einen Klick auf den Dropdownpfeil neben dem Fragezeichen erhalten Sie Zugriff auf Foren, Lernprogramme, eine Galerie benutzerdefinierter Dateien usw. (siehe Abb. 1–4). Der Pfeil neben Ihrem Namen führt zum Voreinstellungsfenster, in dem Sie die Benutzeroberfläche nach Ihren Bedürfnissen anpassen können (siehe Abb. 1–5). Wenn Sie beispielsweise QuickInfos ausblenden, die Zoomrichtung umkehren oder die Vorgabeausrichtung für das Modellieren ändern möchten, können Sie das hier tun. Da die Einstellungen in der Cloud gespeichert werden, bleiben sie auch dann erhalten, wenn Sie auf einem anderen Computer arbeiten.

Abbildung 1–4Hier haben Sie Zugriff auf Hilfe in der Community sowie auf Lernprogramme.

Abbildung 1–5Anpassen der Benutzeroberfläche im Menü Voreinstellungen

1.1.4Der Werkzeugkasten

Diese Symbolleiste enthält die Modellierungswerkzeuge. Wenn Sie auf die Pfeile neben den einzelnen Menüeinträgen klicken, erhalten Sie Zugriff auf die Untermenüs. Sie können auch an einer beliebigen Stelle auf dem Bildschirm S eingeben, um ein Suchfeld aufzurufen. Geben Sie dort den Namen des Werkzeugs oder sein Tastaturkürzel ein, um es zu aktivieren. Im Abschnitt Weitere Quellen am Ende dieses Kapitels finden Sie den URL zu einem Verzeichnis der Fusion-Tastaturkürzel.

Wir wollen nun versuchen, eines dieser Werkzeuge zu benutzen. Klicken Sie auf den Pfeil neben dem Menü Skizze und wählen Sie dann Rechteck > Rechteck mit zwei Punkten (siehe Abb. 1–6). Wenn Sie den Mauszeiger über ein Werkzeug halten, das noch nicht im Werkzeugkasten vorhanden ist, erscheint eine senkrechte Linie aus drei Punkten. Bei einem Klick darauf erscheint ein Menü, in dem Sie das Werkzeug zum Werkzeugkasten hinzufügen können.

Abbildung 1–6Rechteck mit zwei Punkten (links). Wenn sich ein Werkzeug nicht im Werkzeugkasten befindet, werden daneben drei Punkte angezeigt. Klicken Sie darauf, um ein Menü zu öffnen, in dem Sie das Werkzeug hinzufügen können (rechts).

Jetzt erscheinen drei Flächen – eine horizontale und zwei vertikale. Klicken Sie auf die horizontale und dann auf zwei Punkte des Rechtecks (siehe Abb. 1–7). Klicken Sie auf Skizze beenden, um den Vorgang abzuschließen (siehe Abb. 1–8).

Abbildung 1–7Ein Rechteck zeichnen

Tipp

Je nachdem, ob Sie auf das Raster, eine Skizze, eine markierte Skizze oder einen markierten Körper rechtsklicken, erscheint ein anderes Kontextmenü.

Abbildung 1–8Klicken Sie auf Skizze beenden, um das Rechteck zu vollenden und zur 3D-Ansicht zurückzukehren.

Rechtsklicken Sie auf das Rechteck, um es zu markieren und ein Kontextmenü zu öffnen. Wählen Sie Drücken/Ziehen und ziehen Sie den Pfeil nach oben. Drücken Sie die Eingabetaste. Damit haben Sie eine massive Form erzeugt, einen sogenannten Körper (siehe Abb. 1–9).

Abbildung 1–9Mit Drücken/Ziehen verwandeln Sie eine Skizze in einen Körper.

1.1.5Der ViewCube

Der ViewCube zeigt die Ausrichtung des Modells auf der Arbeitsebene. Klicken Sie auf den Würfel und ziehen Sie, um ihn zu drehen; das Modell dreht sich dabei mit ihm. Wenn Sie auf die Seiten des Würfels klicken, sehen Sie