3D-Modellierung mit FreeCAD

Seminarziel

Am Ende des Seminars sind die Teilnehmenden in der Lage, FreeCAD effektiv zu nutzen, um leistungsstarke, skalierbare und sichere 3D-Modelle zu entwickeln und bereitzustellen. Sie lernen, wie sie Projekte erstellen, verwalten, integrieren und optimieren, um verschiedene Anwendungsfälle abzudecken und die Benutzererfahrung zu verbessern. Sie können spezifische Modellierungstechniken anwenden, um komplexe Baugruppen zu erstellen, und erweiterte Simulations- und Analysetools nutzen, um die Effizienz und Qualität ihrer Projekte zu maximieren

Inhalt

• Einführung in FreeCAD
  • Überblick und Geschichte: Was ist FreeCAD und warum ist es wichtig? Historische Entwicklung und Hauptmerkmale.
  • Anwendungsbereiche: Typische Anwendungsbereiche von FreeCAD, einschließlich Maschinenbau, Architektur und Produktdesign.
• Grundlegende Konzepte und Benutzeroberfläche
  • Arbeitsbereich: Überblick über den Arbeitsbereich und die Benutzeroberfläche von FreeCAD.
  • Werkzeuge und Panels: Einführung in die wichtigsten Werkzeuge und Panels.
  • Projektverwaltung: Erstellen und Verwalten von Projekten in FreeCAD.
• Einrichtung und erste Schritte
  • Projektinitialisierung: Erstellung und Konfiguration eines neuen Projekts.
  • Grundlegende Modellierung: Erstellung einfacher 2D-Skizzen und 3D-Modelle.
  • Navigation und Ansichten: Nutzung von Navigations- und Ansichtsoptionen zur Modellbetrachtung.
• Erstellung und Verwaltung von 3D-Modellen
  • Skizzenwerkzeuge: Nutzung der Skizzenwerkzeuge zur Erstellung von 2D-Grundrissen.
  • Part-Workbench: Einführung in die Part-Workbench und grundlegende 3D-Modellierung.
  • Baugruppen: Erstellung und Verwaltung von Baugruppen und Unterbaugruppen.
• Praktische Übung 1: Erstellung eines einfachen 3D-Modells
  • Problemstellung: Entwickeln Sie ein einfaches 3D-Modell eines mechanischen Bauteils.
  • Lösung: Implementieren Sie die grundlegenden Funktionen zur Erstellung von Skizzen und 3D-Modellen.
  • Ergebnis: Ein funktionierendes 3D-Modell eines mechanischen Bauteils mit grundlegenden Komponenten.
• Erweiterte Modellierungstechniken
  • Part Design-Workbench: Erweiterte Techniken zur parametrischen Modellierung.
  • Assembly-Workbench: Nutzung der Assembly-Workbench zur Erstellung komplexer Baugruppen.
  • Oberfläche-Workbench: Erstellung und Bearbeitung von Freiformflächen und komplexen Geometrien.
• Datenmanagement und Dokumentation
  • Datenverwaltung: Verwaltung von Projektdaten und Metadaten.
  • Technische Zeichnungen: Erstellung technischer Zeichnungen und Dokumentation mit der TechDraw-Workbench.
  • Kollaboration: Nutzung von Kollaborationstools zur gemeinsamen Bearbeitung von Projekten.
• Simulation und Analyse
  • FEM-Workbench: Einführung in die Finite-Elemente-Analyse (FEA) mit FreeCAD.
  • Strömungssimulation: Durchführung von Strömungssimulationen mit dem CFD-Modul.
  • Bewegungssimulation: Nutzung der Bewegungssimulationswerkzeuge zur Analyse mechanischer Bewegungen.
• Anpassung und Automatisierung
  • Anpassung der Benutzeroberfläche: Anpassung der Benutzeroberfläche und Werkzeugpaletten.
  • Python-Scripting: Einführung in das Scripting mit Python zur Automatisierung von Aufgaben.
  • Makro-Recorder: Nutzung des Makro-Recorders zur Aufzeichnung und Wiederholung von Aufgaben.
• Praktische Übung 2: Erstellung einer komplexen Baugruppe
  • Problemstellung: Entwickeln Sie eine komplexe Baugruppe eines mechanischen Systems.
  • Lösung: Implementieren Sie die erweiterten Modellierungstechniken, erstellen Sie Baugruppen und führen Sie Simulationen durch.
  • Ergebnis: Eine funktionierende Baugruppe eines mechanischen Systems mit detaillierten Komponenten und Simulationen.
• Integration und Zusammenarbeit
  • Datenintegration: Integration von FreeCAD mit anderen CAD- und PLM-Systemen.
  • Zusammenarbeit in der Cloud: Nutzung von Cloud-Diensten für die Zusammenarbeit und Datenfreigabe.
  • BIM-Integration: Integration von FreeCAD in Building Information Modeling (BIM) Workflows.
• Erweiterte Simulation und Analyse
  • Wärmeübertragungssimulation: Durchführung von Wärmeübertragungssimulationen.
  • Optimierungstechniken: Techniken zur Optimierung der Modellgestaltung und Effizienzsteigerung.
  • Nutzung von Simulationssoftware: Integration externer Simulationssoftware zur erweiterten Analyse.
• Erweiterte Anpassung und Programmierung
  • API- und Scripting: Nutzung der API und Scripting-Funktionen zur erweiterten Anpassung und Automatisierung.
  • Erstellen benutzerdefinierter Tools: Entwicklung und Integration benutzerdefinierter Werkzeuge und Funktionen.
  • Anpassung von Berichten und Dashboards: Erstellung und Anpassung von Berichten und Dashboards zur Projektüberwachung.
• Projektmanagement und Dokumentation
  • Projektplanung und -verfolgung: Nutzung von Projektmanagementtools zur Planung und Verfolgung von Projekten.
  • Dokumentation: Erstellung und Verwaltung der Projektdokumentation.
  • Abschluss und Übergabe: Vorbereitung und Übergabe der Projektergebnisse an den Kunden oder die nächste Projektphase.
• Praktische Übung 3: Integration und Optimierung eines Projekts
  • Problemstellung: Integrieren und optimieren Sie ein bestehendes Projekt mit erweiterten Anpassungs- und Simulationsfunktionen.
  • Lösung: Implementieren Sie Integrations- und Simulationstechniken, erstellen Sie benutzerdefinierte Werkzeuge und optimieren Sie das Projekt.
  • Ergebnis: Ein optimiertes und integriertes Projekt, das erweiterte Funktionen und Simulationen nutzt, mit umfassender Dokumentation und Berichten.