Der Skizzierer-Arbeitsbereich dient zur Erstellung parametrischer zweidimensionaler Geometrien. Skizzen bilden die Grundlage vieler Modellierungsprozesse in FreeCAD und werden insbesondere in den Arbeitsbereichen Part Design, Part und Arch verwendet.
Im Skizzierer werden Geometrieelemente wie Linien, Kreise oder Bögen mit geometrischen und maßlichen Zwangsbedingungen beschrieben. Dadurch entsteht eine vollständig parametrisierte Skizze, deren Form und Abmessungen jederzeit geändert werden können.
Das Ergebnis einer Konstruktion im Skizzierer ist eine vollständig bestimmte 2D-Skizze. Diese kann anschließend zur Erzeugung von Volumenkörpern, Flächen oder weiteren Konstruktionselementen verwendet werden.
Grundprinzip des Modellierungsprozesses
Die Erstellung einer Skizze im Skizzierer-Arbeitsbereich folgt einem strukturierten Ablauf:
- Auswahl einer Bezugsebene
- Erstellung der Geometrie
- Definition der Zwangsbedingungen
Die Geometrie wird zunächst grob erstellt und anschließend durch geometrische und maßliche Zwangsbedingungen vollständig beschrieben. Ziel ist eine vollständig bestimmte Skizze, deren Form eindeutig festgelegt ist.
1. Bezugsebene
Jede Skizze benötigt eine Bezugsebene, auf der die Geometrie erstellt wird. Die Ebene definiert das lokale Koordinatensystem der Skizze.
Als Bezug können verwendet werden:
- XY-Ebene
- XZ-Ebene
- YZ-Ebene
- Bezugsebenen
- Planare Flächen vorhandener Geometrie
Die Orientierung der Bezugsebene bestimmt die spätere Lage der Skizze innerhalb des Modells.
2. Geometrie
Nach Auswahl der Bezugsebene werden die benötigten Geometrieelemente erstellt. Die Geometrie beschreibt die Form der späteren Konstruktion.
Typische Geometrieelemente sind:
- Linie
- Polylinie
- Rechteck
- Kreis
- Kreisbogen
- Ellipse
- Ellipsenbogen
- Hyperbel
- Hyperbelbogen
- Parabel
- Parabelbogen
- B-Spline
- Regelmäßiges Polygon
- Punkt
Die Geometrie wird zunächst ohne genaue Maße erstellt. Die exakte Form wird erst durch Zwangsbedingungen definiert.
Konstruktionsgeometrie kann verwendet werden, um Hilfslinien, Symmetrieachsen oder Referenzpunkte zu erzeugen. Diese Geometrie dient ausschließlich der Konstruktion und wird von nachfolgenden Features nicht berücksichtigt.
3. Zwangsbedingungen
Zwangsbedingungen definieren die Beziehungen zwischen den Geometrieelementen sowie deren Abmessungen.
Man unterscheidet zwischen geometrischen und maßlichen Zwangsbedingungen.
Geometrische Zwangsbedingungen
Geometrische Zwangsbedingungen beschreiben Lagebeziehungen zwischen Elementen:
- Horizontal
- Vertikal
- Parallel
- Senkrecht
- Tangential
- Symmetrisch
- Gleichheit
- Konzentrisch
- Koinzident
- Punkt auf Objekt
Maßliche Zwangsbedingungen
Maßliche Zwangsbedingungen definieren konkrete Werte:
- Länge
- Horizontaler Abstand
- Vertikaler Abstand
- Abstand
- Radius
- Durchmesser
- Winkel
Während der Konstruktion verändert sich der Freiheitsgrad der Skizze kontinuierlich. Ziel ist eine vollständig bestimmte Skizze, bei der sämtliche Freiheitsgrade durch Zwangsbedingungen definiert sind.
Eine vollständig bestimmte Skizze bietet mehrere Vorteile:
- Eindeutige Geometrie
- Höhere Modellstabilität
- Einfache Parametrisierung
- Vorhersagbares Änderungsverhalten
Beispiel für die Erstellung einer Skizze
Ein typischer Arbeitsablauf im Skizzierer besteht aus folgenden Schritten:
- Neue Skizze erstellen
- Bezugsebene auswählen
- Grundkontur mit Linien und Kreisen erstellen
- Geometrische Beziehungen festlegen
- Maße vergeben
- Freiheitsgrade kontrollieren
- Skizze vollständig bestimmen
Die fertige Skizze kann anschließend beispielsweise durch Aufpolsterung oder Rotation im Part-Design-Arbeitsbereich weiterverarbeitet werden.
Übersicht der Funktionen des Skizzierer-Arbeitsbereiches
| Kategorie | Funktion | Zweck |
|---|---|---|
| Geometrie | Linie | Erstellung einzelner Liniensegmente |
| Geometrie | Polylinie | Erstellung zusammenhängender Linienzüge |
| Geometrie | Rechteck | Erstellung rechteckiger Konturen |
| Geometrie | Kreis | Erstellung eines Kreises |
| Geometrie | Kreisbogen | Erstellung eines Kreisbogens |
| Geometrie | Ellipse | Erstellung einer Ellipse |
| Geometrie | Ellipsenbogen | Erstellung eines Ellipsenbogens |
| Geometrie | Hyperbel | Erstellung einer Hyperbel |
| Geometrie | Hyperbelbogen | Erstellung eines Hyperbelbogens |
| Geometrie | Parabel | Erstellung einer Parabel |
| Geometrie | Parabelbogen | Erstellung eines Parabelbogens |
| Geometrie | B-Spline | Erstellung freier Kurven |
| Geometrie | Regelmäßiges Polygon | Erstellung regelmäßiger Vielecke |
| Geometrie | Punkt | Erstellung einzelner Punkte |
| Hilfsgeometrie | Konstruktionsmodus | Umwandlung in Konstruktionsgeometrie |
| Bearbeitung | Trimmen | Kürzen von Geometrie |
| Bearbeitung | Teilen | Aufteilen von Geometrieelementen |
| Bearbeitung | Versatz | Erstellung paralleler Konturen |
| Bearbeitung | Abrunden | Erzeugung von Übergangsradien |
| Bearbeitung | Fasen | Erzeugung von Abschrägungen |
| Bearbeitung | Spiegeln | Spiegelung von Geometrie |
| Bearbeitung | Verschieben | Verschieben von Geometrie |
| Bearbeitung | Drehen | Drehen von Geometrie |
| Bearbeitung | Skalieren | Skalierung von Geometrie |
| Geometrische Zwangsbedingungen | Koinzident | Punkte zusammenführen |
| Geometrische Zwangsbedingungen | Horizontal | Horizontale Ausrichtung |
| Geometrische Zwangsbedingungen | Vertikal | Vertikale Ausrichtung |
| Geometrische Zwangsbedingungen | Parallel | Parallele Ausrichtung |
| Geometrische Zwangsbedingungen | Senkrecht | Rechtwinklige Ausrichtung |
| Geometrische Zwangsbedingungen | Tangential | Tangentiale Verbindung |
| Geometrische Zwangsbedingungen | Gleichheit | Gleiche Länge oder gleicher Radius |
| Geometrische Zwangsbedingungen | Symmetrisch | Symmetrische Anordnung |
| Geometrische Zwangsbedingungen | Konzentrisch | Gemeinsamer Mittelpunkt |
| Geometrische Zwangsbedingungen | Punkt auf Objekt | Punkt liegt auf Geometrie |
| Geometrische Zwangsbedingungen | Fixieren | Festsetzen einer Position |
| Maßliche Zwangsbedingungen | Länge | Definition einer Linienlänge |
| Maßliche Zwangsbedingungen | Horizontaler Abstand | Horizontalmaß |
| Maßliche Zwangsbedingungen | Vertikaler Abstand | Vertikalmaß |
| Maßliche Zwangsbedingungen | Abstand | Allgemeines Distanzmaß |
| Maßliche Zwangsbedingungen | Radius | Definition eines Radius |
| Maßliche Zwangsbedingungen | Durchmesser | Definition eines Durchmessers |
| Maßliche Zwangsbedingungen | Winkel | Definition eines Winkels |
| Externe Referenzen | Externe Geometrie | Übernahme vorhandener Modellgeometrie |
Hinweis: Die tatsächlich verfügbaren Funktionen können abhängig von der verwendeten FreeCAD-Version leicht variieren. Die Tabelle orientiert sich an den Funktionen aktueller FreeCAD-Versionen.
