Manual: Herkömmliches 2D-Zeichnen

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Möglicherweise sind Sie an FreeCAD interessiert, weil Sie bereits einige Erfahrung beim technischen Zeichnen haben, zum Beispiel mit Software wie AutoCAD. Oder Sie wissen schon etwas über Design oder ziehen es vor, Dinge zu zeichnen, bevor Sie diese bauen. In jedem Fall bietet FreeCAD einen eher herkömmlichen Arbeitsbereich, mit Werkzeugen, die in den meisten 2D-CAD-Anwendungen zu finden sind: Der Draft-Arbeitsbereich.

Obwohl der Draft-Arbeitsbereich Abläufe aus der herkömmlichen 2D-CAD-Welt übernimmt, ist er überhaupt nicht darauf beschränkt. All seine Werkzeuge funktionieren im gesamten 3D-Bereich und viele der Draft-Werkzeuge, z.B. Draft Move.png Verschieben oder Draft Rotate.png Drehen, sind allgemein überall in FreeCAD verfügbar, weil sie oftmals viel intuitiver sind, als wenn die Einstellungen manuell geändert werden müssten.

Unter den vom Draft-Arbeitsbereich angebotenen Werkzeugen finden Sie herkömmliche Werkzeuge wie Draft Line.png Linie, Draft Circle.png Kreis, oder Draft Wire.png Polygonzug (Polylinie), Änderungswerkzeuge wie Draft Move.png Verschieben, Draft Rotate.png Drehen oder Draft Offset.png Versetzen, die/dasArbeitsebene/Raster festzulegen, das es Ihnen erlaubt, genau zu definieren, in welcher Ebene Sie arbeiten, und ein komplettes Objektfang-System, das es sehr einfach macht, Elemente zu zeichnen und präsize in Relation zu anderen zu positionieren.

Um die Abläufe und Möglichkeiten des Draft-Arbeitsbereichs zu präsentieren, werden wir eine einfache Übung durchlaufen, um am Ende diese kleine Zeichnung zu erhalten, die den Grundriss eines kleines Hauses zeigt, das nur aus einer Küchezeile besteht (ein ziemlich absurder Grundriss, aber für unsere Zwecke reicht es, oder?):

Exercise cabin 01.jpg

  • Wechseln Sie zum Draft-Arbeitsbereich
  • Wie in jeder Technischen Zeichnen-Anwendung ist es sinnvoll, die Umgebung korrekt einzurichten, denn dadurch werden Sie viel Zeit sparen. Passen Sie Raster/Arbeitsebene, Texte und Bemaßungen-Einstellungen an Ihre Erfordernisse an im Menü Bearbeiten -> Einstellungen -> Draft. In dieser Übung werden wir allerdings so tun, als hätten wir die Standardwerte beibehalten.

Freecad draft options 01.jpg

  • Eine Option könnte allerdings Ihre Aufmerksamkeit erfordern: die "Falls möglich, zeige Objekte mit Flächen an"-Option. Wenn diese aktiviert ist, werden geschlossene Objekte wie Rechtecke oder Kreise als Standard mit einer Fläche gefüllt, was den Objektfang mit darunter liegenden Objekten erschwert. Sie können jetzt diese Option deaktivieren, oder später die Eigenschaft "Make Face" jedes einzelnen Objekts deaktivieren, um die Flächenfüllung zu verhindern.
  • Der Draft-Arbeitsbereich hat auch zwei spezielle Symbolleisten: Eine mit visuellen Einstellungen, wo Sie die aktuelle Arbeitsebene setzen, den Konstruktions-Modus ein-/ausschalten, die Linienfarbe, Flächenfarbe, Liniendicke und Textgröße für neue Objekte setzen können und eine weitere mit Entwurfs-Einrastungen. Dort können Sie das Raster ein-/ausschalten und individuelle Einrast-Punkte setzen/löschen:

Draft toolbars.jpg

  • Alle Einrast-Buttons zu setzen ist bequem, es macht aber auch das Zeichnen langsamer, weil mehr Berechnungen durchgeführt werden, während Sie den Maus-Cursor bewegen. Es ist oftmals besser, nur die zu setzen, die Sie tatsächlich benötigen.
  • Starten Sie mit dem Aktivieren des Konstruktions-Modus, in dem einige Hilfslinien gezeichnet werden, mit denen die endgültige Geometrie gezeichnet wird.
  • Wenn Sie wollen, setzen Sie die Arbeitsebene auf XY. Wenn Sie das tun, wird sich die Arbeitsebene nicht ändern, unabhängig von der aktuellen Ansicht. Wenn nicht, wird sich die Arbeitsebene automatisch an die aktuelle Ansicht anpassen, und Sie sollten darauf achten, dass Sie in der Top-Ansicht bleiben, wenn Sie in der XY- (ground)-Ebene zeichnen wollen.
  • Dann wählen Sie das Draft Rectangle.png Rechteck-Werkzeug und zeichnen ein Rechteck, Startpunkt (0,0,0) und Größe 2m x 2m (Z bleibt bei Null). Beachten Sie, dass die meisten der Draft-Befehle mit den zwei-Zeichen-Abkürzungen über die Tastatur eingegeben werden können, ohne dass Sie die Maus benötigen. Für unser erstes 2x2m-Rechteck geht das wie folgt: re 0 Enter 0 Enter 0 Enter 2m Enter 2m Enter 0 Enter.
  • Duplizieren Sie das Rechteck nach innen mit 15cm Abstand mit dem Draft Offset.png Offset-Werkzeug, aktivieren den Copy-Modus und setzen einen Abstand von 15cm:

Exercise cabin 02.jpg

  • Wir können dann mit dem Draft Line.png Linie-Werkzeug eine Reihe von senkrechten Linien zeichnen, um festzulegen, wo unsere Türen und Fenster hinkommen. Die Kreuzung dieser Linien mit unseren zwei Rechtecken ergeben hilfreiche Schnittpunkte, an denen wir unsere Wände einrasten können. Zeichnen Sie die erste Linie vom Punkt (15cm, 1m, 0) zu Punkt (15cm, 3m, 0).
  • Duplizieren Sie diese Linie fünf Mal mit dem Draft Move.png Verschieben-Werkzeug und aktiviertem Kopieren-Modus. Aktivieren Sie ebenfalls den Relativ-Modus, der es erlaubt, Bewegungen in relativen Abständen zu definieren, was einfacher ist als die exakte Position jeder Linie zu berechnen. Geben Sie jeder Kopie einen beliebigen Startpunkt, oder belassen Sie ihn z.B. bei (0,0,0) und den folgenden relativen Endpunkten:
    • line001: x: 10cm
    • line002: x: 120cm
    • line003: x: -55cm, y: -2m
    • line004: x: 80cm
    • line005: x: 15cm

Exercise cabin 03.jpg

  • Das ist alles, was wir jetzt brauchen, so dass wir den Konstruktionsmodus ausschalten können. Überprüfen Sie, dass all die gerade erzeugten Objekte in einer "Construction"-Gruppe zusammengefasst sind, denn das erleichtert das einfache Verstecken oder auch das spätere Löschen.
  • Lassen Sie uns mit dem Draft Wire.png Polygonzug-Werkzeug die beiden Wandteile zeichnen. Stellen Sie sicher, dass der Snap Intersection.png Schnittpunkt-Button aktiviert ist, weil wir an den Schnittpunkten von Linien und Rechtecken einrasten wollen. Zeichnen Sie zwei Polygonzüge durch anklicken aller Punkte der Umrisslinien. Zum Schließen klicken Sie entweder erneut auf den ersten Punkt oder drücken Sie den Schließen-Button:

Exercise cabin 04.jpg

  • Wir können ihre Standardfarbe grau in eine schöne Schraffur ändern, indem beide Wände selektiert, die "Pattern"-Eigenschaft auf simple und die Pattern size auf beispielsweise 0,005 (oder einen anderen Wert) gesetzt werden.

Exercise cabin 05.jpg

  • Wir können jetzt die Konstruktionslinien durch Rechtsklick auf die Kontruktionsgruppe und dann Ein/Ausblenden verstecken.
  • Lassen Sie uns jetzt die Fenster und Türen zeichnen. Stellen Sie sicher, dass der Snap Midpoint.png Mittelpunkt-Button aktiviert ist und zeichnen Sie sechs Linien wie folgt:

Exercise cabin 06.jpg

  • Wir werden jetzt die Türlinie ändern, um ein geöffnete-Tür-Symbol zu erzeugen. Starten Sie durch drehen der Linie mit dem Draft Rotate.png Drehen-Werkzeug. Klicken Sie den Endpunkt der Linie als Rotationszentrum, mit einem Startwinkel (Base angle) von 0 und einer Drehung (Rotation) von -90.
  • Dann erzeugen Sie einen Öffnungsbogen mit dem Draft Arc.png Kreisbogen-Werkzeug. Nehmen Sie den gleichen Punkt als Drehzentrum wie im vorigen Schritt, klicken Sie auf den anderen Endpunkt der Linie zur Festlegung des Radius, dann Start- und Endpunkt wie folgt:

Exercise cabin 07.jpg

  • Wir können jetzt mit dem Einbau einiger Möbel starten. Beginnen wir mit einer Theke, indem wir von der oberen linken, inneren Ecke ein Rechteck mit einer Breite von 170cm und einer Höhe von -60cm zeichnen. Auf dem folgenden Bild ist die Transparency-Eigenschaft des Rechtecks auf 80% gesetzt, um ihm ein nettes Möbelaussehen zu geben.
  • Dann lassen Sie uns ein Waschbecken und ein Kochfeld hinzufügen. Diese Art von Symbolen zu zeichnen kann ziemlich langweilig sein, und normalerweise sind sie im Internet einfach zu finden, z.B. auf http://www.cad-blocks.net . Im Downloads-Abschnitt unten haben wir einfachheitshalber ein Waschbecken (sink) und ein Kochfeld (cookertop) für dieses Projekt abgetrennt und als DXF-Dateien gespeichert. Sie können diese beiden Dateien durch Besuch der Links aufrufen, und durch Rechtsklick auf Raw und dann save as herunterladen.
  • Einfügen einer DXF-Datei in ein geöffnetes FreeCAD-Dokument kann entweder über die Datei -> Import-Menü-Option erfolgen oder durch drag-and-drop der DXF-Datei aus dem Datei-Explorer in das FreeCAD-Fenster. Der Inhalt der DXF-Datei erscheint möglicherweise nicht direkt in der Mitte Ihrer aktuellen Ansicht, abhängig von den Einstellungen in der DXF-Datei. Sie können über das Menü Ansicht -> Standardansichten -> Einpassen ausführen, um herauszuzoomen und die importierten Objekte zu finden. Fügen Sie die beiden DXF-Dateien ein und verschieben diese an eine passende Stelle auf der Arbeitsfläche:

Exercise cabin 08.jpg

  • Wir können nun mit dem Draft Dimension.png Abmessung-Werkzeug eine Reihe von Bemaßungen anbringen. Bemaßungen werden durch Klicken von drei Punkten gezeichnet: Der Startpunkt, ein Endpunkt und ein dritter Punkt zur Platzierung der Bemaßungslinie. Um waagerechte oder senkrechte Bemaßungen zu erstellen, selbst wenn die ersten beiden Punkte nicht fluchtend sind, drücken Sie Shift beim Anklicken des zweiten Punktes.
  • Sie können die Position eines Bemaßungstextes durch doppelklicken der Bemaßung in der Baumansicht ändern. Ein Kontrollpunkt erlaubt es Ihnen, den Text in der Zeichenfläche zu verschieben. In unserer Übung wurden die "0.15"-Texte zur besseren Übersicht verschoben.
  • Sie können den Inhalt des Bemaßungstextes durch Anpassung der Override-Eigenschaft ändern. In unserem Beispiel wurden die Bemaßungstexte von Tür und Fenster geändert, um die Höhe anzugeben:

Exercise cabin 09.jpg

  • Lassen Sie uns mit dem Draft Text.png Text-Werkzeug etwas Beschreibungstext hinzufügen. Klicken Sie einen Punkt, um den Text zu positionieren und geben Sie die Textzeile(n) ein, drücken Sie Enter nach jeder Zeile. Zweimal Enter beendet die Eingabe.
  • Die Hinweislinien (auch "leaders" genannt), die die Texte mit dem Objekt verbinden, das sie beschreiben, werden einfach mit dem Polygonzug-Werkzeug erstellt. Zeichnen Sie Polygonzüge von der Textpositition bis zum Ort, der beschrieben wird. Dann können Sie ein Bullet oder Pfeil am Ende des Polygonzuges setzen, indem die End Arrow-Eigenschaft auf True gesetzt wird.

Exercise cabin 10.jpg

  • Unsere Zeichnung ist jetzt fertig! Da noch eine Reihe von Objekten vorhanden ist, wäre es klug, etwas aufzuräumen und alles in Gruppen zu restrukturieren, damit andere Leute diese Datei einfacher verstehen können:

Exercise cabin 11.jpg

  • Wir können nun unser Werk durch Platzierung auf einem Zeichenblatt ausdrucken, das wir später in diesem Manual zeigen werden oder unsere Zeichnung durch Export in eine DXF-Datei direkt für andere CAD-Anwendungen bereitstellen. Wählen Sie einfach unsere "Grundriss"-Gruppe, im Menü Datei -> Export und dort das Autodesk-DXF-Format. Die Datei kann in einer beliebigen anderen 2D-CAD-Anwendung wie LibreCAD geöffnet werden. Möglicherweise werden Sie einige Unterschiede feststellen, abhängig von den Konfigurationen jeder Anwendung.

Exercise cabin 12.jpg

  • The most important thing about the Draft Workbench, however, is that the geometry you create with it can be used as a base or easily extruded into 3D objects, simply by using the Part Extrude.svg Part_Extrude tool from the Part Workbench, or, to stay in Draft, the Draft Trimex.svg Trimex (Trim/Extend/Extrude) tool, which under the hood performs a Part Extrusion, but does it "the Draft way", that is, allows you to indicate and snap the extrusion length graphically. Experiment extruding our walls as shown below.
  • By pressing the Draft SelectPlane.svg working plane button after selecting a face of an object, you are also able to place the working plane anywhere, and therefore draw Draft objects in different planes, for example on top of the walls. These can then be extruded to form other 3D solids. Experiment setting the working plane on one of the top faces of the walls, then draw some rectangles up there.

Exercise cabin 13.jpg

  • Alle Arten von Öffnungen können auch genauso leicht durch Zeichnen von Draft-Objekten auf den Wandflächen, Extrudieren der Objekte und dann Benutzen der booleschen Werkzeuge des Part-Arbeitsbereichs erzeugt werden, um diese vom Volumenkörper zu subtrahieren, wie wir im vorigen Kapitel sahen.

Im Wesentlichen bietet der Draft-Arbeitsbereich grafische Möglichkeiten, um einfache Part-Operationen zu erledigen. Während Sie im Part-Arbeitsbereich normalerweise Objekte mit ihren Platzierungsparametern positionieren, können Sie das im Draft-Arbeitsbereich direkt am Bildschirm tun. Es gibt Zeiten, wenn das Eine besser ist, und andere Zeiten, während man das Andere vorzieht. Vergessen Sie nicht, dass Sie eigene Symbolleisten in einem der Arbeitsbereiche anlegen können, Werkzeuge aus dem anderen hinzufügen können, und das Beste aus beiden Welten bekommen.

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