Ständer für Zahnbürstenköpfe

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Base ExampleCommandModel.png Tutorial

Thema
Modellierung
Niveau
Anfänger
Zeit zum Abschluss
1 Stunde
Autor
EmmanuelG
FreeCAD version
0.16 oder höher
Beispieldatei(en)
Thingiverse 2403310


Ein alltägliches Problem

Elektrische Zahnbürsten kommen selten mit einem Ständer für die Köpfe, während Sie in einer Familie oftmals mehrere Köpfe sehen, die mit einem Gerät benutzt werden. Viele Leute, die ein gemeinsames Problem haben, führen zu einer Vielzahl von Lösungen, wie man u.a. auf Thingiverse sieht (200-800 Projekte befassen sich damit). Hier ist die erste Antwort und wie man sie entwirft.

Dieses Tutorial wird Sie durch die notwendigen Schritte führen, um das in der folgenden Abbildung gezeigte Teil mit Hilfe von grundlegenden Werkzeugen aus dem Part Design-Arbeitsbereich zu modellieren (viele der Werkzeuge und Möglichkeiten werden nicht behandelt).

TBHS-model.png

Erste Idee: Eine Platte

  • Auf der Startseite von FreeCAD wähle Workbench PartDesign.svg Part Design, oder erstelle ein neues Dokument und wähle den Part Design Arbeitsbereich.
TBHS-0.png

Eine Skizze erstellen

  • Klicke auf Sketcher NewSketch.svg Neue Skizze, entweder aus dem kontextbezogenen Aufgabenmenü links oder aus der Werkzeugleiste oben oder aus dem Part Design Menü oben.
TBHS-1.JPG


Ein Dialog fordert dich auf, die Skizzenausrichtung zu wählen und einen Versatz anzugeben.

  • Wir wählen die XY Ebene wie in der obigen Abbildung gezeigt (diese Orientierung entspricht der üblichen Ebene der meisten 3D Drucker) und drücken dann OK.
TBHS-2.JPG


Du siehst nun die XY Ebene von oben und hast Zugriff auf die Zeichenwerkzeuge.

  • Klicke auf Sketcher CreateRectangle.svg Rechteck.
  • Klicke, um einen ersten Punkt zu platzieren.
  • Klicke, um die gegenüber liegende Ecke zu platzieren.
  • Drücke ESC oder drücke die rechte Maustaste, um das Werkzeug zu beenden.
TBHS-3.JPG


Du hast nun ein schwebendes Rechteck ohne festgelegte Abmessungen.

  • Klicke auf eine Seite des Rechtecks, so dass du Zugriff auf die Beschränkungswerkzeuge rechts neben der Werkzeugleiste hast (abhängig von der Größe Ihres Bildschirms musst du diese nach links ziehen, um sie alle zu sehen)
  • Klicke auf Sketcher ConstrainDistance.png Abstand
  • Ein Dialog fordert auf, eine Abmessung festzulegen. Gib 80 mm ein, klicke OK.
  • Wiederhole dies mit der anderen Seite des Rechtecks, ebenfalls 80 mm.
TBHS-4.JPG


Du hast nun ein schwebendes Quadrat.

  • Klicke auf die untere linke Ecke des Quadrats.
  • Klicken auf den Ursprung der XY Ebene (am Schnittpunkt der beiden dicken Linien).
  • Klicke auf Constraint PointOnPoint.svg Deckungsgleich.
TBHS-5.JPG


Du hast nun eine vollständig beschränkte Skizze, wie dir der Löser auf der linken Seite und die Änderung der Farbe anzeigt. Es ist gute Praxis, immer eine vollständig beschränkte Skizze zu haben.

Eine unter-beschränkte Skizze lässt Raum für ungewollte Änderungen, wenn du später etwas anpasst. Umgekehrt ist eine über-beschränkte Skizze auch nicht gut. In diesem Fall warnt dich der Löser vor überflüssigen Beschränkungen, und du solltest einige davon entfernen.

  • Um die Skizze zu verlassen, klicke entweder auf die Schließen Schaltfläche auf der linken Seite oder das Sketcher LeaveSketch.png Symbol in der Werkzeugleiste, oder drücke ESC.
TBHS-6.JPG


Du siehst jetzt nur noch das Quadrat, und das kontextbezogene Aufgabenmenü auf der linken Seite zeigt dir mehr Wahlmöglichkeiten als zuvor.

Erstellen eines Blocks

  • Klicke auf View-axometric.svg Axonometrisch unter den Standardansichten, um besser sehen zu können, was passieren wird.
  • Klicken auf PartDesign Pad.svg Block.
  • Gib 4 mm ein und klicke OK.
TBHS-7.JPG


Deine Skizze ist jetzt mit Rauminhalt !

Eine Skizze darauf erstellen

  • Wähle die Oberseite
TBHS-8.JPG


Die Farbe der Seite wechselt und du hast mehr Wahlmöglichkeiten im kontextbezogenen Aufgabenmenü.

  • Klicke auf Sketcher NewSketch.svg Neue Skizze. Da eine Fläche ausgewählt wurde, wirst du nicht aufgefordert, eine Ebene zu wählen.
TBHS-9.JPG


  • Klicke auf Sketcher Circle.svg Kreis, klicke, um den Mittelpunkt zu platzieren, bewege den Mauszeiger und klicke, um den Radius festzulegen.
  • Zeichne vier Kreise auf die Platte (von beliebiger Größe)
  • Drücke ESC oder die rechte Maustaste, um die Verwendung des Werkzeugs zu beenden.
TBHS-10.JPG


TBHS-11.JPG


Nun haben die Kreise den gleichen Radius.

  • Klicke Sketcher External.svg Externe Geometrie.
  • Klicke auf die vier Seiten des Quadrats, und es werden vier magentafarbene Linien hinzugefügt.
TBHS-12.JPG


Diese Linien dienen als Referenz, um die Kreise zu positionieren.

  • Benutze Sketcher ConstrainDistance.png Abstand, um sie 20 mm von den Kanten entfernt zu positionieren.
TBHS-13.JPG


  • Klicke auf einen Kreis
  • Klicke auf Sketcher ConstrainRadius.png Radius und setze ihn auf 1,5 mm.
TBHS-14.JPG


  • Um die Skizze zu verlassen, klicke entweder auf die Schließen Schaltfläche zur Linken, oder das Sketcher LeaveSketch.png Symbol in der Werkzeugleiste oder drücke ESC.
TBHS-15.JPG

Einen Block erstellen

  • Klicke auf View-axometric.svg Axonometrisch unter den Standardansichten, um besser sehen zu können, was passieren wird.
  • Klicke auf PartDesign Pad.svg Block.
  • Gib 25 mm ein und klicke OK.
TBHS-16.JPG


Du hast die Grundform, sie braucht nur noch den letzten Schliff.

Abrunden der Ecken

  • Halte STRG gedrückt und klicke auf die vertikale Kante an jeder Ecke, um die vier auszuwählen.

Zögere nicht, dir zu helfen, indem du den Anzeigemodus (gleich links neben der Axonometrischen Ansicht) umschaltest zwischen DrawStyleWireFrame.svg Drahtgitter and DrawStyleFlatLines.svg Drahtgitter und Schatten.

TBHS-17.JPG


  • Klicke auf PartDesign Fillet.svgVerrundung.
  • Setze den Radius auf 20 mm.
TBHS-18.JPG


Viel besser.

Es robuster machen

Wir müssen Material an der Basis der Zylinder hinzufügen, um sie weniger anfällig für das Reißen zu machen. Aufgrund der Druckausrichtung werden diese kleinen Flächen an der Verbindungsstelle mit der Basis zerbrechlich sein.

  • Wähle die Kreise an der Basis der Zylinder
TBHS-19.JPG


  • Klicke auf PartDesign Chamfer.svg Fase.
  • Setze sie auf 2 mm.
TBHS-20.JPG

Die Kanten fasen

  • Wähle die Fläche unter der Basis aus, füge eine PartDesign Chamfer.svg Fase von 0,5 mm hinzu

Die erste Plastikschicht wird oft ein wenig zu stark gequetscht, dies gleicht das aus und spart dir Zeit bei der Reinigung des Modells. Wenn die erste Schicht in Ordnung ist, wird es nur schöner.

TBHS-21.JPG


  • Wähle die Kanten am Rand der oberen Fläche aus (halte STRG ).
TBHS-23.JPG


  • Füge eine PartDesign Chamfer.svg Fase von 1 mm hinzu. Dies nur aus ästhetischen Gründen.
TBHS-22.JPG


Tadaa!

Als .STL exportieren

  • Wähle in der Combo Ansicht auf der linken Seite die Baumansicht anstelle des kontextbezogenen Aufgabenmenüs und klicke auf das letzte Element (die Fase).
TBHS-24.JPG


  • Jetzt kannst du "Export..." aus dem Dateimenü oben links auswählen und das Dateiformat .STL wählen.
  • Einfach ausdrucken :-)

Inspiration

Das obige Modell stellt einen guten Startpunkt zur Nutzung von FreeCAD dar, aber als ein Zahnbürstenkopfständer hat es seine Schwächen: aufgrund der Druckausrichtung und der kleinen Oberfläche sind die Stifte bruchgefährdet.

Angeregt durch die Vielfalt der Lösungen, die sich andere Leute ausgedacht haben, werden wir diese zweite Version machen, die viel besser sein wird.

TBHS-v2.jpg


Keine Sorge, es ist oftmals notwendig, für eine Idee mehrere Überarbeitungen vorzunehmen (z.B.: nachdem der Prototyp auf dem Bild verwendet wurde, haben wir mehr Platz zwischen den Köpfen hinzugefügt, damit sie sich nicht berühren).

In diesem zweiten Teil wirst du auch lernen, mehr Werkzeuge zu benutzen, wie die mächtige Lineare Wiederholung.

Zweite Idee: Ein Band

  • Erstelle ein neues Dokument und wähle den Workbench PartDesign.svg Part Design Arbeitsbereich.

Neue Skizze erstellen

  • Erstelle eine Sketcher NewSketch.svg Neue Skizze auf der XY Ebene.
TBHS-1.JPG


  • Zeichne eine Sketcher CreateSlot.svg Nut
    • Klicke, um den ersten Mittelpunkt zu platzieren
    • Bewege den Mauszeiger, um die Länge und den Radius zu definieren
    • Klicke, um den zweiten Mittelpunkt festzulegen
TBHS2-1.JPG


Jetzt hast du eine schwebende Nut ohne festgelegte Abmessungen.

  • Klicke auf eine der horizontalen Linien der Nut
  • Klicke auf Sketcher ConstrainDistance.png Abstand
  • Ein Dialog fordert dich auf, eine Abmessung festzulegen. Gib 75 mm ein, klicke auf OK.
    • das ist für einen 3 Kopf Ständer, zähle 25 mm für jeden, wenn du mehr willst
TBHS2-2.JPG


  • Klicke auf einen Punkt der horizontalen Linie
  • Klicke auf einen Punkt der anderen horizontalen Linie
  • Klicke auf Sketcher ConstrainDistance.png Distanz
  • Ein Dialogfeld fordert dich auf, eine Abmessung festzulegen. Gib 29 mm ein, klicke auf OK.
TBHS2-3.JPG


  • Zeichne eine Sketcher CreateSlot.svg Nut um die erste Nut herum.
TBHS2-4.JPG


  • Mache die Mittelpunkte der zweiten Nut deckungsgleich mit den Mittelpunkten der ersten Nut mit Constraint PointOnPoint.svg Deckungsgleich.
TBHS2-5.JPG


  • Klicke auf einen Punkt der horizontalen Linie der ersten Nut
  • Klicke auf einen Punkt der nächsten horizontalen Linie der zweiten Nut
  • Klicke auf Sketcher ConstrainDistance.png Abstand
  • Ein Dialogfeld fordert dich auf, eine Abmessung festzulegen. Gib 3 mm ein, klicke auf OK.
TBHS2-6.JPG


  • Um die Skizze vollständig zu beschränken
    • klicke auf den unteren linken Punkt der zweiten Nut
    • klicke auf den Ursprung der XY Ebene
    • klicke auf Constraint PointOnPoint.svg Deckungsgleich
TBHS2-7.JPG


  • Um die Skizze zu verlassen, klicke entweder auf die Schließen Schaltfläche zur Linken oder das Sketcher LeaveSketch.png Symbol in der Werkzeugleiste, oder drücke ESC.
TBHS2-8.JPG

Erstellen eines Blocks

  • Klicken auf View-axometric.svg Axonometrisch unter den Standardansichten, um besser sehen zu können, was passieren wird.
  • Klicke auf PartDesign Pad.svg Block.
  • Gib 30 mm ein und klicke OK.
TBHS2-9.JPG


Eine Skizze darauf erstellen

  • Wähle die Oberseite
TBHS2-10.JPG


  • Erstelle eine Sketcher NewSketch.svg Neue Skizze. Da eine Fläche ausgewählt wurde, wirst du nicht aufgefordert, eine Ebene zu wählen.
TBHS2-11.JPG


  • Zeichne ein Sketcher CreateHexagon.svg Sechseck
    • Klicke, um den Mittelpunkt zu platzieren
    • Bewege den Mauszeiger, um den Radius zu definieren
    • Klicke, um den Radius zu festzulegen
TBHS2-12.JPG


  • Klicke auf eine Kante des Sechsecks
  • Klicke auf Constraint Horizontal.svg Horizontal
TBHS2-13.JPG


  • Klicke auf den Mittelpunkt des Sechsecks
  • Klicke auf die horizontale Linie der XY Ebene
  • Klicke auf Sketcher ConstrainDistance.png Abstand
  • Ein Dialogfeld fordert dich auf, eine Abmessung festzulegen. Gib 15 mm ein und klicke OK.
TBHS2-14.JPG


  • Klicke auf den Mittelpunkt des Sechsecks
  • Klicke auf die vertikale Linie der XY-Ebene
  • Klicke auf Sketcher ConstrainDistance.png Abstand
  • Ein Dialogfeld fordert dich auf, eine Abmessung festzulegen. Gib 10 mm ein, klicke auf OK.
TBHS2-15.JPG


  • Klicke auf den blauen Kreis des Sechsecks
  • Klicke aufSketcher ConstrainRadius.png Radius
  • Ein Dialogfeld fordert dich auf, eine Abmessung festzulegen. Gib 8 mm ein, klicke auf OK.
TBHS2-16.JPG


  • Um die Skizze zu verlassen, klicke entweder auf die Schließen Schaltfläche auf der linken Seite oder das Sketcher LeaveSketch.png Symbol in der Werkzeugleiste, oder drücke ESC.
TBHS2-17.JPG

Ein Loch erstellen

  • Klicke auf View-axometric.svg Axonometrisch unter den Standardansichten, um besser zu sehen, was passieren wird.
  • Klicke auf PartDesign Pad.svg Tasche.
  • Wähle "zum ersten" in der Auswahlliste und klicke OK.
TBHS2-18.JPG


Lineare Wiederholung

  • Wähle in der Combo Ansicht auf der linken Seite die Baumansicht anstelle des kontextbezogenen Aufgabenmenüs, klicke auf die Taschen Funktion.
  • Klicke auf PartDesign LinearPattern.svg Lineares Muster.
  • Setze die Länge auf 55 mm und Häufigkeit auf 3 dann klicke OK.
TBHS2-19.JPG

Eine Skizze darauf erstellen

  • Wähle die Innenseite
TBHS2-20.JPG


  • Klicke auf Sketcher NewSketch.svg Neue Skizze. Da eine Fläche ausgewählt wurde, wirst du nicht aufgefordert, eine Ebene zu wählen.
TBHS2-21.JPG


  • Klicke auf Sketcher Circle.svg Kreis, klicke, um den Mittelpunkt zu positionieren, bewege den Zeiger und klicke, um den Radius festzulegen.
TBHS2-22.JPG


  • Klicke auf den Mittelpunkt des Kreises
  • Klicke auf die horizontale Linie der XY Ebene
  • Klicke aufSketcher ConstrainDistance.png Abstand
  • Ein Dialog fordert dich auf, eine Abmessung festzulegen. Gib 15 mm ein und klicke OK.
TBHS2-23.JPG


  • Klicke auf den Mittelpunkt des Kreises
  • Klicke auf die vertikale Linie der XY Ebene
  • Klicke auf Sketcher ConstrainDistance.png Abstand
  • Ein Dialog fordert dich auf, eine Abmessung festzulegen. Gib 10 mm ein, klicke auf OK.
TBHS2-23.JPG


  • Klicke auf den Kreis
  • Klicke auf Sketcher ConstrainRadius.png Radius
  • Ein Dialogfeld fordert dich auf, eine Abmessung festzulegen. Gib 3.5 mm ein, klicke auf OK.
TBHS2-25.JPG


  • Um die Skizze zu verlassen, klicke entweder auf die Schließen Schaltfläche zur Linken oder das Sketcher LeaveSketch.png Symbol in der Werkzeugleiste, oder drücke ESC.
TBHS2-26.JPG


Erstellen eines Blocks

  • Klicke auf View-axometric.svg Axonometrisch unter den Standardansichten, um besser sehen zu können, was passieren wird.
  • Klicken auf PartDesign Pad.svg Block.
  • Gib 4 mm ein und klicke OK.
TBHS2-27.JPG

Lineare Wiederholung

  • Wähle in der Combo Ansicht auf der linken Seite die Baumansicht anstelle des kontextbezogenen Aufgabenmenüs, klicke auf die Polster Funktion.
  • Klicke PartDesign LinearPattern.svg Lineares Muster.
  • Setze die Länge auf 55 mm und Häufigkeit auf 3 dann klicke OK.
TBHS2-28.JPG


Formschräge

  • Selektieren Sie die Seite jedes runden Blocks
TBHS2-29.JPG


  • Klicke auf PartDesign Draft.svg Formschräge.
  • Setze den Formschrägenwinkel auf 40°.
  • Klicke "Neutrale Ebene" und wähle die Seite, auf der die Skizze gezeichnet wurde.
  • Hake "Entformungsrichtung umkehren" an.
TBHS2-30.JPG


Wir hätten eine Fase benutzen können, um etwas Ähnliches zu tun, aber der Entwurf ist in diesem Fall angebrachter.

Fase = links / Entwurf = rechts

TBHS2-30-chamfer.JPGTBHS2-30-draft.JPG


Abschlüsse

  • Halte STRG gedrückt und wähle die Ober- und Unterseiten.

TBHS2-31-bottom.JPGTBHS2-31-top.JPG

    • Füge eine PartDesign Chamfer.svg Fase von 0,5 mm hinzu.
TBHS2-31.JPG


Perfekt!

Als .STL exportieren

  • Wähle in der Combo Ansicht auf der linken Seite die Baumansicht anstelle des kontextbezogenen Aufgabenmenüs und klicke auf das letzte Element (die Fase).
TBHS2-32.JPG
  • Jetzt kannst du "Export ..." aus dem Dateimenü oben links und daraus das Dateiformat .STL wählen.
  • Drucke es statt der ersten Version oder um diese zu ersetzen, falls sie irgendwann zerbrochen ist ;-).

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