Das Werkzeug WendelHinzufügen erstellt einen Volumenkörper durch Führen einer Skizze entlang eines Wendel-Pfades.
Das Profil (B) wird um eine Achse (A) geführt und erzeugt eine Festkörperwendel (C)
Anwendung
Die Skizze (Sketch) auswählen, die zu einer Wendel ausgetragen werden soll. Alternativ kann eine Fläche des schon vorhandenen Festkörpers ausgewählt werden.
Es gibt mehrere Möglichkeiten, den Befehl aufzurufen:
Die Schaltfläche Wendel drücken. Hinweis: Die Wendel ist Teil eines Symbolmenüs mit der Bezeichnung Hinzufügende Grundkörper. Nach dem Start von FreeCAD wird der Quader in der Werkzeugleiste angezeigt. Um zur Schaltfläche Wendel zu gelangen, den Abwärtspfeil neben dem sichtbaren Symbol anklicken und Wendel im Menü auswählen.
Den Menüeintrag Part Design → Hinzufügende Formelemente → Wendel auswählen.
Parameter für die Wendel festlegen (siehe nächsten Abschnitt).
Die Wendel in der 3D-Ansicht überprüfen, um sicherzustellen, dass sich die Wendel nicht selbst durchdringt.
OK klicken.
Optionen
Beim Erstellen einer Wendel beinhaltet der Dialog Wendel-Parameter verschiedene Parameter die festlegen, wie die Skizze ausgetragen werden soll.
Achse
Diese Option bestimmt die Achse, um die sich die Skizze winden soll.
Senkrecht zur Skizze: Wählt die Normale der Skizze, die durch den Skizzenursprung verläuft, als Achse aus.
Vertikale Skizzenachse: Wählt die vertikale Skizzenachse. Dies ist die Voreinstellung für neue Wendeln.
Horizontale Skizzenachse:Wählt die horizontale Skizzenachse.
Konstruktionslinie: Wählt eine Konstruktionslinie der Skizze zur Verwendung mit der Wendel aus. Die Ausklappliste enthält für jede Konstruktionslinie einen Eintrag. Die als Erstes erstellte Konstruktionslinie wird Konstruktionslinie 1 genannt.
Basis (X/Y/Z)-Achse: Wählt die X-, Y- oder Z-Achse des Ursprungs des Körpers aus.
Referenz auswählen…: Erlaubt in der 3D-Ansicht eine Kante des Körpers oder eine Bezugslinie auszuwählen.
Modus
Dies steuert, welche Parameter zum Festlegen der Wendel verwendet werden. Zur Wahl stehen:
Steigung-Höhe-Winkel: Festlegung über die Steigung (Höhe pro Umdrehung) und die Gesamthöhe.
Steigung-Windungen-Winkel: Festlegung über die Steigung und die Anzahl der Windungen.
Höhe-Windungen-Winkel: Festlegung über die Gesamthöhe und die Anzahl der Windungen.
Höhe-Windungen-Aufweitung: Festlegung über die Gesamthöhe, die Anzahl der Windungen und die Aufweitungsrate des Wendelradius (Radiales Wachstum). Eine Höhe von Null ergibt einen spiralförmigen Pfad. Sind Höhe und Aufweitungsrate Null, ergibt sich ein kreisförmiger Pfad.
Steigung
Der Abstand zwischen den Windungen der Wendel.
Höhe
Die Höhe der Wendel (Zentrum-Zentrum).
Windungen
Die Anzahl der Windungen der Wendel. Ergibt sich aus Höhe/Steigung.
Kegelwinkel
Winkel des Kegels, der die Wendel umhüllt. Zulässiger Wertebereich: [-89°, +89°].
Linksgängig
Wenn aktiviert, ändert sich die Drehrichtung der Wendel von der Voreinstellung "im Uhrzeigersinn" in "gegen den Uhrzeigersinn".
Umgekehrt
Wenn aktiviert, wird die voreingestellte Ausrichtung der Wendel umgedreht.
Bei Änderung neu berechnen
Wenn aktiviert, ändert sich die Ansicht bei jeder Parameteränderung automatisch.
Eigenschaften
Daten-EigenschaftPitch: Der axiale Abstand zwischen zwei Windungen.
Daten-EigenschaftHeight: Die Gesamtlänge der Wendel (ohne Berücksichtigung der Ausdehnung des Profils)
Daten-EigenschaftTurns: Die Anzahl der Windungen (muss keine Ganzzahl sein).
Daten-EigenschaftWinkel: Der Winkel mit dem der Radius der Wendel zu- oder abnimmt. Zulässiger Wertebereich: [-89°, +89°].
Daten-EigenschaftReference axis: Die Wendelachse.
Daten-EigenschaftMode: Die Eingabeart der Wendel: (pitch-height, pitch-turns, turns-height)
Daten-EigenschaftOutside: Nicht genutzt (wird in WendelAbziehen genutzt).
Daten-EigenschaftHas Been Edited: Wenn "false", wird ein Startwert für die Steigung auf Basis der "Bounding-Box" des Profils vorgeschlagen, um eine Selbstdurchdringung zu vermeiden.
Daten-EigenschaftRefine: true oder false. Wenn auf "true" gesetzt, wird der Volumenkörper von (innerhalb von Flächen liegenden) verbliebenen Kanten befreit, die von Formelementen hinterlassen wurden. Siehe Part FormAufbereiten für weitere Details.
Daten-EigenschaftProfile: Entweder eine Skizze mit einer geschlossenen Kontur oder eine Fläche.
Daten-EigenschaftMidplane: Nicht genutzt.
Daten-EigenschaftUp to face: Nicht genutzt.
Daten-EigenschaftAllow multiple face: Nicht genutzt.
Hinweise
Wendeln sind für die zugrunde liegende Engine sehr schwer korrekt zu berechnen, da die dabei auftretenden Kurven die Gleitkommagenauigkeit an ihre Grenzen bringen. Hier einige Tipps, um zuverlässige Ergebnisse zu erzielen:
Um das Risiko einer Selbstsüberschneidung zu vermeiden, muss das Gewindeprofil etwas schmaler sein als die Steigung.
Exakte Passungen, bei denen die Oberfläche der Wendel perfekt mit der Oberfläche eines anderen Objekts ausgerichtet ist, sind instabil. Ein Gewinde um einen Bolzenzylinder ist ein Beispiel hierfür. Sicherstellen, dass das Profil weit in den Bolzen hineinragt. 1 µm hat sich als ausreichend erwiesen.
Durch Rotation erstellte Objekte weisen eine Nahtlinie auf. Das Profil muss leicht versetzt zur Nahtlinie liegen. Es kann eine der Standardebenen gewählt werden. Oder die Profilskizze wird gedreht, bevor die Helix hinzugefügt wird. Oder die Standardebene verwenden, jedoch die andere Hälfte (gegenüber der Nahtlinie).
Die Durchführung weiterer Operationen an einer Helix, wie beispielsweise boolesche Operationen mit einem anderen Objekt, kann sehr empfindlich auf kleine Änderungen reagieren. Wenn sie fehlschlagen, führen sie oft zu unerwarteten Modellfehlern. Versuchen, Operationen an einer Helix so durchzuführen, dass sie sich entweder deutlich überlappen (beeinflussen) oder eindeutig nicht überlappen. Es kann sogar vorkommen, dass es zunächst funktioniert und später, wenn Objekte leicht verschoben werden, zu Fehlern kommt.
Beispiele
Beispielwendel, die eine B-Spline-Kurve einer Skizze verwendetBeispielwendel mit einer Wendelachse, die normal zur Skizzenebene liegt, ergibt einen "Block mit Dreh-Effekt".