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Einführung in das CAD-Programm
Fusion 360 am Beispiel eines Spielbausteins
Klassenstufe: 9, 10
Themen: Fertigungsverfahren, Technisches Zeichnen
Medien und Werkzeuge: PC mit Internetzugang, CAD-
Programm Fusion 360, Slicer-Programm, Ultimaker 3D-Drucker
Unterrichtssequenz: 2 bis 3 Unterrichtsstunden
Beschreibung:
Im Rahmen dieser Unterrichtseinheit lernen die Schülerinnen und Schüler die
Grundfunktionen des CAD-Programms Fusion 360 kennen, indem sie einen
Spielbaustein nach Anweisung konstruieren. Der Schwerpunkt liegt hierbei auf
dem Kennenlernen und Anwenden wichtiger Arbeitswerkzeuge zum Erstellen
dreidimensionaler Körper sowie das maßgenaue Umsetzen von
Gestaltungsvorgaben.
Lernziele:
✓ Die Schülerinnen und Schüler können ihr Grundwissen im CAD-Design
aneignen und erweitern.
✓ Die Schülerinnen und Schüler können einzelne Schritte zum Konstruieren
eines 3D-Druck Objekts benennen und beschreiben.
✓ Die Schülerinnen und Schüler lernen die wichtigsten Werkzeuge des CAD-
Programms Fusion 360 kennen und können sie nach Anleitung anwenden.
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✓ Die Schülerinnen und Schüler können einfache geometrische Körper
konstruieren, speichern und für den Druck vorbereiten.
✓ Die Schülerinnen und Schüler können die Bedeutung von Toleranzen im
Produktionsprozess verstehen.
Arbeitsauftrag:
Konstruiere einen dreidimensionalen Legostein mithilfe des CAD-Programms
Fusion 360. Beachte hierbei die beschriebene Vorgehensweise. Präsentiere
anschließend dein gedrucktes Modell.
1.
Wähle aus der Dropdown-Liste den
Menüpunkt Rechteck aus.
2.
Wähle anschließend die
Arbeitsfläche aus, auf der das
Konstruktionsobjekt entstehen
soll.
3.
Beginne mit der Auswahl des
Mittelpunktes.
(HIER: der Mittelpunkt im
Koordinatensystem)
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4.
Starte nun mit deiner
Konstruktion. Bewege deine Maus
zum Mittelpunkt und ziehe ein
beliebig großes Rechteck. Nutze
die Größenfelder (32mm x 16mm)
für die Skalierung und versuche
deine Maus dabei nicht zu
bewegen, um die gewünschte
Größe nicht zu verändern. Die
Tabulatortaste hilft dir zwischen
den einzelnen Feldern zu
wechseln. Bestätige die Eingabe
mit der Enter-Taste.
5.
Beende die Skizze durch einen
Mausklick auf „okay“ oder „Skizze
beenden“.
6.
Wähle nun über das Dropdown
Menü den Befehl Extrudieren aus.
(TIPP: dieser befindet sich im
Erstellfeld).
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7. Wähle anschließend die Fläche
aus, die extrudiert werden soll.
8.
Gebe die gewünschte
Extrusionshöhe durch das
Bewegen des blauen Pfeils nach
oben ein.
9.
Wähle im Dropdown-Menü das
Werkzeug Linie aus.
10.
Wähle nun die gewünschte Fläche
für die Skizze. In unserem Fall die
Oberseite des Rechtecks.
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11.
Stelle den Linientyp, durch den
Klick auf den Kasten, auf
Konstruktionslinie um.
12.
Wähle nun die rechte untere Ecke
der Skizze aus.
13.
Ziehe eine beliebig lange Linie
nach links und gebe das Maß 4mm
für die gewünschte Länge ein.
14.
Füge eine weitere, lotrechte Linie
mit 4mm Länge hinzu.
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15.
Wähle nun im Dropdown-Menü den
Befehl Kreis mit Mittelpunkt aus.
Ziehe auf den Endpunkt der Linie
einen beliebig großen Kreis und
passe die Größe im Eingabefeld
auf 4mm an.
16. Sehe dir dein Ergebnis an
17.
Wähle anschließend in der
Dropdown-Liste den Befehl
Rechteckige Anordnung aus.
18.
Schreite mit der Auswahl der
blauen Kreislinie fort.
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19.
Füge in den Eingabefeldern die
Menge mit 8 mm und den Abstand
mit 2 mm ein.
20.
Beende die Anordnung mit dem
Button „ok“.
21.
Wähle parallel zum Schritt 17 den
Befehl rechteckige Anordnung
durch Markierung der blauen
Kreise.
22.
Gebe die gewünschten Messwerte
in die Eingabefelder ein.
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23.
Bestätige die Eingabe mit „ok“ und
beende die Skizze.
24.
Nutze nun ein weiteres Mal den
Befehl Extrusion aus der
Dropdown-Liste.
25.
Markiere alle Skizzen für die
gewünschte Extrusion.
26.
Nutze das Eingabefeld oder den
blauen Pfeil zur Bestimmung der
Extrusionsgröße (HIER: 2mm)
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27.
Bestätige die Eingabe mit dem
„ok“ Button. Glückwunsch! Die
obere Seite ist nun fertig.
28.
Rotiere das Konstruktionsobjekt
mit dem Koordinatenwürfel in der
oberen Ecke rechts, um zur
Ansicht der unteren Rechteckseite
wechseln zu können.
29.
Wähle nun den Befehl Rechteck
mit Mittelpunkt in der Dropdown-
Liste aus.
30. Wechsel abschließend zur unteren
Körperfläche.
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31.
Erzeuge ein Rechteck mit den
Maßangaben 14.4mm und
30.4mm.
32.
Wähle nun den Befehl extrudieren
aus und markiere die erzeugte
Fläche.
33.
Schreite mit der Auswahl der
gewünschten Extrusionshöhe im
Eingabefeld fort. Anhand der
Minuswerte erkennt Fusion 360
automatisch den Ausschnitt und
markiert die entsprechende Fläche
rot.
34. Es erscheint nun ein ausgehöhlter
Körper.
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35.
Wähle in der Dropdownliste den
Befehl Linie sowie die zu
konstruierende Fläche aus. Es
erscheint eine tiefer liegende
Fläche.
36.
Ziehe eine Konstruktionslinie vom
Mittelpunkt aus nach rechts um
das Maß 8mm.
37.
Wiederhole diesen Vorgang und
ziehe eine 8mm lange Linie in die
andere Richtung nach links.
38.
Es erscheinen drei Punkte, die als
Mittelpunkt für den nächsten
Schritt dienen.
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39. Wähle im Dropdown-Menü den
Punkt „Kreis mit Mittelpunkt“ aus.
40. Erzeuge einen Kreis auf dem
mittleren Punkt (HIER: 5mm)
41. Wiederhole den Vorgang für alle
anderen Punkte.
42.
Erstelle drei weitere
Mittelpunktkreise mit dem gleichen
Mittelpunkt. (HIER: 6.6mm)
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43.
+ 44.
Es erscheint nun eine Skizze, die
zu beendet ist.
45.
Wähle anschließend den Befehl
Extrusion aus dem Dropdown-
Menü aus und markiere die soeben
konstruierten Ringe.
46. Es müssen nun drei blau markierte
Ringe zu sehen sein.
47.
Für die gewünschte
Längeneinstellung nutze nun das
Eingabefeld (TIPP: In diesem Fall
empfehlen wir das Eingabefeld zu
nutzen, da der Pfeil nur in ganzen
Einheiten extrudieren kann).
Extrudiere um Maße 8.2 mm.
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48.+ 49.
Herzlichen Glückwunsch! Dein
Baustein ist fertig. Speichere das
modellierte Objekt und es steht für
den STL Export bereit.
50. Wähle anschließend den Button
mit dem Druckersymbol aus.
51. Klicke nun auf das Modell
52. Führe eine Netzvorschau zur
Kontrolle durch.
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53. Das fertige Objekt kann in einem
Ordner gespeichert werden.
54.
Importiere die STL-Datei in Cura
3.1 und bereite deinen 3D-Druck
vor. Die voraussichtliche Druckzeit
beträgt je nach Auflösung zwischen
15 bis 20 Minuten.
Comedu wünscht Ihnen viel Erfolg bei der Gestaltung des Unterrichts!
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Team steht Ihnen stets zur Seite.
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