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Konstruieren für Einsteiger

Gestaltung
Konstruieren für Einsteiger

Neue Serie für CAD-Neulinge: Wie Sie mit Google SketchUp schnelle Fortschritte in der CAD-Konstruktion machen, zeigt Ihnen Helmut Klein von der Marcel-Breuer-Schule in Berlin. Im ersten Teil lernen Sie spielerisch das Programm kennen.

Mit Google SketchUp können Sie schon nach recht kurzer Einarbeitungszeit die Möglichkeiten der 3D-Konstruktion am PC bei der Planung von Werkstücken anwenden. Der erforderliche Lernaufwand ist relativ gering. Laden Sie sich das Programm kostenlos aus dem Internet herunter und bauen Sie Ihre Kenntnisse anhand der Übungen dieses Workshops schrittweise auf. Nach Abschluss des Workshops können Sie auch schwierige Konstruktionen realitätsnah am PC vorplanen und Ihre Kundenangebote mit geringem Aufwand durch attraktive Darstellungen ergänzen. Insbesondere Auszubildende können damit ihr räumliches Vorstellungsvermögen trainieren, konstruktive Lösungen ausprobieren und Planungsergebnisse professionell präsentierten.

Wichtige Vorbereitungen
Um mit dem Programm Werkstücke des Tischlerhandwerks zu konstruieren, sollten einige Voreinstellungen vorgenommen werden. Schalten Sie über den Menübefehl Ansicht/Symbolleisten die folgenden Symbolleisten ein: Kamera, Konstruktion, Zeichnen, Flächenstil, Änderung, Layer, Hauptsymbolleiste, Schnitte, Schatten, Standard sowie Ansichten. Nutzen Sie Ihre Bildschirmfläche optimal, indem Sie das Häkchen vor »Große Schaltflächen« entfernen und die Schaltflächen am Bildschirmrand anordnen. Abmessungen und Einheiten stellen Sie über den Menübefehl im Fenster Modellinformationen ein.
Um zukünftig immer mit diesen Einstellungen zu starten, sichern Sie sich am besten die Datei auf der Festplatte und stellen über das Fenster Voreinstellungen diese Datei als Standard-Vorlagen-Datei ein. Vor der Vorlagensicherung sollten Sie die Modellbetrachtung so ausrichten, dass die grüne Achse nach Norden (Y-Richtung), die rote Achse nach Osten (X-Richtung) und die blaue Achse in den Himmel (Z-Richtung) zeigt. Wichtig: Alle voreingestellten Zeichnungsobjekte sollten Sie auswählen und löschen. Am schnellsten geht das, wenn Sie mit dem Auswahlwerkzeug bei gedrückter Maustaste ein Fenster über den gesamten Zeichnungsbereich ziehen und dann die Entfernentaste drücken.
Erste Übung: Quadreieck
Nachdem Sie die Vorbereitungen durgeführt haben, konstruieren Sie als erste Übung ein »Quadreieck-Puzzle«. Dabei lernen Sie die wesentlichen Befehle und die grundlegende Handhabung von Google SketchUp kennen. Hinter diesem Spiel steckt die Idee, ein gleichseitiges Dreieck so zu unterteilen, dass aus den Puzzleteilen ein Quadrat zusammengesetzt werden kann. Nachdem Sie das Puzzle mit Sketchup erstellt haben, können Sie die Einzelteile abmessen und nachbauen.
Starten Sie das Programm oder beginnen Sie eine neue Zeichnung. Sichern Sie Ihre Datei noch bevor Sie mit der Arbeit beginnen, dann brauchen Sie im weiteren Verlauf nur noch ab und zu nachzusichern.
Das Dreieck konstruieren
Beginnen Sie an einer beliebigen Stelle eine Linie mit einem Klick (linke Maustauste). Bewegen Sie die Maus in Richtung der X-Achse ohne ein zweites mal zu klicken. Lassen Sie die Maus in dieser Position liegen und geben Sie als Länge der unteren Dreiecksseite 250 ein (siehe Abb. 1). Ihre Eingabe wird unten rechts am Bildschirm angezeigt. (Sie können natürlich auch ein kleineres Maß für die Dreiecksseite wählen. Entsprechend kleiner werden dann Ihre Puzzleteile.)
Zeichnen Sie dann einen Kreis, dessen Mittelpunkt Sie am linken Endpunkt der Dreiecksseite ansetzen und den Sie durch einen Klick auf den rechten Endpunkt abschließen.
Die nächste Linie setzen Sie am Mittelpunkt der ersten Linie an, der dabei hellbau aufleuchtet. Führen Sie diese Linie in Y-Richtung (grüne Richtung) und schließen Sie die Linie außerhalb des Kreises ab. Der Schnittpunkt mit dem Kreis ist der dritte Dreieckspunkt.
Drücken Sie die Escape-Taste und setzen Sie den Stift am Anfangspunkt der waagerechten Linie an. Beenden Sie nun mit zwei weiteren Linien die Dreieckskonstruktion (Abb. 2). Zoomen Sie dabei möglichst nahe an die Linienanfangs- und -endpunkte heran, damit Sie die Punkte genau treffen.
Klicken Sie mit dem Werkzeug Radiergummi alle überflüssigen Teile an, damit nur das gleichseitige Dreieck übrig bleibt (Abb. 3).
Dreiecksunterteilung
Zuerst unterteilen Sie die waagerechte Dreiecksseite in vier gleiche Teile (Abb. 4). Zeichnen Sie dazu eine Linie vom Anfangspunkt dieser Seite in Richtung der Y-Achse nach unten in beliebiger Länge. Klicken Sie anschließend diese Linie mit dem Auswahlwerkzeug an. Aktivieren Sie das Werkzeug Verschieben/Kopieren und drücken Sie ein Mal kurz die Strg-Taste, um vom Verschiebe- in den Kopiermodus zu wechseln. Klicken Sie anschließend gezielt auf den linken Endpunkt der waagerechten Dreiecksseite und dann auf den rechten Endpunkt. (Um Sie beim exakten Treffen zu unterstützen leuchten die Endpunkte grün auf.)
Lassen Sie jetzt die Maus ruhig liegen und geben Sie über den Ziffernblock der Tastatur /4 ein, um den Kopiervorgang in vier gleiche Teile zu unterteilen.
Ziehen Sie dann die folgenden Verbindungslinien und achten Sie darauf, die Punkte immer genau zu treffen:
  • Linie 1 bis zum Mittelpunkt der rechten Dreiecksseite
  • Linie 2 vom Mittelpunkt der linken Dreiecksseite lotrecht auf Linie 1
  • Linie 3 lotrecht auf Linie 1.
Schließen Sie Linie 2 und Linie 3 erst dann durch einen Klick ab, wenn sie lila aufleuchten. Dies ist das Zeichen für lotrechtes Auftreffen. Löschen Sie die fünf Hilfslinien an der unteren Dreiecksseite. Sie werden nicht mehr benötigt.
Die Puzzleteile
Markieren Sie das gesamte Dreieck, indem Sie mit dem Auswahlwerkzeug bei gedrückter Maustaste ein großes Fenster darüber ziehen.
Kopieren Sie dann das Dreieck entlang der X-Richtung nach Augenmaß nach rechts. Lassen Sie die Maus danach ruhig liegen und geben Sie auf dem Ziffernblock *3 ein. Der Kopiervorgang wird dadurch erweitert und Sie erhalten drei Kopierte Objekte mit jeweils gleichen Zwischenabständen. Stellen Sie dann mit dem Radiergummi die vier Einzelteile frei.
Mit dem Werkzeug Drücken/Ziehen können Sie aus den Flächen Körper bilden. (Abb. 5.) Setzen Sie das Werkzeug an der ersten Fläche an. Drücken Sie die Maustaste und ziehen Sie die Fläche beliebig weit hoch. Geben Sie anschließend als Höhenmaß 15 ein. Die anderen drei Flächen ziehen Sie auf die gleiche Höhe, indem Sie das Ende der Zugbewegung auf der Obefläche des ersten Körpers einrasten lassen. Geben Sie den Puzzleteilen unterschiedliche Farben, dann macht später das Zusammensetzen mehr Spaß.
Ziehen Sie hierzu das Auswahlwerkzeug über ein Puzzleteil, wählen Sie mit dem Werkzeug Farbeimer aus der Materialliste eine Farbe aus und klicken Sie dann mit dem Farbeimerwerkzeug auf das markierte Puzzleteil. Abschließend wandeln Sie jedes Puzzleteil in eine sogenannte Komponente um. Markieren Sie dazu mit dem Auswahlwerkzeug das ganze Puzzleteil. Rufen Sie über das Kontextmenü (rechte Maustaste) den Befehl Komponente erstellen auf. (Abb. 6) Geben Sie einen Namen für die Komponente ein und schließen Sie mit der Enter-Taste ab. Vergessen Sie nicht, Ihre Datei ab und zu nachzusichern.
Das Spiel
Falls Sie sich noch nicht entschlossen haben, das Puzzle nachzubauen, spielen Sie doch zuerst mal am PC. Es ist gar nicht so einfach zu lösen.
Entfernen Sie zuerst mit dem Radiergummi alle Puzzleteile vom Bildschirm und fügen Sie dann über das Fenster Komponenten ein Teil nach dem anderen ein (Abb. 7). Dabei müssen Sie die Teile so zusammensetzen bzw. schieben, dass wieder ein gleichseitiges Dreieck entsteht.
Um das Quadrat zusammen zu setzen, müssen die Komponenten zusätzlich gedreht werden. Fügen Sie die Komponenten zuerst ein, drehen Sie jedes Puzzleteil in die richtige Lage und schieben Sie dann die Teile an den passenden Komponentenendpunkten zusammen.
Zum Drehen klicken Sie mit dem Drehwerkzeug (Abb. 8), auf einen Endpunkt in der Komponente. Ein blaues Drehwerkzeug bedeutet, dass Sie um die (blaue) Vertikalachse drehen können. Richten Sie das Drehwerkzeug durch einen weiteren Klick auf einer Komponentenkante aus und beginnen Sie dann mit der gewünschten Drehung, die Sie mit Klick abschließen. Dabei können Sie nach Augenmaß arbeiten oder einen konkreten Drehwinkel eingeben.
Abmessen der Puzzleteile
Zum Anfertigen der Puzzleteile aus Holz brauchen Sie genaue Detailmaße und eventuell auch Winkel. Mit dem Werkzeug Abmessung können Sie die einzelnen Puzzleteile bemaßen. Klicken Sie nacheinander auf die Endpunkte einer Kante und legen Sie mit einem weiteren Klick die Lage der Bemaßungslinie fest (Abb. 9).
Mit dem Werkzeug Winkelmesser können Sie Winkel nachmessen, (obwohl dieses Werkzeug mehr dazu gedacht ist, Konstruktionslinien in einem gewünschten Winkel zu erstellen). Ähnlich wie bei der Handhabung des Drehwerkzeugs müssen Sie auch hierbei drei Mal klicken. Das Messergebnis wird im Wertefeld am unteren rechten Bildschirmrand angezeigt. Winkelmessergebnisse müssen Sie sich notieren, da mit SketchUp keine Winkelbemaßungen dargestellt werden können.
Mit dem Textwerkzeug können Sie jedes Puzzleteil schnell kennzeichnen. Klicken oder Doppelklicken Sie auf das Teil, um den Namen der Komponente mit oder ohne Hinweislinie darzustellen.
In der nächsten Folge werden Sie verschiedene Vollholzverbindungen konstruieren. Dabei spielt der Umgang mit Komponenten wieder eine wichtige Rolle.
Helmut Klein IT-Fachbereichsleiter an der Marcel-Breuer-Schule in Berlin

Service Noch mehr Google SketchUp
Um unseren Beitrag übersichtlicher zu halten, finden insbesondere Einsteiger ergänzende Infos online unter www.dds-online.de im Bereich Abo-Plus/Downloads.
Google SketchUp können Sie unter http://sketchup.google.com/intl/de/ kostenlos herunterladen. SketchUp gibt es in zwei Ausführungen: Google SketchUp und eine erweiterte, kostenpflichtige Pro-Version.
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