Engine Block Tutorial/de



Dies ist ein einführendes Tutorium zur Modellierung in FreeCAD. Der Zweck dieses Tutoriums ist es, dich in die primitiven Datentypen für parametrische Objekte, boolesche Operationen, 2D Zeichnen und den Prozess der Umwandlung von 2D Entwürfen in 3D Modelle einzuführen. Als Arbeitsbeispiel werden wir den einfachen Motorblock und das Kurbelgehäuse modellieren, wie oben zu sehen.

Erste Schritte
Öffne zunächst FreeCAD, gehe zu, um ein neues Dokument zu erstellen, und dann , um es irgendwo auf Ihrem Computer zu speichern, ich habe mein Projekt "Engine" genannt. Du wirst feststellen, dass nach dem Speichern des Projekts in der Baumansicht auf der linken Seite des Bildschirms der Name des Projekts angezeigt wird, an dem du gerade arbeitest. Du kannst mehr als ein Projekt gleichzeitig geöffnet haben, und jedes Projekt wird als Basis eines Baumes in der Baumansicht angezeigt.

Ausräumen des Blocks
Beginnen wir nun mit der Arbeit am eigentlichen Modell. Wir beginnen mit dem Hinzufügen eines Kastens für den Gesamtumriss des Motorblocks. Dazu müssen wir dem Modell ein Teil hinzufügen, gehe zu und wähle den  Part Arbeitsbereich. Nachdem du den Arbeitsbereich ausgewählt hast, wirst du feststellen, dass du oben auf der Werkzeugleiste einen anderen Satz von Schaltflächen erhältst. Blättere durch einige der anderen Arbeitsbereiche, um sich mit dem Arbeitsbereichsystem vertraut zu machen, und kehre dann zum Part Arbeitsbereich zurück.

Der Rohling
Im Arbeitsbereich Part sind mehrere Werkzeuge für primitive Objekte wie Quader, Kugeln, Kegel, usw. zu sehen. Klicken Sie auf den Würfel, um einen Würfel in das Modell einzufügen. Jedes der primitiven Objekte hat mehrere Standardeinstellungen, die beim Einfügen festgelegt werden. Wenn Sie wollen, können Sie die verschiedenen Primitive einmal durchprobieren, um jedes einmal gesehen zu haben. Mit der Entf-Taste können die ausgewählten Objekte wieder gelöscht werden. Die Auswahl des Objekts ist dabei auf zwei verschiedene Arten möglich: Entweder durch Anklicken des Objekts in der 3D-Ansicht oder durch einen Klick auf den passenden Eintrag im Modellbaum. Bei gleichzeitig gehaltener -Taste lassen sich auch mehrere Objekte nacheinander auswählen. Innerhalb der 3D-Ansicht lässt dich mit dem Mausrad rein- und rauszoomen. Mit der mittleren Mausaste lässt dich die Ansicht verschieben und wenn neben der mittleren Maustaste auch noch die rechte Maustaste gehalten wird, wird die Ansicht gedreht. Mit den Tasten 0-6 des Nummernpads kann zwischen verschiedenen voreingestellten Ansichten gewechselt werden (z.B. axometrisch, von oben, usw.). Investieren Sie ein paar Minuten, um sich mit der Navigation in 3D vertraut zu machen.


 * Weiterführende Literatur: Navigation im 3D Raum

Sobald du deinen Würfel hast und mit der Funktionsweise der Maus vertraut bist, beginnen wir mit der Einrichtung der Abmessungen des CAD Modells. Wähle den Würfel, durch daraufklicken in der Baumansicht, und klicke dann auf den Datenreiter' der Eigenschaftsansicht'', die sich unter der Baumansicht befindet (gehe zu, wenn du diese geschlossen hast). Im "Datenreiter" kannst du die Eigenschaften des in der Strukturansicht ausgewählten Objekts ändern. Je nachdem, welche Art von Objekt du auswählst, gibt es verschiedene Parameter, die du im "Datenreiter" einstellen kannst. Für einen Kasten benötigen wir 3 Vektoren, einen für seine Position im 3D Raum, einen weiteren für seine Orientierung und einen dritten, um die Abmessungen des Kastens festzulegen. Für eine Kugel könntest du den Mittelpunkt und den Radius angeben; Kegel haben einen Radius, eine Höhe und eine Position und so weiter. Wir bauen einen kleinen 2-Zylinder Motorblock, also stelle die Größe und die Position des Kastens auf die folgenden Werte ein (stelle sicher, dass du die XYZ unter Position einstellst, die unter Achse stellen die Rotationsachse ein, und die Standardwerte sind das, was wir wollen):


 * {| class=wikitable border=1


 * X: 0.0 mm || Länge: 140.0 mm
 * Y: -40.0 mm || Breite: 80.0 mm
 * Z: 0.0 mm || Höhe: 110.0 mm
 * }
 * Z: 0.0 mm || Höhe: 110.0 mm
 * }
 * }
 * }

Jetzt, wo du deinen Motorblock richtig dimensioniert hast, sollten wir ihm einen aussagekräftigeren Namen geben. Wähle ihn in der Baumansicht aus und klicke entweder mit der rechten Maustaste, um ihn umzubenennen, oder drücke die Taste auf deiner Tastatur. Benenne dieses Teil Billet (engl.: Rohling).

Der erste Zylinder
Als nächstes werden wir den ersten Zylinder durch den gesamten Motorblock herausschneiden. Dazu fügen wir dem Modell einen Zylinder in der Größe hinzu, die wir aufbohren wollen, und führen dann eine boolesche Operation durch, um das Material vom Block zu "subtrahieren". Klicke auf die Schaltfläche Zylinder hinzufügen, um einen neuen Zylinder zu erstellen, wähle ihn dann in der Baumansicht aus und lege seine Eigenschaften wie folgt fest:


 * {| class=wikitable border=1


 * X: 40.0 mm || Höhe: 110.0 mm
 * Y: 0.0 mm || Radius: 25.0 mm
 * Z: 0.0 mm ||
 * }
 * Z: 0.0 mm ||
 * }
 * }
 * }

Sobald die Maße richtig eingegeben wurden, sollten die beiden Endflächen des Zylinders auf der Ober- und Unterseite des Blocks sichtbar sein. Benennen Sie das Objekt Cylinder 1.

Der zweite Zylinder
Der zweite Zylinder könnte auf demselben Wege erstellt werden wie der erste, es ist jedoch einfacher, den ersten zu Kopieren, da sich beide nur in der X-Koordinate unterscheiden. Um den Zylinder zu kopieren, muss er zunächst im Modellbaum ausgewählt werden und anschließend angeklickt werden. Im Modellbaum sollte nun ein zweiter Zylinder erscheinen, der in Cylinder 2 umbenannt wird. In der 3D-Ansicht ist er noch nicht zu sehen, weil er vom ersten Zylinder überdeckt wird. Wählen Sie nun den zweiten Zylinder und änder Sie seine X-Koordinate in 100 mm. Der Zylinder sollte sich dabei automatisch in der 3D-Ansicht bewegen. Um die beiden Zylinder sichtbar zu machen, kann der Block durch Auswahl und anschließendes Drücken der Leertaste verübergehend unsichtbar gemacht werden (versteckte Objekte werden im Modellbaum in der Farbe Grau angezeigt).

Ausbohren der Zylinder


Nun da beide Zylinder richtig platziert sind, wollen wir diese dazu verwenden, die Zylinderöffnungen des Motorblocks zu erstellen. Dazu werden Boolsche Operationen mit allen drei primitiven Objekten benötigt. Wir beginnen damit, die beiden Zylinder zu einem Objekt zusammenzufassen, damit beide in einem Schritt vom Block subtrachiert werden können. Wählen Sie beide Zylinder mit gedrückter Strg-Taste im Modellbaum aus und klicken Sie auf das Symbol für die Vereinigung (alternativ: Formteil > Bool'sche Operationen > Vereingung). Im Modellbaum wurde nun aus beiden Objekten ein neues Objekt namens "Fusion". Die beiden Zylinder sind als Zweige des Objekts zu sehen. Dieses Objekt sollte deshalb in "Zylinder" umbenannt werden. Nun bohren wir die beiden Öffnungen. Dazu muss zuerst der Block und dann das Zylinder-Objekt ausgewählt und anschließend das Symbol Ausschneiden angeklickt werden (Die Reihenfolge der Auswahl ist dabei wichtig). Die beiden gewählten Objekte sollten nun in ein neues namens "Cut" umgewandelt worden sein. Eine Umbenennung in "Ausgebohrter Block" ist hierbei sinnvoll. Mit einem Klick auf die 2-Taste des Nummernpads sollte eine Ansicht in die Bohrungen möglich sein. Bei Ansicht von schräg oben sollte das Resultat nun wir im Bild rechts aussehen.

Der wichtigste Vorteil des parametrischen Modellierens
Nun da die Bohrungen des Blocks fertig sind, nehmen wir uns einen Moment, um einen wichtigen Vorteil des parametrischen Modellierens zu sehen. Nehmen wir dazu an, wir würden während der Entwicklung des Produkts irgendwann zu dem Schluss kommen, dass die Zylinder etwas vergrößert werden müssen. Weil die Vereinigung der Zylinder und das Ausschneiden selbiger als Gruppierung im Modellbaum angezeigt werden, können wir die Zylindergröße auch im Nachhinein einfach variieren, wobei FreeCAD das Vereinigen und das Ausschneiden der Zylinder und letzten Endes das 3D-Modell automatisch an die Änderung anpasst. Probieren Sie dies aus, indem Sie den Radius und die Position der Zylinder variieren und dabei die Änderungen des 3D-Modells beachten. Am Ende sollten die ursprünglichen Werte jedoch wiederhergestellt werden.

Rohling und Lagerdeckel
In diesem Abschnitt widmen wir uns nun dem Kurbelgehäuse unterhalb des Motorblocks. Fügen Sie einen neuen Würfel ein, benennen Sie ihn um in Kurbelgehäuse Rohling und geben Sie ihm die folgenden Eigenschaften:


 * {| class=wikitable border=1


 * X: 0.0 mm || Length: 140.0 mm
 * Y: -50.0 mm || width: 100.0 mm
 * Z: -85.0 mm || Height: 85.0 mm
 * }
 * Z: -85.0 mm || Height: 85.0 mm
 * }
 * }
 * }

Um das Kurbelgehäuse von dem anderen zu unterscheiden, geben wir einem von ihnen eine andere Farbe. Du kannst die Farbe ändern, indem du in der Baumansicht mit der rechten Maustaste auf das zu ändernde Objekt klickst. Du kannst selbst eine Farbe zuweisen oder dem Objekt eine zufällige Farbe geben (wähle wieder zufällig, wenn dir die Farbe nicht gefällt).

Add another box called Bearing carve, give it the following properties, and then cut the Bearing carve away from the Crankcase Billet (i.e. select the billet first):


 * {| class=wikitable border=1


 * X: 0.0 mm || Length: 140.0 mm
 * Y: -40.0 mm || Width: 80.0 mm
 * Z: -85.0 mm || Height: 30.0 mm
 * }
 * Z: -85.0 mm || Height: 30.0 mm
 * }
 * }
 * }

Benennen Sie das resultierende Cut-Objekt um in Carved crankcase.

Herausarbeiten der Lager
Als nächstes werden wir einen halbkreisförmigen Platz für den Sitz der Kurbelwelle und einen Freiraum im Gehäuse für die Drehung der Welle erzeugen. Wir beginnen mit einem Zylinder, wobei die Orientierung des Zylinders diesmal horizontal sein soll. Das heißt wir müssen herausfinden, wie der Zylinder entsprechend gedreht und passend zum Motorblock ausgerichtet werden kann. Ein Blick auf das Koordinatenkreuz in der unteren rechten Ecke der 3D-Ansicht führt zu der Erkenntnis, dass der Zylinder in Richtung der x-Achse zeigen muss. Der Zylinder muss also gegenüber seiner Standardorientierung um 90° um die y-Achse gedreht werden. Erstellen Sie einen Zylinder, nennen Sie ihn Crankshaft carve und geben Sie ihm die folgenden Eigenschaften (wichtig: anders als bisher, wird die Orientierung diesmal auch geändert!):


 * {| class=wikitable border=1


 * Axis X: 0.0 mm || Angle: 90.0 degrees
 * Axis Y: 1.0 mm ||
 * Axis Z: 0.0 mm ||
 * Position X: 0.0 mm || Height: 140.0 mm
 * Position Y: 0.0 mm || Radius: 20.0 mm
 * Position Z: -55.0 mm ||
 * }
 * Position X: 0.0 mm || Height: 140.0 mm
 * Position Y: 0.0 mm || Radius: 20.0 mm
 * Position Z: -55.0 mm ||
 * }
 * Position Z: -55.0 mm ||
 * }
 * }

Schneiden Sie das neue Objekt aus dem vorhandenen Gehäuse Carved crankcase aus und nennen Sie das Ergebnis Crankcase with journals.

Fertigstellen des Kurbelgehäuses
Zuletzt werden wir 2 Endkästen ausschneiden, so dass die Kolbenstangen vom Kurbelgehäuse bis in den Motorblock reichen können. Mache zwei Objekte mit den Namen Box carve 1 und Box carve 2 mit den folgenden Eigenschaften; du kannst auch Box carve 1 duplizieren und einfach die X Koordinate ändern, um den zweiten Carver zu erhalten. Vereinige sie zu einem Objekt namens Box carvers und schneide dieses Objekt vom Kurbelgehäuse mit Zapfen ab und nenne das Endergebnis Kurbelgehäuse'. Denke daran, dass du den Gebohrten Block ausblenden kannst, indem du ihn markierst und die Leertaste drückst, damit du sehen kannst, was du tust.


 * {| class=wikitable border=1


 * X: 15.0 mm || Length: 50.0 mm
 * Y: -25.0 mm || Width: 50.0 mm
 * Z: -55.0 mm || Height: 55.0 mm
 * }
 * Z: -55.0 mm || Height: 55.0 mm
 * }
 * }
 * }


 * {| class=wikitable border=1


 * X: 75.0 mm || Length: 50.0 mm
 * Y: -25.0 mm || Width: 50.0 mm
 * Z: -55.0 mm || Height: 55.0 mm
 * }
 * Z: -55.0 mm || Height: 55.0 mm
 * }
 * }
 * }



Auf der rechten Seite ist im Bild zu sehen, wie das Endergebnis nun aussehen sollte. Der Modellbaum wurde zur besseren Übersicht der Bool'schen Operationen vollständig aufgeklappt. Die einzelnen Parameter der dafür verwendeten Primitive können nach wie vor geändert werden, wobei das Gesamtmodell automatisch angepasst wird. Wir könnten das Gehäuse nun genauer ausarbeiten, aber dies soll fürs Erste reichen. Als nächstes werden wir mittels 2D-Zeichnungen die Kopfbolzen konstruieren und das Gewicht des Motorblocks reduzieren, indem wir unnötige Bereiche des Rohlings entfernen.

2D-Entwurf der Zylinderkopfdichtung
Für die Kopfbolzen und die Form des Motorblocks werden wir wiederum Bool'sche Operationen nutzen, um Material an den richtigen Stellen zu entfernen. Wenn wir darüber nachdenken, so kommen wir zu dem Schluss, dass alle Kopfbolzen identisch aussehen und sich nur im Ort unterscheiden. Daraus folgt, dass wir die Form des Kopfbolzens nur einmal auf dem Motorblock zeichnen müssen und ihn als Muster wiederverwenden können.

Starten des 2D-Entwurfsmodus
Zuerst müssen wir in den Arbeitsbereich Draft wechseln ( oder Auswahl über das Dropdown-Menü, das momentan Part anzeigt). Obwohl es sich um einen zweidimensionale Entwurf handelt, können wir ihn auch in der 3D-Ansicht erstellen, indem wir FreeCAD zuvor mitteilen, wo sich die Entwurfebene befindet. Das dafür notwendige Menü findet man unter oder durch Anklicken des dazugehörigen Symbols  in der Werkzeugleiste. In der Combo-Ansicht können nun die drei Standardebenen XY, XZ, YZ, die Sichtebene der Kamera (Ansicht) oder keine feste Ebene (Automatisch) gewählt werden. Zudem besteht die Möglichkeit einen Versatz der Ebene einzugeben. In diesem Fall wollen wir eine XY-Ebene mit einem Versatz von 110 mm in Richtung Z-Achse für den Entwurf verwenden, sodass wir direkt auf der Oberseite des Motorblocks zeichnen. Damit kann das Skizzieren des Kopfbolzens beginnen.

Als Letztes muss die 3D Ansicht eingerichtet werden. Obwohl alle von uns angefertigten Zeichnungen in unsere definierte 2D Ebene projiziert werden, können wir die Ebene, auf der wir zeichnen, aus jedem beliebigen Winkel betrachten (einschließlich der anderen Seite der Ebene, so dass wir "rückwärts" zeichnen). Da wir gesagt haben, dass die Ebene diejenige ist, die koplanar zur Oberseite des Motorblocks verläuft, sollten wir die 3D Ansicht wahrscheinlich in diese Richtung oder zumindest grob in diese Richtung schauen lassen. Drücke die Taste 2 auf dem Ziffernblock, um die Draufsicht zu betrachten (beachte, dass auf dem Ziffernblock benachbarte Tasten entgegengesetzte Ansichten sind, so dass 1 und 4 von vorne-hinten, 2 und 5 von oben-unten und 3 und 6 von rechts-links sind). Wenn du den Motor von oben nach unten betrachtest, kannst du ihn durch Ziehen mit der mittleren Maustaste zentrieren, um die Ansicht zu verschieben. Im 2D Zeichenmodus schließlich können wir Teile der Zeichnung an den Ecken des Motorblocks, der Mitte der Zylinder usw. fangen lassen. Damit dies am besten funktioniert, sollten wir das Kurbelgehäuse ausblenden, damit die Zeichnungen nur an dem Teil fangen, an dem wir gerade arbeiten (drücke die Leertaste, um das ausgewählte Objekt ein-/auszublenden).

Auslegen der Kopfbolzen
Nun da Zeichenebene und Ansicht festgelegt sind, können wir zweidimensionale Zeichenelemente hinzufügen. Klicken Sie in der Werkzeugleiste auf Kreis. Wir müssen FreeCAD nun zunächst den Mittelpunkt (X,Y) des Kreises und seinen Radius mitteilen. Dies kann entweder per Mausklick oder durch Eingabe in die Textfelder auf der linken Seite, wobei letzteres genauer und besser ist. Fügen Sie beispielhaft einige Kreise in die Zeichnung ein und drehen Sie die Kamera, um deren zweidimensionalen Charakter in der Projektionsebene zu erkennen. Nun da Sie wissen, wie solche zeidimensionalen Elemente eingefügt werden, sollten Sie die zuvor erzeugten Kreise wieder entfernen, sodass wir mit der eigentlichen Skizze beginnen können.

Entwurfselemente mit der Maus hinzuzufügen ist schnell und einfach, aber nicht sehr präzise. Für den eigentlichen Entwurf werden wir die Maus deshalb nur für eine grobe Einschätzung der richtigen Koordinaten nutzen und die tatsächlichen Koordinaten in die Textfelder eintragen. Stellen Sie die Ansicht von oben wieder her, klicken Sie auf das Kreiswerkzeug und bewegen Sie die Maus in der oberen linken Ecke des Motorblocks. Es scheint, als wäre X=10, Y=30 ein guter Mittelpunkt für den Kreis. (Wichtig: Die z-Koordinate sollte dabei unverändert bleiben. Ist sie es nicht, so ist beim Festlegen der Skizzierebene ein Fehler aufgetreten. Die Ebene sollte nochmals neu festgelegt werden).

Nun da Sie wissen, wie man die Koordinaten der Zeichenelemente einfach ermittelt, können Sie ohne Probleme ein Bolzenmuster oder andere zweidimensionale Entwürfe erstellen. Für unseren drei Kopfbolzen werden wir die in der nachfolgenden Tabelle gezeigten Koordinaten verwenden. Beachten Sie, dass beim Eingeben der Werte in die Textfelder mit der Eingabetaste zum nächsten Textfeld gewechselt werden kann. Die Maus sollte dabei nicht bewegt werden, da sonst die Koordinaten überschrieben werden. Beim Zeichnen der Kreise sollte zudem die Option Gefüllt aktiviert sein. Falls es mit der z-Koordinate der Kreise Probleme geben sollte, so hilft es unter Umständen, die Zeichenebene auf der Höhe Z=0 zu erstellen und für die Kreise manuell eine Höhe von 110 mm einzugeben.


 * {| class=wikitable border=1


 * X1: 10 || Y1:  25 || Radius: 2.5 mm
 * X2: 70 || Y2:  25 || Radius: 2.5 mm
 * X3: 130 || Y3:  25 || Radius: 2.5 mm
 * }
 * X3: 130 || Y3:  25 || Radius: 2.5 mm
 * }
 * }

Nennen Sie die drei Kreise Bolt 1 bis Bolt 3.

Die andere Seite des Blocks
Nun da die ersten drei Bolzen auf der einen Seite des Motorblocks platziert sind, benötigen wir noch drei weitere auf der anderen Seite. Dabei gibt es drei Möglichkeiten:
 * Wir könnten weitere Kreise wie zuvor einfügen und bei der Y-Koordinate den negativen Wert von vorhin verwenden.
 * Wir könnten die drei vorhanderen Kreise selektieren, dann über kopieren und die Y-Koordinaten von Hand ändern.
 * Wir können das Werkzeug Spiegelung [[Image:Part_Mirror.png|16px]] des Arbeitsbereichs Part verwenden.

Da Sie mit den ersten beiden Möglichkeiten wahrscheinlich schon umgehen können, wollen wir hier die dritte Möglichkeit verwenden. Jede der drei Methoden hat ihre eigenen Vor- und Nachteile, aber eine gute Vorgehensweise ist es, für einfache Modelle eine der ersten beiden Methoden zu verwenden und für komplexere Modelle mit vielen repetitiven Formen und Tätigkeiten die dritte Methode zu bevorzugen.

Auch wenn es in diesem Fall übertrieben ist, werden wir hierbei das Spiegelungswerkzeug für die Bolzen verwenden. Wechseln Sie in den Arbeitsbereich Part und wählen Sie die drei Kreise mit gedrückter Strg-Taste im Modellbaum aus. Klicken Sie anschließend auf das Symbol für die Spiegelung (alternativ: Formteil > Spiegelung im Menü) und wählen Sie im links erscheinenden Menü die Ebene XZ als Spiegelebene aus. Nach einem Klick auf OK sollten die drei Bolzen korrekt auf die andere Seite gespiegelt worden sein.

An dieser Stelle sollten Sie einen einfachen Motorblock mit ausgebohrten Zylindern und Markierungen der Kopfbolzen haben.

Ausschneiden des überschüssigen Rohlingmaterials
Nun da die Löcher für die Kopfbolzen markiert sind, können wir den äußeren Rohling des Motorblocks in eine passendere Form schneiden. Dies macht den Motor leichter, ermöglicht eine bessere Kühlung und verringert den Stahlverbrauch zum Herstellen des Motors. Ebenso wie bei den Kopfbolzen werden wir zunächst eine zweidimensionale Skizze der erwünschten Form des Blocks erstellen. Die dafür notwendige Spline-Kurve könnten wir mit der Maus zeichnen oder alternativ wieder eine Hybridmethode verwenden, bei der die Maus nur für das Abschätzen der richtigen Koordinaten verwendet wird und die endgültigen Koordinaten über die Textfelder eingegeben werden. Eine interessantere Vorgehensweise ist es, den so genannten Konstruktionsmodus des Arbeitsbereichs Draft zu nutzen, um einige Orientierungshilfen einzuzeichnen, an denen anschließend die fertige Spline-Kurve einrasten kann.

Als Orientierungshilfe wählen wir dabei zwei regelmäßige Polygone für jeden Zylinder, wobei die Polygone konzentrisch zum Zylinder orientiert sind. Um dies zu bewerkstelligen, sollte die Ansicht wieder von oben auf den Motorblock zeigen und der Arbeitsbereich Draft aktiviert sein. Ebenso wie zuvor wird eine neue Hilfsebene innerhalb der XY-Ebene mit einem Versatz von 110 mm gewählt. Durch einen Klick auf das Symbol für den Konstruktionsmodus wird dieser aktiviert (alternativ: Entwurf > Dienstprogramme > Konstruktionsmodus umschalten). Der Konstruktionsmodus funktioniert dabei wie der normale Skizziermodus, allerdings werden die Entwürfe in einer anderen Farbe angezeigt und auch im Modellbaum separat gruppiert, was das Ausblenden oder Löschen der Hilfszeichnungen vereinfacht.


 * Weiterführend: Konstruktionsmodus

Nun da die Zeicheneben korrekt festgelegt ist und der Konstruktionsmodus aktiv ist, kann mit einem Klick auf Polygon ein solches eingefügt werden. Dabei sollte bei gedrückter Strg-Taste der Mauszeiger entlang des Randes des Zylinders bewegt werden, bis ein weißer Punkt in der Mitte des Zylinders zu sehen ist. An dieser Stelle ist das Polygon einzufügen (falls der weiße Punkt nicht in der Mitte erscheint, so können die Koordinaten X=40, Y=0, Z=110 auch von Hand eingetragen werden). Ein Polygon mit 14 Seiten, einem Radius von 30 mm und mit deaktivierter Option Gefüllt ist dabei ideal. Ein weiteres Polygon mit 22 Seiten und einem Radius von 45 mm sollte an derselben Stelle hinzugefügt werden. Anschließend müssen dieselben Polygone auch beim rechten Zylinder erstellt werden.



Die Orientierungshilfen sind nun fertig und wir können die Spline-Kurve zeichnen, die die äußere Form des Motorblocks definieren soll. Der Konstruktionsmodus sollte nun wieder deaktiviert werden. Mit einem Klick auf B-Spline kann das dazugehörige Werkzeug gestartet werden. Die Option Gefüllt muss im Folgenden aktiviert sein. Beim Zeichnen ist zu beachten, dass bei gedrückter Strg-Taste bei jedem Linksklick ein Kontrollpunkt des Splines festgelegt wird. Der erste Kontrollpunkt sollte dabei ganz links auf dem internen Polygon liegen. Die übrigen Punkte sollten so gesetzt werden, dass alle Kopfbolzen und die beiden Zylinder innerhalb der Kurve liegen. Nach dem letzten Punkt kann die Kurve durch Drücken der Schaltfläche Schließen in der linken Combo-Ansicht automatisch geschlossen werden. Der Vorteil dieser Schaltfläche ist, dass die Kurve sicher geschlossen ist und bei anschließenden Operationen mit der Kurve seltener Fehler auftreten. Das Bild auf der rechten Seite zeigt ein Beispiel für die Spline-Kurve, bevor die Kurve automatisch geschlossen wurde.



Die Kontrollpunkte sind in diesem Bild nicht zu sehen, daher habe ich ein zweites Bildschirmfoto hinzugefügt, der den fertigen Spline im Bearbeitungsmodus zeigt (klicke auf die Schaltfläche Bearbeitungsmodus, um die Bearbeitung für das ausgewählte Objekt ein- oder auszuschalten, schalte es aus, wenn du mit der Bearbeitung fertig bist, oder überspringe diesen Schritt einfach, wenn du mit deiner Motorblockform zufrieden bist). Beachte auch, dass sich am äußersten linken Rand der Spline Kurve eine Diskontinuität befindet, auch wenn sie ordnungsgemäß geschlossen ist. Dies ist ein Fehler im Programmverhalten und wird derzeit behoben, so dass deine Spline Kurve etwas anders aussehen kann, wenn du eine neuere Version der Software verwendest, als die derzeit verfügbar ist.

Extrudieren der 2D Kopfkonstruktion in unser 3D Modell, um die Konstruktion abzuschließen
Now we are closing in on the final design of the engine. Return to the Part workbench and click the Extrude sketch button. In the combo box that pops up, use CTRL+LeftClick to select the 6 head bolts and the spline curve for extrusion. The default direction is the positive Z axis, we want the negative Z axis to extrude the head design "down" and into the engine block so set the direction to X=0, Y=0 and Z=-1, then type in 110 for the length (the height of the engine block). After you get all the values entered and click OK the circles for the bolts will be extruded downward to for cylinders and the spline will be extruded downward to produce a sort of cylinder with "rippled" edges. Select and hide the Bored block so you can see the extruded spline, then hide that object so you can see the 6 head bolt cylinders. You see that very sophisticated 3D shapes can be made by starting with a 2D drawing and extruding parts of it downward. We could even extrude different parts of the drawing by different amounts to do things like bore in bolt holes that just go part way through the block, but cut separate water jackets that go all the way through. At this point all your extruded objects are just named "Extrude001..." so you will want to go through and name each of them so you can identify them in the next section (I will name mine Head bolt bore 1 though 6 and name the spline Extruded spline, I suggest using the same names in your model as well). Now that you have your extruded shapes it is just a few boolean operations now to produce the final block design. Go through and show the major components (the Bored block and the Crankcase), and all your newly created extruded objects.



Jetzt, wo wir 3D Objekte für die Bohrungsöffnungen und die äußere Form haben, können wir das Ganze mit ein paar booleschen Operationen zusammenfügen. Wähle deine 6 extrudierten Kopfbolzen in der Baumansicht aus und verbinde sie zu einem Verbund (benenne das resultierende Objekt Kopfbolzenbohrungsöffnungen). Wähle dann den "Bohrblock" und die "Kopfbolzenbohrungsöffnungen" in dieser Reihenfolge aus und führe einen Schnitt durch (wie beim Ausbohren der Zylinder), nenne das resultierende "Schnitt"-Objekt "Block mit Kopfbolzen". Wähle schließlich den Block mit Kopfbolzen und den Extrudierten Spline und drücke die Schnitt herstellen Schaltfläche, und benenne das resultierende Objekt Motorblock.

Dein endgültiges Objekt sollte wie auf dem Bild rechts aussehen.