PartDesign Workbench/de

Die Part Design Workbench wurde im Releasewechsel 0.16 auf 0.17 grundlegend überarbeitet und erweitert. Insbesondere wurde die Struktur der Modelle für komplexere Konstruktionen angepasst.

Nutzer der Version 0.16 finden die dazu passenden Seiten in PartDesign Legacy

Die deutsche Übersetzung (0.17) ist aktuell in Arbeit.

Die Part Design Workbench ist gedacht um komplexe Teile mit Hilfe der "eingeschränkten Geometrie" zu erstellen. Dabei wird als Zeichenwerkzeug die Sketcher Workbench intern genutzt.

Grundkonzepte
=== Erstellen von "Features"

Während die Part Workbench und andere FreeCAD "Workbenches" Modelle aus der Kombination von 3D Primitiven erstellen, nutze die Part Design Workbench features. Ein feature ist eine formgebende Veränderung eines 3D Objekts via geometrischer Definition. Der Begriff "Feature" wird allgemein in 3D Systemanleitungen nicht übersetzt.

Das erste Feature in einem Körper ( Body ) wird allgemein als das "base feature" bezeichnet. Die weiteren Features bauen im allgemeinen auf Oberflächen oder definierten Flächen der bereits vorhandenen Features auf. Im Grunde spiegelt diese Vorgehensweise den Prozess der formgebenden Mechanischen Bearbeitung wieder. Ein Rohteil wird durch Anschweißen, Bohren, Fräsen usw. Schritt für Schritt verändert. Jeder Arbeitsschritt entspricht einem Feature

Alle Features sind in ihrem Ablauf im "Modell Baum" ( Baumansicht ) aufgelistet und können von dort aus zum Bearbeiten gewählt werden. Das letzte Feature repräsentiert das endgültige Teil dieses Modells ( außer wenn eine abweichende "Spitze" definiert wurde )

Es gibt folgende Kategorien von Features


 * Profil-basierend: Diese Features beginnen mit einem im "Sketcher" erstellten Umriß, dem Umriß einer vorhandene Oberfläche  oder einem in den altiven Körper ( Body ) eingefügten Objekt aus "Draft".


 * Additive: Additive ( aufbauende ) Features fügen Material zu. Diese sind in gelben Icons dargestellt.


 * Subtractive: Subtraktive ( abtragende ) Features nehmen Material vom Objekt weg. Deren Icons sind blau dargestellt.


 * Primitive-based: basieren auf primitiven ( Quader, Zylinder, Konus, Torus ... ). Diese können additiv oder subtraktiv sein.


 * Transformation: Diese Features ( Spiegeln, Lineares Muster, Polares Muster, Mehrfach Transformation ) transformieren vorhandene Features.


 * Dress-up: Diese Features verändern per Parameter Kanten oder Flächen, darunter fallen Abrundungen, Fasen oder Formschrägen und Aufdickungen.


 * Prozedural: sind alle Features die nicht auf Umrissen basieren. Hierzu gehören "Dress-Up" und "Transformation" Features.

Body
Ein Body ( Körper ) ist ein Container der eine Sequenz aus Features enthält, die einen einzelnen in sich geschlossenen Körper bilden.

Was versteht man unter einem geschlossenen Körper. Es entspricht einem Objekt wie einem Gußteil, Drehteil oder Fräßteil welches aus einem einzigen Ursprungsblock oder festen Verbindungen wie Schweißen, Reibschweissen oder andere Auftragende Methoden erstellt wurde. Sobald ein Objekt Verbinder wie Schrauben, Nieten oder andere Lösbare Verbindungen enthält ist dies kein geschlossener Körper. Ein zusammegesetzter Körper, wie z.bsp. ein Stuhl mit Arm, Beinen, Lehne, zusammengeschraubt oder als Einzelteile verschweißt , würde aus mehreren Körpern erstellt werden. Es ist anzuraten seine Objekte in möglichste viele atomare Körper aufzuteilen anstatt zu versuchen einen Körper mit vielen Features zu versehen.

In einem Freecad Dokument können viele Körper erstellt werden. Diese können auch zusammengefasst werden um wiederum einen neuen in sich geschlossenen Körper zu formen.

Wenn ein Modell aus mehreren Körpern ( Bodies ) besteht, zum Beispiel der genannte Stuhl, können diese als Part container in einem Container zusammen gefasst und miteinander im Raum bewegt werden.

Sichtbarkeitsmangement im Körper
A body will present by default its most recent feature to the outside. This feature is defined by default as the tip. A good analogy is the expression the tip of the iceberg: only the tip is visible above the water, most of the iceberg's mass (the other features) is hidden. As a new feature is added to the body, visibility of the previous feature is turned off, and the new feature becomes the tip.

Normalerweise repräsentiert das letzte Feature den Körper nach außen. Diese bezeichnet man auch als "Spitze", analog zur "Spitze des Eisbergs". Der Rest des Eisbergs, also die andren Features und Sketches, Shapebinder etc. bleiben "unter der Wasserlinie" verborgen. Wird ein weiteres Feature hinzugefügt, verschiebt sich die die "Spitze" dorthin. Die Spitze kann auch per Kontextmenu manuell auf ein vorheriges Feature festgelegt werden.

Innerhalb des Body kann immer nur ein Feature sichtbar sein. Die Sichtbarkeit wird im Modellbaum mit der leertaste umgeschaltet.

Körper Ursprung
Jeder Körper ( Body ) hat einen eigenen Ursprung. Diese besteht aus den Referenzflächen (XY, XZ, YZ) und den Achsen (X, Y, Z). Sketche können auch auf die Referenzflächen erstellt werden. Damit sind die daraus resultierenden Features nicht an die vorhandenen Flächen gebunden. Die erstellten Features wirken sich aber dennoch auf die bestehenden Objekte aus.

Objekte Bewegen und Umsortieren
Es ist möglich die "Spitze" des Körpers neu zu definieren ( Kontextmenue ). Neu Features/Referenzen und Sketche beginnen dann ab diesem Punkt. Objekte können auch verschoben oder in andre Körper verschoben werden. Dies erfolgt via Kontextmenue. Diese Funktionen sind allerdings auf Features beschränkt, die nicht von vorherigen Features oder externer Geometrie abhängen.

Referenz Geometrie
Datum geometry consists of custom planes, lines, points or externally linked shapes. They can be created for use as reference by sketches and features. There is a multitude of attachment possibilities for datums.

Cross-referencing
It is possible to cross-reference elements from a body in another body via datums. For example the datum shape binder allows to copy over faces from a body as reference in another one. This should make it easy to build a box with fitting cover in two different bodies. FreeCAD helps you to not accidentally link to other bodies and queries your intent.

Attachment
Object attachment is not a specific PartDesign tool, but rather a Part utility introduced in v0.17 that can be found in the Part menu. It is heavily used in the PartDesign workbench to attach sketches and reference geometry to the standard planes and axes of the Body. Very extensive ways of creating datum points, lines and planes are available. Optional attachment offset parameters make this tool very versatile.

More info can be found in the Attachment page.

Advice for creating stable models
The idea of parametric modeling implies that you can change the values of certain parameters and subsequent steps are changed according to the new values. However, when severe changes are made, the model can break. Compared to previous FreeCAD versions breaking can be minimized when you respect the following design principles:


 * Basically, you need to stop mapping sketches to faces - entirely! Place your sketches on standard planes, or on custom datum planes.
 * When creating datum geometry, do not base it on the part topology, base it on standard planes/axes and/or sketches.
 * Use a "master sketch". That is a preferably not too complicated sketch which contains basic geometric elements of your model. These elements can be referenced when modeling subsequent features. Such a master sketch will often be the first sketch in the Body but it doesn't have to be; in fact you don't even have to use it at all for anything else but being referenced.
 * If you inevitably have to reference an intermediate feature, e.g. the result of a thickness operation, use the first reference possible in the list of subsequent features where the referenced geometric element occurs. From FreeCAD 0.17 on you don't have to use the latest feature. If you take an early feature as reference, all changes to intermediate steps won't break your model.

The Tools
The Part Design tools are all located in the Part Design menu and the PartDesign toolbar that appear when you load the Part Design workbench.

Part Design Helper tools

 * PartDesign Body.png Create body: Creates a Body in the active document and makes it active.


 * PartDesign_NewSketch.png Create sketch: creates‎ a new sketch on a selected face or plane. If no face is selected while this tool is executed, the user is prompted to select a plane from the Tasks panel. The interface then switches to the Sketcher_Workbench in sketch editing mode.


 * [[Image:Sketcher_EditSketch.png|32px]] Edit sketch: Edit the selected Sketch.


 * [[Image:Sketcher_MapSketch.png‎|32px]] Map sketch to face: Maps a sketch to a previously selected plane or a face of the active body.

Datum tools

 * PartDesign Point.png Create a datum point: creates a datum point in the active body.


 * PartDesign Line.png Create a datum line: creates a datum line in the active body.


 * PartDesign Plane.png Create a datum plane: creates a datum plane in the active body.


 * PartDesign ShapeBinder.png Create a shape binder: creates a shape binder in the active body.


 * PartDesign Clone.png Create a clone: creates a clone of the selected body.

Additive tools
These are tools for creating base features or adding material to an existing solid body.


 * PartDesign_Pad.png Pad: extrudes a solid from a selected sketch.


 * PartDesign_Revolution.png Revolution: creates a solid by revolving a sketch around an axis. The sketch must form a closed profile.


 * PartDesign AdditiveLoft.png Additive loft: creates a solid by making a transition between two or more sketches.


 * PartDesign AdditivePipe.png Additive pipe: creates a solid by sweeping one or more sketches along an open or closed path.


 * Create an additive primitive: adds an additive primitive to the active body.


 * PartDesign AdditiveBox.png Additive box: creates an additive box.


 * PartDesign AdditiveCone.png Additive cone: creates an additive cone.


 * PartDesign AdditiveCylinder.png Additive cylinder: creates an additive cylinder.


 * PartDesign AdditiveEllipsoid.png Additive ellipsoid: creates an additive ellipsoid.


 * PartDesign AdditivePrism.png Additive prism: creates an additive prism.


 * PartDesign AdditiveSphere.png Additive sphere: creates an additive sphere.


 * PartDesign AdditiveTorus.png Additive torus: creates an additive torus.


 * PartDesign AdditiveWedge.png Additive wedge: creates an additive wedge.

Subtractive tools
These are tools for subtracting material from an existing body.


 * PartDesign Pocket.png Pocket: creates a pocket from a selected sketch.


 * PartDesign Hole.png Hole: creates a hole feature from a selected sketch. The sketch must contain one or multiple circles.


 * PartDesign Groove.png Groove: creates a groove by revolving a sketch around an axis.


 * PartDesign SubtractiveLoft.png Subtractive loft: creates a solid shape by making a transition between two or more sketches and subtracts it from the active body.


 * PartDesign SubtractivePipe.png Subtractive pipe: creates a solid shape by sweeping one or more sketches along an open or closed path and subtracts it from the active body.


 * Create a subtractive primitive: adds a subtractive primitive to the active body.


 * PartDesign SubtractiveBox.png Subtractive box: adds a subtractive box to the active body.


 * PartDesign SubtractiveCone.png Subtractive cone: adds a subtractive cone to the active body.


 * PartDesign SubtractiveCylinder.png Subtractive cylinder: adds a subtractive cylinder to the active body.


 * PartDesign SubtractiveEllipsoid.png Subtractive ellipsoid: adds a subtractive ellipsoid to the active body.


 * PartDesign SubtractivePrism.png Subtractive prism: adds a subtractive prism to the active body.


 * PartDesign SubtractiveSphere.png Subtractive sphere: adds a subtractive sphere to the active body.


 * PartDesign SubtractiveTorus.png Subtractive torus: adds a subtractive torus to the active body.


 * PartDesign SubtractiveWedge.png ‎Subtractive wedge: adds a subtractive wedge to the active body.

Transformation tools
These are tools for transforming existing features. They will allow you to choose which features to transform.


 * [[Image:PartDesign_Mirrored.png|32px]] Mirrored: mirrors one or more features on a plane or face.


 * [[Image:PartDesign_LinearPattern.png|32px]] Linear Pattern: creates a linear pattern based on one or more features.


 * [[Image:PartDesign_PolarPattern.png|32px]] Polar Pattern: creates a polar pattern of one or more features.


 * [[Image:PartDesign_MultiTransform.png|32px]] Create MultiTransform: creates a pattern with any combination of the other transformations.

Dress-up tools
These tools apply a treatment to the selected edges or faces.


 * PartDesign Fillet.png Fillet: fillets (rounds) edges of the active body.


 * PartDesign Chamfer.png Chamfer: chamfers edges of the active body.


 * PartDesign Draft.png Draft: applies and angular draft to faces of the active body.


 * PartDesign Thickness.png Thickness: creates a thick shell from the active body and opens selected face(s).

Boolean

 * PartDesign Boolean.png Boolean operation: imports one or more Bodies or PartDesign Clones into the active body and applies a Boolean operation.

Extras
Some additional functionality found in the Part Design menu:


 * Migrate: migrates files created with older FreeCAD versions. If the file is pure PartDesign feature-based, migration should succeed. If the file contains mixed Part/Part Design/Draft objects, the conversion will most likely fail.


 * [[Image:PartDesign_WizardShaft.png|32px]] Shaft design wizard: Generates a shaft from a table of values and allows to analyze forces and moments. The shaft is made with a revolved sketch that can be edited.


 * [[Image:PartDesign_InternalExternalGear.png|32px]] Involute gear: creates an involute gear profile that can be used by a Pad.

Contextual Menu tools

 * PartDesign MoveTip.png Set tip: redefines the tip, which is the feature exposed outside of the Body.


 * Move object to other body: moves the select sketch, datum geometry or feature to another Body.


 * Move object after other object: allows reordering of the Body tree by moving the selected sketch, datum geometry or feature after another object in the Body.

Tutorials

 * PartDesign Bearingholder Tutorial I (needs updating)
 * PartDesign Bearingholder Tutorial II (needs updating)
 * PartDesign tutorial (needs updating)
 * Basic Part Design Tutorial (needs updating)

Links

 * What's new in PartDesign Next
 * Updated PartDesign workflow
 * FC v0.17dev: Part Design Next Usecases and Best practices
 * Sandbox:Part Design Next