Tag 1 – Konstruktion Y6-Rifter2010-V1

Konstruktions-Blog für einen Y6-Kopter mit Koaxial-Antrieb. (Einsatz der Flightcontrol ME mit Y6-Setting von www.mikrokopter.de)
Ziel dieses Tutorials soll sein, die Konstruktion mit Solidworks an einem konkreten Beispiel zu erlernen. Dabei soll ein besonderes Augenmerk auf die Anpassungsmöglichkeit der Konstruktion gelegt werden.

Der Anfang – Ausleger Mittelplatte

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Der erste Schritt besteht darin mit einem Teil anzufangen. In diesem Fall wurde die Mittelplatte eines Auslegers gewählt. Eine rechteckige Grundfläche mit den Maßen 35mm x 200mm stellt eine gute Ausgangsbasis dar. Die spätere Kontur ergibt sich dann während des Konstruktionsvorgangs von alleine. Zuerst sind nur die Positionen für Befestigung und Positionierung wichtig.

Platzhalter für einen Motor

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Damit bei der gleich stattfindenen Montage der Ausleger-Baugruppe eine eindeutige Position für die Motoren gefunden werden kann, fertigen wir eine Bohrung für die Motorwelle in die Grundplatte. Im Idealfall werden über Beziehungen die Skizze definiert. So sind spätere Änderungen leichter möglich.

Neues Teil: Seitenplatte Ausleger

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Für die Baugruppe benötigen wir noch weitere Teile. Die Seitenplatten des Auslegers. Auch hier nehmen wir eine 2mm starke Platte mit den Maßen 200x50mm aus Grundelement.

Ausleger Mittelplatte in der Baugruppe Ausleger plazieren

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In der Baugruppe wird die Ausleger Mittelplatte als erstes Teil Plaziert. Dadurch ist die Mittelplatte als sogenanntes fixes Element die Grundlage für alle weiteren Verknüpfungen.

Einfügen der beiden Ausleger Seitenteile

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Im Augenblick können die beiden Seitenteile des Auslegers nicht 100% definiert werden, da wir nur einen Freiheitsgrad bei den Verknüpfungen der Bauteile festlegen können. Deshalb wir es in den nächsten Schritten nötig sein, eine passende Verzahnung der Teile zu erstellen.

Zwischenstand der Baugruppe

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Die Seitenteile des Auslegers sind jetzt mit der Mittelplatte verknüpft und können in den angezeigten Richtungen noch immer Verschoben werden. Das wird dann durch die Verzahnung im nächsten Schritt verhindert.

erster Zahn an der Mittelplatte

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Die Mittelplatte bekommt nun ihren ersten Zahn gegenüber der Motorbohrung. Die angegebenen Maße für den linear ausgetragenen Aufsatz sind ein erster Anhaltspunkt. Für den Zahn auf der anderen Seite setzen wir dann das Feature Spiegeln ein.

Mittelebene einfügen

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Die Mittelebene kann durch eine paralelle Ebene und duch einen Punkt definiert werden. Das hat dann den Vorteil, dass die Mittelebene bei Breitenänderungen der Grundplatte automatisch mitgeändert wird.

Gespiegelter Zahn

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Durch das Feature Spiegeln fertigen wir auf der anderen Seite der Mittelplatte auch einen Zahn. Die weiteren Zähne integrieren wir dann zu einem späteren Zeitpunkt in der Skizze des ersten Zahnes.

Zentralborung für die Befestigung mit der Core-Platte

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Damit die Ausleger später mit des Coreplatte verbunden werden können, setzen wir an dieser Stelle schon einmal ene provisorische Bohrung. Sie soll uns im ersten Augenblick nur zur Orientierung dienen und wird später sicherlich noch etwas angepasst werden müssen.

Verzahnung in der Seitenplatte Ausleger

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Damit die Fügung möglich ist müssen wir nun in der Seitenplatte natürlich auch die gleiche Verzahnung anbringen. Dies erfolgt auch am besten wieder in der Mitte der Grundplatte und wird über eine Mittellinie kontruiert. Bei dem Feature Linear ausgetragener Schnitt sollte man als Bedingung vür die Richtung Durch alles anwählen. Da entstehen bei Änderungen der Materialstärke keine Überraschungen.

Mittelebene einfügen

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Damit in der Baugruppe besser die Lage der Seitenteile abgeschätzt werden kann, werden wir auch in diesem Teil eine Mittelebene einfügen.

Obere Kontur freischneiden

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Ausgehend von der Mittelinie die in etwa unsere Position der Grundplatte markiert konstuieren wir einen geschlossenen Kurvenzug für das Feature Linear ausgetragener Schnitt. Der Spline für die Kontur kann dann später noch beliebig angepasst werden. Für den ersten Schritt muss der Kurvenzug noch nicht bemaßt werden. Ist dann zu einem späteren Zeitpunkt das Design festgelegt, bietet es sich auf jeden Fall an, diese Kontur noch richtig zu bemaßen.

Untere Kontur freischneiden

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Die untere Kontur wird dann auf die gleiche Art und Wiese freigeschnitten.

Seitenplatte des Auslegers

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So stellt sich nun die Seitenplatte des Auslegers dar. Anpassungen am Design sind noch immer möglich, ohne das Verknüpfungsfehler auftreten würden.

Featurebaum der Seitenplatte

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Nötige Bohrungen werden später bei Bedarf noch vor dem freischneiden eingefügt, damit eine einfache Bemaßung möglich ist.

Änderungen in der Baugruppe

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Die Verzahnungsmöglichkeiten sind jetzt auch in der Baugruppe sichtbar.

Verknüpfung Deckungsgleich

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Mit vier Verknüpungen vom Typ Deckungsgleich ist die Baugruppe dann voll definiert. Es ist sinnvoll bei den Verknüpfungen immer die gleiche Richtung zu wählen, damit bei evtl. Änderungen keine undefinierten Zustände auftreten können. Ob die Teile 100% passend zusammengesetzt wurden lässt sich mittels einer Interverenz-Untersuchung später noch feststellen.

Zusammenfügen der Auslegerbaugruppen

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Über die temporäre Coreplatte werden die drei Ausleger-Baugruppen positioniert. Durch die Auslegeraufnahme können die Ausleger positioniert werden.

Weitere Bauteile für die Baugruppe einfügen

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Um mehr Anhaltspunkte für die weitere Konstruktion zu erhalten werden Platzhalter für die Motoren und die Propeller eingefügt. Im ersten Schritt sollten nur die nötigsten Verknüpfungen eingefügt werden, damit noch genügend Änderungsspielraum zur Verfügung steht.

Zwischenstand der Baugruppe

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Konstruktion der Auslegerverbindung – Coreplatte unten

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Damit die drei Ausleger-Baugruppen miteinander verbunden werden können, muss als nächstes eine Verbindungsplatte konstruiert werden. Als Ausgangspunkt bietet sich eine Scheibe mit 2mm Materialstärke an. Um einen bessere Positionierung der MItte zu bekommen, kann bei der Grundplatte gleich eine Bohrung angebracht werden. Dies wird dann sicherlich zu einem späteren Zeitpunkt noch angepasst werden.

Auslegeraufnahme konstruieren

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Damit die Ausleger eindeutig auf der Coreplatte positioniert werden können, benötigt die Coreplatte zwei Schitze für die Seitenteile des Auslegers. Auch hier bietet es sich an, zuerst nur eine Schlitzgruppe herzustellen und dieses Feature dann über ein Kreismuster zu vervielfältigen. Dies ist wesentlich universeller als komplizierte Skizzen, welche immer unter der Gefahr erstellt werden, dass bei Änderungen der Grundgeometrie Beziehungen verloren gehen.

Einstellungen für das Kreismuster

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Damit das Kreismuster ausgeführt werden kann, müssen temporäre Achsen under dem Menu Ansicht eingeschaltet sein.

Die Auslegeraufnahmen

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(1) ist das Ausgangsmuster. (2) und (3) wurden über das Kreismuster erstellt.

Neue Baugruppe Y6-Zusammenbau

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Dazu wird eine neue Baugruppe erstellt, in welche dann die Baugruppen Ausleger eingefügt werden. Dadurch sind Änderungen immer nur an einer Unterbaugruppe nötig und helfen somit Zeit bei Änderungen zu sparen.

Baugruppe Ausleger mehrfach einfügen

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Ist der erste Ausleger positioniert und verknüpft, kann man recht schnell mit der STRG-Taste die noch zwei benötigten Ausleger-Baugruppen aus dem Features-Baum in den 3D-Raum ziehen und dann neu vernüpfen. Dies geht wesentlich schneller als der Ümweg über das Menu.

Y6 Zwischenstand

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Nachdem alle drei Ausleger provisorisch positioniert wurden, kann mit der weiteren Bearbeitung der Coreplatte begonnen werden. Dazu wird dann die FlightControl-Platine benötigt.

Einfügen der FC Platine

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Im Augenblick kann die FC Platine noch nicht korrekt im Raum plaziert werden. Es fehlen die Befestigungsbohrungen.

Befestigungsbohrungen für die FC Platine in der Coreplatte

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Die Startbohrung wird über ein Kreisförmiges Muster kopiert.

FC ausgerichtet

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Achtung, Flugrichtung der FC beachten. Pfeil auf der FC muss auf die Basis des Y ausgerichtet sein.