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Geometrische Abhängigkeiten in GstarCAD

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aktualisiert am 13. März 2025

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GstarCAD, als leistungsstarke 2D/3D CAD-Alternative zu AutoCAD, bietet eine breite Palette an Werkzeugen für präzises und effizientes technisches Zeichnen. Eine der wesentlichen Innovationen, die zur Erweiterung der Funktionalität um parametrische Werkzeuge geführt haben, sind geometrische Abhängigkeiten. Die Implementierung geometrischer Abhängigkeiten stellt einen bedeutenden technologischen Fortschritt dar und ermöglicht es den Benutzern, moderne Methoden des technischen Zeichnens zu nutzen, wodurch GstarCAD zu einem leistungsfähigeren Werkzeug für Fachleute aus verschiedenen Bereichen geworden ist.

Was sind geometrische Abhängigkeiten?

Geometrische Abhängigkeiten sind mathematische Beziehungen zwischen 2D-geometrischen Elementen (Punkte, Linien, Bögen, Kreise usw.) oder bestimmen eine feste Position oder einen festen Winkel. Wenn eine geometrische Abhängigkeit zwischen zwei oder mehr Elementen erstellt wird, beeinflussen sich diese Elemente gegenseitig. Eine Änderung eines Elements führt automatisch zu einer Änderung der anderen Elemente, die durch Abhängigkeiten mit ihm verbunden sind. Geometrische Abhängigkeiten ermöglichen somit die Untersuchung von Entwurfsoptionen oder die Durchführung von Entwurfsänderungen unter Beibehaltung der Anforderungen und technischen Parameter des Entwurfs.

Eine geometrische Abhängigkeit kann nicht bearbeitet, sondern nur entfernt und durch eine andere Abhängigkeit ersetzt werden. Die Reihenfolge der Auswahl von zwei Objekten bei der Anwendung einer Abhängigkeit ist in einigen Fällen sehr wichtig. Normalerweise passt sich das zweite ausgewählte Objekt dem ersten Objekt an. Zum Beispiel wird bei der Anwendung einer lotrechten Abhängigkeit das zweite ausgewählte Objekt lotrecht zum ersten Objekt ausgerichtet.

Geometrische Abhängigkeiten vs. Zeichnen mit Fangpunkten

In einigen Fällen sind geometrische Abhängigkeiten in GstarCAD identisch mit den Fangpunkten eines Objekts, die beim präzisen Zeichnen helfen. Es gibt tangentiale, parallele und lotrechte Fangpunkte sowie tangentiale, parallele und lotrechte geometrische Abhängigkeiten. Der Vorteil geometrischer Abhängigkeiten besteht jedoch darin, dass die Abhängigkeitsbeziehung dauerhaft ist.

Ein Beispiel ist das parallele Zeichnen von zwei Linien. Nachdem die erste Linie in einem beliebigen Winkel gezeichnet wurde, aktiviert der Benutzer den Fang „Parallel“ und zeichnet die zweite Linie parallel zur ersten. Wenn jedoch eine der Linien gedreht oder verschoben wird, geht die Parallelität verloren. Andererseits, wenn eine geometrische Abhängigkeit auf die zweite Linie angewendet wird, drehen oder verschieben sich beide Linien so, dass die Parallelität erhalten bleibt, bis die Abhängigkeit entfernt wird.

Typen geometrischer Abhängigkeiten in GstarCAD

GstarCAD bietet 12 Typen geometrischer Abhängigkeiten, wobei die Auswahl des Abhängigkeitstyps im Menü unter „Parametrisch“ erfolgen kann. Verfügbar sind:

  1. Horizontal (Horizontal Constraint) – stellt Linien oder Punktepaare so ein, dass sie parallel zur X-Achse des aktuellen Koordinatensystems sind.
  2. Vertikal (Vertical Constraint) – stellt Linien oder Punktepaare so ein, dass sie parallel zur Y-Achse des aktuellen Koordinatensystems sind.
  3. Lotrecht (Perpendicular Constraint) – stellt die ausgewählten Linien so ein, dass sie einen Winkel von 90 Grad zueinander bilden.
  4. Parallel (Parallel Constraint) – die ausgewählten Linien werden parallel zueinander eingestellt.
  5. Tangential (Tangent Constraint) – es beschränkt zwei Kurven so, dass sie einen gemeinsamen Berührungspunkt behalten oder dass ihre Verlängerungen zueinander tangential sind.
  6. Glatt (Smooth Constraint) – Es beschränkt die Spline-Kurve so, dass sie nahtlos an eine andere Spline-Kurve, eine Linie, einen Bogen oder eine Kurve anschließt und dabei die G2-Kontinuität mit diesem Objekt beibehält.
  7. Zusammenfallend (Coincident Constraint) – erstellt eine Bindung zwischen zwei Punkten oder zwischen einem Punkt und einer Kurve (oder einer Kurvenverlängerung).
  8. Konzentrisch (Concentric Constraint) – erstellt eine Bindung zwischen zwei Bögen, Kreisen oder Ellipsen, so dass sie einen gemeinsamen Mittelpunkt haben.
  9. Kollinear (Collinear Constraint) – stellt zwei oder mehrere Linienabschnitte so ein, dass sie auf einer gemeinsamen Geraden liegen.
  10. Symmetrisch (Symmetric Constraint) – platziert die ausgewählten Objekte so, dass sie eine symmetrische Bindung zu der ausgewählten Linie bilden.
  11. Gleich (Equal Constraint) – ändert die Größe der ausgewählten Bögen oder Kreise auf den gleichen Radius oder ändert die Länge der ausgewählten Linienabschnitte auf die gleiche Länge.
  12. Fest (Fix Constraint) – dient zum Festlegen von Punkten und Kurven in einer bestimmten Position.

Anwendungsbereiche geometrischer Abhängigkeiten

Die geometrischen Abhängigkeiten in CAD-Systemen sind ein nützliches Werkzeug für präzises und effizientes Entwerfen in verschiedenen Branchen, wie zum Beispiel:

  • Maschinenbau
    In der Maschinenbauindustrie sind geometrische Abhängigkeiten grundlegend für das Design einzelner Komponenten, ihre gegenseitige Verbindung und die Erstellung komplexer Mechanismen. Sie ermöglichen es, Abmessungen und Beziehungen zwischen Elementen präzise zu definieren. Dank ihnen können Bewegungen mechanischer Systeme bereits vor ihrer praktischen Umsetzung entworfen und simuliert werden, was zu einer erheblichen Reduzierung der Entwicklungszeit und -kosten führt.
  • Architektur und im Innenarchitektur-Design
    In der Architektur werden geometrische Abhängigkeiten verwendet, um die genaue Positionierung von Wänden, Öffnungen, Tragstrukturen und anderen architektonischen Elementen zu definieren. Sie ermöglichen die Erstellung detaillierter Pläne und Visualisierungen von Gebäuden, die exakt der Realität entsprechen. Dank geometrischer Abhängigkeiten kann der Raum optimal genutzt werden, und alle Innenraumelemente können präzise platziert werden.
  • Elektrotechnik
    In der Elektrotechnik werden geometrische Abhängigkeiten insbesondere beim Entwurf von Leiterplatten und elektrischen Schaltplänen verwendet. Sie ermöglichen es, Komponenten genau auf der Leiterplatte zu platzieren und korrekte Verbindungen zwischen ihnen sicherzustellen. Dank dieser Abhängigkeiten können komplexe elektrische Schaltungen entworfen und ihr Verhalten noch vor ihrer praktischen Umsetzung simuliert werden.
  • Tischlerei
    In der Tischlerei ermöglichen geometrische Abhängigkeiten, die präzise Definition von Abmessungen, Formen und Beziehungen zwischen den einzelnen Teilen von Möbelstücken. Dank ihnen können nicht nur einfache Tische und Stühle, sondern auch komplexe Zusammenstellungen und Innenelemente erstellt werden.
  • Energetik
    Im Bereich der Energetik werden geometrische Abhängigkeiten beim Entwurf verschiedener energietechnischer Geräte verwendet. Sie ermöglichen die präzise Definition von Abmessungen und Formen einzelner Teile des Geräts.

Geometrische Abhängigkeiten in GstarCAD stellen einen bedeutenden Fortschritt im parametrischen Zeichnen dar, mit besonderem Fokus auf hohe Präzision und Effizienz. Die Implementierung geometrischer Abhängigkeiten in Projekte bringt unbestreitbare Vorteile mit sich, die die Qualität der Endausgaben signifikant erhöhen, moderne Zeichenmethoden einführen und intelligente Entwürfe ermöglichen.