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Erstellen benutzerdefinierter Koordinatensysteme in SOLIDWORKS ist eine grundlegende Fähigkeit, die für die präzise Positionierung, Orientierung, nachgelagerte Analysen und viele andere Dinge benötigt wird. Normalerweise ist die Definition eines Koordinatensystems ganz einfach: Wählen Sie einen Scheitelpunkt als Ursprung und dann Modellkanten oder Referenzgeometrie, um die x-, y- und z-Achsen in der gewünschten Ausrichtung festzulegen:
Massenschwerpunkt-Koordinatensystem
Was aber, wenn die Situation etwas Fortgeschritteneres erfordert? Zum Beispiel ein Koordinatensystem, das auf einem Massenschwerpunkt (Center of Mass, COM) basiert, dessen Achsen nicht mit den Modellkanten übereinstimmen?
Das SOLIDWORKS-Werkzeug Masseneigenschaften identifiziert auf bequeme Weise die genaue Position des COM und zeigt rosa gefärbte Achsen an, die entsprechend der Massenverteilung des Modells ausgerichtet sind. Leider gibt es jedoch keinen SOLIDWORKS Befehl, um genaue Skizzen oder Referenzgeometrien auf der Grundlage der COM-Achsen zu erstellen.
Um diese Lücke zu schließen, können Sie die Informationen im Werkzeug Masseneigenschaften verwenden, um ein erweitertes Koordinatensystem zu erzeugen, das die COM-Achsen überlagert.
Das SOLIDWORKS Masseneigenschaften-Werkzeug zeigt den COM-Ursprung an [x, y, z] und eine 3×3-Matrix, die die Ausrichtung der COM-Achsen definiert: [Ix, Iy, Iz]. Diese Matrix beschreibt, um wie viel sich die COM-Achsen von den Hauptachsen weggedreht haben. Wenn Sie die Drehwinkel berechnen können, sollten Sie sie in Ihr neues Koordinatensystem einfügen können.
Die Drehwinkel sind als Euler-Winkel bekannt und können von Hand berechnet werden. Am einfachsten und schnellsten lassen sie sich jedoch mit dem Open-Source-Programm „SciLab“ ermitteln. Wie SOLIDWORKS ist auch SciLab ein Produkt von Dassault Systèmes, das sich ähnlich wie MatLab mit numerischen Berechnungen beschäftigt. SciLab können Sie kostenlos herunterladen.
Nachdem Sie SciLab installiert haben, laden Sie die folgende Datei herunter und führen Sie sie aus, „Eulersche Winkel„. Dies wird die Drehwinkel für Sie berechnen.
Wenn Sie die Datei in SciLab ausführen, sollten Sie folgendes sehen:
Nachdem Sie die 3×3 COM-Matrix aus dem Masseneigenschaften-Tool eingefügt haben, generiert das Programm schnell die x-, y- und z-Winkel:
Der letzte Schritt besteht darin, die x-, y- und z-Koordinaten des Ursprungs aus dem Werkzeug Masseneigenschaften einzugeben und die Euler-Winkel im PropertyManager Koordinatensystem zu berechnen.
Beachten Sie, dass das neue Koordinatensystem perfekt mit den COM-Achsen übereinstimmt.
Nachdem Sie nun Ihr Koordinatensystem festgelegt haben, können Sie die COM-Referenzgeometrie erstellen, die Sie benötigen (z.B. Schnittebenen, Drehachsen usw.).
Erweiterte Koordinatensysteme in SOLIDWORKS eröffnen Ingenieuren, die mit komplexer Geometrie, Bewegungsanalyse oder massegesteuertem Verhalten arbeiten, ein neues Maß an Präzision. Die Software bietet zwar leistungsstarke Werkzeuge zur Visualisierung von Masseneigenschaften, aber die Erstellung von Referenzgeometrien, die mit diesen Eigenschaften übereinstimmen, erfordert einen tieferen, praktischen Ansatz.
Durch die Kombination von SOLIDWORKS Daten mit externen Tools wie SciLab können Benutzer benutzerdefinierte Koordinatensysteme erstellen, die das tatsächliche physikalische Verhalten ihrer Modelle widerspiegeln – und so intelligentere Konstruktionsentscheidungen und genauere Analysen ermöglichen.
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