Grundlagen von 3D-CAD und CNC-Fräsen
In dem Projekt sollen 16 Schülerinnen und Schüler (SuS) den vertieften Umgang mit einer 3D-CAD Software lernen und parallel dazu die erstellten Dateien unmittelbar auf den eigenen CNC-Fräsmaschinen fertigen. Dazu wird eine Freeware (Fusion 360) als 3D-CAD Version verwendet, so dass die SuS im Nachgang der Maßnahme die Software auch auf ihren privaten Computern nutzen können. Als CNC-Fäsen werden den SuS „CNC 3018“ Fräsmaschinen zur Verfügung gestellt, die im Nachgang bei den SuS verbleiben. Die SuS lernen vertieft ein sehr industrienahes 3D-CAD System kennen und sind nach dem Workshop in der Lage, 3D-Objekte zu entwerfen und für CNC-Fräsmaschinen vorzubereiten. Die SuS beherrschen neben den Grundfunktionalitäten der Software, den weitergehende Spezialfunktionen im Bereich Maschinenbau auch Kenntnisse zur professionellen Fertigungsvorbereitung. Diese Möglichkeit geht dabei weit über den MINT Unterricht hinaus und kann auch für Ersatzteilfertigung üblicher Gebrauchsgüter sowie für Rapid Prototyping auch von Leiterplatten genutzt werden.
Das Thema 3D-CAD und 3D-CNC-Fräsen wird in drei Kursteile aufgeteilt. Die Schüler haben somit die Möglicheit nach Interesse an den Kursteilen teilzunehmen.
Teil 1
Synchrone Online-Kommunikation mit den SuS mittels einer Konferenz-Software (Zoom oder ähnlich) jeweils am gleichen Nachmittag in 2-wöchentlicher Wiederholung. Nach und nach werden die SuS in die Software Fusion360 eingeführt, immer mit einer abschließenden Hausaufgabe in Form einer/einem selbst zu konstruierenden Datei/Objekt. Die Komplexität wird schrittweise erhöht und dem Tempo der SuS angepasst. Nach einfachen geometrischen Objekten und deren Verknüpfung miteinander werden die Objekte immer weiter bearbeitet und vertiefte Kenntnisse erworben. Die Parametrisierung von Objekten für skalierbare Aufgaben wird dabei ebenso vermittelt wie die Arbeit mit Baugruppen.
Teil 2
- Kurzzusammenfassung -
Neben dem CAD-Kursteil (Teil 1) wird, nach Aufbau und Inbetriebnahme der CNC-Fräsmaschinen Bausätze, das CAM vorgestellt. Zu Beginn wird die universelle G-Code Sprache erläutert und an einfachen Beispielen erprobt, danach die automatische CAM Generierung des G-Codes vermittelt. Am Ende von Teil 2 sind die SuS in der Lage, "von der Idee zum fertigen Werkstück" eigene Entwürfe selber zu fertigen. Ein Wettbewerb rundet diese Modul ab.
Teil 3
- Kurzzusammenfassung -
Die Fertigung von Leiterplatten mittels CNC-Frästechnik ist eine elegante Methode, um "Rapid Prototyping" anzuwenden. Nachdem die Hürde von CAD & CAM gemeistert wurde in Teil 1 & Teil 2, werden in diesem Modul weitergehende Arbeitstechniken wie die Platinenfertigung vorgestellt und mittels eigener Schaltungsentwürfe erlernt.
Ansprechpartner/in
Björn Hollburg
hollburg@wfmg.de
+49(0)2161 82379-780
Ricarda Sybertz
Sybertz@wfmg.de
+49(0)2161 82379-781