CAD-Modell

Ein CAD-Modell (Computer-Aided Design, rechnergestützte Konstruktion) ist die digitale Abbildung eines physischen Objekts, erstellt in einer Konstruktionssoftware. Anders als eine 2D-Zeichnung enthält ein CAD-Modell die vollständige Geometrie in drei Dimensionen, exakte Maße, Toleranzbeziehungen und parametrische Abhängigkeiten.

Im Maschinenbau ist das CAD-Modell das zentrale Ergebnis der Konstruktion. Aus dem 3D-Modell werden Fertigungszeichnungen, Stücklisten und Fertigungsdaten abgeleitet, etwa CNC-Programme oder Druckdaten für den 3D-Druck. Parametrische CAD-Modelle lassen sich leicht ändern: Wird ein Maß angepasst, übernehmen abhängige Maße und die Zeichnungen die Änderung automatisch.

Zu den verbreitetsten CAD-Systemen im Maschinenbau zählen SolidWorks, CATIA, Inventor, NX und Fusion 360. Für den Datenaustausch zwischen unterschiedlichen Systemen dient das neutrale STEP-Format.

Ein gutes CAD-Modell ist parametrisch aufgebaut, klar strukturiert und auf das vorgesehene Fertigungsverfahren abgestimmt. Ein Modell, das ohne Blick auf die Fertigung entsteht, führt schnell zu unnötig hohen Herstellkosten oder zu Teilen, die sich nur mit großem Aufwand fertigen lassen.

Ein CAD-Modell benötigen Sie praktisch immer, wenn ein Teil nicht einfach von Hand nach einer Skizze entstehen soll. Es ist die Grundlage für CNC-Bearbeitung, 3D-Druck, den Werkzeug- und Formenbau sowie für Festigkeitssimulationen (FEM), und Fertiger kalkulieren auf seiner Basis ihre Angebote. Bei Baugruppen prüfen Sie damit Kollisionen, Montagespiel und Einbaumaße, bevor das erste Teil gefertigt ist.

Auch für bestehende Teile ohne Konstruktionsdaten lohnt sich ein CAD-Modell. Wird ein Teil wiederholt gefertigt oder geändert, erleichtert die Überführung in ein CAD-Modell (zum Beispiel durch Reverse Engineering) jede weitere Änderung und auch einen späteren Lieferantenwechsel.

Ein häufiger Fehler ist ein Modell, das zwar richtig aussieht, sich aber kaum weiterbearbeiten lässt: Parametrische Beziehungen fehlen, der Konstruktionsbaum ist unübersichtlich oder es handelt sich nur um importierte, „tote“ Geometrie. Prüfen Sie bei der Datenübernahme deshalb, in welchem Format und in welcher Softwareversion das Modell vorliegt und ob die Feature-Historie enthalten ist.

Das 3D-Modell allein ersetzt außerdem keine Zeichnung. Toleranzen, Oberflächenrauheit, Werkstoff und Oberflächenbehandlung müssen entweder auf der Zeichnung oder direkt im Modell (PMI, Product Manufacturing Information) angegeben sein. Fertigt Ihr Lieferant nur nach Modell ohne Zeichnung, vereinbaren Sie vorab, welche Allgemeintoleranzen gelten, etwa nach ISO 2768.