Bauanleitung: Einhandzirkel mit FreeCAD in 3D entwerfen und zusammenbauen

Wir bauen mit FreeCAD einen Einhandzirkel, wie er früher in der Seefahrt unentbehrlich war und erklären dabei das Entwerfen mecha­nischer Bauteile in 3D.

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Unser Einhand-Stechzirkel aus dem 3D-Drucker in traditioneller Umgebung – auf einer Seekarte. Um auf der Entfernungen zu messen, stellt man den Zirkel etwa auf den Abstand zwischen zwei Schiffsorten ein, die man per Kreuzpeilung von Landmarken ermittelt hat und legt anschließend den Zirkel auf Höhe der Messung an die Skala links oder rechts der Karte an, um die Entfernung abzulesen (eine Bogenminute der Breitengrade entspricht einer Seemeile). Das liefert präzise Ergebnisse, obwohl die winkeltreue Mercator-Projektion von Seekarten dazu führt, dass deren Maßstab in Nord-Süd-Richtung variiert.

Von
  • Matthias Mett
Inhaltsverzeichnis

In früheren Make-Artikeln haben wir mit den relativ einfachen Beispielprojekten eines Rings und eines Stempels erste Einblicke in die Arbeit mit der Konstruktionssoftware FreeCAD gegeben. Diesmal steht eine komplexere 3D-Aufgabe auf dem Programm, denn wir konstruieren einen speziellen Zirkel, der sich mit einer Hand mithilfe der oben gebogenen Schenkel bedienen lässt. Gewöhnliche Zirkel mit geradem Schenkel lassen sich mit einer Hand zwar schließen, aber nicht mehr einfach öffnen. Solche Einhandzirkel benutzt man traditionell in der Seefahrt, um Strecken auf der Seekarte abzumessen. Daher nennt man diese Art von Zirkel auch Marine- oder Navigationszirkel. So ein Zirkel ist aber auch in der Werkstatt praktisch, etwa zum Anreißen oder um direkt Maße von einem Werkstück abzunehmen und auf ein anderes zu übertragen.

Unser Zirkel besteht aus zwei identischen Metallschenkeln, die mittels einer Rändelschraube zu einem Stechzirkel mit zwei Spitzen verbunden werden. Eine Zirkelseite haben wir in einem zweiten Schritt noch so modifiziert, dass man dort einen Bleistift einspannen kann, mit dem sich dann auch Kreise zeichnen lassen. Diese Variante beschreibt ein eigener Online-Artikel.

Falls das Ihr erstes Projekt mit dieser Software ist: Bei FreeCAD handelt es sich um eine kostenlose Open-Source-Software zum Erstellen von dreidimensionalen Modellen. Die Software lässt sich über die Webseite freecadweb.org für die Betriebssysteme Windows, macOS und Linux herunterladen. Nachdem Sie das Programm installiert haben, beginnen Sie über das Dashboard ein neues Dokument. Speichern Sie es zuerst unter Datei und Speichern unter mit dem Namen "Zirkel" ab. Auf der linken Seite des Programms befindet sich eine Baumansicht, in der die Dokumentenstruktur dargestellt ist. Sobald man ein neues Objekt erstellt, findet es sich dort wieder. Klickt man es an, öffnet sich unterhalb der Baumansicht das Eigenschaftenfenster, in dem sich die Parameter des Objektes anpassen lassen.

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