Fusion 360: 3D modellieren

Mit Fusion konstruierst du die Teile fuer deine Box: Platten mit Ausschnitten fuer den Lasercutter und Halterungen fuer den 3D-Drucker. Diese Seite fuehrt dich in zwei kleinen Uebungen einmal durch den ganzen Weg: von der Skizze bis zur fertigen Datei.

Uebung Ergebnis Weiter mit
1: Frontplatte mit Taster-Ausschnitt .dxf LightBurn
2: Halterung fuer den Taster .stl PrusaSlicer oder Cura

Vorher anschauen (Video, ca. der erste Teil reicht): Fusion 360 Tutorial fuer Anfaenger: Erste Schritte in der CAD-Software (Deutsch) (YouTube, Kanal mak3r). Falls dir das nicht liegt: So geht Fusion - Einsteigertutorial fuer Autodesk Fusion 360 (Kanal Druckwerkstatt 3D).

Hinweis zu den Menuenamen: Die Befehle stehen hier auf Englisch, wie sie in Fusion heissen, dahinter kurz das Tastenkuerzel. Je nach Sprache und Version koennen die Namen leicht abweichen. Im Zweifel: mit S das Suchfenster oeffnen und den Befehl eintippen.

Die Oberflaeche in 5 Punkten

  1. Toolbar oben (Reiter Solid): die Befehle Create, Modify, Construct, Inspect. Hier passiert fast alles.
  2. Browser links: Liste aller Skizzen, Koerper (Bodies) und Parameter. Rechtsklick auf einen Eintrag oeffnet das Exportmenue.
  3. Timeline unten: jeder Schritt, den du machst, als Kaestchen. Doppelklick auf ein Kaestchen aendert den Schritt nachtraeglich. Darum ist Fusion parametrisch: Aenderst du ein Mass, baut sich das Modell neu auf.
  4. ViewCube oben rechts: Klick auf eine Seite dreht die Ansicht dorthin, das Haeuschen (Home) stellt die Standardansicht wieder her.
  5. Maus: Mausrad = zoomen, Mausrad gedrueckt halten = verschieben, Shift + Mausrad gedrueckt halten = drehen.

Rueckgaengig: Strg + Z. Speichern: Strg + S (Fusion speichert in der Cloud unter deinem Autodesk-Konto).

Uebung 1: Frontplatte mit Taster-Ausschnitt (Lasercutter)

Ziel: Eine 60 x 40 mm grosse Platte aus Pappelsperrholz mit einem runden Loch fuer den Stoessel des DS425-Tasters. Am Ende steht eine .dxf-Datei.

Die Masse stammen aus Hardware-Masse: Stoessel-Durchmesser 3.5 mm, empfohlener Ausschnitt D 4.0 mm (ds425-pushbutton). Materialdicke: 5.5 mm (gemessen, siehe Lasercutter Pappelsperrholz).

1. Neues Design und Parameter

  1. File > New Design. Einheit ist Millimeter (mm). Pruefen unter Browser > Document Settings > Units.

  2. Modify > Change Parameters (Parameter aendern). Bei User Parameters auf + klicken und drei Parameter anlegen:

    Name Wert Bedeutung
    dicke 5.5 mm Materialdicke
    kerf 0.25 mm Breite des Laserschnitts
    loch_d 4 mm gewuenschter Lochdurchmesser

    Mit diesen Namen kannst du danach in jedes Massfeld rechnen, z. B. loch_d - kerf. Aendert sich das Material, stellst du einmal dicke um.

2. Skizze

  1. Create Sketch (Skizze erstellen) und die Grundebene (XY) anklicken.
  2. Rectangle > 2-Point Rectangle (R): zwei Ecken aufziehen. Mit dem Befehl Sketch Dimension (D) die Breite auf 60 mm und die Hoehe auf 40 mm setzen. Die untere linke Ecke mit der Maus auf den Ursprung ziehen, sie rastet ein und das Rechteck sitzt fest.
  3. Circle > Center Diameter Circle (C): Kreis in die Mitte des Rechtecks setzen. Mit D den Durchmesser anklicken und loch_d - kerf eingeben. Den Mittelpunkt mit zwei Massen fest positionieren (30 mm von links, 20 mm von unten).
  4. Finish Sketch (gruener Haken).

Skizzenlinien sind blau, solange etwas noch verschiebbar ist, und schwarz, wenn alles fest bemasst ist. Ziel: alles schwarz.

Warum loch_d - kerf? Der Laser schneidet etwa 0.25 mm breit. Er entfernt Material auf beiden Seiten der Linie, ein Loch wird dadurch um den Kerf groesser als gezeichnet. Zeichnest du es um den Kerf kleiner, hast du nach dem Schneiden das gewuenschte Mass. Fuer Aussenkanten gilt das Umgekehrte (Aussenmass plus Kerf). Die fertigen Dateien in diesem Repo haben den Kerf schon in der Zeichnung, deshalb bleibt der Schnittversatz in LightBurn auf 0.

3. Platte aufziehen (nur zur Kontrolle)

  1. Create > Extrude (E). Die Flaeche zwischen Rechteck und Kreis anklicken (das Loch muss frei bleiben).
  2. Bei Distance dicke eintippen, mit OK bestaetigen.

Jetzt siehst du die Platte in 3D. Fuer den Laser brauchst du nur die Skizze. Trotzdem lohnt sich der Schritt: Du siehst sofort, ob das Loch am richtigen Ort sitzt.

4. Als DXF exportieren

  1. Im Browser unter Sketches Rechtsklick auf die Skizze.
  2. Save as DXF (Als DXF speichern), einen Dateinamen und Speicherort waehlen.

Exportiert wird nur die Skizze, nicht der Koerper. Alle Linien der Skizze kommen mit.

5. In LightBurn pruefen

  1. In LightBurn: Datei > Importieren, die .dxf waehlen.
  2. Ausgewaehltes Objekt: Breite/Hoehe kontrollieren (hier etwa 60 x 40 mm). Stimmt die Groesse nicht, war die Einheit in Fusion nicht mm.
  3. Weiter mit Ebenen und Schnittwerten: LightBurn, Werte fuer Pappelsperrholz.

Fertig, wenn: Die Platte ist in LightBurn 60 x 40 mm gross und hat ein rundes Loch.

Uebung 2: Halterung fuer den Taster (3D-Druck)

Ziel: Ein kleiner Block mit quadratischer Aussparung, in den der 6 x 6 mm grosse Taster passt. Am Ende steht eine .stl-Datei fuer den Slicer.

Weiter im selben Design (oder ein neues mit den gleichen Parametern).

1. Grundkoerper

  1. Create Sketch, wieder die XY-Ebene.
  2. Rectangle > Center Rectangle: vom Ursprung aus ein Rechteck aufziehen, mit D auf 20 x 20 mm bemassen.
  3. Finish Sketch, dann Extrude (E) mit Distance 8 mm.

2. Aussparung fuer den Taster

  1. Create Sketch und die Oberseite des Blocks anklicken.
  2. Center Rectangle vom Ursprung aus, bemassen auf 6.4 x 6.4 mm (Tastergehaeuse 6.0 mm plus 0.2 mm Spiel pro Seite).
  3. Finish Sketch, dann Extrude (E). Das Quadrat anklicken. Bei Operation Cut waehlen und Distance 3.5 mm eingeben (Hoehe des Tastergehaeuses).

3. Als STL exportieren

  1. Im Browser unter Bodies Rechtsklick auf den Koerper.
  2. Save As Mesh.
  3. Format STL (Binary), Einheit Millimeter, Verfeinerung Medium oder High. Speichern.
  4. Die .stl im Slicer (PrusaSlicer oder Cura) oeffnen. Auf dem Druckbett soll die flache Seite unten liegen.

Fertig, wenn: Der Slicer zeigt den Block mit der quadratischen Aussparung, das Mass stimmt (20 x 20 x 8 mm).

3D-Druck-Regel: Passteile brauchen Spiel. Ein 3D-Drucker druckt nie exakt auf das Zehntel genau. Darum 0.2 mm pro Seite zugeben, bei einer Passung im Zweifel eher 0.3 mm. Das Mass ist danach am ausgedruckten Teil zu pruefen, nicht am Modell.

Wenn etwas nicht klappt

Problem Ursache Loesung
Beim Extrudieren laesst sich keine Flaeche anklicken Die Skizze ist nicht geschlossen, eine Linie hat eine Luecke Skizze bearbeiten, Ecken pruefen. Endpunkte muessen exakt aufeinander liegen
Skizzenlinien bleiben blau Es fehlt ein Mass oder eine Bedingung Mit D die fehlenden Masse setzen, bis alles schwarz ist
Das Loch ist nach dem Extrudieren zugewachsen Die Flaeche im Loch wurde mitgewaehlt Nur die Flaeche ausserhalb des Kreises anklicken
Die DXF ist in LightBurn zu gross oder zu klein Einheit in Fusion war nicht mm Document Settings > Units auf mm stellen, neu exportieren
Save as DXF fehlt im Menue Rechtsklick auf den Koerper statt auf die Skizze Rechtsklick auf die Skizze im Browser
Kein Save As Mesh Rechtsklick auf die Skizze statt auf den Koerper Rechtsklick auf den Koerper unter Bodies
Aussparung passt nicht am gedruckten Teil Kein Spiel eingerechnet Aussparung um 0.1-0.2 mm groesser machen, neu drucken

Masse und fertige Modelle

  • Masse der Bauteile (Taster, Encoder, Anzeigen, Servo …): fuer jedes Bauteil eine dimensions.json und eine Tabelle in der README.md. Aufbau und Schema: Hardware-Masse fuers CAD.
  • Fertige Modelle als Beispiel: die Box mit Fingerzinken, die Halterung fuer den micro:bit und der Schliessmechanismus sind in Fusion entstanden: Gehaeuse micro:bit. Die Box ist parametrisch gebaut: t5 = 5 mm Materialstaerke, 45° Fingerzinken-Winkel, k0.35 = 0.35 mm Kerf-Zugabe pro Schnitt. Den Kerf am eigenen Lasercutter mit Testmaterial ermitteln und in Fusion anpassen, statt die DXF von Hand nachzuschneiden.