(virtueller) Bau einer Grellier 00

[HolzHeißIch]

Liebes Forum,
ich bin einer der zahlreichen Undercover-Mitleser und wage mich aus der Deckung
Da ich schon viele Jahre hier im Forum mitlese und so quasi mit Eurer Hilfe meine gesamte Familie und Freunde mit Akustik-, E-Gitarren und Bässen versorgt habe, würde ich gerne etwas zurück geben.

Es gibt hier ja schon so viele unglaublich gute Bauberichte, da würde ich mich mal an einem virtuellen Baubericht versuchen. Also kein Tutorial, sondern eher eine Dokumentation wie ich im CAD vorgegangen bin (vielleicht ergibt sich ja hier und da eine Diskussion).

Warum überhaupt eine Akustikgitarre im CAD nachbauen? Eigentlich nur, weil es mich interessiert hat und weil ich damit ein besseres Verständnis zur Gitarrenkonstruktion bekommen wollte. Eine CNC-Fräse möchte ich eigentlich nicht nutzen, mir macht gerade das Handwerk als Ausgleich zum Beruf viel Spaß.

Durch die vielen gekrümmten Oberflächen hatte ich als Einsteiger immer wieder einen Knoten im Kopf:

• Wie muss der Halswinkel gewählt werden?

• Wie sind die Verhältnisse unterm Griffbrett auf der Decke (gerades Griffbrett auf kugliger Decke) da gab es auch schon einige Diskussionen hier im Forum. Wie groß ist denn nun der sich ergebene Spalt? Wieviel Decke muss ich wegschleife, dass es in dem Bereich eben wird?

• Wie muss ich die Oberfräse beim Bindingkanal fräsen ausrichten (da gab es auch vor einiger Zeit eine Diskussion ...)

Ansonsten natürlich ganz generelle Fragen und Dinge:

• Gestaltung der Rosette/ Binding

• Wie lang muss mein Halsstab sein?

• Holzauswahl

• Logo

• Dokumentation eigener Änderungen (ich hab z.B. den Hals verschraubt, und ich hab bei jeder Gitarre die ich gebaut habe von vorne überlegt, wo die Schrauben ihre beste Position haben )

Wenn man schon ein paar Gitarren gebaut hat sind das natürlich alles Fragen die sich durch Erfahrung und Praxis ganz von selber klären. Aber als Einsteiger mit wenig Kellerzeit (drei Kinder, Arbeit …) hat man ja nicht soo viele Iteration und möchte zumindest am Anfang nicht gleich in jede Falle tappen

[HolzHeißIch]

Dann geht’s mal Los:
Erstmal schauen, was auf der Werkbank liegt:

• SolidWorks Makers (ich komme beruflich aus dem Sondermaschinenumfeld und habe in der Vergangenheit viel mit SolidWorks gearbeitet). Die Maker Edition gibt es seit ein paar Jahren und kostet 50€ im Jahr. Eigentlich ganz gut. Ich komme vielleicht später, bzw. wenn es Nachfragen dazu gibt, auf ein paar Erfahrungen zurück.

• Ich baue nach dem 00-Akustik-Plan von https://www.grellier.fr/en/downloads . Der ist wirklich super!

Das Modell hab ich im letzten Jahr paralell zum realen-Zwilling gebaut. Aber ich werde es Stück-für-Stück in dem Thread vorstellen.

Ausgangspunkt ist die von Grellier zur Verfügung gestellte .dxf Datei. Die lässt sich einfach mit SWX öffnen. Ich habe die Zeichnung als Teil importiert.

1.png

Dann liegt die Zeichnung als Model im FeatureManager Bereich vor. Jetzt habe ich mir eine neue Skizze angelegt und die Outline der Decke mit dem Splinewerkzeug nachgezogen (beruflich entwickle ich Software rund um Robotik Pfadplanung ... ich liebe Splines )

2.png

Als Referenzskizze habe ich mich für die Bracing Skizze entschieden – bei der Draufsicht war ich mir nicht ganz sicher ob die Kontur von der Perspektive am Ende von der echten Kontur abweicht (naja, wird wahrscheinlich kein Unterschied machen, aber wenn man einmal anfängt sich über Sachen Gedanken zu machen …)
Die Skizze habe ich dann als Block abgespeichert und ein neues Teil für den Body angelegt.

3.png

Die Außenkontur dann linear austragen (einfach Mittig um einen großen Betrag, das wird dann im folgenden „zurechtgehobelt“)

4.png

Dann eine Referenzskizze für die Kontur erstellt. Die Maße sind der Orignalzeichnung entnommen. Boden und Decke haben schon den richtigen Durchmesser.

5.png

Dann geht’s los: Für die Decke eine Kugel mit Feature Rotation hergestellt

6.png

Dann eine Trennlinie an der Außenkontur (die Trennlinie ist im Bild blau markiert):

7.png

Die äußere Kugelfläche löschen (feature Oberfläche-trimmen). Das ist wirklich lustig in Solidworks: Manche Flächen müssen mit dem trimmen Werkzeug gelöscht werden und manche mit „Körper löschen“ … da muss man teilweise ein bisschen rumprobieren.

8.png

Das Ergebnis sieht dann so aus:

9.png

Naja, noch den rechten Teil trimmen

10.png

Hallo Decke
Das ganze Prozedere noch für den Boden wiederholen, dann haben wir schon einen Korpus.

11.png

Der Korpus besteht nur aus Flächen. Das kann noch nicht klingen
Es gibt dafür das Feature „Wanddicke auftragen“ – schon besser.

12.png

Jetzt ist der Korpus soweit. Als nächstes kommt dann das Schallloch und die Binding-Kanäle - mindestens genaus so fummelig wie in echt .

[100WChris]

Hello,
cool, dass Du uns da teilhaben läßt

[Ketarrenmacher]

Durch die vielen gekrümmten Oberflächen hatte ich als Einsteiger immer wieder einen Knoten im Kopf:

• Wie muss der Halswinkel gewählt werden?

Moin und viel Spaß bei deinem Projekt.
Den Halswinkel messe ich wie folgt aus.
Du brauchts drei Fixpunkte bzw. Bezugsebenen. Alle auf der gedachten Korpusmittellinie entlang der Deckenfuge.
1. die Linie an der die Zargen im Bereich des Halsblockes zusammenstoßen.
2. Die Ebene zwischen Halsansatz (Korpusrand) und Schallochrand.
3. Position des Steges ( Sattel bis 12.Bund x 2 + 3,5mm für die Kompensation)

Wenn Du an der Stegposition eine Höhe von 3mm über der Decke festlegts und diesen Punkt mit dem Korpusrand am Halsansatz verbindest, ergibt sich der Winkel, den es braucht, um bei der fertigen Gitarre eine Brücke von 9-10mm mit einer Steghöhe von 3,5mm zu bekommen. das sind in der Regel 1-1,5°
Der Winkel, Ebene zwischen Halsansatz (Korpusrand) und Schallochrand zur Zargenlinie ist also 91-91,5°

Bilder vom Einmessen des Halses
3mm Bohrer im Bereich des Steges

HWM1.jpg

HWM2.jpg

Verbindung Stegposition Korpusrand

HWM3.jpg

Der Winkel ist etwas zu flach

HWM4 Kopie.jpg

Der Winkel wird durch Abtragen der Decke eingeschliffen. Bei meine Konstruktion sind das, wenn überhaupt nötig, wenige 1/10mm)

HWM5.jpg

HWM6.jpg

[HolzHeißIch]

Wenn Du an der Stegposition eine Höhe von 3mm über der Decke festlegts und diesen Punkt mit dem Korpusrand am Halsansatz verbindest, ergibt sich der Winkel, den es braucht, um bei der fertigen Gitarre eine Brücke von 9-10mm mit einer Steghöhe von 3,5mm zu bekommen. das sind in der Regel 1-1,5°

Der Tip ist Goldwert - vielen Dank!

Der Winkel wird durch Abtragen der Decke eingeschliffen. Bei meine Konstruktion sind das, wenn überhaupt nötig, wenige 1/10mm)

Ich denke auch, das ist die beste Variante. Es gibt ja auch Varianten (irgendwo hatte ich da mal was gelesen), wo Aufwand betrieben wird den vorderen Bereich flach zu halten, damit das Griffbrett schön aufliegt.

[HolzHeißIch]

Es geht weiter mit dem Schallloch und der Ausfräsung für die Rosette mit dem Feature Rotierter Schnitt.

13.png

14.png

Für die Rosette habe ich in einem späteren Schritt eine Rosetten-Baugruppe erstellt, welche dann in den Body eingefügt wird.

Das Binding habe ich direkt in das Body-Teil eingefügt. Die Bindingkanäle lassen sich gut mit dem Feature Ausgetragener Schnitt erstellen. Dafür wird erst einmal eine Skizze in der Mittelebene erstellt. Es ist günstig wenn die Skizze ein bisschen über die Korpusaußenkanten geht (ich hatte hier 0.5mm größer gewählt).

15.png

Die Skizze dann mit Ausgetragener Schnitt austragen. Hier kommt es wirklich darauf an die richtige Leitkurve (Bahn) auszuwählen. Ich musste da ein bisschen fummeln. Am besten hatte es mit der Außenkante funktioniert. Die restlichen Optionen sind im Bild zu sehen. Für die Profilrichtung hatte ich mir noch eine Hilfsachse erstellt.

16.png

Wenn man dann SWX alles richtig verklickert hat, sieht es eigentlich ganz vernünftig aus.

18.png

Die Fräsung für den Einlegekeil sieht eigentlich ganz einfach aus. Hat aber auch seine Tücken, weil es keine gerade Ebene für eine Skizze gibt. Am besten hat es in dem Fall mit einer 3D-Skizze geklappt. Eigentlich versucht man 3D-Skizzen zu vermeiden. Aber manchmal geht es nicht anders.

19.png

20.png

Die Bindingkanäle werden jetzt wieder mit Austragungen aufgefüllt. Das funktioniert eigentlich analog zu den Kanälen. Ich habe für jeden Streifen eine neue Austragung erstellt, damit die Teile auch optisch getrennt sind. Ich zeige das für einen Streifen.

21.png

Vor dem Erstellen der Bindingkanäle hatte ich 3D-Skizzen von den Außenkanten Decke/ Boden erstellt. Diese 3D-Skizzen können nun als Bahn genutzt werden (irgendwie umständlich, evtl. gehts auch anders?).

22.png

23.png

Am Ende wählt man für jeden Streifen noch eine ensprechende Farbe bzw. Textur.

24.png

Dann fehlt noch der Einlegekeil. Die Einzelteile habe ich mit einfachen Austragungen erstellt. Dafür muss man sich erstmal eine Ebene (tangential zum Gitarrenheck) erstellen. Auf der Ebene dann die entsprechenden Skizzen erstellen und nach innen austragen.

25.png

Jetzt sind die Austragungen in einer Ebene und das Gitarrenheck ist rund wodurch es noch einen kleinen Überstand gibt - das triggert natürlich

26.png

In echt ist das ein Fall für die Ziehklinge. Hier kommt wieder das Feature linear ausgetragener Schnitt zum Einsatz. Dafür wird eine Skizze mit der übernommenen Kante der Außenkontur erstellt. Beim Schnitt wird dann die Option Umkehrung der Schnittseite ausgewählt.

27.png

Und noch ein bisschen Kanten verrunden und der Korpus ohne Innenleben ist fertsch

28.png

Das nächste Mal geht es weiter mit der Rosette und dem Bracing.

[HolzHeißIch]

Ich wollte ja hier und da noch was zu meinen Erfahrungen mit Solidworks for Makers teilen.

Leider lassen sich scheinbar Abwicklungen in der Version nicht erstellen. Ich hätte mir gerne eine Abwicklung der Zarge erstellt (vorallem für eigene Entwürfe sicher sinnvoll), aber leider ist die entsprechende Funktion ausgegraut.
Für das Beispiel habe ich mir eine Zarge nur als Fläche extrahiert - ich hätte gedacht, dass das eigentlich funktionieren müsste.

Abwickeln.png

[HolzHeißIch]

Ich hoffe der Bericht stößt einigermaßen auf Interesse, aber ich mach erstmal weiter damit

Die Konstruktion der Rostte habe ich relativ einfach gehalten. Hierfür wurde eine extra Baugruppe erstellt und die einzelnen Streifen als Teil ausgetragen. Da kann man schön ein bisschen rummprobieren - und vor allen am Ende eine Zeichnung ableiten (nagut, das ist auch schnell mit Stift und Papier gemacht).

29.png

Rein strukturell habe ich nochmal eine Bodybaugruppe erstellt. Hier erfolgt dann der Zusammenbau mit den Bracing, Blöcken und Rosette. In die Rosettenfräsung kann jetzt einfach die Rostette eingesetzt werden (bei Bedarf auch ausgewechselt und verschiedene Versionen getestet werden).

30.png

[HolzHeißIch]

Interessanter wird die Konstruktion der Leisten. Das ist nicht ganz einfach, weil hier natürlich alle Krümmungen etc. beachtet werden müssen.
Ich würde mal mit der ersten Boden-Leiste anfangen. Dafür habe ich mir erstmal in der Body-Baugruppe eine Referenzskizze mit dem Bracing erstellt.

31.png

Für mich hat sich am günstigsten erwiesen, wenn man dann in der Body-Baugruppe direkt ein neues Teil erstellt (Koponenten einfügen -> neues Teil). Dann liegt das Teil erstmal leer in der Baugruppe. Dann kann man sich schön alle wichtigen Referenzen in dem Teil übernehmen. Für das Bracing hab ich mir zwei Ebenen für die Seiten erstellt und die Bodenfläche mit Oberfläche-Offset (Offest mit 0) übernommen. Ich glaube das kann man in dem Bild gut sehen.


Und jetzt wird es interessant, weil man viel mit den Flächen-Features arbeiten muss. Das sind jetzt ein paar Schritte hintereinander die ich einfach in der Bildbeschreibung kommentiere. Am besten öffnet man sich das Bracing-Teil separat:

33.png

34.png

35.png

36.png

37.png

38.png

Jetzt können auf den Ebenen Skizzen vom Profil erstellt werden. Die Oberfläche dann mit dem Feature ausgefüllte Oberfläche erstellen.

39.png

Die zweite Skizze dann auch auf der anderen Ebene erstellen. Die Unterkante kann man über die Bodenfläche übernehmen.

40.png

Jetzt sind schon drei Flächen da. Die Obere Fläche holt man sich mit Oberfläche Ausformung.

41.png

Dann die beiden fehlenden oberen Flächen ganz analog.

42.png

Die Stirnseiten gehen ganz gut mit ausgefüllte Oberfläche.
Jetzt ist das ganze ja noch hohl. Damit das ein Volumenteil wird, kann man (wenn auch alles richtig gemacht wurde und es keine Löcher gibt) das mit dem Feature Oberfläche Zusammenführen ... ähm ... zusammenführen.

43.png

Jetzt muss die Leiste natürlich noch schön geschnitzt werden. Dafür am besten in der Mittelebene eine Skizze anlegen

44.png

und mit "umgekehrter Schnittseite" einen Schnitt austragen

45.png

Jetzt noch ein bisschen verrunden - und fertig ist das Bracing.

46.png

Mit ein bisschen Fleißarbeit das Ganze für die restlichen Leisten wiederholen ...

47.png

Irgendwie fühlt sich das Vorgehen noch ein bisschen kompliziert an - habt Ihr schonmal Ähnliches gemacht, und wenn ja, wie seit Ihr vorgegangen?

[HolzHeißIch]

Das Bracing für das Soundboard geht analog. Dafür hab ich mir erstmal wieder eine Referenzskizze angelegt (bisschen Rock'n Roll geworden, abes es funktioniert). Die Skizze habe ich neu erstellt - sicherliche kann man diese auch irgendwie aus dem originalen .dfx übernehmen.

48.png

Ein bisschen frickliger sind die Deckenleisten, weil sie - natürlich - scalloped sein müssen. Ich zeige das mal an einem der unteren Querverstrebungen.

Bis hierhin geht es wie schon für die Bodenleisten gezeigt.

49.png

Dann zwei Ebenen an den "Spitzen" erstellen,

50.png

und auf den Ebenen die entsprechenden Skizzen erstellen (soweit nichts Neues).

51.png

Auf diesen Skizzen einen Schnitt nach links bzw. rechts austragen.

52.png

Jetzt hat man 4 Flächen die man mit dem Feature ausgeformeter Schnitt verbinden kann

53.png

Wenn man das auf beiden Seiten ausgeführt hat, ist das Teil soweit "fertsch"

54.png

Wenn man das dann für alle Leisten gemacht hat, sieht das dann so aus:

55.png

Ich muss zugeben, die Ausformungen des X-Brace ist bei mir nicht richtig schön geworden. Dadrüber bin ich dann ein wenig abgestorben. Das geht irgendwie in real mit dem Schnitzeisen wesentlich schöner, aber ich habe wenigstens die Form halbwegs abgebildet.
Apropo nicht richtig schön, die Form der Leisten ist sicherlich ein wenig vereinfacht und sollte nur so einigermaßen aussehen. Das war mir dann zuviel des Guten (ist ja auch vom tatsächlich verwendeten Holz, Steifigkeit etc. abhängig).

Und das ist der Stand bis jetzt:

56.png

[HolzHeißIch]

Nochmal zur Sinnhaftigkeit und mögl. Verwendung ein Gedanke: Das Modell ist ja schon relativ detailiert. Für Solidworks gibt es ja eine wirklich brauchbare FEM Simulation (in der Makers Edition aber nicht enthalten). Der Schritt zur Analyse der Eigenfrequenzen ist da nicht weit.

Um generell ein Gefühl für den Zusammenhang von Abmessung, Positionierung und Ausführung der Beleistung sowie der Dimensionierung der Decke zu bekommen wäre das vielleicht ganz interessant .

Obwohl ich zugegeben meine Zweifel habe, da Holz ja alles andere als ein homogener Werstoff und die Schwingungseigeschaften extrem von der Faserrichtung abhängig sind (ganz zu schweigen von der Frage, ob das Holz auch bei Vollmond geschlagen wurde ) . Man müsste auf jeden Fall ein orthotropes Materialmodell verwenden - keine Ahnung ob das mit dem FEM-Modul von SWX funktioniert. Ansonsten kann man das Modell natürlich auch als .stl exportieren und mit den großen wie Ansys oder Abaqus simulieren. Oder man fuchst sich in z.B. Z88Aurora ein ...

[kehrdesign]

Das ist ein sehr erhellender (und auch fleißiger) Bericht, der auch den Blick für zunächst scheinbar unwesenliche Detailes öffnet. Danke für die Mühe.

Bekanntlich führen viele Wege nach Rom und deine hier vorgestellte Vorgehensweise ist eine von vielen, alleine schon die Software-Auswahl betreffend. Mit typischer CAD-Software wie Inventor aber auch 3DS-Max hatte bis vor einigen Jahren im Wesentlichen meine Frau gearbeitet. Meine bisherige 3D-Vorzugssoftware war nurbs-basiert (Rhino), da ich darin deutliche Vorzüge beim Gestalten im Freiformbereich empfunden habe. Beim Entwurf und Bau von Gitarren (E-Gitarren) habe ich allerdings derartige Software lediglich für wenige 3D-gedruckte Kleinteile benutzt.

Für 1:1-Skizzen haben mir 2D-Funktionen auf Splinebasis (z.B. Coreldraw) genügt. Und ja, in die Realität umgesetzt werden muss der hochpräzise oder weniger genaue Entwurf ja auch noch. Und das erledige ich nur auf weitgehendst traditionelle Weise mit spanenden Handwerkzeugen (Säge, Hobel, Raspel/Bildhauerfeile, Ziehklinge, Schleifmittel) sowie Bohrmaschine und Oberfräse. CNC-Technik, mit der ich in meiner beruflichen Vergangenheit oft zu tun hatte, benutze ich nicht. Den Spaß daran, mit Geigenbauhobel, Bildhauerfeile und Ziehklinge freie Formen zu erzeugen, lasse ich mir nicht nehmen.

Aber die Entscheidung, welcher Weg zur Gestaltung, Herstellung u. ggf. Dokumentation einer Gitarre der seiner Wahl ist, obliegt jedem selbst entsprechend seinen Möglichkeiten, Fertigkeiten und Vorlieben. Dem Blick auf andere Möglichkeiten und Lösungswege sollte man sich aber dabei nicht verschließen. Auch aus dieser Sicht, Johann, nochmal danke für deinen Bericht.

[Delayar]

Spannend und vielen Dank für die detaillierte Beschreibung.
Vielleicht finde ich mal die Zeit, um zu schauen, wie gut sich das mit Fusion umsetzen lässt. Das müsste ja im Prinzip ähnlich gehen, denn auch da ist ein parametrisches 3D-CAD.
Ich habe ich in den letzten Jahren ein bisschen in Fusion eingearbeitet, aber noch keine ganze Gitarre damit "gebaut".

Liebe Grüße,
Markus

[HolzHeißIch]

das ist ja ein bisschen liegen geblieben . Aber heute ein Schritt weiter - und zwar mit den Reifchen.
Im Prinzip funktioniert das ähnlich wie die Bindings; man holt sich die entsprechenden Flächen aus dem Korpus und konstruiert damit die Geometrie der Reifchen.

57.png

58.png

Durch ein paar weitere Flächen und ensprechenden trimmen und löschen (die einzelnen Operationen sieht man links im Featuremanager - das geht bestimmt auch einfacher) erhält man dann das Flächenmodell...

59.png

... welches man durch Oberfläche Zusammenfügen zu einem Volumenkörper umwandeln kann. Das Volumenteil kann man dann weiter bearbeiten. Hier im Bild schonmal mit einer schönen Rundung.

60.png

Damit das auch richtig reifchenmäßig aussieht fehlen natürlich noch die Schlitze.
Dafür hab ich mir erstmal einen Schlitz ausgetragen...

61.png

... und diesen dann mit einem Kurvenmuster entlang der Oberfläche über das gesamte Reifchen verteilt.

62.png

Jetzt noch die Aussparung für die Blöcke.

63.png

Und fertig sind die Reifchen. Das gleiche noch einmal für den Boden gemacht - jetzt füllt sich langsam das Innenleben

64.png