Eine JT-Datei sieht auf den ersten Blick aus wie ein fertiges 3D-Modell. Sie öffnet sich in Sekunden, zeigt die komplette Baugruppe und lässt sich drehen und messen. Beim Weiterverarbeiten stellt sich dann manchmal heraus, dass darin nicht das steckt was gebraucht wird. Der Grund liegt im Aufbau des Formats.
Die wichtigsten CAD-Dateiformate sind im Überblick zusammengestellt.
Zweck und Herkunft des JT-Formats
JT stammt von Siemens und ist seit 2012 unter ISO 14306 genormt. Gedacht ist es für sehr große Baugruppen. Ein komplettes Fahrzeug besteht in der Konstruktion aus mehreren hunderttausend Einzelteilen. Die nativen Dateien dazu füllen zusammen viele Gigabyte und öffnen sich nur auf entsprechend ausgestatteten Arbeitsplätzen.
JT löst das über eine bewusste Vereinfachung. Die Datei behält die Form und die Struktur der Baugruppe und lässt alles weg was zur reinen Darstellung nicht gebraucht wird. Sie ist damit ein Bruchteil so groß wie das Original. In der Automobilindustrie ist JT deshalb das übliche Format für die Abstimmung zwischen Hersteller und Zulieferer. Im Anlagenbau und in der Luftfahrt ist es ebenfalls verbreitet.
Was bei dieser Vereinfachung wegfällt, entscheidet über den späteren Nutzen.
Aufbau einer JT-Datei
JT ist ein Binärformat. In einem Texteditor lässt sich davon nichts lesen. Intern besteht eine JT-Datei aus Segmenten, und am Dateianfang steht ein Inhaltsverzeichnis über alle Segmente. Jedes Segment hat einen Typ, und der Typ sagt welche Art von Daten darin liegt.
Vier Bestandteile sind für die Praxis wichtig.
Der Szenengraph beschreibt den Aufbau der Baugruppe. Darin stehen die Namen der Bauteile, ihre Lage im Raum und die Maßeinheit. Von jedem Bauteil führt ein Verweis auf dessen Geometrie.
Die Geometriesegmente enthalten die eigentliche Form. Sie liegen meist in mehreren Detailstufen vor. Beim Herauszoomen zeigt der Betrachter die grobe Stufe und beim Heranzoomen die feine. Dieses Verfahren hält auch sehr große Baugruppen flüssig.
PMI steht für Product Manufacturing Information. Damit lassen sich Maße, Toleranzen und Bearbeitungsangaben direkt am Modell hinterlegen. Der Bereich ist optional und in vielen Dateien leer.
Metadaten wie Sachnummer, Werkstoff oder Änderungsstand transportiert JT ebenfalls. Auch das ist optional. Dateien aus einem Umwandlungsschritt tragen häufig nur Namen und Maßeinheit.
JT als Einzeldatei oder als Ordner
JT tritt in zwei Bauformen auf. Eine einzelne Datei kann die vollständige Baugruppe enthalten. Sie kann stattdessen auch nur die Struktur enthalten und auf viele einzelne Teiledateien verweisen.
Beim Weitergeben wird der Unterschied wichtig. Wer aus der zweiten Bauform nur die oberste Datei verschickt, verschickt ein Inhaltsverzeichnis ohne Inhalt. Beim Empfänger öffnet sich ein fast leeres Fenster. Sicherer ist es deshalb, den kompletten Ordner mitzuschicken.
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Netz oder Volumenmodell im JT
Geometrie speichert JT in zwei Formen. Die eine ist immer vorhanden, die andere nur manchmal.
Die Tessellierung ist ein Dreiecksnetz. Jede Fläche des ursprünglichen Bauteils wird in viele kleine ebene Dreiecke zerlegt. Das Ergebnis ist eine Hülle aus Facetten. Genau diese Vereinfachung macht JT schnell und klein.
Das exakte Volumenmodell liegt daneben in einem eigenen Segmenttyp, entweder als JT B-Rep oder als XT B-Rep aus dem Parasolid-Kern. Hier ist jede Fläche mathematisch beschrieben. Eine Bohrung ist eine Zylinderfläche mit einem Durchmesser, eine Rundung ist eine Fläche mit einem Radiuswert.
Ob dieser zweite Teil mitgeschrieben wird, entscheidet der Erzeuger beim Export. JT-Dateien aus einem Freigabe- oder Abstimmungsprozess enthalten ihn häufig nicht. Sie sind zum Ansehen gedacht und nicht zum Weiterkonstruieren.
Volumenmodell, Flächenmodell und Dreiecksnetz
Drei Begriffe werden häufig vermischt. Der Unterschied lässt sich in einem Satz je Begriff fassen.
Ein Volumenmodell beschreibt einen geschlossenen Körper. Es kennt ein Innen und ein Außen und liefert deshalb ein Volumen und eine Masse.
Ein Flächenmodell beschreibt nur die Hülle. Die Flächen selbst sind exakt beschrieben, der Körper ist aber nicht zwingend geschlossen. Solche Modelle entstehen im Karosseriebau und im Formenbau.
Ein Dreiecksnetz ist die einfachste Form eines Flächenmodells. Die Hülle besteht ausschließlich aus ebenen Dreiecken. Eine Beschreibung der ursprünglichen Fläche steckt nicht mehr darin.
Unterschied Netz und Volumenmodell
Am Bildschirm sehen Netz und Volumenmodell gleich aus. Eine gerundete Kante wirkt rund und eine Bohrung wirkt rund. Der Unterschied zeigt sich erst beim Arbeiten.
| Aufgabe | Dreiecksnetz | Volumenmodell |
|---|---|---|
| Durchmesser einer Bohrung abfragen | kein Wert vorhanden, nur ein Vieleck aus Facetten | Durchmesser erscheint |
| Radius abgreifen | Kette kurzer gerader Stücke | Fläche mit Radiuswert |
| Maß messen | Wert der Sehne, also etwas zu klein | Nennmaß |
| Volumen und Masse berechnen | Näherung | exakt |
| Änderung im CAD | Dreiecke verschieben | Fläche versetzen, Bohrung ändern |
| CAM-Bahn berechnen | auf Facetten, mit sichtbaren Übergängen | auf der exakten Fläche |
Für eine Bauraumprüfung spielt das keine Rolle. Bei einem Bauteil mit Toleranzen im Hundertstelbereich entscheidet es über die Brauchbarkeit. Die Abweichung eines Netzes liegt üblicherweise über einer solchen Toleranz.
Die Kette vom CAD-System bis zum Betrachter
JT ist eine Stufe in einer längeren Kette. Jede Stufe entsteht aus der vorherigen, und bei jedem Schritt fällt Information weg.
Umwandlung, ein Klick in eine Richtung ohne Rückweg
| Stufe | Was enthalten ist | Wofür brauchbar |
|---|---|---|
| Native CAD-Datei aus dem Konstruktionssystem | Konstruktionshistorie, Parameter, exakte Flächen | Konstruieren und Ändern im Ursprungssystem |
| Neutrales Austauschformat wie STEP | exakte Flächen und Körper, Baugruppenstruktur, keine Historie | Fertigung, Weiterkonstruktion, Simulation, Archiv |
| JT mit exaktem Volumenmodell | exakte Flächen, Struktur, Beschriftungen | wie STEP, vor allem im Siemens-Umfeld |
| JT mit Tessellierung, außerdem STL oder 3D-PDF | Dreiecksnetz und Struktur | Ansehen, Messen, Kollisions- und Bauraumprüfung |
| Sitzungs- und Ansichtsdateien wie PLMXML oder 3dvs | Kamerastandpunkt und Sichtbarkeiten, Verweis auf das Modell | Weitergabe einer Ansicht ohne jede Geometrie |
Die Richtung ist einseitig. Aus der obersten Stufe entsteht die vierte per Knopfdruck. Der umgekehrte Weg ist keine Umwandlung, sondern Neuarbeit.
Die unterste Stufe sorgt regelmäßig für Verwirrung. Eine PLMXML aus Teamcenter Visualization beschreibt eine gespeicherte Betrachtungssitzung. Darin steht welches Modell geöffnet war und wie es dargestellt wurde. Das Modell selbst liegt in einer getrennten Datei. Fehlt diese Datei, bleibt auch der Betrachter leer. Ähnlich verhält sich das Format 3dvs aus der 3DViewStation. Es ist ein Betrachterformat und in CAD-Systemen nicht lesbar.
Inhalt einer JT-Datei prüfen
Die Dateiendung sagt nichts über den Inhalt. Drei Anhaltspunkte führen weiter.
Die Dateigröße im Verhältnis zur Teilezahl. Ein Dreieck kostet im JT rund 64 Byte. Eine Baugruppe mit einer halben Million Dreiecken landet damit bei etwa 37 Megabyte. Ein exaktes Volumenmodell derselben Baugruppe wäre deutlich kleiner.
Der Dateiname. Zwei Endungen hintereinander deuten auf einen Umwandlungsschritt. Aus Bauteil.stp wird beim Export Bauteil.stp.jt. In diesem Fall hat eine STEP-Datei existiert, und sie ist die bessere Quelle.
Die Prüfung nach dem Import. Vier Handgriffe im CAD-System geben Sicherheit.
| Prüfung | Aussage |
|---|---|
| Bauteil anklicken und den Objekttyp lesen | Volumenkörper oder Netz |
| Eine Bohrung anwählen und den Durchmesser abfragen | ein Netz kennt keinen Durchmesser |
| Die Anzahl der Flächen im Modell ansehen | zweistellig bei exakter Geometrie, mehrere tausend beim Netz |
| Das Volumen berechnen lassen | ein Wert erscheint nur bei einem geschlossenen Körper |
Die zweite Prüfung ist die aussagekräftigste und dauert wenige Sekunden.
In BricsCAD liest das Zusatzmodul Communicator JT-Dateien ein. Über die Einstellung IMPORTJTREPRESENTATION lässt sich vorab festlegen, welche Darstellungsform aus der Datei geholt werden soll. Enthält die Datei kein exaktes Volumenmodell, kommt auch keines an.
JT nach STEP umwandeln
Eine Umwandlung von JT nach STEP ist technisch jederzeit möglich. Über das Ergebnis entscheidet allein der Inhalt der Quelldatei.
Steckt das exakte Volumenmodell im JT, entsteht eine vollwertige STEP-Datei mit Flächen und Körpern. Damit lässt sich fertigen und weiterkonstruieren. Beim Export lohnt dann noch ein Blick auf das Protokoll, denn AP203, AP214 und AP242 unterscheiden sich im Umfang.
Steckt nur das Netz darin, enthält auch die STEP-Datei nur dieses Netz. Zwei Wege gibt es dafür und beide führen zu einem Modell ohne Nutzen für die Fertigung. Entweder wird das Netz nach AP242 als tesselliertes Modell geschrieben, dann lesen es ältere Systeme gar nicht erst ein. Oder jedes Dreieck wird zu einer eigenen kleinen Fläche, dann entsteht ein Körper aus tausenden Flächenstücken ohne abfragbaren Durchmesser. Ein Fertigungsbetrieb schickt eine solche Datei zurück.
Wie eine STEP-Datei aufgebaut ist und wofür sie gebraucht wird, steht ausführlich im Beitrag Was ist eine STEP-Datei.
Reengineering vom Netz zum Volumenmodell
Der Weg vom Volumenmodell zum Netz ist ein Rechenschritt und dauert Sekunden. Der Weg zurück ist Konstruktionsarbeit.
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Beim Vernetzen wird die Beschreibung einer Fläche ersetzt. An die Stelle einer Zylinderfläche mit dem Durchmesser 12 treten mehrere Dutzend ebene Facetten. Der Wert 12 ist danach nirgends mehr gespeichert. Zurückrechnen lässt er sich nicht sauber, weil die Abweichung der Facetten mit im Netz steckt. Gemessen kommen 11,97 heraus oder 12,04.
Werkzeuge zum automatischen Zurückwandeln gibt es. Sie erkennen zusammenhängende ebene Bereiche und fassen Facetten zu Flächen zusammen. Bei einfachen prismatischen Formen liefert das brauchbare Ergebnisse. Bei Rundungen, Freiformflächen und engen Toleranzen endet die Automatik.
Verlässlich ist nur die Nachkonstruktion. Das Netz dient dabei als Vorlage und nicht als Grundlage. Die Flächen entstehen neu als exakte Geometrie und das Netz liegt darunter als Referenz.
Anhaltspunkte liefert das Netz reichlich. Daraus ablesen lassen sich die Anordnung der Flächen, die Lage der Bohrungen und die ungefähren Abmessungen. Für die Maße selbst braucht es eine zweite Quelle. Eine Zeichnung, eine Angabe aus der Konstruktion oder ein Messprotokoll erfüllen diesen Zweck. Ohne solche Angaben entsteht ein ähnlich aussehendes Modell mit falschen Maßen. Bei Passungen, Gewinden und Schneidkonturen wird daraus Ausschuss.
Vor jeder Nachkonstruktion lohnt deshalb die Suche nach der Ursprungsdatei. Oft steht sie in den Daten selbst. Der Dateiname nennt das Quellformat, und der Dateikopf nennt das Programm. Wer das JT geschrieben hat, hatte die exakte Geometrie in der Hand.
Häufige Fragen zum JT-Format
Was ist der Unterschied zwischen JT und STEP?
STEP ist ein neutrales Austauschformat für exakte Geometrie und hat die Weiterverarbeitung zum Ziel. JT ist auf schnelle Darstellung sehr großer Baugruppen ausgelegt und enthält exakte Geometrie nur dann, wenn sie beim Export ausdrücklich mitgeschrieben wurde.
Lässt sich eine JT-Datei in BricsCAD öffnen?
Mit dem Zusatzmodul Communicator liest BricsCAD JT ein, einschließlich der Baugruppenstruktur. Der Inhalt der Datei bestimmt, ob daraus ein Volumenkörper oder ein Netz wird.
Warum ist meine JT-Datei so groß?
Die Größe kommt fast immer aus der Menge der Dreiecke. Rund 64 Byte je Dreieck summieren sich bei einer großen Baugruppe schnell auf mehrere Dutzend Megabyte. Eine kleine Datei bei vielen Bauteilen deutet dagegen auf die zweite Bauform hin, also auf Struktur ohne mitgelieferte Geometrie.
Kann aus einer JT-Datei eine fertigungsfähige STEP-Datei entstehen?
Nur dann, wenn das exakte Volumenmodell in der JT enthalten ist. Andernfalls überträgt die Umwandlung das Dreiecksnetz unverändert in die STEP-Datei.
Woran erkenne ich ein Netz im CAD-System?
Am schnellsten an einer Bohrung. Erscheint beim Abfragen kein Durchmesser, liegt ein Netz vor.
Ist JT ein offenes Format?
Die Spezifikation ist unter ISO 14306 veröffentlicht und frei zugänglich. Entwickelt und gepflegt wird das Format weiterhin von Siemens.
Die richtige Datei für die geplante Aufgabe
Ein JT im Postfach beantwortet die Frage nach dem Format, aber nicht die Frage nach dem Inhalt. Ein paar Minuten Prüfung zeigen, ob die Datei für die geplante Aufgabe reicht. Für Abstimmung und Kollisionsprüfung reicht sie fast immer. Für Fertigung und Weiterkonstruktion kommt es darauf an, was beim Export mitgegeben wurde.
Bei CAD BASIS prüfen wir gelieferte Daten auf ihren tatsächlichen Inhalt und sagen Ihnen, welcher Weg zum Ziel führt. Fehlt die exakte Geometrie, konstruieren wir das Bauteil anhand des Netzes und Ihrer Maßangaben neu und liefern eine STEP-Datei in Fertigungsqualität.
