サーフェスの利用方法【モデリング実践／第2回】

この連載について

昨今では設計を行うための便利なツールとして3D CADが広く普及してきた。CADはあくまで設計を支援するためのツールだが、3D CADを設計に取り入れることにより、効率よく、高品質な設計を、より短時間で行うことが可能になっている。前回の連載では、3D CADの特長、仕組みなどを理解し、効率的に設計ができる理由を解説したが、今回の連載ではより具体的に各仕組みを使用する方法を解説する。

はじめに

前回の連載、『第2回 モデリング手法 ～「ソリッド」と「サーフェス」を理解する』にて、機械設計向けの3D CADによるモデリングには「ソリッド」と「サーフェス」の二種類があることを説明した。また、どのような形状をどのモデリング手法で作成する場合でも、最終的にはソリッドで仕上げる、ということも説明した。

第2回 モデリング手法 ～「ソリッド」と「サーフェス」を理解する

今回の連載は以下の5回を予定している。

• 第1回　モデリング実践 ～ 「フィーチャーベース」と「ダイレクト」、その使い分け
• 第2回　モデリング実践 ～ サーフェスの利用方法
• 第3回　モデリング実践 ～ 「フィーチャーの履歴」を使いこなす
• 第4回　モデリング実践 ～ 「パラメトリック」を使いこなす
• 第5回　モデリング実践 ～ 親子関係を管理する

従ってサーフェスは、ソリッドモデリングのみでは作成が困難な形状を作る際に、補助的に使用する手法となっている。ソリッドモデリングのみでは作成が困難な形状というのは、例えば、コンシューマー製品によくあるような滑らかな曲面である。この記事では、その一例として、PC用のマウスのモデリングを紹介する。
なお、今回はAutodesk Inventor を使用するが、ほとんどの機械設計用 3D CAD製品（SOLIDWORKS等）で、同様の操作が可能となっている。

パソコン用のマウスのモデリングを紹介

今回は、このようなマウスの外形形状を作成してみる。（図-1）

実際のマウスは、複数の部品を組み合わせて成り立っているが、外形は全体的に滑らかな形状で連なっているケースがほとんどだ。このようなものを設計する場合、まず外観を一体でデザインし、形状が決まったら各パーツに分割していく、という手法を選択することが多い。以下の例では、その外観形状を決定するためにサーフェスを利用している。

以下のように作成を進めていく。

このマウスを真横から見た形状がこちらである。底面は平ら、側面は上に向かって若干の勾配があるが、基本的には直線状に伸びている。そして上面は滑らかな曲面だ。（図-2）

このような場合、上面の曲面部分のみをサーフェスで、そのほかの部分はソリッドで作成する。それぞれを組み合わせて、最終的に上の図のような外形に仕上げていく。

大まかな手順を以下に示すが、これはあくまで一例だ。正解は一つではなく、工夫次第で、さまざまな作り方が考えられるだろう。