2019年 5月

実務者のためのCAD読本

「パラメトリック」を使いこなす【モデリング実践/第4回】

監修:山田学 執筆:草野多恵

フィーチャーベースモデリング手法では、「パラメーター」を利用して設計の意図をモデルに盛り込むことができ、このモデリング手法のことを「パラメトリックモデリング」と呼ぶ。今回は、より具体的な例を紹介しながらパラメーターの利用方法を実践的に解説します。

この連載について

今回の連載「モデリング実践/全5回」では、モデリング手法の実例を元に、それぞれの仕組みを使用する実践方法を解説します。

シリーズ記事

関数を利用して、穴の個数を制御する

前回の連載、「パラメトリック」を理解する【モデリング手法/第4回】において、パラメーターを利用して寸法間に関係式を設定することにより、設計意図を明確にし、設計変更も容易に行えることを説明した。これが基本的な手法であるが、実は四則演算だけではなく、さまざまな関数を利用して特定の寸法値をコントロールしたりすることができる。ただし、使用できる関数については3D CAD製品において若干の差異があるので、実務で使用する場合は使用中のCADで使用できる関数を事前に確認することが望ましい。

「パラメトリック」を理解する【モデリング手法/第4回】

参考までに、SOLIDWORKSとInventorの使用できる関数が記載されているオンラインヘルプを紹介しておく。

では、これら関数の使い方を、サンプルを使用して説明する。

下図のような部品を作成する。図-1と図-2は、どちらも同一のモデルから演算によって得られた派生形状であると認識してほしい。違いは、外径/内径、ピッチ円周上の穴の個数である。ここでは特に、ピッチ円周上に均等配置されている小径穴の個数とピッチ円径に注目してほしい。これには、外径が変わると自動的に穴の個数とピッチ円径が更新されるように、関数を利用して設定してある。

図-1 外径 70mm

図-2 外径 100mm

では、どのような設定にしてあるかを説明しよう。
このサンプルでは、以下の数値を関係式で利用している。また、パラメーターの名称も理解しやすいように変更している。

(1)外径:OuterDIA
(2)内径:InnerDIA
(3)ピッチ円径:PCD
(4)ピッチ円上に配置されている穴の個数:QTY

そして、(1)の数値(外径)を変更すると、それに応じて(2)から(4)が変化するように関係式を設定してある。具体的には以下のとおりである。

(2)内径=外径×0.3、つまり「常に外径に対して30%の値」とする。
実際に記入した式:OuterDIA * 0.3 (注1)

  • (注1)図の中で“0.3”の後ろに表示されている“ul”は単位のない数値を表している。

以下同様である。

(3)ピッチ円径=外径×0.3、つまり「常に外径に対して75%の値」とする。
実際に記入した式:OuterDIA * 0.75

ここで関数を使用する。ピッチ円上に配置されている穴の個数=(ピッチ円直径×円周率)÷3、つまり「ピッチ円周長さの1/3を個数」とするという定義である。
実際に記入した式:ceil((PCD * PI) / 3 ul)(注2)

  • (注2)PI:円周率を表す関数。ceil():「式の結果に対して切り上げた整数にする」という関数。

はじめに一つの基準となる穴の形状を作成したら、「パターン」という機能を用いて同一形状を回転方向に複数作成する。この場合は、「360°内で均等に“n”個の穴を作成する」という作り方をしている。この“n”を導き出すために、関数を使用した関係式を用いた。そしてここでは穴の個数を表していて、小数点以下は不要(整数で表現したい)となるため、そのための関数である“ceil”も同時に使用した。

設定した関係式は、一覧表示で確認することができる。この一覧内で編集することも可能だ。操作方法に若干の違いはあるが、各CAD製品で同様の操作が可能である。

このように、一度設定しておけば、同一の仕様でサイズ違いの部品を作りたいといった場合でも、より早く正確に作成できる。

また、このように一覧で確認すれば、寸法同士の関係性も認識しやすい。四則演算だけではなく関数を利用することで、より複雑な条件設定も可能となることをご理解いただけただろうか。

次回は、親子関係について理解を深めるための解説をする。

シリーズ記事

執筆者紹介

草野多恵

大手メーカーの宇宙航空事業部門にて、設計から納品までのプロセス管理を担当。
製造業での実務経験を生かし、CADベンダーで約20年間一貫して製造業向けに3D CADの営業技術などを担当。
現在はフリーランスとして、効果的なCAD導入を支援する活動を行っている。

監修・執筆

山田学

ラブノーツ代表取締役、技術士(機械部門)。設計製図の企業内教育を種に活動。著書に『図面って、どない描くねん!』『めっちゃメカメカ! リンク機構99→∞』(共に日刊工業新聞社刊)など。

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