2020年 7月

実務者のためのCAD読本

モデリング開始前の準備と基本知識【基本要素形状のモデリング/第1回】

監修:山田学 執筆:草野多恵

3Dで設計を開始するに当たり、実際にCADの操作をする前にCADの設定や設計の進め方をきちんと計画および検討することで、後々の設計変更にも対応しやすくなる。今回は具体的に何を計画、検討しておくべきかを解説する。

この連載について

基本要素を用いながら、より具体的な設計使用方法を解説する。また、主要な3D CADでの手法も併せて解説する。

シリーズ記事

CADの3D空間にはXYZが存在している

3D CADで新規ファイルを作成すると、何もない空間が表示されている。しかし、何もないように見えるが実はそこには原点が存在しており、それを基準にXYZの各軸と平面が仮想的に用意されている。

図-1 SOLIDWORKSの原点とXYZ平面

図-2 Autodesk Inventorの原点とXYZ平面

最初に形状を作成する際には、その仮想平面三つのうちのいずれかをスケッチ平面として使用し、形状作成を開始することになる。3Dで設計するメリットの一つとして、形状に設計情報を付与できるという点があることから、この3D空間内の原点をこれから設計する部品の設計基準と捉えて設計を開始することが望ましいとされている。

部品の設計基準は、その部品の性質によって決める必要がある。例えば以下のようなケースが考えられる。

  • 軸部品(回転体):軸の中心
  • 加工の基準位置
  • 相手部品に合わせた形状の部品:相手部品との組み立て基準位置

これらはあくまで目安であり、100%きっちりと順守しなければならないというものではない。使用していくうちにやりやすい方法が見えてきたらそれぞれのルールを確立すればよいだろう。

最初の形状のためのスケッチはどう作成すべきか?

では、最初の形状を作成するためのスケッチは、XY、YZ、XZのどの平面に描くのがよいだろうか?
これも設計する部品の性質次第ではあるが、目安としての基準がある。

以下の二つの図は、同じ形状を「押し出し」で作成している。見え方の違いはスケッチ平面が異なっていることにある。つまりどのように見えるように作りたいかによって、選択する平面を考慮する必要がある、ということである。

図-3 YZ平面をスケッチ平面として選択した場合

図-4 XZ平面をスケッチ平面として選択した場合

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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