3D CAD基礎講座 3D CADの機能とファイルの種類

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CAD(Onshape)
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わんこな夫と申します。メカ系エンジニアとして約10年働いている者です

機械設計をする上でほとんどの場合3D CADが必要となります

このサイトでは3D CAD初心者の方やこれから始める方のために3D CADの基礎知識を紹介していきます

基礎知識を身につけることができればどの3D CADでもモデリングできるようになります

今回は広く浅く3D CADの機能とファイルの種類を紹介していきます

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3D CADの機能

今回は大まかな機能やざっくりとした3Dの作り方について紹介していきます

本サイトでは「Onshape」というCADを使って説明していきます

Onshapeについてはこちらを参照ください

スケッチ

スケッチとは3D空間内で点や線のデータを作成するツールのことです

この線のデータを元に3Dを作成していきます

このスケッチで作成した線データのことを「ワイヤーフレーム」や「プロファイル」と言います

CAD種類によってはスケッチを使わなくても点や線を作ることができるものもあります

Onshapeで作ったサンプルです

ソリッド

ソリッドはスケッチなどで作成したワイヤーフレームに高さを持たせて3Dにしたものです

ソリッドの性質は体積を持っていることが特徴です

正方形を作った時に中身がつまっているイメージです

重量を測定することができたり、強度解析に使ったりすることができます

一般的にはソリッドを使って3Dを作成することが多いです

Onshapeで作ったサンプルです

サーフェス

サーフェスはソリッドと同じくワイヤーフレームを使って作成する3Dのことです

サーフェスにの特徴は体積を持っていないことです

ソリッドとの違いはここです

サーフェスで正方形を作ると中身が空洞になります

プレス金型で作られる板金部品でよく使われるものになります

サーフェスに厚みをつけてソリッドにしたり、サーフェスで作った正方形を使ってソリッドにすることもできます

Onshapeで作ったサンプルです

アセンブリ

アセンブリは別ファイルで作ったいくつかのパーツを組み合わせるものです

身の回りのものを見てもらうとわかりますが、ほとんどの製品はいくつかのパーツを組み合わせて作られています

その組み合わせて作られた製品をASSY (アッシー)と言います

アセンブリでは3D上でASSYを作ることができます

ソリッドもサーフェスもアセンブリの中に入れることもできます

Onshapeで作ったサンプルです

アセンブリは初心者のうちはややこしく感じるかと思いますので、今回はここまでの紹介にしておきます

3Dの図面化

3D CADでは作成した3Dを図面化することができます

図面化するときはサーフェスは使われることがほとんどなく、ソリッドやアセンブリを使用して作成していきます

Onshapeで作ったサンプルです

実際はこの絵に寸法を入れていきます

ファイルの種類

3D CADにはファイルの種類がいくつかありそれぞれが全く違った役割を持っています

こんなファイルの種類があるのかといった程度で覚えておくと役に立つかと思います

partファイル

まずはpartファイルです

partファイルの役割は3Dの形状を作ることです

先ほど紹介したワイヤーフレームソリッドサーフェスは、このファイルの中に情報を保存します

注意しなければいけない点は、CATIA(CADソフト)でNX(CADソフト)のpartファイルを開こうとしても開きません(互換性がないため)

どんなCADでも共有できるファイル形式として、iges (アイジェス)stp (ステップ)といったものが使われます

assemblyファイル

次にassemblyファイルです

assemblyファイルはアセンブリの情報を保存するためのファイルです

アセンブリはアセンブリ内にパートをいくつか配置するものなので、パートがどこの位置にあるかを記録しています

partファイルと同様別のCAD同士のファイルに互換性がありません

使用するCADによってはstp (ステップ)はアセンブリ情報を持った状態になっていることがあります

違う場合もあると思いますので注意してください

実際に実務でCADデータのやり取りをするときは、どんな形式のファイルにするかよく確認しておくようにすることをおすすめします

drawingファイル

最後にdrawingファイルです

drawingファイルは図面データを保管するためのファイルです

他のファイルと同様別のCAD同士のファイルに互換性がありません

どんなCADでも共有できるファイル形式としてDXFファイルというものが使われます

おわりに

今回は広く浅くCADの機能を紹介してきました

使い方をもっと詳しく知りたい方向けに記事を作成していきますので

詳しい3Dの作り方については本サイトの他の記事を参考にしてみてください

ここで紹介した内容が参考になれば嬉しいです

この記事を読んで頂きありがとうございました

今日はここまでっ

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