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
今回は基礎中の基礎である３Dの基準とCADの３D空間について紹介していきます
３Dの基準
3D CADを使い始めて『さあ今から３Dを作るぞ！』といきなり３Dを作り始めてはいけません
作ろうとしている３Dの基準をどこにするかを決めてから描き始めます
まずは基準を決めるために原点と基準軸について紹介していきます
３Dの原点
中学生の数学で関数のグラフを描く時に座標が出てきたことを覚えていますでしょうか
X座標とY座標がありそれぞれ数字が入っていたかと思います
そのX座標とY座標が両方ともゼロである点を原点と言います
３Dも同じで全ての座標の値がゼロになるところを原点と言います
この原点を基準にして３Dを作るのが基本です
そもそも３DはX軸Y軸にZ軸をプラスにしたものになります
実際にCADで原点を確認してみる
本サイトでは『Onshape』という３D CADを使って基礎知識を紹介していきます
無料ですので興味があれば登録してみてください
『Onshape』という３D CADのアカウント登録してホーム画面の「作成」をクリックすると
このような画面が出てきます
このように最初から原点は入った状態でファイルが立ち上がります
原点の他にTop、front、rightと書かれた四角が表示されています
これらは基準の無限平面です
無限平面とは文字通り３Dの空間内で無限に広がっている平面のことです
この無限平面は様々な使われ方をしますが「スケッチ」という線のデータを作成する
コマンドを使う時に必要とされることが多いものです
３Dの基準軸
先ほど原点を紹介した絵の右上にXYZの軸と正方形がありますが、これは３Dの方向を示してくれています
参考事例ですが
- X軸の方向は長さ
- Y軸は幅や奥行き
- Z軸は高さ
のように使用されることが多いです
正方形には正面、上面、右側と書かれています
これらをクリックするとクリックした面に画面を合わせてくれる機能があります
３D基準の決め方
実際に製品のどこを基準にすればいいのかを考えていきましょう
今回は初心者の方向けに単品図で基準の見方を紹介します
図面から３Dを作る場合
参考の図面を作りました
この図面の場合X kijun、Y kijun、Z kijunを基準にすることをおすすめします
初心者のうちは練習で３Dを作る時に図面の寸法を見て、たくさん寸法が出ているところを基準にするというやり方で問題ありません
実際に製品の基準はそこから測定を始めるため寸法線が集中します
初心者の方が実務で作業する場合は、必ず基準を他の人に相談して作業を進めることをおすすめします
３Dの練習は図面を見て３Dを作成することになると思いますが、簡単に機械製図も併せて勉強するとさらに理解が深まります
ゼロから設計する場合
最初から製品や部品を設計する場合は先ほども紹介した通り、「X軸の方向は長さ」「Y軸は幅や奥行き」「Z軸は高さ」で設定するのが一般的です
実際に自動車もそのように設計されています
単品部品をモデリングするときは
- 相手部品との接触面
- 基準穴、ボルト穴等の部品同士をつなげる部分
- 基準用に作られた構造物
などが基準として設定されることが多いものになります
初心者のうちは経験者の人にどこを基準にしたらいいか確認するようにしましょう
まとめ
いかがでしたでしょうか
ここまでのポイントをまとめます
- 原点はXYZの座標が全てゼロになるところ
- X軸の方向は長さ、Y軸は幅や奥行き、Z軸は高さを示すことが多い
- 図面を見てモデリング練習をするときは寸法がたくさん出ているところを基準にする
３Dの基準決めしておかないと
後から修正に苦労したり３Dを見る時に不便になってしまったりします
実務ではNGですのでしっかりと基準を決めて３D作成しましょう
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
