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3D CAD基礎講座 初心者のための3Dの作り方 ブール演算の使い方編

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

今回はブール演算について紹介していきます

3Dを作る前に

3Dを作る前にスケッチという機能で3Dの元になるワイヤーフレームと呼ばれる線のデータを作る必要があります

使い方を一通り記事にしましたのでこちらを見て使い方を確認してみてください

https://wankonaotto.com/category/mechanical_design/cad/sketch/

ブール演算

Onshapeを使ってブール演算の使い方を紹介します

新規作成でファイルを作るところまでは割愛して説明していきます

Onshape無料で使用できます

登録方法とファイルの作成方法についてはこちらを参照ください

3Dモデルとはどんなものか

3D CADの概要を別の記事で紹介しています

こちらのソリッド、サーフェスの項目を見て頂くと、3Dがどんなものかわかるかと思いますので興味があれば確認してみてください

ブール演算とは

ブール演算はブーリアン演算とも呼ばれており論理演算のことです

論理演算とはどのようなものかと言うと数学の集合で習うような演算のことです

数学の集合についてはこちらのサイトがわかりやすいのでチェックしてみてください

具体的にCADで使うものを簡単にまとめてみました

  • AND (論理積)→集合で言うとAかつB
  • OR (論理和)→集合で言うとAまたはB
  • NOT (論理差)→集合で言うと補集合

これらのように演算して3Dを作成していきます

ブール演算どのようなところに使われるのか

ブール演算はソリッドを作成する際に使われるコマンドです

ブール演算を使うといくつもの3D形状を組み合わせて3Dを作成することができるので複雑な形状を作成する際に使われます

ブール演算がなければ製品形状を作成するのは困難なほど重要なコマンドになります

ブール演算の使い方

先ほど論理演算を紹介しましたがCADのブール演算も基本的には先ほどの3種類の演算方法が使われます

使い方はほぼ同じですが、演算結果がまったくことなりますのでそれぞれ紹介していきます

今回はあらかじめ用意した押し出しを2つ使用してコマンドを使っていきます

結合(論理和)

Onshapeでは論理和は「結合」と言う名称になっています

押し出しや回転などの3D形状を作成するコマンドにもブール演算ができる機能がついており「追加する」を選択すると「結合」と同じことができます

このように結合(論理和)は3D形状同士をひとつの形状になるようにくっつける計算方法です

削除(論理差)

Onshapeでは論理差は「削除」と言う名称になっています

押し出しや回転などの3D形状を作成するコマンドでは「削除する」という名称になっています

このように削除(論理差)は片方の3D形状に対してもう片側の3D形状と重なっている部分を削る計算方法です

交差

Onshapeでは論理積は「交差」と言う名称になっています

押し出しや回転などの3D形状を作成するコマンドでも「交差」という名称になっています

このように交差(論理積)は2つの3D形状が重なっている部分を残す計算方法です

おわりに

今回はブールについて紹介してきました

ブール演算はソリッドを作成する上でとても重要な考え方になります

複雑な形状を作成するときには必ずブール演算を使うことが出てきます

特に論理差と論理和はよく使うものになりますのでしっかりと使えるようにしておきましょう

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