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1 モグラ先生: じゃ、今からCADを実際に使ってみようか? うさちゃん: でも、全然イメージができないわ。パンダ君は? パンダ君 : ぼくもわからないよ。 モグラ先生: それじゃ、CADを使ってみる前に、 下記のURLを見ると参考になるよ。 http://www.ugs.jp/product/solid-edge/online_demo.html うさちゃん: オンライン操作体験をクリックすれば、いいんだよね。 CADを使って、モデリングしてみよう。

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Page 1: CADを使って、モデリングしてみよう。hanaken.web.fc2.com/op_cad.pdf · モグラ先生: 簡単に言うと、最初に作ったベースのフィーチャの一部分が

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モグラ先生: じゃ、今からCADを実際に使ってみようか?

うさちゃん: でも、全然イメージができないわ。パンダ君は?

パンダ君 : ぼくもわからないよ。

モグラ先生: それじゃ、CADを使ってみる前に、

下記のURLを見ると参考になるよ。

http://www.ugs.jp/product/solid-edge/online_demo.html

うさちゃん: オンライン操作体験をクリックすれば、いいんだよね。

CADを使って、モデリングしてみよう。

Page 2: CADを使って、モデリングしてみよう。hanaken.web.fc2.com/op_cad.pdf · モグラ先生: 簡単に言うと、最初に作ったベースのフィーチャの一部分が

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モグラ先生: どうかなぁ、うさちゃん、パンダ君

イメージはできたかなぁ?

モグラ先生: それじゃ、実際にCADを使ってモデリングしようか。

モグラ先生: まずは、簡単なブロックを作成しよう。

モデリングといっても、

1本の線を描くことから始めるんだよ。

うさちゃん: うん、わかってる。

モグラ先生: CADで線を描くのは、マウスを使う必要があるから、

マウスの操作を覚えなければいけないんだよ。

うさちゃん: マウスの操作って、ボタンの使い方なの?

モグラ先生: マウスには、3つ(2つ)のボタンがあるよね。

このボタンのクリックの仕方のことだよ。

パソコンでもマウスはよく使うでしょう

CADも同じなんだ。

CADによって違いがあるけど、

左ボタンを中心に操作することが

多いね。

うさちゃん: パソコンと同じように使うんだよね。

パンダ君 : 操作といっても、ボタンを押すだけでしょう。

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クリックする ダブルクリックする ドラックする

モグラ先生: そうだよ。

そんなに、むずかしいく考えなくてもいいよ。

マウスの使い方を説明すると、

左ボタンを1回押してすぐにはなす「クリック」

左ボタンを押しながらマウスを動かす「ドラッグ」

左ボタンをすばやく2回押す「ダブルクリック」だね。

うさちゃん: マウスの使い方は、わかるわ。

モグラ先生: それじゃ、次に進めるよ。

次はマウスを使って、早速モデリングをはじめよう。

まずは、簡単なブロックを作成しよう。

モグラ先生: 下図のような立方体だよ。

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うさちゃん: ねぇ、まずは、なにから始めればいいの?

モグラ先生: CADを起動すると、

画面には、3つの基準平面が表示されているよね。

まずは、この基準平面にブロックを作成するんだ。

うさちゃん: この基準平面に、ブロックを作成するんだね。

モグラ先生: そうだよ、それに、

ブロックを作成する命令は、CADによって違うんだよ。

うさちゃん: へぇ、コマンドはCADによって違うんだ。

SolidWorksでは、

SolidEdge では、

参考までに、「One Space Design」と「 Alibre Design 」。

モグラ先生: それに、コマンドの操作も微妙に違うからね。

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うさちゃん: うん、わかった。

それじゃ、ブロックを作成するね。( SolidEdge で説明)

モグラ先生: ブロックを作成するコマンドは、

メニューを見て、どれだか?わかるかなぁ。

うさちゃん: うん、アイコンを見れば、だいたいかわかるよ。

コマンドを選択したら、次はどうするの?

モグラ先生: そしたら、

指針を見ながら、それに従って、操作すればいいんだよ。

うさちゃん: あっ、指針のところに書かれている。

モグラ先生: そしたら、ブロックの断面になる2次元の断面(スケッチ)を

描いてみよう。

まずは、どの基準面にスケッチを描くのかを決めるんだよ。

うさちゃん: わかった。基準面を選択するんだね。

モグラ先生: うさちゃん、

カーソルを基準平面に近づけるだけで、赤く色が変わるでしょ

うさちゃん: 本当だ、カーソルを近づけるだけで、ハイライトする。

カーソル位置

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モグラ先生: それじゃ、

上面( X-Y )の基準平面に、スケッチで四角を描いてみよう。

うさちゃん、スケッチで描けるかなぁ?

うさちゃん: うん、アイコンを見れば、大体わかるから大丈夫だよ。

モグラ先生: 四角を描くのには、「直線」コマンドでも描けるけど、

「長方形」コマンドで作成すると簡単だよ。

うさちゃん: なるほど、

モグラ先生: 中心線に見えている線は、基準平面だよ。

うさちゃん: ねぇ、モグラ先生。

スケッチにある記号みたいなのは、なあに?

モグラ先生: スケッチには、拘束というのがあるんだ。

その拘束を表す記号だよ。

ここで使っている拘束は、下記になります。

:水平・垂直の拘束

:端点が接続されたいる拘束

基準平面

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うさちゃん: ねぇ、モグラ先生。拘束ってなぁに?

モグラ先生: それじゃ、

スケッチの拘束について説明しよう。

拘束には、幾何拘束と寸法拘束があって、

スケッチの拘束とは、2Dスケッチを描く際に描いたスケッチに

対して、いろいろな制約をかけることなんだよ。

2次元のCADでは、あまりなじみのない概念だけど、

うまくスケッチを拘束すると、形状の変更がものすごく簡単に

できるようになるんだよ。

うさちゃん: 簡単に形状が変更できるように、拘束をつけるんだね。

モグラ先生: そうだよ、

だから、設計変更を考えて拘束条件をつけるんだ。

うさちゃん: でも、ちょっとイメージできないなぁ。

モグラ先生: それじゃ、

たとえば、下図の形状で「線」を移動したとしようか?

うさちゃん: 赤くハイライトしている線を移動するんだね。

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モグラ先生: 拘束がない場合だと、

赤い線は、端点が離れてしまうんだ。

きちんと端点が拘束がされていると、

長方形が保ったまま、変更されるんだ。

うさちゃん: これが、 :端点が接続されたいる拘束なんだね。

じゃ、 :水平・垂直の拘束はどうなの?

モグラ先生: 水平 ・ 垂直の拘束条件を削除すると、

下記のような修正ができるよ。

うさちゃん: う~ん、なるほど、

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うさちゃん: ねぇ、モグラ先生、

拘束条件って、他にどんなのがあるの?

モグラ先生: 拘束条件は、CADによっては若干の違いがあるんだけど、

たとえば、 Solid Works の主な直線と円、円弧の拘束には、

下記のようなのがあるんだ。

Solid Edge の場合だと、

「接続」と「水平・垂直」は使ってみたよね。

あと、軸対称や他の形状とリンクする拘束などが、

あるんだよ。

モグラ先生: あっ、それと、

大きさを決めるために寸法を入れることがあるでしょう。

これも、形状を拘束したことになるんだ。

うさちゃん: あっ、これが寸法拘束でしょ。

接続

同心円

水平 ・ 垂直

同一線上

平行

固定 軸対称

等 し い値

接す る

垂直

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うさちゃん: それじゃ、

アイコンを見ながら寸法を入れるね。

うさちゃん: 寸法は、思ったより簡単に入力できるわ。

拘束されているので、寸法を変更できるのね。

モグラ先生: うさちゃん

それでは、ちょっと問題を出してみよう。

設計においては、設計変更( 100 → 140 )する際に、

中心線から両方向に同じだけ(対称になるように)

大きくしたい。といったことがあるんだ。

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モグラ先生: この場合どうすれば、よいのかを考えてみて、

うさちゃん: 寸法を入力するだけだと、ダメなの?

ちょっとやってみるね。

モグラ先生: これだと、50の寸法も変更しないとダメだね。

ミスして、変更を忘れてしまったら大変だよ。

うさちゃん: う~ん、それじゃ寸法を入力するときに、

計算式を使えばいいんじゃないの?

モグラ先生: それでもできるけど、

拘束条件を使って考えてみて、

うさちゃん: あっそうか、拘束条件を使えばいいんだ。

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うさちゃん: そうだ、

中心を軸として「軸対称」の拘束をつければいいんだ。

たとえば、四角を描いたときに、X軸、Y軸に対して、

この拘束を使うと、左右対称、上下対称になるよね。

モグラ先生: それでもいいけど、他にないかなぁ。

うさちゃん: あっそうだ、

中心点と中心線に「接続」の拘束をつければいいんだ。

うさちゃん: うん、

このやり方が一番いいやり方じゃないの?

中点 と 線上の点を

選択 し て適用

赤の水平な直線の中点と

基準平面(垂直線)の線上と

一致させる拘束を付ける

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モグラ先生: そうだね、

うさちゃん、拘束条件についてわかったかなぁ?。

うさちゃん: モグラ先生、もっとほかにやり方があるの?

モグラ先生: あと、

補助線などを描くとわかりやすくなるよ。

下図は、対角線を描いて、その対角線の中点と

中心位置を「接続」拘束させているんだ。

下図は、中心補助線を描き、水平線を中心線で分割して、

そして、3つの端点を「接続」拘束し、分割した水平線は

「同じ値」の拘束をさせているんだ。

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モグラ先生: よし、じゃ次に進めるよ。

作成したブロックの上面に、さらにブロックを作成しよう。

うさちゃん: 最初に作成したブロックと同じように操作すればいいでしょ。

まずは、「押し出し」コマンドで、

次は、スケッチを描く平面を選んで、

そして、スケッチを入力して、

この場合は、

ソリッドの天井面だね

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そして、拘束条件と寸法をきちんとつけて、

設計変更が簡単にできるようにするんだよね。

ここでの拘束条件は、

「同一直線上」で拘束。

あと、押し出し量(20mm)を入力すれば形状が完成。

うさちゃん: モグラ先生、これでいいんでしょ。

モグラ先生: よし、完成したね。

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モグラ先生: ちょっとここで、役に立つ機能を教えてあげよう。

この機能は、オープン・プロファイルといって、

閉じスケッチ形状を描かなくても、モデルの外側エッジを

自動で認識してくれる機能なんだ。

(使えないCADもあるからね。)

うさちゃん: なんかよくわからない。

モグラ先生: たとえば、先ほどの形状だと、

プロファイルをすべて描かなくても、

開いたスケッチで、線が短くても形状を作成してくれるんだ。

うさちゃん: この形状だと、

1本の直線だけで(短くても)作成できるんだ。

モグラ先生: ただし、開いたスケッチの場合には、どちら側にソリッドを

作成してよいのか?、システムがわからないため、ソリッド

を作成する側に、表示される矢印で決めるんだ。

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モグラ先生: 特に、このオープン・プロファイルは、履歴をさかのぼった

トポロジーの変更を行なった場合に、

この機能がないCADだと、エラーになってしまうんだ。

うさちゃん: トポロジーの変更って?

モグラ先生: 簡単に言うと、最初に作ったベースのフィーチャの一部分が

直線から円弧に変更しても、エラーがでないんだ。

上記のように「突き出し1」のスケッチを変更をしても

「突き出し2」は、エラーなく更新することができるんだ。

それに、形状変更も簡単だしね。

うさちゃん: そしたら、

できるだけ、オープン・プロファイルを使う方がいいんだね。

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モグラ先生: それじゃ、次に進めようか。

パンダ君 : モグラ先生、ぼくもモデリング操作をしたいなぁ。

モグラ先生: それじゃ、

次は、パンダ君が操作してみよう。

モデリング操作は、画面にある指針のメッセージを

みながら、進めるとわかりやすいよ。

どのコマンドを使うかは、アイコンをみて判断できるかなぁ

パンダ君 : 使うコマンドは、

アイコンの絵をみると大体わかると思うよ。

あと、メッセージを見ながら操作するんだよね。

モグラ先生: それじゃ、

ソリッドモデルでは、丸みづけやくり貫きなどが

簡単にできるんだよ。

それじゃ、うさちゃんがモデリングした形状を、

続けて作成して、下図のような形状にモデリングしよう。

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パンダ君 : まずは、角Rの丸みづけをするんだよね。

角Rをつけるコマンドは、っと、

アイコンをみれば、だいたいどのコマンドを使うかわかるね。

丸みづけは、

ソリッドのエッジを選択

するだけなんだね。

そして、半径を入力すれば

いいんだね。

モグラ先生: それじゃ、続けて、シェル形状にしてみよう。

パンダ君 : うん、

このコマンドも、シェルの厚みを入力して、

開口部の面を指示するんだよね。

パンダ君 : 意外と簡単にできてしまうんだ。

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モグラ先生: なにか、聞きたいことはあるかなぁ?

パンダ君 : それじゃ、質問だけど、

いまブロックのエッジに付けた角Rの丸みづけだけど、

最初のブロックを押し出しで作成するときに、

一緒にスケッチして描いた方がいいんじゃないの?

モグラ先生: パンダ君は、

スケッチと一緒に作成するほうがいいとおもうの?

パンダ君 : そうだよ、

その方が、履歴の数が少なくなるもの。

そしてら、ツリー表示も見やすいんじゃないかなぁ。

モグラ先生: そうだね。

確かに、丸みづけを最初の押し出しのスケッチに描くと、

丸みづけのフィーチャ履歴は、いらなくなるね。

モグラ先生: でも、パンダ君。

丸みづけ形状の変更することを考えてみてくれるかな?、

パンダ君 : べつに、スケッチで丸みづけを描いても、

変更できるんじゃないの?

それに、拘束することもできるでしょ。

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モグラ先生: モデリングする方法って、決まっていないので、

どう作っても、それは自由なんだ。

でも、他の人でも、簡単に変更できたほうがいいでしょ。

パンダ君 : そりゃ、そうだよ。

モグラ先生: じゃ、設計要件を簡単に説明すると、

作成した丸みづけの半径の変更だと、丸みづけフィーチャ

でも、スケッチの値を変更しても形状の変更(設計変更)は

できるけど、

設計の検討で、丸みづけを付けようか?、付けないでおこうか

丸みづけより面取りをするほうがよいのか?

金型を作るための抜き勾配をどうしようか?などを考えると、

フィーチャを分けて作成しておく方が、設計変更するのは

簡単なんだよ。

パンダ君 : そうか、一度スケッチで作成した丸みづけ(円弧)を

元の角に戻すのは、面倒だもんね。

モグラ先生: それに、フィーチャを「削除」しないで、

「抑制」することだってできるんだ。

ここでの は「抑制」されているマークなんだ。

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練習課題(1)

練習課題(2)

パンダ君 : 「抑制」って、削除と違って、抑制を解除すると、

また、元の(丸みづけ)形状にもどるんでしょ。

パンダ君 : でも、設計要件って、何かよくわからないなぁ

モグラ先生: そうだね、

設計のことを知るのは、非常に大事なことなので、

おいおい説明していこう。

モグラ先生: それじゃ最後に、うさちゃん、パンダ君。

練習課題があるので、設計のことを考えながら

作成してみようか。

うさちゃん: 設計のことって、よくわからないわ。

モグラ先生: それじゃ、形状の変更が簡単に出来るように、

それを考えて、練習課題をモデリングしてみてね。

シャフトのモデリング課題

ブラケットのモデリング課題

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このマニュアルテキストは、「CAD解体新書」の特典レポートとして、

CADの操作について、まとめた内容になっています。

もちろん作成途中のものです。

内容に関しては、正式発表時には、

練習課題の詳しいモデリング方法を含め、モデリング部分だけでも、

もっと詳しく書いた内容になる予定です。

現状でも、参考にできる部分がかなりあります。

あと、 2)板金のモデリング操作

3)アセンブリでのモデリング操作

4)図面の入力

について設計を考えたCAD操作について書いていく予定です。

最後に、

設計のことを知りたい人のために「CAD解体新書」を書きました。

モグラ先生、うさちゃん、パンダ君の3人が会話をしながら、

設計のノウハウを小学生にもわかるように書いたマニュアルです。

http://cad-de3939.com/kaitai/kaitai-ss.htm

わたしのプロフィールを書いています。

http://hanaken.web.fc2.com/sub1.html