実装モデリング

Fusion360を使ってパイプモデルを作ってみた。

実装（パイプ/チューブ）のモデリングは機械設計にとって非常に重要な要素であるため、CADにおいてもなるべく正確にモデリングする必要がある。

なぜならば、実装は装置の性能、見た目の美しさに大きく関わるからだ。実装を描かずに設計を進めて、ケーブル、チューブを引き回すスペースがないとなると、装置サイズ、レイアウトの変更が余儀なくされる。設計の最終段階になって気づいたものなら、設計手直しが多くなり納期遅れにつながる。狭いスペースでチューブが折れ曲がる・折れる、見た目が汚くなる、長さが合わないなど多くの重大トラブルにつながる可能性がある。

したがって、モデリング（3Dでモデルを作る）には多少時間はかかるが、製品設計であれば忠実にモデル化が必要となる。

では、Fusiono360※でモデリング可能か以下のWEB情報で調べてみたところ、スケッチの点を移動させることで、立体的にパスが描けるとのこと。

※Fusion360：AUTODESK社が提供する3D-CADソフト。商用利用でなければ多くの機能を無料で使用できる。3Dプリンタで作りたい部品などをデザインするのに使用している人は多い。

立体的に曲がったパイプの作り方 : Fusion360 日本語解説

半分ベンチの作り方みたいなものですがこういうパイプを作る方法を動画でお見せします。動画 解説線分をいくつか用意します。この辺は動画で見たほうがわかりやすいと思います。そして移動コマンドで点を移動させる。それだけです。移動コマンドでカタチを整え、フィレット

fusion360.blog.jp

これをもとに実際に試したところ、点が動かず、スケッチが立体的にならない。

なぜ！？

原因は自動でスケッチに拘束（平行や直角）が入っていたためだった。

拘束を削除(delete）してみると、スケッチ平面から立体方向に点が移動できた。

移動できたら、実装なので最小曲げR※を考慮して曲率を与えてあげる必要がある。フィレット機能を使ってチューブの場合は最小曲げ半径以上を指定してあげてモデルを作り上げていく。

※最小曲げR：ケーブルやチューブが性能的に問題なく曲げることができる最小の半径

設計者はチューブ/ケーブル/ファイバーなどの最小曲げRを知っておく必要がある。実装設計においては必要不可欠な情報だ。

あとは、線分の起点に断面形状を描いて、

次に「スイープ機能※」でパスと断面（プロファイル）を指定してあげれば、立体モデルが完成した。

※スイープ：断面形状を軌跡（パス）にそって押し出して立体形状を生成する機能。 平面の円を直線的に押し出せば円柱になるのに対して、軌道をらせん状にして押し出すとコイル形状になる。パイプ、チューブやケーブルなどのモデル作成に使用される。

結果的に、少し戸惑いはあったが、慣れてしまえば比較的容易に立体的なチューブ/ケーブルモデルを作成できた。