AutoCADで3D機械製図モデリング

ワークスペースは３Dモデリングに３Dテンプレート使用

機械製図の基礎としてAutoCADの３D機能を使ってモデリング後、レイアウトを使って第三角法の三面図を作成します。モデルにするのは機械製図の基礎編書籍中の問題を引用します。(画像はフレンズで作成したもの)このシンプルな軸受をモデリングしていきましょう。

3Dのモデリングをするためにワークスペースを２Dの製図と注釈から３Dモデリングに切り替えましょう、３D基本でも構いませんが３Dモデリングの方が使いやすいです。テンプレートを使う場合はISOの3Dが用意されているので使用します。

表示はワイヤフレームに変更、ビューキューブは上に変更してモデリングをスタートします。リボンメニューが3Dモデリングに設定されている事を確認してください。初期設定のホームタブで構いません。

画層・レイヤは任意に設定します、モデリング用図形と寸法は分けておきます。補助線なども別に作っておくと良いでしょう。

ワールド座標原点から軸受ベース部分の長方形描きます、注釈は特に必要ありませんが記入しておきました。モデリングする時に何処を前にするかを必ず考えましょう、機械製図は機械製図の描き方があります、建築のモデリングとは違うので原点、座標、フロントを必ず最初に確認しておきます。

2D図形作図の為に中心線や補助線も描いておきます、補助線画層をうまく使いましょう。ここでは長方形を分解してオフセットしています。

2D図形と修正機能を使ってベース部分の図形を作図していきます。

ベース部分の図形を仕上げます、修正コマンドは2D作図と同じです。フィレットもこの段階でかけておきます。

ビューを3Dの右前上に切り替えます、ビューキューブを使っても良いしオービットを使っても良いです。必ず図形は結合してポリラインにしておきます。ポリラインにしておかないと押し出しでソリッドになりません。押し出しでサーフェスになる場合は何処かが結合していません。

3Dモデリングのソリッド押し出しコマンドを使います。ポリラインを選択して上にプッシュ、数値入力してEnterでソリッドモデルの完成です。ソリッドとは中身が詰まっている立体の事を言います、サーフェスは面だけの状態です。

次の2D図形をZ方向に描く為、UCS座標を変更します。3DポリラインでもZ方向に描けますが、ここはUCSの変更を覚えておきます。AutoCADはデフォルトでZ方向に図形を描く事が出来ません。図形はXY平面に描く必要がある為、座標のXYZ軸を動かして、描きたい図形のXY平面を作る必要があります。ここはレガシーな機能なので最近の3Dソフトのように融通がききません。Fusion360の方が格段に使いやすいです、おすすめです。

ワールド座標のUCSを目的のポイントに変更します。UCS原点は動かせます、上に移動させて目的の場所にスナップさせます。この時点でXYZ軸はまだ変更していません。

UCSのX軸先端を選択して目的の軸方向にスナップさせます。極トラッキングか直行モードが入っていると良いです。X軸方向が変更されたのを確認。

UCSのY軸の先端を選択してZ方向に変更します。Y軸方向が変更されたのを確認。

これでUCSの座標軸が希望通りに変更されました、XYの方向が正しいか確認します、このXY平面に図形を描くと言うことになります。この時にZ軸は考える必要はありません、XとYだけ意識しましょう。

変更したXY平面に図形を描きます、ビューキューブで上方向に向けても良いですがこのままでも描けるので練習してみましょう。ビューキューブの上が横を向いていて、XY平面を上から見ているということになります。この辺りの考え方がややこしいので理解するまで覚えてください。

補助線の中点から円を描きます、立って描いるように感じますが、あくまでXY平面に描いていることに注目。ビューを斜め上から見ているだけと思ってください。どうしてもよくわからない場合はキューブを上に向けて図形を描きましょう。スケッチアップなどのアプリはこのアイソメの状態から全て2Dスケッチを描きます。興味がありましたら使ってみてください、楽しいですよ。

2D図形を仕上げましょう、トリミングなども2D図形を仕上げる時と同じです。モデリングには必要ありませんが、注釈メニューの中心線も使ってみます。

図形を結合してポリラインにしておきます、押し出しソリッドでソリッド立体にしましょう。横に押し出しているように見えますが押し出す方向は上です、ビューキューブの上です。

軸受の穴の部分も押し出してソリッドにしておきます、これで軸の入る穴が円柱になりました。しかし、円柱部分のエッヂがおかしいことに気がつくと思います。これではエッヂラインの位置がよくわからないので変更しましょう。

オプションダイアログ、表示タブのソリッドとサーフェスの正確なシルエットを描画にチェックを入れます。

チェックを入れただけでは表示が変更になりません、再描画のREGENコマンドを実行すると表示が変更になります。

次に中央部分の軸受を作ります、UCSを置くための原点を作っておきます。補助線を上に向かって描きスナップさせます。

目的のポイントにUCSを移動します、軸の方向はこのままにしておきます。図形を描く際にはXY平面が何処にあり、どの軸がどの方向を向いている状態かを必ず確認しましょう。

移動したUCSに図形を描いていきます。斜め上から見ているビューのまま描いていますが、分かりにくければキューブを選択してXY平面を上から見ても良いです。ここでは長方形を描いています。

円などの図形も指定したUSC座標のXY平面に描いていきます。、中点スナップを使用しています。

図形が出来たら毎回結合コマンドでポリラインにします、閉じていないとソリッドになりません。

押し出しコマンドを使ってプッシュ、軸受中央部分のソリッド立体を作ります。

これで見た目上は合計三つのソリッドモデルが完成しました、本当は円柱含めて四つです。

表示スタイルでモデルを確認します、リボンメニューからでも良いし作業画面の左上からでも変更できます。シェードとエッジを選択すると面とエッジが確認出来き、立体を把握しやすくなります。軸受の穴が空いていないのが確認できます。

穴の部分には円柱があり、軸受部分と重なっています。この部分を切り欠きして軸受を作ってみたいと思います。

ソリッド編集の差を使います、先に選択するには切り欠かれるモデル、Enterで決定したら、次に切り欠モデルを選択してEnter。

これで軸受モデルに穴が空きました。切り欠きに使用した円柱は消滅します。

次に三つのソリッドモデルを結合させて一つにソリッドモデルにします、ソリッド編集の和を使います。選択してEnter。

これで軸受モデルの完成です、続いてこのモデルから2D図面の三面図を作ります。