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機械設計歴20年以上のT.surfと言います。
今回は以下に関する記事です。
【機械設計のCAD】
3DCADの導入のための基礎知識
と、おススメ3DCAD
⇩本記事は以下の方にオススメです⇩
検討している企業
3DCADを導入したいけど・・
⇩本記事を読むと以下が わかります⇩
3DCADの導入を検討
している企業様向けに、
3DCADの基礎知識と
管理人がおススメする
CADを紹介します。
①結論
管理人が機械設計に最適だと思うCADは
ノンヒストリーCADです。
大きな主な理由は、
- トップダウン設計がやりやすい
- 自由度が高く設計者がやりたいことができる
というまさに機械設計者のためのCADです。
代表例は富士通のICADです。
3DCAD導入のおける選定の注意ポイントは以下です。
- トップダウン設計がやりやすいこと
- 2Dでしかできない各検討がやりやすこと
ヒストリーCADによるパラメトリック設計は
一見すると、凄い技術のように見ますが
騙されてはいけません。
パラメトリック設計は、
時間ばかり掛かる割に後が大変になります。
3DCADは3DCADであることが目的ではなく
設計のためのツールです。
優秀なツールというのは
- シンプルであること
- 自由度が高いこと
上記でなくてはいけません。
パラメトリック設計による
見た目の派手さに騙されないようにしましょう。
②3DCAD選定基準 設計手法と2D機能から考える
設計手法から考える
3DCADによる設計手法は
以下の記事を御参照願います。
3DCADの導入にあたり、特に注意する点として
上記記事で強く推奨している
トップダウン設計がやりやすいCADかどうかです。
『トップダウン設計ができるかどうか？』
ではありません。
『トップダウン設計がやりやすいかどうか？』です。
トップダウン設計がやりやすいのは、
ノンヒストリーCADです。
2D機能から考える
3DCADの導入にあたり、特に注意する
もう一つの点として
2D機能が
通常の2DCADのように充実しているかどうかです。
2Dって2D図面作図だけじゃないですよね。
先ほどのトップダウン設計にしても
自由度の高い充実した2D機能が必要ですし、
2D機能に制限があったら、以下が困ります。
- 2Dでしかできない検討
例えばタイムチャート - 2Dでしかできない組図
例えばエア配管系統図
管理人は さすがに遠い将来的に2Dの製作図面は
無くなると思います。
ですが例え3DCADの時代になったとしても
決して2D機能が必要なくなることはありません。
③3DCADの種類
3DCADには以下の種類があります。
- ヒストリーCAD
- ノンヒストリーCAD
―ヒストリーCADとはー
いわゆるパラメトリック設計ができ
部品の拘束条件を変更するだけで、
最終的に組立図に反映されます。
一見 次世代チックで最新のCADに見えますが・・・
- パラメトリック設計自体の有効性が問わる
- パラメトリック設計に拘り過ぎて自由度がない
- トップダウン設計が非常にやりづらい
CADによってはトップダウン設計が不可能であること
もあります。
―ノンヒストリーCADとはー
非常に自由度が高く、設計者がやりたい作業を
高水準で、なんなくこなせます。
この自由度の高さを知ってしまうと
パラメトリック設計が邪魔と感じてきます。
その自由度の高さから
トップダウン設計が非常に
やりやすいです。
④ヒストリーCAD
概要とデメリット
ヒストリーCADは、ソリッドの作成や部品配置に
履歴が残ります。
なぜ そんな仕様なのか？というと
パラメトリック設計を目的としています。
このパラメトリック設計というのが問題点続出で・・
このパラメトリック設計の基礎知識と
デメリットに関しては以下を御参照ください。
基本的にヒストリーCADで
トップダウン設計はできません。
代表的なCAD
| INVENTOR | |
| SOLIDWORKS | （ﾄｯﾌﾟﾀﾞｳﾝ設計は工夫次第で可） |
―補足：ソリッドワークス―
ソリッドワークスはヒストリーCADですが
工夫と裏技を駆使すればトップダウン設計はできます。
それでも面倒で時間がかかることは変わりませんが・・
以下の記事を御参照願います。
⑤ヒストリーCADの問題点
ヒストリーCADの
根本的な問題
このヒストリー系のCADの最大の問題点は
先述の記事でも解説しているように
パラメトリックそのものの問題が大きいです。
しかし、それ以上に大きいのが
メーカー
3Dがあるから
2Dいらないよね
2Dは時代遅れだよね
というCADメーカーの調査不足による
自分本位の思い込みがシステムの基幹と
なっていることです。
3D上の2Dにしろ、図面上の2Dにしろ
くらだらんパラメトリック設計に拘って
形状拘束をするための2D機能となってしまっています。
つまり、2D作図機能に自由度が、
全くと言っていいほどありません。
2D機能に関しては、
仮に3Dから直接部品製作が可能となり
2D図面が必要なくなったとしても
2D機能は絶対に必要です。
そもそも論ですが
- 3D設計がメインとなる
- 2D機能が必要ない
上記は、まったく別次元の話です。
CADメーカー自体が上記を理解できていない
ということが、不思議というか哀れです。
ヒストリー系CAD
最近の動向
管理人が昔見た初期のヒストリー系CADは
パラメトリック設計と3DCADであること
への拘りすぎによる典型的な以下
- 2D機能の大幅な制限
- トップダウン設計がやりづらい
という、
3Dありきな ガチガチの自由度がないものでした。
しかし、パラメトリックに拘るあまり
設計にとって何が大切なのか見失ってはいけません。
ガチガチに固められて自由度が消失すると
CADメーカーが設計手法を決定することになります。
そんなことが、あっていいはずありません。
実際の設計者から相当な苦情があったのでしょう。
最近では幾分かトップダウン設計がしやすいように
アップデートされているようですが・・・
もともと、
ヒストリーとトップダウン設計は相性が悪いです。
なぜなら、2Dレイアウトの時点で以下が決定します。
- 部品の詳細形状
- 装置全体に対する部品の絶対位置
なので、形状の拘束だとか
位置拘束だとか必要ないのです。
ヒストリー系CADにむりやりトップダウン設計を
組み入れても、使いづらい事に変更はありません。
何と言っても2D作図機能が拘束系の2Dのため
トップダウン設計のための2Dレイアウトが
やりづらいです。
ここで特に注意して欲しいのが
ヒストリーCADメーカーに
『トップダウン設計ができるかどうか？』
を聞くと以下の回答が来ます。
メーカー
トップダウン設計？
できますよ
それはそうでしょう。
先述のとおり、トップダウン設計が（かろうじて）
できるようにアップデートされているからです。
しかし、これも先述のとおり、
トップダウン設計とパラメトリック設計は相性が悪い上に
2D機能が拘束系の2Dなので、
トップダウン設計がやりづらいです。
冒頭で、
『トップダウン設計ができるかどうか？』
ではありません。
『トップダウン設計がやりやすいかどうか？』です。
と言ったのはこれが理由です。
何度でもいいますが、
トップダウン設計がやりやすいのは、
ノンヒストリーCADです。
⑥ノンヒストリーCAD
概要
シンプル IS ベストと言う言葉が
そのままあてはまるCADです。
シンプルさは、そのまま自由度につながります。
パラメトリックなんてなくていいんです。
意味がありません。
CADの自由度は、
そのままトップダウン設計のしやすさと等価です。
3D上の2Dレイアウトが自由にでき
そこから3D形状を作成可能
しかも、元の2Dレイアウト断面と3D形状が
リンクしていないため自由に形状編集が可能
その上、通常の2D機能も充実しており・・・
もう、やれることを阻害するものは
何一つありません。
代表的なCAD
| ICAD | |
| FUSION360 | （設定によりノンヒストリ化が可） |
特にICADは超絶におススメするCADです。
3DCADとしての
- 自由度の高さ
- 設計しやすさ
- 使いやすさ
上記は言うまでもありません。
上記３拍子に加え
はっきり言いますが2DCADとして使っても
そこらの2DCAD以上のポテンシャルを秘めています。
⑦まとめ
機械設計において管理人がおススメのCADは
富士通のICADです。
理由は
- ノンヒストリーであること
- 自由度が高くトップダウン設計が可
- その他 2D機能が充実している
3DCADの導入を検討されている企業様においては
パラメトリック設計の派手さに
惑わされないように
強く注意を喚起します。
設計者にとって何が重要なのか？
これを最重要項目として、CADの御選定を願いたいです。
ヒストリー系のCAD（パラメトリック設計）の
デメリットを表記します。
- ヒストリー系のCADは自由度がない
- トップダウン設計がやりづらい
- 社内運用に非常に困ってしまう
- 拘束のせいでとんでもないことになる場合もあり
- 2Dの重要性がまるでわかっていない
本記事は以上です。
最後までお読みいただきありがとうございます。
