tsurfの機械設計研究室

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2次元CADの概念 コピーとオフセットの違い

本ブログの御訪問ありがとうございます

機械設計歴20年以上のtsurfと言います

 

今回は以下に関する記事です

2次元CADの概念 移動とオフセットの違い

 

  

⇩本記事は機械設計初心者の方で以下の方にオススメです⇩

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とある
初心者機械設計者

2DCADのコピーとオフセットの
違いが わからないよ

 

 

 

⇩本記事を読むと以下が わかります⇩

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管理人TSURF

コピーと オフセットの違い 及び
使い分けをわかりやすく説明します

 

 

 

①結論

f:id:tsurf:20210522210929p:plain

コピーとオフセットは 

特に水平線と垂直線には 結果だけ見れば 似ていますが

全く異なったものです

 

コピー

詳しくは後述しますが

ある図形を指定方向に 入力した数値分動かして複製するというものです

指定できる方向に制限はありません

 

オフセット

詳しくは後述しますが

図形のある点における法線方向に 

入力した数値分の複製された点の集まりの図形を作成します

 

従って 指定できる方向は1つのみです

 

②コピー

コピーの特徴 

指定した方向に指定した数値分離れた場所に元図の複製を作成する

 

例えば 

以下の図形(元図)を矢印1方向に3mmコピーしましょう

f:id:tsurf:20220218092212p:plain

すると 以下のようになります

f:id:tsurf:20220218102835p:plain

この時 3mmという寸法がでるのは 矢印1であるコピーを指定した方向です

例えば 上図のような 矢印2の方向では当然3mmという数値は出ません

 

 

コピーではNGの例

以下のような 30°の斜め線があります

それに対して3mmの板厚の線を引こうと思います

f:id:tsurf:20220218104139p:plain

 

しかし 以下のように矢印1のようなコピーをしてしまうと 

板厚寸法である矢印2は 1.5mm(3平方の定理)となってしまいます

f:id:tsurf:20220218104615p:plain

このように 法線方向にコピーをしたい場合は

コピーではなく 次章で解説するオフセットを使用します

 

 

③オフセットの特徴

オフセットの概要

元図のある点に対して法線方向に指定した数値分 複製された点の集合図を作成

 

詳しくは後述しますが 

コピーの方向が法線方向と限定されます

従って 板の肉付けや クリアランスの線を簡単に作成できます

 

具体的に線と円で解説します

 

 

 

直線をオフセットする場合

まず 以下の線に対して解説します

線を点の集合体と考えます

f:id:tsurf:20220218105610p:plain

 

すると この点の法線は以下となります

(※法線とは垂直に交わる線のこと)

オフセットは この法線方向の数値を指定します

f:id:tsurf:20220218110326p:plain

 

では ある図形のオフセット3mmとは どういう意味でしょうか?

 

つまり 元図上の ある点を法線方向に3mmコピーした点を作成し 

その集合体の図形を作成します

以下の図となります

 

f:id:tsurf:20220218110825p:plain

 

上記の例だと 確かにコピーとの違いが希薄です

では 30°傾けた線ではどうなるでしょうか?

法線は 以下となります

f:id:tsurf:20220218160243p:plain

 

では この線を 3mmオフセットしてみましょう

結果は 以下の図となります

f:id:tsurf:20220218160605p:plain

 

 

円や曲線をオフセットする場合

では 円や曲線ではどうなるでしょうか?

 

半径5の円で解説します

円を点の集合体と考えます

 

すると 法線は 以下となります

この場合の法線は 接線に対して垂直な線となります

f:id:tsurf:20220218161708p:plain



つまり 半径5の円を 3mmオフセットした場合

この点の集合体はつまり 以下となります

f:id:tsurf:20220218162523p:plain

つまり 

半径5mmの円に対して 3mmオフセットをすると

半径8mmの円になるということです

 

 

④オフセットの応用

板の肉付け

上記の性質を応用して 板金などの断面を楽に製作します

板外の板外形状を以下のように想定します

曲げRは 板外にて R6としましょう

f:id:tsurf:20220218175326p:plain

 

これに対して 板厚3mmの肉付けをします

すると 以下となります

この時 曲げR6の板内Rは R3となってくれています

これで 板金形状が容易に作成可能です

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クリアランス確保領域

以下のパイプ断面を想定します

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このパイプに対して 周囲3mmのクリアランスを確保したいと思います

この場合 3mmクリアランス確保のラインはオフセットで簡単に作成できます

Φ10の外径円を 3mmオフセットします

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つまり このパイプに対して 3mmクリアランスを確保させたいのであれば

この Φ16の円の内側には 他部品の形状を入れないことです

 

 

⑤まとめ

  • コピーは指定した方向に 数値分移動した先に 同じ図形を作成する
  • コピーは 方向指定に制限がない
  • オフセットは 法線方向にコピー形状を作成する
  • オフセットは コピー方向が 法線方向のみに限定される
  • 円や曲線のオフセットは 法線方向なので形状が変わる
  • オフセットは 板金部品の板厚作成や クリアランス確保の領域作成に使われる

 

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

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