tsurfの機械設計研究室

サーボモーターやエアシリンダの選定計算なども扱っている技術ブログです

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【機械設計の3DCAD】ヒストリーCADをおススメできない理由:使いづらい2D機能編

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3DCAD】
ヒストリーCAD
をおススメできない理由
使いづらい2D機能編

 

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管理人T.surf

3DCADを御検討の
企業様に向けて
ヒストリー系CADを
選んではいけない
理由を説明します。

本記事は以下の記事の補足解説記事です。

 

 

①概要

通常どの3DCADも部品の3Dデータ(以後ソリッド)を
作成するために 3D上の平面上に2D作図ができます。

 

管理人が強く推奨する
ノンヒストリー系のCAD 例えばICADでは

  • 3D平面上の2D作図機能
  • 2D図面の2D作図機能

どちらの2D機能にしろ
通常の2DCADのような自由度の高いもので
機械設計者の立場にたった非常に扱いやすいものです。

これがあるからこそICADのようなノンヒストリーCADは

  • トップダウン設計の2Dレイアウト(3D)
  • 各種2Dでなければできない検討(3D)
  • タイムチャートの検討
  • エア配管系統図(2D)
  • 図面である組図や加工図面(2D)

など幅広い作業が高水準でこなせます。

 

しかし、
ヒストリー系CADの2D機能は通常の2DCADでは
ありません。

パラメトリック設計を成り立たせるための
ソリッドとリンクを持った拘束系の2D機能です。

簡単に説明すると 
だいたいの形を書いて寸法拘束や幾何拘束で詳細の形を
作っていきます。

 

以後 ヒストリー系CADにおける
3D上の平面における2D作業をスケッチ
スケッチでの2D機能を拘束系の2D
と呼びます。

 

そして、

  • 拘束系の2Dとはどうったものか
  • 拘束系の2Dの使いづらさ

を事項以降で解説します。

 

 

②スケッチによる拘束系の2Dとは

ヒストリー系CADの3D上の2D平面の2Dは
通常の2DCADのような オフセット等がありません。

あくまで寸法拘束や幾何拘束で
形をつくります。

 

例えば 以下のような断面を作成したいとします。

 

まず 3D上の平面にスケッチを開きます。

拘束系の2Dの場合、
オフセットなどがありませんので、まずは適当に書きます。
こんな感じでしょうか。

これを、垂直拘束や直交拘束などの幾何拘束をつけて
以下のように、ある程度形を整えます。 
幾何拘束をつけると線要素が拘束通りになります。

そして、寸法拘束を入れてきます。
この時点では適当に書いているので寸法自体は
以下のようになります。

しかし、
この寸法値を変更することにより
形状も追従します。

寸法拘束の寸法値変更により、目的の形を作成します。

勘のいい方ならお気づきでしょう。
ソリッドは断面の押し出しや回転などによって作成されます。

ヒストリー系CADでは、
ソリッドとスケッチがリンクしていますので、
寸法値を以下に変更すると・・・


ソリッドに反映されます。


場合によっては、
組立データの位置拘束により位置も変更されます。


この寸法拘束の数値変更による
組立データーまでの反映こそが
ヒストリー系CADのパラメトリック設計
となります。

要は設計変更が楽になるというコンセプトであり、
一見最新鋭っぽく見えますが、騙されてはいけません。

パラメトリック設計は
時間が掛かる上に設計変更が楽になんてなりません。
場合によっては、拘束を全て消さなくていけなくなります。

 

 

③拘束系の2Dはパラメトリック設計のためだけのもの

この拘束系の2Dは、
あくまでパラメトリック設計を想定したものです。

なぜなら、ヒストリー系CADメーカーによる

CADメーカー

3Dがあるから
2D機能いらないだろ

という自分本位のコンセプトだからです。

 

なので、
2Dレイアウトによるトップダウン設計を想定していません。

 

実際 初期のヒストリーCADは、
トップダウン設計のための2Dレイアウトが不可能でした。

というのも
アセンブリファイルでのスケッチ機能がなく、
部品ファイルにのみにスケッチ機能が存在していました。

 

しかし、
機械設計者から相当な苦情があったのでしょう。

最近のヒストリー系のCADも、
かろうじて2Dレイアウトによるトップダウン設計が
できるようになりました。

つまり、
アセンブリファイルでのスケッチが可能となったのです。
ですが・・・

 

 

④結論:使いづらい拘束系の2D

前項にて

一部のヒストリー系のCADは、かろうじて
2Dレイアウトによるトップダウン設計ができる

と言いました。

しかし、先述のとおり
アセンブリでのスケッチも拘束系の2Dのままなので
できないことはないという程度です。

なぜなら、
この拘束系の2Dのおかげで2Dレイアウトが
やりづらいったらありゃしない

 

何せ拘束が邪魔をして自由な2D操作ができないのです。

 

機械設計者

どの要素に
どんな拘束掛けているか
なんて覚えてねーよ・・

なぜ そんなことで苦労しなくては
いけないのでしょうか?

 

 

⑤ユーザーの事を考えていないヒストリーCADのCADメーカー

一億歩譲って、
そのような拘束系の2D機能を認めるとします。

しかし、ソリッドを作成する時限定にして
通常の2D機能も併存してくれればいいものを、
この拘束系の2Dのみです。

 

なぜなら、
ヒストリー系CADのシステムの根幹思想は
先述のとおりCADメーカーによる

CADメーカー

3Dがあるから
2D機能いらないだろ

という機械設計の実務を無視した
自分本意な考えだからです。

 

彼らは

  • 3D設計がメインとなる
  • 2D機能が必要かどうか

上記は
別次元の話なのですが、それを理解していません。

 

3Dがメインになるからこそ
サポート機能としての2D機能の充実化が
不可欠なのですが‥。

 

 

⑥拘束系の2D その他の使い勝手の悪さ

現在では 3D設計と2D設計が混在している過渡期であり、
当然 2DCADでの組図を使い3D設計をする場合も
普通にありえます。


この場合、
周辺部品の二点鎖線の断面を3D上の平面に投影して 
干渉を見ながら目当ての機構を3Dで設計することになります。

しかし、
恐ろしいことに拘束系の2Dで上記を行おうとすると、
組図断面を3D上の平面に投影するのに恐ろしく時間が掛かります。

 

何故なら 先ほども申し上げたとおり、
拘束系の2Dは、検討のための2Dではないからです。

拘束系の2Dは、パラメトリック設計のための2Dなので
どうやら組図の複雑な線をソリッド展開領域として、
計算しなおしているようなのです。

重いデータの場合は、30分とか普通に掛かります。

 

CADメーカーが自分本位でCADシステムを構築すると、
実際の機械設計実務に支障をきたす
という好例でもあります。

 

 

⑦とどめ:2D図面での2D作図機能も‥

ヒストリー系CADの2D図面作図機能における2D機能は、
3Dありきのものです。
通常の2DCADのような自由度はありません。

 

なぜなら、さんざん申し上げているように

CADメーカー

3Dがあるから
2D機能いらないだろ

というCADメーカーの自分本意の考えだからです。

 

具体的には、補助線はもちろんのこと
通常の2D作図ですら例の拘束系の2Dなのです。

 

なので、
お客様に提出する2Dレイアウトによる仕様図すら
作成困難ですし、

  • タイムチャート
  • エア配管系統図

上記も作成できません。

タイムチャートなど2Dでしかできない検討も
できないことも付け加えておきます。

 

 

 

⑧ヒストリーCADをおススメできない理由 まとめ

3DCADの導入を御検討している企業様向けに
ヒストリーCADをおススメしない理由の記事を
まとめました。

 

 

⑨まとめ

ヒストリー系のCADにおける2D機能は

  • パラメトリック設計のため
  • 自由度の高さがない

という、非常に実際の機械設計において非常に
物足りない内容となっています。

3DCADを御検討している企業様においては、
ヒストリー系CADの持つ
パラメトリック設計の見た目のダイナミックさ
に惑わされないように強く注意喚起します。

 

実際の機械設計は
3Dがメインになる=2D機能が必要じゃない

ではなく
3Dがメインだからこそ自由度の高い
2D機能が必要
ということなのです。

なので、下手をすると
別に2DCADが必要となって
しまいます。


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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