tsurfの機械設計研究室

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【3次元CAD】FUSION360の概念(INVENTERとの違い)

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

【3次元CAD】FUSION360の概念(INVENTERとの違い)

 

⇩本記事は機械設計経験者の方で以下の方にオススメです⇩

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とある
機械設計者

「FUSION360って安くね?」
「INVENTORから変えようかな?」
「FUSION360の概念を知りたい」

 

⇩本記事を読むと以下が わかります⇩

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管理人TSURF

FUSION360の概念を
わかりやすく説明します
INVENTORとは別物です

いろいろな操作は 

FUSION360を動かせる新しいパソコンを購入した時に

画像付きで解説します

 

 

①結論 FUSION360の概念

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FUSION360 トップダウン設計に特化
INVENTOR ボトムアップ設計に特化

 

FUSION360は確かに 現時点では安いです

しかし FUSION360の安さにつられて

INVENTORから乗り換えようとしている場合 注意が必要です

 

操作が多少似ているところがありますが

概念的な考えが違い 全くの別物と言っていいCADです

 

INVENTORのように使うこともできますが

それではFUSION360のメリットであるトップダウン設計を最大限に活かせません

 

では

●トップダウン設計とは何か?

●トップダウン設計の何がいいのか?

●なぜFUSION360ではトップダウン設計ができるのか?

●INVENTORと何が違うのか?

などを解説しています

 

 

  

②トップダウン設計とボトムアップ設計の違いと比較

概要

●トップダウン設計

まずは 3次元のアセンブリから検討 作成する

      ⇩    

3次元アセンブリの検討の中で部品の形状を検討

 

●ボトムアップ設計

まずは 部品を設計し部品ファイルを作成

       ⇩    ⇩

部品ファイルを集めて アッセンブリにする

 

比較 どちらがやりやすいのか

トップダウン設計とボトムアップ設計

どちらのほうが 設計がやりやすいのか?と聞かれれば 結論は以下です

どう考えても トップダウン設計です

 

理由は

ある機構のアッセンブリは部品一つ一つから成り立っていますが 

部品一つ一つの形状は 全体との兼ね合いで決定するからです

 

後述しますが

FUSION360でトップダウン設計をすると パーツファイルが必要なくなります

 

アセンブリを検討していく中で いちいちパーツファイルにアクセスせず

即座に部品を作成 修正できるFUSION360によるトップダウン設計は 

多くの機械設計者の悩みを解決できます

 

 

 

③トップダウン設計とボトムアップ設計の違い詳細解説

FUSION360によるトップダウン設計

3次元CAD上でいきなり アッセンブリを作成できます 

設計手順としては以下となります

 

👉手順1 構想検討 構造検討断面作成

アセンブリのスケッチで2次元での機構全体の構想検討ができますので

構造検討をしがてら 検討断面を作成します

    🔽

👉手順2  ソリッドの作成

スケッチ上の検討断面から ソリッドを作成できます

    🔽

👉手順3  アッセンブリでの3次元検討 及び 設計

手順2の要領で 部品のソリッドを作成していきますが 

この時

スケッチ断面とソリッドに リンク関係をつけないこともできます 

部品同士の配置の位置関係に 拘束をつけないこともできます

 

また検討においても パーツファイルがないので 

アセンブリ上でソリッドを素早く修正します

    🔽

👉手順4 作成した3次元形状の部品定義

作成したソリッドに コンポーネントと呼ばれる 定義をします

これで 部品として定義されます

なお このコンポーネントには 複数のソリッドを詰めることができます

目的としては サブASSY や 溶接部品などです  

    🔽

👉手順5 図面展開

 

 

 

 

 

INVENTORによるボトムアップ設計

手順1 AUTOCAD等の2次元CADで構想設計 構造設計

INVENTORのスケッチは

FUSION360のように アセンブリで持つことができません

 

また 2次元図面機能も 3次元ありきの機能になっていますので

2次元で構想検討や 構造検討をしようと思ったら

他の2次元CADでやるしかありません

    🔽

手順2 パーツファイル作成

2次元CADによる 構想設計図や構造設計から 部品を作成します

そのために まずは パーツファイルと呼ばれる部品ファイルをおこします

    🔽

手順3 部品のソリッド作成

部品ファイルの中で

スケッチと呼ばれる 3次元上の2次元平面に

求めるソリッドを作成するための断面を作成します

 

その断面からソリッドを作成していきます

この時 作成に使用したスケッチ上の断面形状と 3次元形状はリンクしています

    🔽

手順4 部品を集めて アッセンブリ

この時に 以下のような拘束をつけることができます

部品同士の面の接触拘束

部品同士のタップ穴とボルト通し穴の一致拘束

    🔽

手順5 アセンブリを確認 不具合があれば ソリッドの修正

この時 ソリッドの修正の際は 

対象ソリッドのパーツファイルにアクセスする必要があります

    🔽

手順6 図面展開

 

 

 

 

比較解説

FUSION360は スケッチの自由度があります

<補足 スケッチの拘束>

スケッチで2次元を書く際にスケッチ上の2次元 拘束がつきます 

というか AUTODESK社製の3次元CADにおいて

3次元上の2次元平面に書く2次元は 拘束で絵を繋げていきます

 

この辺り FUSION360を動かせるパソコンを購入した際に画像付きで解説します

 

 

このスケッチの自由度とパーツファイルの有り無しの差が

トップダウン設計とボトムアップ設計を分けている要因であると考えます

 

次の章で この辺りを深掘り解説し

スケッチの自由度とパーツファイルの有り無しの差が

トップダウン設計 ボトムアップ設計を分けるのかを 解説します

 

④INVENTORの特徴

前置き

FUSION360でトップダウン設計ができる理由を

INVENTORの違いと比較して解説します

そのために INVENTORが 拘束によって 何がしたいのかを解説します

 

INVENTORがやりたいこと((パラメトリック設計)

結論としては

設計変更や修正をパラメーターで行うというものです

 

INVENTORは 以下の拘束があります

拘束をしている   拘束をされている
寸法拘束 スケッチの断面形状
スケッチの断面形状 ソリッドの形状
設置拘束 アッセンブリでの部品同士の位置関係

 

つまり 部品の設計変更をする際

修正対象ソリッドの作成の元となったスケッチの寸法拘束を変更するだけで

以下のように 最終的にアッセンブリも修正されるようになります

 

修正対象ソリッド作成の元となった スケッチの寸法拘束を変更

  ⇩ 

ソリッド形状変更

  ⇩

設置拘束に基づき アッセンブリも変更される

 

 

このように 数値によって 形状や部品同士の位置関係を

後から簡単に変更できるようにする3次元CADの機能のことを

パラメトリック設計 と言います

 

 

パラメトリック設計のための特徴

 INVENTORは このパラメトリック設計のために 以下の特徴があり

これが ボトムアップ設計に特化させています

 

特徴1 スケッチの断面形状を変更すると ソリッドも変更される

パラメトリック設計が目的のため 

スケッチとソリッドはリンクをしています

 

特徴2 スケッチはパラメトリック設計のためのもの

スケッチという3次元空間の任意の2次元平面に設置できる

2次元平面は 構想検討や 構造検討のためのものではなく

パラメトリック設計のためのものです

 

特徴3 スケッチはパーツファイルで持つことになる

パラメトリック設計のためのものなので スケッチは

アセンブリではなく パーツファイルで持つことになります

 

 

 

⑤FUSION360の特徴とトップダウン設計

 

特徴1 スケッチはアセンブリで持つことができる

FUSION360はパーツファイルを必要としていないからです

 

特徴2 スケッチで2次元上の構造や構想を検討できる

このスケッチは 全体の構想断面 構造断面を作成しながら

検討もできます

 

当然 何度も先述している通り この構想断面や構造断面から

引き延ばして ソリッドを作成することができます

 

特徴4 パーツファイルを必要としない

またパーツファイルで 部品の形状を管理する必要がないのです

つまり設計者は パーツファイルを作成することなく ソリッドを作成でき

パーツファイルにアクセスしなくても ソリッドの形状変更が可能なのです

 

 

⑥トップダウン設計についてのまとめ

FUSION360の特徴まとめ

まず FUSION360の特徴をINVENTORと比較してまとめ解説します

FUSION360はINVENTORと比較して 

スケッチとソリッドに関する以下の大きな特徴があります

 

FUSION360の主な特徴 4選

特徴1 スケッチはアセンブリで持つことができる

特徴2 スケッチで2次元上の構造や構想を検討できる

特徴3 パーツファイルを必ずしも必要としない

 

この上記特徴が トップダウン設計をやるにあたって

とにかく 最強で 機械設計者の悩みを解決してくれます

 

 

トップダウン設計まとめ

FUSION360はアセンブリで スケッチを持つことができます

そこで スケッチによる 2次元レベルでの構想検討や 構造検討がきます

    ⇩       ⇩

そのスケッチ上の構想検討断面や構造検討断面から

断面を引き延ばして ソリッドを作成していきます

   ⇩       ⇩

アセンブリとして全体の兼ね合いから 部品ソリッドを修正変更します

パーツファイルを持たないことから 

素早くソリッドを作成でき 修正もできます

 

 

⇩ FUSION360です ⇩

Autodesk(オートデスク)

 

 

本記事は以上です

最後までお読み頂きありがとうございます