サーフェスのモデリング(フィル・サーフェス) ド素人の3D−CAD(3次元CAD)設計

サーフェスのモデリング(フィル・サーフェス)

球状の表面のサーフェス形状を、3D-CADを使ってモデリングする。以前は「サーフェス・ロフト」にてモデリングしたが、今回は別の方法「フィル・サーフェス」でモデリングする。

2次元図面で表すと下図のような形状。
今回もモデリングに使用するのは3D-CADはSolidWorks 2005 SP4.0です。


サーフェスCAD図面


SolidWorks 2005を立ち上げて新規ドキュメント「部品」を開きます。


3DCAD SolidWorks部品


作るモデルは2次元図面を参考に、外形となる線を描いていく。
3D-CAD(SolidWorks 2005)でも、2次元図面あわせて正面に図を描く。
今回は正面図からスケッチする。(スケッチ1)


3DCADサーフェススケッチ


2次元図面の右側面図を描く。3D-CAD(SolidWorks 2005)でも右側面にスケッチする。(スケッチ2)


3DCADサーフェススケッチ


2次元図面を平面図に描く。同様に3D-CAD(SolidWorks 2005)でも平面上にスケッチをする。(スケッチ3)


3DCADサーフェススケッチ


これで、2次元図面を3次元データの元となるスケッチが完了した。ここまでは、前回の「サーフェス・ロフト」にてモデリングと同じ。
出来上がったスケッチは下の図のようになる。


3DCADスケッチ


次に、先程、描いた平面図から「エンティティ変換」を利用して半分の形状をスケッチする。必要なスケッチで中心線から、はみ出した部分は「エンティティのトリム」で切り取ってしまいます。(スケッチ4)


スケッチ半円平面図solidworks


正面図の円弧も同様に、半分のスケッチを描きます。(スケッチ5)


スケッチ円弧正面図solidworks


下書きとなった「スケッチ1」と「スケッチ3」は必要ないので「フィチャー・ツリー」の該当スケッチ名の上で右クリックから「非表示」にします。


スケッチ非表示solidworks


ここまでで、3Dモデルの元となる3次元のスケッチとなる。


3Dスケッチ Solidworks


ここがポイントとなるが、先程の「スケッチ2」から「サーフェス-押し出し」を実行する。押し出す長さは、形状を構成するものではないので任意でよい。


Surface-Extrude_solidworks.JPG


サーフェスを押し出すとこんな感じになる。


サーフェス押し出し Solidworks


次に「フィル・サーフェス」を行う。パッチ領域に先程の「押し出しサーフェス」のエッジと平面図の半円(スケッチ4)を選択する。


Surface-Fill_solidworks.JPG


「フィル・サーフェス」で「カーブ拘束」で正面図の円弧(スケッチ5)を指定してサーフェスの形状を整える。


Surface-Fill02_solidworks.JPG


「フィル・サーフェス」を行った状態が次のような形になる。


フィルサーフェス Solidworks


右側面を対称に「ミラー」を行う。
ミラー面/平面に「右側面」を選択し、ミラーコピーするボディーに「フィル・サーフェス」を指定する。ここで「サーフェスの編み合わせ」にチェックを入れておく。


Mirror01_solidworks.JPG


形状をミラーした状態は、こんな感じ。だいぶ完成の形状が見えてきた。余計な線(形状)があるが、ひとまず後回しにする。


ミラー Solidworks


形状をひっくり返して下から覗くとつぎのような状態。


ひっくり返す solidworks


ここで、「平坦なサーフェス」で面を張る。


Surface-Plane01_solidworks.JPG


面を張った状態が次の図。


平坦なサーフェス solidworks


次に「編み合わせサーフェス」で面を編み合わせ(押し出しサーフェスで作った形状は編み合わせしない。)。その際に中が空洞の張りぼてからソリッドに変更する。「ソリッド形状」にチェックを入れること。


Surface-Knite01_solidworks.JPG


編み合わせた状態が次の図。形状的には何も変わっていないが、フィチャーツリーの部分に「ソリッドボディー」のフォルダが追加されている。


編み合わせサーフェス solidworks


次に、フィチャーツリーのところにある「サーフェスボディー」フォルダを開いて「サーフェス」の上で右クリックし、「ボディ削除」を選択。


ボディ削除 solidworks


削除するサーフェスを選択する。形状を構成していないフィルサーフェスを選択してボディー(サーフェス)削除する。


Body-delete02_solidworks.JPG


これで、最終的な3Dデータの完成。


サーフェスモデリング solidworks


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