３次元ＣＡＤ利用技術者試験取得への道

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3次元CAD利用技術者試験申込開始

2008年10月 1日

3次元CAD利用技術者試験申込が9月3日(水)から始まりました。

CSAJから申込が出来ます。

私は、3D-CADを持ち込みで受験します。1級、2級を併願します。

金額は、20,000円でした。ちょっと高め？

結構人数が埋まってました。

締め切りは、10月21日(火)なので、受験される方はお早めに申込をしてください。

３次元ＣＡＤで用いられる属性情報

2008年7月 7日

属性とは、図面やモデルに持たせる、その性質や特徴などの情報のことです。

以下に、３次元ＣＡＤで使用されている属性情報の一例を示します。

●モデル情報・・・色、材料、体積、重心、密度、寸法、断面形状、作成日時、作成者、更新日

●設計意図・・・コメント、付記、コスト試算、材料設定の背景、寸法決定の背景

●製造情報・・・寸法公差、注記、表面粗さ、仕上げ精度、加工指示、基準寸法

●アセンブリ情報・・・構成部品数、組立順序

[公式ガイドブック引用]

TOPsolidでは、要素の属性を確認するために、[解析]-[要素]のコマンドを使います。

要素属性としては、以下のものがあります。

レイヤー、色、材質、透明度、ハッチング、比重、質量、体積、面積、重心などです。

他には、主慣性モーメントや断面二次モーメント、主断面二次モーメントなどがあります。

プロパティ定義では、名称、指示、メーカ、工程などの属性も定義できます。

曲面の作成ルールド

2008年7月 5日

ルールドとは、２つの曲線の線上点同士を対応付け、それらの点同士を線分で結び、曲面を作成します。

ルールド

プロファイルに閉曲線を用いた場合、閉曲線の原点によっては、ルールド形状が下記のようにねじれてしまうことがあります。

その場合には、２つの曲線の原点を合わせてあげることです。

ルールドねじれ

新・３次元ＣＡＤ利用技術者試験準１級・１級サンプル問題の問５

2008年7月 3日

準１級・１級のサンプル問題の問５のモデリングをすると以下のようになりました。

問５モデリング

モデリングは、すこし苦労しました。

ブーリアン演算の差を駆使してモデリングしました。

もっと簡単な方法があるんだろうけど・・・

TOPsolidには、レイヤーが1000あるので便利です。

新・３次元ＣＡＤ利用技術者試験準１級・１級サンプル問題の問４

2008年7月 2日

準１級・１級のサンプル問題の問４のモデリングをすると以下のようになりました。

問４モデリング

モデルはとても簡単で、モデリング目標時間２０分ですが、５分で出来ました。

やはり、TOPsolidで描くと早いですね(^_^)

設問１の塗りつぶし部分の表面積は、[解析]-[面積]コマンドで選択アイコンを使うと簡単に合計の値を示してくれます。

描き方としては、ＸＹ平面にプロファイルを作り、平行掃引でベースを作りました。そして、ボス、ポケットで他の部分を作りました。最後にフィレット部分をつけました。

描き方はいろいろあると思うのですが、座標系を間違えないように気をつけることが重要です。座標系を間違えると設問２の重心点が変わってきてしまいます。

新・３次元ＣＡＤ利用技術者試験準１級・１級サンプル問題の問３

2008年7月 1日

準１級・１級のサンプル問題の問３のモデリングをすると以下のようになりました。

問３モデリング

個々の部品は以下のようになります。

問３モデリング部品

TOPsolidには、アセンブリのコマンドもありますが、時間を短縮するために、１ファイルで４つの部品を描いてしまいました。

TOPsolidの便利なところは、１ファイル複数部品が扱えることです。また、レイヤーも１０００個も使えるので使い勝手が良いです。

４つの部品はそれほど難しくなく、簡単に描くことができました。

組み立てするときに、[形状]-[他の形状フィーチャ]-[移動]のコマンドを使いました。

アセンブリの体積は、[解析]-[体積]コマンドで、４部品を選択するだけで求めることが出来ます。

重心座標も、[ツール]-[ポイント]-[重心点]コマンドで、４部品を選択し、アセンブリの重心点を作成し、[解析]-[座標]コマンドで求めることが出来ます。

３次元ＣＡＤ利用技術者試験のときには、４つのファイルを作成し、アセンブリしないといけないのかわからないのでそこらへを調べたいと思っています。

新・３次元ＣＡＤ利用技術者試験準１級・１級サンプル問題の問２

2008年6月29日

準１級・１級のサンプル問題の問２のモデリングをすると以下のようになりました。

問２モデリング

図面を見たとき、正直斜めの切り込み部分がイメージできませんでした。

初めに、ベースの立方体を描き、次に三角形部分を描き、そしてＣ面を取り・・・

５分ぐらいイメージしたのですが出来ませんでした。

とりあえず、見たとおりに頂点を結ぶ線を引き、そこに面を張ってみたら出来ちゃいました。

これだから３次元ＣＡＤは便利です！

設問は問１と同じコマンドを使い簡単に求めることが出来ました。

２つの面の表面積の値の計算も、選択コマンドで２つの面を選ぶだけで簡単に合計を出してくれます。

新・３次元ＣＡＤ利用技術者試験準１級・１級サンプル問題の問１

2008年6月28日

ガイドブックの準１級・１級のサンプル問題の問１のモデリングをすると以下のようになりました。

問１モデリング

３次元ＣＡＤはTOPsolidです。

設問１の表面積を求めるために使ったコマンドは、[解析]-[面積]です。

とても簡単に求めることができます。

設問２の体積値は、[解析]-[体積]のコマンドを使いました。

重心点は、まず[ツール]-[ポイント]-[重心点]でポイントを作り、[解析]-[座標]で求めました。

３次元データの有効活用であるＣＡＥとは

2008年6月24日

ＣＡＥとは、Computer Aided Engineeringの略で、コンピュータを使い解析シミュレーションを行うことで、製品の生産性や品質を向上させることであります。

ＣＡＥは多くの分野で使用されています。

私は、主に金型の構造解析とお客様への製品形状提案の際に使っております。

最近のＣＡＥソフトは、操作性も簡単で誰にでも使うことが出来ますが、ちゃんとした知識を持っていないと、正確な結果が得られません。

メッシュの切り方を一つとっても、精度や計算時間に大きく関係します。

解析結果に関係する要素は、大きく分けると以下のものがあります。

・材料特性

・荷重条件

・拘束条件

・境界条件

・メッシュ分割

などなど・・・

ＣＡＥ作業の流れとしては、以下のようになります。

①プリプロセッサにて、解析に必要な条件を作成する

②ソルバーを実行して、解析を行う

③ポストプロセッサで結果を分析する

解析手法は以下の３つが代表的です。

・有限要素法（FEM：Finite Element Method）

・有限差分法（finite difference method）

・境界要素法（BEM：Boundary element method）

以下は、金型のパンチを解析したものです。

構造解析

３次元データの品質PDQ

2008年6月19日

PDQとは、３次元ＣＡＤのデータ品質のことです。

PDQが悪いと、他の３次元ＣＡＤにデータを渡したときに、正確に表示されなかったりします。

また、ＣＡＭのシステムに渡したときに、ちゃんとパスが作成できなかったり、ＣＡＥではメッシュがうまく切れなくてエラーになってしまったりもします。

３次元ＣＡＤを使い、ものづくりを効率よくしていくには、PDQはとても重要なことです。

形状の品質は、モデリング操作で避けられる問題もあります。

以下に、避けられる場合と、避けられない場合を示します。

●モデリング操作で避けられる問題

・微小なモデリングは避ける

・穴を物体のぎりぎり（接するなど）に開けるような形状は作成しない

・鋭く尖った形状は作成しない

・ブーリアン演算のときに形状をオーバーラップさせて行う（和のときには、食い込ませる）

・線や点で接触するような形状は作成しない

●モデリング操作で避けられない問題

・トレランスの違いによる離れ

・縮退部をもつ形状（フィレット面の３辺で囲まれる部分で、１つの頂点に収束する部分）