課題E

課題E1

E1-1. フォルダ・タブの作成

  1. Onshapeのページを開いてサインインする。
  2. 演習で作成したドキュメントを開く。
  3. (これまでに作ったフォルダに入っている状態の場合は) 家のマークをクリックしてホーム直下に移動する。
  4. 「+」→「フォルダ作成」でEフォルダを作成し、クリックしてその中に入る。
  5. 「+」→「Part Studioを作成」でタブを追加し、その名前を「E1」に変更する。

E1-2. サーフェスの元になるスケッチを描く

  1. Right平面を選んでスケッチ「サーフェスの基準」を開始する。
  2. 視線方向を右側に切り替える。


  3. 円錐体 で図のような放物線を描く。
  4. (端点はどちらも縦軸上、最後の点は横軸上になるようにする)
    (最後の数値は0.5のままにしてEnterキーを押す)
    円錐体 では楕円の一部、放物線、双曲線を描ける。
    最後の数値を0.5未満にすると楕円の一部、0.5にすると放物線、0.5より大きくすると双曲線になる。
    ここでは放物線にしたいので0.5のままにする。
    ちなみに、この課題で最終的に作るのはパラボラアンテナの皿部分で、その内側の面は「放物面」という。
    これは放物線を回転させてできる形。パラボラ (parabola) とは放物線のことを意味する英語。

  5. 対称 で横軸に対して上下の端点に対称の条件をつける。


  6. 寸法 で上下の端点間の距離を450mm、縦軸と右の点との距離を120mmにし、線が黒くなることを確認する。
  7. (「Rho 0.5」の文字はこのあとの作業の邪魔にならないようにドラッグして寄せておく)


  8. 分割 で放物線上の適当な位置に分割点を追加する。
  9. これで放物線が (だいたい) 半分ずつの2本の線に分割される。
    このあと放物線の半分の線だけを回転させて「サーフェス」を作る。
    球を作るのに円ではなく半円を回転させるのと同様に、パラボラの形に必要なスケッチは放物線の半分の形。

  10. 一致 で分割点を横軸と一致させる。
  11. 一致 では点と点、点と線などに「一致」の条件をつけられる。
    課題でよくある「スケッチを描くときにOriginにカーソルを合わせて描き始めるはずだったのに微妙にずれていた」などの原因で線が黒くならなかった場合の解決にも使える。

  12. 作図線 と線 でOriginとさっきの点を結ぶ点線を描き、それが黒くなったことを確認したら緑のチェックマークをクリックする。

E1-3. サーフェスを作る

  1. 視線方向をトリメトリックにする。
  2. 回転 をクリックしてコマンドを開始 (フィーチャー名は「サーフェス作成」) し、設定を「ソリッド」から「サーフェス」に変更する。


  3. 図のようにして放物線の半分の線を回転させた形を作る。
  4. これまで使ってきた「ソリッド」がパーツを作る設定であるのに対して、「サーフェス」の設定にすると厚みのない「サーフェス」ができる。
    サーフェスには厚みがないので、それだけでは3Dプリンタ用のデータにはならない。
    回転 だけでなく 押し出し や スイープ 、 ロフト でも同様にサーフェスを作れる。

  5. Origin~Rightを非表示にし、パーツリストの「サーフェス (1)」を展開して「Surface 1」の名前を「放物面」に変更する。
  6. 「パーツ (0)」となっていることからもわかるように、この時点ではまだパーツは存在しない。

E1-4. サーフェスからパーツを作る

  1. 厚みつけ をクリックしてコマンドを開始 (フィーチャー名は「アンテナ作成」) し、図のように設定を変える。


  2. 図のようにしてパーツを作る。
  3. (サーフェスの奥側 (外側) にパーツを作る。もし手前側にパーツができてしまうようなら、「10mm」の右の をクリックして向きを反転させる)


  4. できたパーツの名前を「アンテナ」に変更し、「放物面」を非表示にする。これで課題E1は完了。
  5. 厚みつけの設定で「ツールを保管する」のチェックを外すと、厚みつけと同時に「放物面」はなくなる。
    E2で「放物面」を使いまわすためにここではあえて残したが、E4などでサーフェスを使ってパーツを作るときは必要に応じてこの項目にチェックを入れるかどうかを決めるとよい。
    実際のパラボラアンテナでは反射された電波が1点に集中するので、そこに電波を受け取るパーツがある。
    手数が多いのでこの課題ではそのパーツの作成は省略するが、電波が集中する位置は下図のようにして調べられる (最後に黒くなった点)。

完成状態

(フィーチャーリスト、パーツリスト、モデルの状態がこれと完全に同じであることを確認する)

課題E2

E2-1. タブの作成

  1. 「+」→「Part Studio を作成」でタブを追加する。
  2. 新しいタブの名前を「E2」に変更する。

E2-2. サーフェスとスケッチを読み込む

  1. 派生 で、E1の「放物面」と「サーフェスの基準」を読み込む (フィーチャー名は「サーフェス・スケッチ読み込み」)。
  2. (「アンテナ」が入らないように、E1を展開して必要なものだけを読み込むことに注意)

E2-3. サーフェスをコピーする

  1. トランスフォーム をクリックしてコマンドを開始 (フィーチャー名は「サーフェス移動」) し、図のように設定を変える。


  2. 図のようにして「放物面」を移動させる。
  3. ここではミスを防ぐためにあらかじめメニューに移動の数値を入れてから動かしたいものを選んだが、E4などでバランスを確認しながら動かしたい場合は、先に動かしたいものを選んでから白い矢印をドラッグして動かすとよい。

  4. 円形パターン をクリックしてコマンドを開始 (フィーチャー名は「サーフェス水平回転コピー」) する。


  5. 図のようにしてサーフェスをコピーして4つにする。
  6. (「パターン軸」を選ぶときは、メニューの右側の のマークをクリックしてからOriginにカーソルを重ね、似たようなマークが表示された状態でクリックする。こうすることで回転の基準としてZ軸が使える)


  7. 円形パターン をクリックしてコマンドを開始 (フィーチャー名は「サーフェス上下コピー」) し、図のように設定を変更する。


  8. 図のようにしてサーフェスをコピーして6つにする (上下のものを作る)。
  9. (コピー元として左側のサーフェスを選ぶ)
    (「パターン軸」を選ぶときは、右ドラッグで視線方向を変え、スケッチの作図線を選ぶ)
    ここでもミスを防ぐためにあらかじめメニューを設定済み状態にしてからコピー元と軸を選んだ。
    そのため「等間隔」「中央揃え」の項目の意味がわかりづらかったかもしれない。
    デフォルトでチェックの入っている「等間隔」は、元の位置から「角度」まで「インスタンス数」の数だけ同じ角度で並べるという意味で、このチェックを外すと「角度」はコピーどうしの角度になる。
    「中央揃え」にチェックを入れると、コピー元から時計回り、反時計回りに同じ数だけコピーされるようになる。
    そのため、上記の設定だと上と下に1つずつコピーができることになる。

  10. Origin~Rightと「サーフェス・スケッチ読み込み」を非表示にする。
  11. (これまで表示されていたスケッチは「サーフェス・スケッチ読み込み」に含まれているので、これも非表示になる)

E2-4. サーフェスで囲まれたパーツを作る

  1. 囲い込み をクリックしてコマンドを開始 (フィーチャー名は「パーツ作成」) する。
  2. (「ツールを保管する」のチェックを外した状態にすることに注意。こうすることでコマンド実行後にサーフェスを消す)


  3. 図のようにしてすべてのサーフェスを選び、それらに囲まれたパーツを作る。


  4. できたパーツの名前を「尖った立方体」に変更する。ここまで出来たら課題E2は完了。

完成状態

(フィーチャーリスト、パーツリスト、モデルの状態がこれと完全に同じであることを確認する)

課題E3

E3-1. タブの作成

  1. 「+」→「Part Studio を作成」でタブを追加する。
  2. 新しいタブの名前を「E3」に変更する。

E3-2. パーツを読み込む

  1. 派生 で、E2の「尖った立方体」を読み込む (フィーチャー名は「尖り立方体読み込み」)。
  2. (E2を展開して「尖った立方体」を読み込むことに注意)

E3-3. 面分割用のサーフェスを作る

  1. 「尖った立方体」を非表示にする。
  2. Top平面を選んでスケッチ「文字「上」の基準」を開始する。
  3. 視線方向を右側に切り替える。


  4. テキスト で図のようにして「上」の文字を描く。
  5. (フォントを「Noto Sans Japanese」にすることで日本語の文字が使えるようになる。ほかにも簡体字、繁体字やハングル用のフォントもある)
    文字の部分を右クリックして「テキストを編集」を選ぶと文字を再編集できる。

  6. 中点 で文字の中心がOriginに一致するようにし、寸法 で文字の横幅を120mmにする。線が黒くなったことを確認したら緑のチェックマークをクリックする。
  7. (縦横の比が決まっているので、横か縦のどちらかを決めれば大きさは確定する。両方決めようとするとエラーになる)


  8. 視線方向をトリメトリックに切り替える。
  9. 押し出し をクリックしてコマンドを開始 (フィーチャー名は「「上」サーフェス作成」) し、図のように設定を変える。
  10. (「ソリッド」から「サーフェス」にすることに注意)


  11. 図のようにしてスケッチを押し出してサーフェスを作る。
  12. 中が詰まっていない縦面だけの形になっていればOK。
    このようにパーツができてしまうのは失敗。

E3-4. パーツの面をサーフェスで分割する

  1. 「尖った立方体」を表示させる。
  2. 分割 をクリックしてコマンドを開始 (フィーチャー名は「上面分割」) し、図のように設定を変える。
  3. (パーツ自体ではなく上の面だけを分割したいので対称を「面」にする)
    (「ツールのサーフェスと曲線を保持」のチェックを外すことで、使ったサーフェスは実行後に消える)


  4. 図のようにしてサーフェスでパーツの上面を分割する。
  5. 下面で同様のことをやろうとすると鏡に映したように裏返った文字になってしまう。
    それを避けるには、文字のスケッチを入れるときに「垂直方向に反転する」のアイコンをクリックするとよい。

E3-5. 文字の部分をくぼませる

  1. 厚みつけ をクリックしてコマンドを開始 (フィーチャー名は「「上」くぼみ作成」) し、図のように設定を変える。


  2. 図のようにして文字の部分をくぼませる。


  3. Origin~Rightを非表示にしたら課題E3は完了 (Top~Rightはパーツに埋まっていて見えないため忘れがちなので注意)。
  4. 「カット用のサーフェスを作る」「そのサーフェスで曲面を分割する」「分割したところを厚みつけでくぼませるか盛り上がらせる」という手順を踏めば、曲面に均等なくぼみや盛り上がった部分を作れる。
    特に文字スケッチに限った話ではなく、普通のスケッチでも同様にできる。
    平らな面なら普通のスケッチと同様に文字スケッチを直接押し出してくぼませたり盛り上がらせることができる。
    文字のスケッチを入れるときに「水平方向に反転する」「垂直方向に反転する」のどちらかをクリックすれば鏡文字状態になるので、印鑑のようなものも作れる。
    (ただし、それだけでは今回のE4の条件は満たさないので注意)
    3Dプリンタ用のデータとしてはあまり意味はないが、こうして分割した面は凹凸をつけなくても塗り分けることができる。

完成状態

(フィーチャーリスト、パーツリスト、モデルの状態がこれと完全に同じであることを確認する)

課題E4

ここでは自分で考えて好きな形を作る。
  1. 「+」→「Part Studioを作成」で新しいタブ「Part Studio 1」を追加し、名前を「E4」に変更する (これまでに作成したタブのコピーはNG。自分のドキュメント中のタブからのパーツの派生はOK)。

  2. E4タブに、自分で考えて好きな形のパーツを作る。ただし必ず以下の条件を満たすようにする。
    1. 少なくともサーフェスを1つ作り、それをパーツ作成や分割に使う (最終的にサーフェスがなくなっていてもよい)。
    2. パーツを2つ以上作った場合は、パーツ同士が重なり合わないようにする (調べ方)。
    3. パーツはすべて表示した状態にする。
    4. (最終的に残っていた場合は) サーフェスをすべて非表示にする。
    5. フィーチャーリストにエラー (赤字) や「使われていないただの絵」を残さない。

    必須ではないが、このほかに以下の条件を満たすのが望ましい。
    フィーチャーにはすべて実態にあった名前をつける。
    スケッチのスプラインの線以外は「完全定義」(黒状態)になるようにする。
    パーツ以外のものを非表示にする。

提出

演習の時間の終了時に、cadseminar2023@gmail.comあてに以下のメールを送る。
指摘を受けて、修正が完了した時は教員のメールへの返信で連絡する。

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