課題H1

フォルダ・タブの作成

  1. 演習で使っているドキュメントを開く。
  2. (どれかのフォルダに入っている状態の場合は家のアイコンをクリックして一番上の階層に移動する)
  3. 「+」→「Create folder」で課題H用のフォルダ「H」を作る。
  4. 「H」をクリックしてそのフォルダの中に入る。
  5. 「+」→「Create Part Studio」でタブを追加する。
  6. 新しいタブの名前を「H1」に変更する。

ホルダーを作る

  1. をクリックし、ツリーのFrontを選択する。
  2. スケッチの名前を「ホルダーの形」に変更する。
  3. 視線方向をFrontに切り替える。


  4. Center point rectangle で横軸上の点を中心とした長方形を描き、Dimensionで図のように縦横のサイズと位置を決め、緑のチェックマークをクリックする。


  5. 視線方向をTrimetricに切り替える。


  6. Extrude をクリックし、工程名を「ホルダー作成」に書き換えて、ツリーの「ホルダーの形」を選んで、方向を奥向きにして厚さを5にし、緑のチェックマークをクリックする。


  7. できた部品の名前を「ホルダー」に書き換える。


  8. 表示方向をFrontに切り替えて をクリックし、ホルダーの手前の面を選択し、スケッチ名を「支持部分の形」に変更する。


  9. Center point circle で図のような4つの円を描く。


  10. 図のようにして左右の内側同士、外側同士の円に「等しい値」の条件をつける。


  11. Dimensionで図のように位置、大きさを決める。


  12. Extrude をクリックし、工程名を「指示部分作成」に書き換えて、ツリーの「指示部分の形」を選んで、厚さを2にし、緑のチェックマークをクリックする。

歯車を作る

  1. Extrude をクリックし、工程名を「軸作成」に書き換えて、モデルのくぼみの底の部分をクリックし、厚さを2にし、緑のチェックマークをクリックする。
  2. このように、スケッチを描かなくても既存の立体の面を基準にしてExtrude で立体を作ることもできる。


  3. できた部品の名前を「長針」「駆動部」に書き換える。


  4. 図のようにして新しいアイコンを追加する。
  5. 上の部分の一番右にSpur gear が追加される。
    Spur gear は、歯車を簡単に作るためのコマンド。
    同様の方法で、いろいろなアイコンを追加できる。例えば「Feature script samples」の先頭にあるMortise & Tenon では、臍(ほぞ:木材などを組み立てるときに使う、凹凸の組み合わせ)を簡単に作ることができる。


  6. 視線方向をFrontにし、図のようにしてスケッチを開始する。


  7. Point で2つの円の中心に点を配置し、いずれも黒くなっていることを確認したら緑のチェックマークをクリックする。
  8. 「2」「3」はいずれも◎(同心円)のアイコンが表示された状態でクリックする。
    このスケッチは、このあと歯車を作るときの基準位置として使う。


  9. ホルダーを半透明にする。


  10. Spur gear で左側に20本歯、直径20mmの歯車を追加する。
  11. 「2」は歯の数の設定
    「3」は歯車の直径(灰色の点線)
    「4」は面取り
    「5」「6」は歯車を作る場所(チェックを入れなければ原点にできる)
    「7」は歯車の厚さ


  12. ツリーの「歯車位置基準」を再表示させる (目のマークをクリック)。


  13. 同様にして右側に60本歯、直径60mmの歯車を追加する。


  14. 視線方向をBottomにしてこうなっていればOK。


  15. Boolean で長針とPart 4(小さい歯車)を結合させる。


  16. 同様にして駆動部とPart 4(大きい歯車)を結合させる。
  17. ここでの「Part 4」は、さっきまで「Part 5」だったもの。部品をデフォルト名のままにしておくと、このように部品数が増減すると勝手に名前が変わってしまう。
    混乱の元になるので、役割が決まった部品は早急に名前を付けておくべき。スケッチ名・工程名なども同様。
    視線方向をFrontにして歯車のかみ合わせ部分をズームしてみると、図のように山と山がぶつかった状態になっている。このままではまずいので、ちょうど山と谷が向かい合う状態にしたい。


  18. Transform で駆動部を回転させる。
  19. 「6」が回転させる角度。60本歯なので、歯と歯の間隔は360°の60分の1。さらにその半分だけ回せば、山だったところが谷になる。
    ズームしてこうなっていればOK。


  20. 視線方向をFrontにし、図のようにしてスケッチを開始する。


  21. Point で2つの円の中心に点を配置し、いずれも黒くなっていることを確認したら緑のチェックマークをクリックする。
  22. 視線方向をTrimetricにしてそれぞれの歯車の中心をズームしてこうなっていればOK。このあと、これらを基準として歯車を2つ追加する。


  23. Spur gear で左側に64本歯、直径64mmの歯車を追加する。
  24. 「5」にチェックを入れると中央に穴があく。デフォルトの10mmのままにしておいて、直径10mmの穴が開いた状態で歯車を作る。


  25. ツリーの「歯車位置基準2」を再表示させる。


  26. 同様にして右側に16本歯、直径16mmの歯車を追加する。


  27. Transform で駆動部を回転させる。
  28. これもさっきと同じ考え方。16本歯なので、歯と歯の間隔は360°の16分の1。さらにその半分だけ回せば、山だったところが谷になる。
    ズームしてこうなっていればOK。


  29. Boolean で駆動部の大小の歯車を結合させる。
  30. 結合ししてできた部品には、最初に選んだ方の部品の名前・色が引き継がれる(ここでは「駆動部」で濃青色)。


  31. 「Part 4」(64本歯の歯車)の名前を「短針」に変更する。
  32. 歯車がかみ合って回ると、回転の速さは歯の数に反比例する。
    長針と駆動部品の大歯車の歯は20本と60本で1:3なので、駆動部品は長針の1/3の速さで回る。
    駆動部品の小歯車と短針の歯は16本と64本で1:4なので、短針は駆動部品の1/4の速さで回る。
    その結果、短針は長針の1/12の速さで回る → 時計の針の動作として正しい動きになる。


  33. 短針を右クリックして「Edit appearance」を選び、色を黄色に変える。
  34. 手順通り入れると、(偶然だが)長針と短針の色が近いものになってしまう。これから増設する部分がどちらに属するかを見分けやすくするため、明らかに異なる色に変えておく。
    「Edit appearance」で設定した色は、3Dプリンタで使われる素材とは直接は関係ない。色はあくまで部品同士を見分けやすくするためのものであり、実物に近い色にする意味はない。黒っぽい色を設定してモデルの形がわかりにくくなってしまったりするのは本末転倒なので避けるべき。
    Interference detection」で重なりを検出すると、短針と駆動部品の重なりがひっかかる。これは「理論上はぶつかっていないはずだが数値的な誤差のために重なっているように見える」のが原因。ここではこの重なりは無視する。

針を作る

  1. 視線方向をFrontに変え、 をクリックし、スケッチ名を「短針軸の基準」に変更して、短針(黄色い歯車)の手前側の面をクリックする。


  2. Center point circle で原点を中心とした円を描き、直径を14mmにする。


  3. Use で穴と同じ形のスケッチを追加する。ここまでできたら緑のチェックマークをクリックする。
  4. Use では、既存の立体のエッジと同じ形のスケッチを作ることができる。


  5. ツリーの「短針軸の基準」を選んでからExtrude をクリックし、工程名を「短針軸作成」、厚さを2として緑のチェックマークをクリックする。


  6. 視線方向をFrontに変え、 をクリックし、スケッチ名を「短針の基準」に変更して、いま押し出した筒状の部分の手前面をクリックする。


  7. Line で図のような形を描く。
  8. 「2」から「3」は水平になるようにする
    「3」から「4」は鉛直にならないようにする


  9. Tangent で斜めの線と軸の円周部分に「正接」の条件をつける。


  10. Dimension で先端の幅、原点から先端までの距離の順に決めて確定させる。


  11. Mirror でこの2本の線のコピーを作り、右図のようになったら緑のチェックマークをクリックする。


  12. Extrude をクリックし、工程名を「短針作成」にして、さっきのスケッチの内側、筒状の出っ張りの手前面を選び、厚さを1として緑のチェックマークをクリックする。
  13. このように、スケッチと既存の立体の面を組み合わせて選んで押し出しを行うこともできる。上手く使えばスケッチを描く手間を省ける。


  14. をクリックし、スケッチ名を「長針軸の基準」に変更して、穴の底の灰色の面をクリックする。


  15. Use で穴と同じ形のスケッチを追加し、緑のチェックマークをクリックする。
  16. この例のように、Useで選んだエッジとスケッチ面が異なる場合は、そのエッジをスケッチ面に投影したスケッチができる。


  17. Extrude をクリックし、工程名を「長針軸作成」にして、ツリーの「長針軸」を選び、設定をAddに変え、くっつける対象として「長針」を選び、長さを6mmにして、緑のチェックマークをクリックする。
  18. この押し出しでできる立体は「長針」「短針」の両方に接している。こういう時にExtrudeで立体を作ろうとすると、デフォルトの作成設定はNew(新規部品)になる。そのため、ここで設定をAddに変えてやり、さらにくっつける対象も選ぶ必要がある。


  19. をクリックし、スケッチ名を「長針の基準」に変更して、いま押し出した筒状の部分(長針軸)の手前面をクリックする。


  20. 短針のスケッチを描いたときと同じ要領で、図のような形を描いて緑のチェックマークをクリックする。
  21. 先端の半分の幅が1mm
    原点から先端までの距離が160mm
    斜めの線は長針軸に接する


  22. Extrude をクリックし、工程名を「長針作成」に変更して、スケッチの内側、長針軸の手前面を選び、厚さを1mmにして緑のチェックマークをクリックする。

文字盤を作る

  1. 視線方向をFrontにし、 をクリックし、スケッチ名を「文字盤の基準」に変更して、短針の歯車の手前側の面をクリックする。


  2. Center point circle で原点を中心とした円を描き、直径を400mmにする。


  3. 右ドラッグで斜めから見た状態にし、Use で短針軸の形と同じ円形のスケッチを追加する。ここまでできたら緑のチェックマークをクリックする。
  4. クリックするのは軸のエッジ。歯車の面をクリックしてしまうと大量の不要なスケッチができてしまうので注意。


  5. Extrude をクリックし、工程名を「文字盤作成」に変更して、ツリーの「文字盤の基準」を選び、厚さを1mmにして緑のチェックマークをクリックする。


  6. 新しくできた部品の名前を「文字盤」に変更する。


  7. 視線方向をFrontにし、 をクリックし、スケッチ名を「文字盤の基準」に変更して、文字盤の手前側の面をクリックする。


  8. Center point rectangle で図のような長方形を描く。
  9. 「2」は「┃」のマークが表示された状態でクリックする。


  10. 図のように位置と大きさを決める。
  11. 「20」「50」「10」の順に決めるとよい。


  12. 図のようにして長方形を3つに増やす。
  13. 「6」では□のマークをドラッグしていったん原点から離し、再び原点に重ねてマウスボタンを離す。


  14. コピー数を12に増やす。ここまでできたら緑のチェックマークをクリックする。


  15. Extrude をクリックし、工程名を「くぼみ作成」に変更して、ツリーの「マークの基準」を選び、種類をRemove(削り)、厚さを0.5mmにして緑のチェックマークをクリックする。


  16. ふたたびExtrude をクリックし、図のようにしてくぼみを埋める形の新しい立体をつくる。
  17. 「3」で立体の基準としてくぼみの底面を選んでいる
    「4」「5」で押し出しの終点として文字盤の手前の面を選んでいる → マークがここにはまれば表面が平らになる
    「6」で新規部品として作成する設定にしている


  18. 新しくできた部品の名前を「マーク」に変更する。これでH1は完了。



課題H2

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