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ドローイング空間

3D-CADを中心に、雑多なことをかいています。

Fusion360で、ローレット目をモデリングする方法を考える。その2、綾目

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レンダリング機能などの表示機能が充実してくると、ローレット目など、今までは、3D-CADでは、モデリングしなかった形状もモデリングしたくなります。 前回、ローレット目は、どういったものなのか調べ、3D-CADを使って、平目について、ローレット目をどうモデリングすればいいのか考えてみました。 今回は綾目に挑戦です。

ただ、この方法に妥当性があるかどうかは疑問です。 楕円系のスケッチは、Fusion360(2.0.1909)では、機能面で、かなり制限があるので、きちんとモデリングしているかも疑問です。 簡単にモデリングできそうですが、そうは行きません。3次元の認識能力と3D-CADの機能面での制約をうまく避けることが重要になります。

頑張ったのですが、パターンコピーがエラーで失敗します。Fusion(2.0.1909)は、 楕円弧も使え無いので、曲面処理が苦手なのかもしれません。エラーの回避方法が見つかったらまた挑戦するかもしれません。

溝が1本だけ作成できます

 

下準備

前回の経験を踏まえて、市販されている綾目用の切削ローレット駒のモジュールをモデリングの前に確認します。

市販されている綾目用の切削ローレット駒のモジュールをモデリングの前に確認します。

rとhの類推の方法は、単なる比例計算ですが、気になる方は、前回の記事を参考にしてください。

kukekko.hatenablog.com

その結果、9の円柱には、m0.51あるいは、m0.38を使用するのが良さそうです。

今回は、m0.38を使用してモデリングします。

モデリング

スケッチします。

スケッチします。

作成ドロップダウンで、「押し出し」を選択し、押し出します。以後のモデリングの制約のため、ここでは両側に押し出す必要があります。

作成ドロップダウンで、「押し出し」を選択します。

Fusion360では、既定では、奥行きが感じられるように、遠くが小さく表示される設定になっています。 モデリング際は、それでは、立体の認識が不明確になってモデリングの判断ミスを誘発することがあります。 これは設定で変更することができます。表示設定→カメラ→正投影を選択します。

表示設定→カメラ→正投影を選択します。

コイルのピッチを決定するための目安になるスケッチを描きます。 本来は、計算で求めるべきだとは思いますが、どういった計算式を使用したら良いのかわからないので、目視で、ピッチを指定します。

スケッチ平面を選択します。

コイルのピッチを決定するための目安になるスケッチを描きます。

30°は、綾目ローレットの切削角度です。

30°は、綾目ローレットの切削角度です。

作成ドロップダウンから、コイルを選択します。

f:id:kukekko:20160219214117p:plain

円柱のスケッチを行ったのと同じ平面を選択します。

円柱のスケッチを行ったのと同じ平面を選択します。

円柱の中心の平面を選択するのがポイントになります。円柱と同じ中心と少し大きい直径を選択します。

※これは計算誤差対策です。

タイプで、回転とピッチを選択し、ピッチを調整し、螺旋の角度が、先ほどのスケッチの30°の線と重なる値を探します。 動作は、新規コンポーネントにしておきます。反対側にも作成しておきます。

タイプで、回転とピッチを選択し、ピッチを調整し、螺旋の角度が、先ほどのスケッチの30°の線と重なる値を探します。

作成ドロップダウンから、パターン、矩形状パターンを選択します。

作成ドロップダウンから、パターン、矩形状パターンを選択します。

ガイドに使用する目的で、ずらした、コイルを作成します。

ずらした、コイルを作成します。

コイルからスナップできる稜線の円柱の中心側に、平面を作成します。

コイルからスナップできる稜線の円柱の中心側に、平面を作成します。

構築ドロップダウンから、パスに沿った平面を選択します。

構築ドロップダウンから、パスに沿った平面を選択します。

平面を作成します。

平面を作成します。

作成した平面にスケッチします。

スケッチドロップダウンから、投影/含める、交差を選択します。

スケッチドロップダウンから、投影/含める、交差を選択します。

交差で円柱の外形と2つコイルのパスを取得します。

交差で円柱の外形と2つコイルのパスを取得します。

小さな赤い丸の位置に点を追加します。

真ん中の小さい丸と右側の下側の丸の間に直線を引きます。

真ん中の丸から、楕円上に垂線を引きます。直角拘束が設定されるのでそれを削除し、垂直拘束を追加します。 これは、楕円を固定するための操作です。

直角拘束が設定されるのでそれを削除し、垂直拘束を追加します。

この垂直水平の直線と楕円は、スケッチには直接関係ないので、作図線(コンストラクション)に変更したいのですが、 Fusion(2.0.1909)では、作図線は、できないことが多いので、変更するのは後にします。

中心から、水平線側に直線を引きます。楕円より少し長めに引いて、角度を指定します。指定する角度は、「360/23/2」です。 楕円上に端点を設置しないのは理由があります。うまく動作しなくなるので、楕円の先まで直線を引きます。

楕円上に端点を設置しないのは理由があります。

はみ出た線と、右上の点の間に適当な距離を設定し、直線で結びます。パスとガイドの稜線との接点は、明確にプロファイル上にデザインする必要があります。

Fusion(2.0.1909)では、計算精度が低いようなので、削除形状の場合は、 計算誤差で、削除形状が削除できないことを避けるために大きめのプロファイルを作るようにしたほうが良いと思います。

削除形状が削除できないことを避けるために大きめのプロファイルを作るようにしたほうが良いと思います。

また、フレネの選択ができないので、螺旋のスイープは、ガイドを使用し無いと確実にねじれます。 円の押し出し以外は、はじめからガイドを使用する前提でプロファイルを作成したほうが良いかと思います。

Fusion(2.0.1909)では、楕円と直線の交点にスナップできません。そこで、楕円上に点を配置し、直線と一致拘束を設定します。 楕円では、スナップや拘束がうまく動作しないことが多いので、スケッチでは、できるだけ楕円を利用するのを避けます。

直線の両端に、円弧が接線で接続している形状は、まず、両側の円弧の半径を指定し、 円弧と直線が接線の角度からより外れている方から、接線拘束をかけるとうまくいくことが多いです。 両端の円弧の半径が同じだからといって、「等しい」拘束や、接線拘束を初めにかけるとうまく行きません。 スケッチ関連は、もう少しVersionを待たないと使いにくいのかもしれません。

直線の両端に、円弧が接線で接続している形状は、まず、両側の円弧の半径を指定し、円弧と直線が接線の角度からより外れている方から、接線拘束をかけるとうまくいくことが多いです。

ミラーで反対側をコピーし、不要な線を作図線に変更してスケッチを確定します。

ミラーで反対側をコピーし、不要な線を作図線に変更してスケッチを確定します。

作成ドロップダウンから、スイープを選択します。

作成ドロップダウンから、スイープを選択します。

切り取りを選択するとエラーが出ます。パスを指定したら、パスのために利用したコイルを非表示にする必要があります。

切り取りを選択するとエラーが出ます。パスを指定したら、パスのために利用したコイルを非表示にする必要があります。

パスとガイドの距離が異なるので、スイープ距離を指定する項目が表示されます。 パスの距離だけスイープしてくれれば良いのですが、距離に、パスの長さを指定できないので面倒です。

パスとガイドの距離が異なるので、スイープ距離を指定する項目が表示されます。

削除できました。

削除できました。

作成ドロップダウンのパターンから、円形状パターンを選択します。

作成ドロップダウンのパターンから、円形状パターンを選択します。

回転させます。

回転させます。

エラーが発生したので、パターンコピーで、反対側を作成するのは、諦めて、スイープで対処します。

エラーが発生したので、パターンコピーで、反対側を作成するのは、諦めて、スイープで対処します。

円形状パターンで、パスとガイドに使用したコイル形状を複写します。

円形状パターンで、パスとガイドに使用したコイル形状を複写します。

パスとガイドを指定したら、先ほどと同じようにエラーが出るので、ガイドレールに使用したコイルを非表示にしてください。

パスとガイドを指定したら、先ほどと同じようにエラーが出るので、ガイドレールに使用したコイルを非表示にしてください。

1本目の削除形状が完成しました。

1本目の削除形状が完成しました。

円形状パターンで、複写します。結構処理に時間がかかります。

エラーが発生しました。

エラーが発生しました。

片側づつ処理することにしました。

片側づつ処理することにしました。

同じエラーがでます。残念ですが、ここで終了します。

せっかくですので、レンダリング作業スペースで、色を付けておきます。

せっかくですので、レンダリング作業スペースで、色を付けておきます。