機構設計に適したアセンブリ手法

こんばんは。SolidWorksエンジニアです。
先日、機構設計に適したアセンブリ手法を検討し、仮想化アセンブリとレイアウトスケッチ手法を組み合わせた運用方法を資料化しました。
既に当たり前に使っているユーザーさんもおられると思いますが、仮想化アセンブリ・部品は、構想段階のアセンブリ設計では便利な機能だと思います。
従来は、部品・アセンブリを追加するとなれば、必ずファイル名を付けて保存しなければならず、思考が中断されるは、軽い気持ちで部品を作るとゴミが増えるは、で、気楽に部品・アセンブリを追加するのがはばかられる感じでした。

また、アセンブリ手法としては、レイアウト手法がよく聞く手法ですが、この手法は静的なものの配置を整理するのには向いていますが、複雑な機構の設計では、しっくりくる方法ではないように感じていました。

で、以前、新機能のアセンブリの「レイアウト」機能と、仮想構成部品の機能を絡めて、機構検討のある設計での適用例を検討しました。
しかし、「レイアウト」機能を使ったアセンブリは、別のアセンブリに組み込んだ時に「フレキシブル」にできない、という不便さがあり、小規模な製品の機構表現でしか使えない機能と感じ、もっと良いやり方が無いかな？と思ってました。

で、今回、数か月にわたって複雑な機構を持つ装置の３D設計方法について検討する機会があり、ユーザーである設計者の方と「ああでもない」「こうでもない」、と色々と検討を行いました。
そうした過程があったお蔭で、押さえるポイントが明確になり、”仮想化アセンブリ”にレイアウトスケッチを適用し、それを骨組みとして複数の”仮想化アセンブリ”で機構を組みながら設計を進めることを思いつきました。

今まで「レイアウト手法」に染まりすぎてたせいで、なかなか思いつかなかったのかもしれません。

ユーザーさんにもお試し頂き、なかなか良い、という評価でしたので、実用度は高そうです。
但し、課題もあるので、今後はそれらの解決策を検討していきたいと思っています。
また、この手法をもっとわかりやすくモデル例なども作っていき、体験セミナーか講習かにしたいなぁ、と思っています。

資料作りは大変ですが、得意な人に協力してもらい、早く形にしたいところです。

そういえば、この手法の「課題」と同じ状況について、あるユーザーさんから数年前に相談を受けたような気がします。　　たぶん、今回私が思いついた手法を、既にそのユーザーさんでは利用されていたのだと思います。
頑張って追いつかないとね。　(^_^)　では、また。

大変だぁ～。VerUPでcalloutformat.txtが…。

こんばんは。もうじき朝です…。
先日、ユーザーさんから「おネジを作った時、ねじ山寸法テキストが出ないんだけど…」っていう質問を受けました。
で、色々調べたら、calloutformat.txtの仕様が最近結構追加されていることがわかりました。
「やばっ。（汗）」

なぜか？
デフォルトのcalloutformat.txtは、ISO記号表記となってます。
日本の多くのユーザーさんは、「なんだコレ？　使えねぇよ…」となるので、私が支援したユーザーさん先では、私が日本語表記に編集したcalloutformat.txtを提供していました。

そのファイル、５～６年前に編集したっきりで更新してなかったんです…。
編集当時は、前後のVersionのファイルをチェックしたところ、まったく仕様が変わっていませんでした。
その数年後、JISの穴の数の区切り記号を「x」か「-」かに変えれるようになったくらいで、大した変更はありませんでした。
なので、すっかりノーマーク状態になってしまってました。

でもって、こんな時間まで調査＆修正作業をやってます。

ちなみに影響があるのは、個別に「ねじ山フィーチャー」を追加して、規格を「なし」以外にした場合です。
2010から、規格を選択するとそれに応じて、「ねじ山寸法テキスト」にcalloutformat.txtに記述した書式に従った表記が入るようになってます。
この書式を駆使してお好みの表記ができるかどうかは、今後試してみてどうか？という感じです。

ところで、雄ネジ作成ですが、皆さんどのようにしてますか？

雌ねじは「穴ウィザード」で "穴開け" と "ネジ山フィーチャー追加" を同時にできますが、雄ネジは一つづつ作らないとダメですよね。

これ手間だなぁ～、と思って、以前、「おねじウィザード」の案をメーカーへ提出しました。

でも要望が多くないのか、仕様がいまいちなのか、まだ実現されてません。

「いいな」と思っていただけたなら、担当のサポートへ「機能改善要求」としてリクエストしてください。

件数が増えれば、機能追加され易くなります。

といった感じで、お茶を濁したところで、終わりにします。

（過去支援したユーザーさんへ。　修正版calloutformat.txtできたら送りますね…。ではまた。）

更新試験

こんばんは、SolidWorksエンジニアです。
あるSEに「メカニカルカムで燃え尽きてしまった？」と指摘され、慌てて書いてます。(^_^;)

危うく4月の投稿がゼロになるところでした。
ネタは色々あるので、隙間時間を使って書くぞー！

ということで今回は「更新試験」について。

我々、SolidWorksエンジニアは、通常、SolidWorks社の技術認定資格を取得しています。
これがあることで、SolidWorks社に対して、技術的な問合せや、お客様からの機能改善要求を行うことができます。
いろんな資格があり、それぞれ試験（選択問題、実技問題、など）があります。
ユーザーさんが取得できるものもあるので、ご存知の方もいると思います。
　　　例：　CSWP　　（SolidWorks Japan社　トレーニング＆サポート ＞ 「認定」）

この資格ですが、他の資格もそうですが、１度合格すればずっと有効なものと、定期的に更新が必要なものとがあります。
私の場合、２つ更新が必要な資格があり、3月～4月の業務の山の合間を縫って受験しました。
（CSWST と CSPST）

過去、ひどいときには４回再試験しないと合格できなかったこともあり、かなりへこんだこともありました。
こんな経験から、今年も３回は受験するつもりでスケジュールを組んでいました。

ところが、今年はなんと２つとも１発合格してしまいました！
いやぁ、うれしいような、悲しいような…。

PC上で解答を入力し、「試験終了」のボタンを押す緊張感が来年まで味わえないなんて…。
ボタンを押した後、「がっくり」と肩を落とした人影が表示され、心底こっちもがっくり来てしまう脱力感を味わえないなんて…。

未経験の方は是非体験してみてください！
現在の試験はInternet接続環境があれば、受験できるはずです。
通常は有料ですが、キャンペーンやイベントなどで無料で受験できる機会もあります！

今思いついたのですが、SolidWorks活用研究会で試験ネタを取り上げるのも良いかもしれませんね。
船橋では昨年「3次元CAD利用技術者試験」について取り上げましたし…。
ユーザー向けのSolidWorksの資格試験も種類が増えましたからね。
ということで、今後検討してみます。
では、また今度！

メカニカルカム（図面編）

こんにちは、SolidWorksエンジニアです。
2月はハイペース！、と思ったら、月末から忙しくなり、投稿する余裕が無くなってました。
"メカニカルカム（図面編）"を書けない気持ち悪い状態でしたが、やっと解消しそうです。
しかし、少し間が開いたせいか、頭の中から「メカニカルカム」のことがすっかり飛んでしまっているようです。(^_^;)
過去作成した資料を見て、思い出しながら書くので、話があちこちに飛ぶかもしれませんが、ご容赦願います。

（３）図面について
メカニカルカムの図面は、会社や形状により、動作線図・カム曲線やカム溝を「リアルに描く場合」と、「そうでない場合」があるようです。

「リアルに描く場合」、直進カム・円形カムは、そのまま描けば良いのですが、円筒溝カムだと、平面に展開して描く必要があり、3次元CADで表現しようとすると、次のようなちょっとした工夫が必要になってきます。

• 板金機能を利用して、円筒溝カム作成後に、溝の表面を利用し板金ボディを作成し、平面に展開する。そして、図面で、その展開した板金ボディを表示する図面ビューを作る。
• 展開した板金ボディは、アセンブリ時には不要なボディなので、別コンフィグで作成するようにする。　（サーフェスボディとする場合は、別コンフィグとする必要はない）
• 板金機能を利用して展開する場合、１ソリッドボディとなっている必要があるので、場合によってはワイヤージョイントのようにダミーで各ボディを１つにつなぐことが必要となる。
• ラップフィーチャーを使用している場合、使用した2Dスケッチを図面表示し、指示情報として利用する。
• 溝以外の情報や、複数の溝の指示を重ねて表示する必要がある場合、ビューを重ねたり、図面ビュー上でエンティティ変換して作図するなど、手間をかける必要が出てくる。　（モデルで形状変更があった場合、追従できず、都度、再編集が必要となる可能性が高くなる。）
• 3Dモデル上で、展開図用のスケッチ（またはサーフェスボディ）を作成し、図面で表示する。
• 円筒溝カムの展開図の場合、X軸＝角度（０～３６０度）、Y軸＝軸方向の変位（mm）、として表現する必要があり、円筒の周長に合わせてX軸の寸法指示を行う必要があり、注意が必要となる。



円筒溝カムのSolidWorks図面の例



「そうでない場合」（リアルに描かない場合）は、あまり深く考えたことはないのですが、今思いつくところでは、以下のいずれかの方法になりそうです。

• 2次元CADと同様に、図面上で作図する。（空の図面ビューを使用）
• 3Dモデルのカム溝と図面上の動作線図を関連させるには、図面上で拘束条件を付けるなど工夫する必要がある。　（関係式とか使えないから無理かも…？）
• 3Dモデル上に、リアルでない動作線図をスケッチで作図しておき、カム溝作成時にそれを利用して形状作成し、図面ではそのスケッチを表示して動作線図に仕上げる。
• 3Dモデル上であれば、関係式が利用できるため、恐らく可能と思われる。

メカニカルカムのカム曲線の作図ですが、2D-CADの際も、Excelを併用してカム曲線を作図してるという話も良く聞きます。

また、加工する際は、カム曲線があれば、3Dモデルは不要な場合も多いので、3Dモデルと図面を完全に連動させるか？、3Dモデルをどこまで手間をかけて詳細に作るか？は、設計上の効果を考慮して判断する必要がありそうです。

以上、３回に分けて「メカニカルカム」について書きました。

具体的に詳細な運用方法を決めるには、試行する必要があると思いますが、まったくゼロからの手探りではなく、多少の目途を付ける参考となり、無駄な時間を費やすことが減ることを期待しています。

メカニカルカム（検証編）

こんばんは、SolidWorksエンジニアです。
今月は投稿がハイペースです。(^_^;)
さて、メカニカルカムの2回目、「検証」について、書きます。


(2)検証について
　前回の「モデリング編」に続いて、「検証編」ですが、メカニカルカムの検証というと、やはり "動き" ですね。　関連するフォロワーの "動き" を見たい！というニーズが高いです。

静的（とまった状態）に検証して見たい場合、各場面をコンフィギュレーションで表現します。
各部品の配置は、通常どおり合致を駆使すれば良いと思います。

続いて "動的" に見たい場合ですが、構成部品移動で見る方法と、Motionアドインで見る方法があります。

構成部品移動で見る場合、カム部品とフォロワー部品の合致は、サーフェスと点の一致、
などで定義し、カム部品の移動でフォロワー部品が動作するようにします。

Motionアドインで見る方法ですが、２通りあります。
１つ目は、初期設計段階の理想の動作確認です。
２つ目は、カムのガタや動作速度やバネの影響などを含め、実際の動作に近い動作確認です。

2つ目は、高速駆動時のハネや飛び、なども再現することが可能です。

Motionを使うと、動作部の回転速度などのグラフだけでなく、時間ごとの干渉チェックなども可能です。（干渉チェックは、「アニメーション」でも利用可能。）

構成部品移動でやる場合だと、動作工程での干渉チェックは、移動機能のオプション「衝突検知」や「フィジカルダイナミクス」で見た目で確認する必要があります。
（結構、わかりにくく、大変だと思います。）

このように、Motionアドインが使える（環境とスキルがある）と、作業効率や検証品質が大きく向上することが予想されます。
構造解析に比べて機構解析のMotionは、あまりPRされてないかもしれませんが、装置など駆動部の多い機械の設計では、結構強力な武器になりそうに思います。

眠いので、今日はおしまい…。

メカニカルカム（モデリング編）

こんばんは、SolidWorksエンジニアです。
満を持して、というか、やっとこさ「メカニカルカム」について書きます。
但し、結構ボリュームがあるので、以下の３つに分けて書きます。

1. モデリングについて
2. 検証について
3. 図面について

本題に入る前に、「メカニカルカム」について、色々と取り組んだ際に私が参考にしたWebサイトをご紹介します。
　　株式会社ミスミ　エンジニアのための技術講座　ローコストオートメーション講座　第3回

ここで「メカニカルカム・リンク機構」の概要や歴史を知ることが出来ました。
お蔭で、様々な装置で、カムを使ってたり、リンク機構を使ってたり、PLC制御を使ってたりしてますが、なぜそうなのか？について、多少考えることができるようになりました。

さて、本題。

(1)モデリングについて
　メカニカルカム部品は、直進カム、円形カム、円筒カム、の３タイプがあります。

　このうち、直進カム、円形カム、については、Toolboxアドインの「カム作成」機能で、部品モデル作成が可能です。
　どう使うのかは、ヘルプを見たり、「お気に入り」のサンプル設定を使ってみるなどすると、なんとなくわかってくるのではないか？と思います。
　このToolboxアドインの「カム作成」機能ですが、2008年頃には、「STEP by STEP ～Productivity Tool編～」という自習用テキストがソリッドワークスジャパン社から発売されていたので、それで勉強することができました。でも、いまは無いので、ヘルプやWebのナレッジベースなどを参考にしてみてください。

　とまぁ、直進カム、円形カムについては、こうしてモデル作成する機能があるのですが、円筒カムは対応していません。
　（某CADでは、中々優秀なツールがあり、円筒カムも作成できるそうです。）

　よって、SolidWorksで円筒カムを作ろうとすると、自分でモデリングする必要があります。
　やり方は、大きく４つの方法が考えられます。

1. ラップフィーチャーを利用する方法
2. 板金フィーチャーを利用する方法
3. サーフェスを利用する方法
4. Motionアドインを利用する方法（軌跡を利用）

ラップフィーチャーが無い頃は大変だったと思います。今は、多くの場合、ラップフィーチャーを使えばできると思います。
　（重なる溝を作成する場合は、複数に分けてラップフィーチャーを実行すればOK）
理想のカム溝を作ろうとすると、(4)Motionアドインを利用する方法がお奨めです。これは軌跡を作成して、それを利用してモデリングする方法です。

こんな感じで、モデリングができたぁ！と言って喜んではいけません。
アセンブリで困ることになると思います。
「カム作成」機能で作成したカム部品の合致で、「カム合致」などで合致しようとすると、"面が正接連続じゃないからダメ"　って出る場合もあります。
また、「カム合致」ができたとしても、動きが重くなる可能性が高いです。

これの対策としてお奨めするのは、サーフェスと点を使った合致です。
文章で書くと以下のような方法になります。

1. サーフェス作成のため、スケッチを作成する。
2. スケッチでは、カム曲線のエッジをエンティティオフセットし、カムフォロワーの中心が通る位置に曲線を描きます。
3. それらの線を使って、フィットスプラインにより、１本のスプライン曲線を作成します。
4. このスプライン曲線を押し出すなどしてサーフェスを作成します。　（１枚サーフェスになる）
5. カムフォロワー部品のフォロワー中心に点を作ります。（スケッチでもOK）
6. アセンブリで、カムフォロワー部品の点と、カム部品のサーフェスとを「一致」合致とします。

これにより、あたかもカムフォロワーがカム部品に接触しながら動作する動きが軽快に表現できると思います。
（たくさんあると、さすがに重いと思いますが…）

こんな具合にモデリングだけでも結構色々とSolidWorksの機能を駆使する必要があるのがカム部品です。　「検証」や「図面」も、となるとさらに色々とテクニックを駆使する必要が出てきます。

このように複雑な利用法が必要になると、普通の設計者には使いこなせなくなってしまいます。
よって、会社によっては、カスタマイズプログラムを作成し、容易にカム部品を作成できるようにしているところもあるようです。

今日はこの辺で。ではまた。

DFMXpressネタなど

こんばんは、SolidWorksエンジニアです。
最近、読んだ本を紹介します。
　「ついてきなぁ！加工部品設計で３次元CADのプロになる！」 國井良昌(著)

"ついてきなぁ！" シリーズは、他にも色々あり、私が最初に読んだのは「ついてきなぁ!加工知識と設計見積り力で「即戦力」」で、すっかりファンになってしまいました。

　今回紹介する "加工部品設計で～" は、若手設計者が3D-CADをモデリングツールではなく設計ツールとして活用できるようになるために、部品設計を題材にして様々な設計テクニックを解説していました。
　その中で、要注意箇所の探索方法として、「断面をトレースして急激な変化がある箇所を探す」方法が多数の例を交えて示されています。
　これって、３次元CADなら当たり前にできる断面表示機能を設計検討に利用するうまいやり方だな、と感じました。

　また、他にもSolidWorksのDFMXpressのチェック項目に登録すれば、加工性チェックに活用できそうな「板金加工のルール」や「樹脂部品のルール」などが掲載されてました。
時間の余裕があれば試してみたいネタです。

　ちなみに、板金の強度UP策の「三角リブ」が出てたのですが、Featureライブラリ化できないかな？と思って少しトライしてみたのですが、「インデントフィーチャー」を使う作り方では、FeatureLibraryにはできませんでした。
　もっとべたな作り方をしないと、FeatureLibraryにはできなさそうです。

今日は、これだけにしておきます。ではまた。