３次元CAD入門.

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1 ３次元CAD入門

2 講義予定 ３次元CADについて 部品の作図 部品のアセンブリ 歯車の挿入 部品図の作図 組立図の作図 プレゼンテーション

3 ３次元CADについて CADとは・・・Computer Aided Designの略語。コンピュータを使 用して製図を行うこと。
　　　　　　　　用して製図を行うこと。 　　　　　　　　機械・電気・建築など多種多様な分野で使用される 主なCADソフトウェア 　JW-CAD（2次元フリーソフト・建築向き） 　AutoCAD（基本2D・機械・建築・土木・電気などに利用） 　Inventor（ミッドレンジ3D） 　SolidWorks（ミッドレンジ3D） 　CATIA（ハイエンド3D） 　PRO/ENGINEER（ハイエンド3D、自動車などの設計に使用） 　EAGLE（一部フリーソフト・電子回路/基板製作用）

4 今回使用するCAD Autodesk Inventor Professional AutoDesk社の３次元ミッドレンジCAD
３次元の製図、部品のアセンブル、構造解析、シュミレーションが可能 AutoCADとの連携も可能

5 操作画面の説明 クイックアクセスメニュー リボン

6 部品の作図（１） ●Inventorの起動 ●部品を作図する
「スタート」 － 「すべてのプログラム」 － 「Autodesk」 － 「Autodesk Inventor 2010」 － 「Autodesk Inventor Professional 2010」をクリック ●部品を作図する 　１）図面ファイルを開く 部品を作図するときは「Standard.ipt」を選択

7 部品の作図（２） ２）「スケッチ」モードで部品の外形（平面）を描く （寸法・角度などは適当に！）
　　（寸法・角度などは適当に！） ・「作成」リボンの「長方形」もしくは「線分」ボタンをクリック ・画面上で２点をクリックして長方形を描画 クリック クリック

8 部品の作図（３） ３）寸法を入力し正確な形状にする （寸法線の位置・長さは適当に！） ・「拘束」リボンの「寸法」ボタンをクリック
　　（寸法線の位置・長さは適当に！） ・「拘束」リボンの「寸法」ボタンをクリック ・寸法を記入する線をクリック ・寸法線が表示されるので適当な位置でクリックし値を入力（単位はmm） クリック

9 部品の作図（４） ４）３Dモデル化する ・「スケッチの終了」をクリック ・「作成」リボンの「押し出し」ボタンをクリック
・押し出す平面をクリック（選択された平面が黄緑色に変化する） ・ダイアログボックスに押し出し寸法を入力しOKをクリック クリック

10 部品の作図（５） ５）ファイルの保存 ・クイックアクセスメニューから「保存」をクリック ・保存場所・名前を設定し保存ボタンをクリック
ファイル名

11 部品の作図（６） ●穴・ネジの作図 １）スケッチの編集 ・「スケッチ」リボンの「2Dスケッチを作成」ボタンをクリック
・スケッチを作図する平面をクリック この面でクリック

12 部品の作図（７） ・「作成」リボンの「円」ボタンをクリック ・適当な位置に円を作図
・「拘束」リボンの「寸法」ボタンより円の中心位置を正確に入力する 寸法入力 クリック クリック 適当な円を作図

13 部品の作図（８） ２）３Dモデル化 ・「スケッチを終了」ボタンをクリック ・「修正」リボンの「穴」ボタンをクリック
・今回はφ3.2深さ5mmに設定 ・「配置」の「中心」ボタンをクリックし穴の中心点をクリックする ・OKをクリックする 中心でクリック 直径3.2mm 深さ5mm

14 部品の作図（９） ３）ネジの設定 ・「修正」リボンの「穴」ボタンをクリック ・種類をネジ、M3深さ15mmに設定
・「配置」の「中心」ボタンをクリックし穴の中心点をクリックする ・OKをクリックする ネジの深さを選択 穴あけの種類を選択 ISO Metric Profileを選択 ネジのサイズを選択

15 部品の作図（１０） ４）ネジ穴の皿取り ・「修正」リボンの「穴」ボタンをクリック ・種類をネジ、皿取り径、ネジサイズ、深さを設定
皿取り径を指定 ネジの深さを選択 テーパーを選択 穴あけの種類を選択

16 部品の作図（１１） ●面取り・フィレットの作図 １）面取り ・「修正」リボンの「面取り」ボタンをクリック
・面取りする寸法を設定し「エッジ」ボタンをクリック ・面取りするエッジをクリックしOKボタンをクリック 寸法を指定 このエッジをクリック

17 部品の作図（１２） ２）フィレット ・「修正」リボンの「フィレット」ボタンをクリック ・半径を指定しフィレットするエッジをクリック
・OKボタンをクリック このエッジをクリック

18 実　　習（１） 以下の部品を作図する 　ベース 　支持プレート 　バックプレート 　軸 　カム 　支持棒 　足

19 部品のアセンブリ（１） ●部品の配置 １）新規図面を開く 部品を作図するときは「Standard.iam」を選択

20 部品のアセンブリ（２） ２）部品を配置する ・「コンポーネント」リボンの「配置」ボタンをクリック
　・「コンポーネント」リボンの「配置」ボタンをクリック 　・ベース.iptを選択し、「開く」をクリック 　・フィールドに部品が配置されるので適当な場所でクリック 　・同様に支持プレートを配置

21 部品のアセンブリ（３） ３）部品を拘束する（メイト拘束－軸位置） ・「位置」リボンの「拘束」ボタンをクリック
　・「位置」リボンの「拘束」ボタンをクリック 　・「メイト」、「オフセット0mm」に設定

22 部品のアセンブリ（４） ・支持ベースをネジ穴付近にマウスを移動させると軸が表示されるのでその状態でクリック ・ベースのネジ穴付近でクリック
　・支持ベースをネジ穴付近にマウスを移動させると軸が表示されるのでその状態でクリック 　・ベースのネジ穴付近でクリック 　・「適応」をクリック 穴付近にマウスを移動させると軸が表示される

23 部品のアセンブリ（５） ４）部品を拘束する（メイト拘束－平面） ・「位置」リボンの「拘束」をクリック ・「メイト」「オフセット0mm」に設定
　・「位置」リボンの「拘束」をクリック 　・「メイト」「オフセット0mm」に設定 　・拘束する支持プレートの面とベースの面をクリックする 　・「適応」をクリック この面とこの面をクリック

24 実 習（２） 支持棒、軸×２、を配置し拘束する ・指示棒はメイト拘束－軸とメイト拘束－平面でオフセット0mm
実　　習（２） 支持棒、軸×２、を配置し拘束する 　・指示棒はメイト拘束－軸とメイト拘束－平面でオフセット0mm 　・軸はメイト拘束－軸とメイト拘束－平面でオフセット-40mmと 　　-50mm

25 歯車の挿入（１） １）歯車ジェネレータを起動 ・「デザイン」タブ－ 「動力伝達」リボン－ 「平歯車」をクリック
　・「デザイン」タブ－ 「動力伝達」リボン－ 「平歯車」をクリック ＊歯車ジェネレータは前回の値を保持しています。 　初期状態で起動したい場合は「CTRL」キーを押しながら平歯車ジェネレータを起動してください。

26 歯車の挿入（２） ２）歯車の設定を行う 設計ガイド：モジュール 軸間距離：２８．２８４ 面幅：３mm
　設計ガイド：モジュール 　軸間距離：２８．２８４ 　面幅：３mm 　歯数：歯車１ － １９、歯車２ － ６１ 歯数と歯幅を設定

27 歯車の挿入（３） ２）歯車の設定を行う ・歯車１の円柱面をクリックし軸を選択、歯車２も同様
　・歯車１の円柱面をクリックし軸を選択、歯車２も同様 　・開始平面で支持プレートの表面を指定し「計算」ボタンをクリック 　・概形が表示されるのでＯKをクリック 　・計算エラーがでるがそのまま「適応」をクリック 開始平面 歯車２円柱面 歯車１円柱面

28 部品のアセンブリ（修正） ●拘束条件の変更する ・モデル一覧から平歯車－メイト＊＊をダブルクリック ・寸法入力画面がでるので3mmに設定
　・モデル一覧から平歯車－メイト＊＊をダブルクリック 　・寸法入力画面がでるので3mmに設定 　　　（オフセットが3mmに設定された） ダブルクリック

29 部品の修正 ＊歯車を作成後、一度保存をすること ・歯車のファイルを開く ・歯車の上面に2Dスケッチを作成 ・ボスと中心の穴を作図
　・歯車のファイルを開く 　・歯車の上面に2Dスケッチを作成 　・ボスと中心の穴を作図 　・「作業平面」（垂直面）をクリックし「2Dスケッチの作成」をクリック 　・円を作図しM2.6のタップ穴にする

30 実 習（３） もう一枚の歯車についても同様に作図する
実　　習（３） 　もう一枚の歯車についても同様に作図する 　カムを配置し拘束する。カムはメイトー軸拘束とメイトー平面拘束（ただし、拘束タイプをフラッシュにする） 拘束タイプ：フラッシュ

31 部品のアセンブリ（６） ●駆動拘束 ・「位置」リボン－「拘束」ボタンをクリック ・軸と歯車の軸を選択し、「モーション」タブ
　・「位置」リボン－「拘束」ボタンをクリック 　・軸と歯車の軸を選択し、「モーション」タブ 　　タイプ：回転、拘束タイプ：順方向、割合：1ul 　・OKボタンをクリック

32 実 習（４） ＊残りの歯車、カムについても同様に駆動拘束をする 支持プレートを配置する 適当な大きさのハンドル部品を作図し配置・拘束する
実　　習（４） ＊残りの歯車、カムについても同様に駆動拘束をする 支持プレートを配置する 適当な大きさのハンドル部品を作図し配置・拘束する ハンドルは軸と挿入・回転拘束 ハンドル側面と支持プレート側面 で角度拘束をする

33 部品のアセンブリ（７） ●部品を拘束する（正接拘束） ・足を配置する ・カムの外周と足の内側を選択しタイプ：正接、拘束タイプ：内側に設定する
　・足を配置する 　・カムの外周と足の内側を選択しタイプ：正接、拘束タイプ：内側に設定する 　・同様に支持棒と足の穴で正接拘束を行う

34 部品のアセンブリ（８） ●コンテンツセンターから部品を配置する ・「コンポーネント」リボン－「コンテンツセンターから配置」をクリック
　・「コンポーネント」リボン－「コンテンツセンターから配置」をクリック 　・「締結器具」 － 「ボルト」 － 「丸頭」 － 「 JIS B 1111」を選択 　・M3　8mmをクリックし「OK」ボタンをクリックする 　・同様に「皿」 － 「 JIS B 1111」からM3 10mmを配置 部品の種類を選択

35 部品のアセンブリ（９） ●挿入拘束 ・「位置」リボン－「拘束」をクリック ・タイプ：「挿入」、オフセット：0mm
　・「位置」リボン－「拘束」をクリック 　・タイプ：「挿入」、オフセット：0mm 　・ネジとネジ穴をクリック。拘束タイプはプレビューを見ながら選択する 　・同様に「皿」－「 JIS B 1111」からM3 10mmを配置

36 部品図の作図 ●画面説明 ビュー シート

37 部品図の作図（１） ●新規ファイルを開く 部品を作図するときは「Standard.idw」を選択

38 部品図の作図（２） ●部品図の作図（ベース） ・「作成」リボン－「ベース」ボタンをクリック
　・「作成」リボン－「ベース」ボタンをクリック 　・「図面ビュー」で図面ファイルを選択（尺度に注意する） 　・図面上の適当な位置でクリック（もしくはOKボタンをクリック） ボタンをクリックするとファイル一覧が表示される

39 部品図の作図（３） ●ビューの移動 ・「シート」上に配置されたビューをクリックし選択する
　・「シート」上に配置されたビューをクリックし選択する 　・マウスカーソルを移動し、ドラッグアンドドロップするとビューが移動する マウスカーソルがこの形のとき ドラッグアンドドロップする

40 部品図の作図（４） ●部品図の作図（投影図） ・「作成」リボン－「投影」ボタンをクリック ・図面上で投影するビューを選択
　・「作成」リボン－「投影」ボタンをクリック 　・図面上で投影するビューを選択 　・投影する方向へマウスを動かす 　・適当な位置でクリックした後、右クリックメニュー－「作成」をクリック クリック 移動 クリック

41 部品図の作図（５） ●部品図の作図（寸法の入力） ・「注釈」タブ－「寸法」リボン－「寸法」ボタンをクリック
　・「注釈」タブ－「寸法」リボン－「寸法」ボタンをクリック 　・ビュー上で寸法表記する線を選択する 　・引き出し線と寸法が表示されるので適度な位置でクリック 　・「寸法編集」が表示されるのでOKをクリック クリック クリック クリック

42 部品図の作図（６） ●部品図の作図（寸法の入力－穴とネジ） ・「注釈」タブ－「フィーチャ注記」リボン－「穴とねじ」ボタンをクリック
　・「注釈」タブ－「フィーチャ注記」リボン－「穴とねじ」ボタンをクリック 　・ビュー上で寸法表記する穴を選択する 　・引き出し線と寸法が表示されるので適度な位置でクリック 　・「穴注記編集」が表示されるのでOKをクリック クリック クリック 表記書式 ここで追加する注記を選択する

43 部品図の作図（７） ●部品図の作図（寸法の入力－曲面） ・「注釈」タブ－「寸法」リボン－「寸法」ボタンをクリック
　・「注釈」タブ－「寸法」リボン－「寸法」ボタンをクリック 　・ビュー上で寸法表記する曲面を選択する（マウスカーソルに形状に注意） 　・引き出し線と寸法が表示されるので適度な位置でクリック 　・「寸法編集」が表示されるのでOKをクリック クリック クリック この形状のときにクリック

44 部品図の作図（８） ●部品図の作図（寸法の入力－面取り） ・「注釈」タブ－「フィーチャ注記」リボン－「面取り」ボタンをクリック
　・「注釈」タブ－「フィーチャ注記」リボン－「面取り」ボタンをクリック 　・ビュー上で寸法表記する2辺をクリック 　・引き出し線と寸法が表示されるので適度な位置でクリック クリック クリック クリック

45 部品図の作図（９） ●部品図の作図（文字の入力） ・「注釈」タブ－「文字」リボン－「文字」ボタンをクリック
　・「注釈」タブ－「文字」リボン－「文字」ボタンをクリック 　・ビュー上で文字を入力する位置でクリック 　・「文字書式」が表示されるので文字を入力しOKをクリック フォントの変更 大きさの変更 文字を入力

46 部品図の作図（１０） ●表題欄について ・表題欄の内容は「iProperty」で設定された内容が自動的に入力されます

47 実　　習（５） ＊すべての部品を配置し、寸法・文字を入力する

48 組立図の作図（１） ●新規ファイルを開く 「Standard.ipn」を選択

49 組立図の作図（２） ●ビューの作成 　・「作成」リボン－「ビューを作成」ボタンをクリック 　・ファイルを選択し「OK」ボタンをクリックする

50 組立図の作図（３） ●ツイーク ・「作成」リボン－「コンポーネントをツイーク」ボタンをクリック
　・「作成」リボン－「コンポーネントをツイーク」ボタンをクリック 　・ツイークする平面をクリック。座標軸が表示されるので移動方向を設定 　・ツイークするコンポーネントをクリック。ドラッグするとコンポーネントが分解される ドラッグ クリック

51 実　　習（６） ＊すべての部品をツイークし分解・組立図を作図する

52 プレゼンテーション（１） ●ファイルを開く 先ほど作成したiamファイルを開く

53 プレゼンテーション（２） ●アニメーションの作成 １）InventorSrudioを起動する
　・「ツール」タブ－「開始」リボン－「Inventor Studio」をクリック

54 プレゼンテーション（３） ２）拘束アニメーションを設定する ・「アニメーション」リボン－「拘束」をクリック
　・「アニメーション」リボン－「拘束」をクリック　 　・「モデル一覧」から「ハンドル」を展開し、「角度」拘束をクリック 　・「拘束アニメーション」で開始：0deg/0s、終了：3600deg/30sに設定

55 プレゼンテーション（４） ●アニメーションの再生 ・「アニメーションタイムライン」で再生をクリック
　・「アニメーションタイムライン」で再生をクリック 　・アニメーションタイムラインが表示されていないときは「アニメーション」リボン－「アニメーションタイムライン」をクリック ここをクリックすると詳細表示 再生・停止・頭出し

56 プレゼンテーション（５） ●アニメーションの書き出し ・「レンダリング」リボン－「レンダリングアニメーション」をクリック
　・「レンダリング」リボン－「レンダリングアニメーション」をクリック 　・レンダリングの設定を必要に応じて変更し「レンダリング」ボタンをクリック

57 最後に Inventor Professionalについて基本的な機能を学習しました。 他にも構造解析や複雑なアニメーションもできます。