スケッチ図面上でのパッチ

[ohmisandai]

ある有名な機械系シミュレーションソフトのモデル図面をFusion 360で作成しています。計算時間が膨大であるため、当初は2次元のモデルでシミュレーションしていますが、その際にモデルの図面は2次元スケッチで作図の上、動きや変形を解析する部分にパッチを施し、STEPファイルの形でエクスポートしてシミュレーションソフトに渡しています。問題はスケッチの所要部分にパッチを行う際、それが単純な閉じた図形であれば全く問題ないのですが、たとえば小円2個を内部に含む大円のパッチを行いたい時、Fusion 360で普通に作業していれば小円2個の部分を「孔」と見なしたパッチが行えるのですが、その図面をf3dファイルなどに保存して作業を一旦終了し、Fusion 360を再び立ち上げて保存ファイルを読み出したものに同じことをしようとすると、内部の小円は無視され大円全体にパッチが張られてしまうことです。一旦完成したモデルのシミュレーションが終了し、モデルに小変更を加えながらシミュレーションを繰り返したい時など、これはCAD画面作成過程での非常に困った問題です。どのようにすれば内部の図形を常に「孔」と見なしてパッチが行えるか、良い方法をご教授願います。

[Bunga777]

一応文章を私なりに解釈してお答えを書いてみます。

トンチンカンなお話をしている可能性がありますので、その場合には具体的なサンプルモデルなどを添付していただけると大変助かります。

さて、パッチというのは、サーフェスのパッチコマンドということでしょうか？

パッチコマンドの場合、ラインを選択するとそのラインの内側を、領域を選択するとその領域にサーフェスを作成してくれる仕様だと思っています。

円の中に2個の円がある場合だと、領域をクリックすると穴付きのサーフェス。

エッジ（カーブ）選択すると閉じたサーフェスを作ります。

 

 

 

[adachitech7]

@ohmisandai さん、

当方の環境で試してみましたがおっしゃるような現象は起きませんでした。（一度ソフトを終了して立ち上げ直しても形状が崩れることはありませんでした）

データを添付しますのでこのファイルで当該現象が起きるかどうか試してみてもらえないでしょうか？

[adachitech7]

@ohmisandai さん、

少し本題からは外れますが、一旦ソリッドボディにしてからサーフェスのオフセットを使って面を抽出するというやり方はどうでしょうか？

スケッチのみで複数の部品の関係を検討するのはこれまでの経験上あまり良い結果をもたらさないと感じています。Fusion360でアセンブリを組み、解析が必要な部分だけをサーフェスのオフセット面として取り出す方がCADにかかる負荷がぐっと少なくなると思います。複数のサーフェスを位置関係を保ったままSTEPファイルに吐き出すことも可能です。

一度お試しください。

[ohmisandai]

拙い質問にお答えいただきありがとうございます。こちらへの投稿は初めてで不慣れなため、サンプルモデルの添付方法がわかりません。必要であればご教示ください。仰る通りパッチというのはサーフェスのパッチコマンドです。今回の作図作業でこれを行う時は、領域を選択してその領域にサーフェスを作成しています。大円内に２個の小円の例で言えば、普通に作図してそのまま領域パッチすれば、２個の穴付きのサーフェスが作成できます。しかし（前回の質問で書き忘れた点がありますが）、小円２個を描いた時点でファイルを保存をして終了し、それを新たに開き直して、そこに大円を描き加えると、大円の領域パッチを行っても穴付きのサーフェスができない、という点をご相談しました。どうかよろしくお願いします。

[ohmisandai]

質問にお答えいただきありがとうございます。前回の質問で書き忘れた点があります。私がご相談したかった点を先の大円小円の例で申しますと、小円２個を描いた時点でファイル保存をして終了し、それを新たに開き直して、そこに大円を描き加えると、大円領域にパッチを行っても穴開きのサーフェスができない、という現象をご相談しました。ならば最初から大円も描いた状態で保存すればよいと言われるかもしれませんが、内部に描く部品パーツ（上例では小円）の仕様次第で大円の直径をその都度変えねばならないので、大円なしで保存しています。どうかよろしくお願いします。

[Bunga777]

@ohmisandai さん、追加情報ありがとうございます。

その情報があって状況がようやくわかりました。

最初に2つの円を書いたスケッチを作成後、保存したとします。

（ただし、保存してもしなくても、これから書く現象は同一の手順ならば発生する筈です）

 

ここから、新たなスケッチで大きな円を追加した場合には、 @ohmisandai さんが仰るような現象が起こります。

 

パッチコマンド一発で穴が開いていると認識されるようにしたい場合には、小さな丸2個を書いたスケッチを編集する形で大きな円を追加する必要があります。

該当するスケッチを右っクリック→スケッチ編集　もしくは、該当スケッチをダブルクリックです。

 

 

一連の状況を動画にしました。最初が駄目なパターン、次に大丈夫なパターンです。

[ohmisandai]

再度アドバイスをいただき有難うございます。実は一旦ソリッドボディにしてからオフセットのサーフェス面を作る所までは行ったのですが、初心者のためそのオフセットサーフェスを二次元スケッチ図面として抽出する方法が分からず、そのままにしていました。またオンラインマニュアル等をよく読んで調べてみますが、具体的で分かり易い説明ページなどがあればご教示よろしくお願いします。

[Bunga777]

@ohmisandai さん

あと、ファイルの添付の仕方ですが、ファイルエクスポートを*.f3d形式でしていただき、

 

メッセージ投稿画面のこちらから添付可能です。

 

[Bunga777 · Accepted solution]

@ohmisandai さん

追加情報として、事情があって違うスケッチで書いた場合には、大きな円をパッチでサーフェスを作ってから、そのサーフェスにトリムで穴を開ける事も可能です。

動画にしてみましたので、こちらも参考にしてください。

他にも色々と実現方法は複数あると思いますが、ひとまず最短で実現できそうな方法ということで、こちらもご提案しました。

[ohmisandai]

bunga様、動画はまだ見ておりませんが、お書きの方法により一発で解決しました。Fusion 360を使い始めて間もないため
いろいろコツが分からず、試行錯誤を繰り返しておりました。また簡単な操作上の問題のことで他の質問をさせていただく
かと思いますが、どうかよろしくお願いします。迅速なアドバイスをどうも有難うございました。

[ohmisandai]

いろいろとアドバイスを有難うございました。先の「スケッチ編集」モードにしてから大円描くという方法でなお問題が
生じた場合には、このトリム法も検討いたします。ただし先の例とは違い、実際にトリムで開ける穴は円や長方形などの
単純図形ではなく、直線と曲線を組み合わせた複雑な幾何学図形で、その数も20近くありますので、簡単にトリムできる
かがやや懸念されます。

[Bunga777]

複雑な形状になっても一発でパッチする場合もサーフェスをトリムする場合も、スケッチのラインがしかりと描けていないと駄目なのは同じです。結局はパッチは内部でサーフェスを作ってトリムという操作を自動的に行ってくれているだけなので、スケッチのラインがしっかりつながって居ないと駄目なのは変わりません。

また、複雑な形状が組み合わさっている場合には、トリムツールをラインではなくて、ラインから押し出したサーフェスにしてしまうのも手です。更にそれらのサーフェスが複数枚になるならば、全てのサーフェスをステッチして一つのサーフェスボディとしてしまう必要があります。

またトリムは内部で面を分割→削除という動作を自動でしているわけですが、複雑なトリムになるとその作業で不都合が出る場合もあり、その時には面の分割というコマンドで分割のみを行って、必要のない面は編集→除去というコマンドで消す、手動トリム的な方法もあります。

適当な図形を作って一応動画にしてみました。

また、上の @adachitech7 さんのお答えにあるように、Fusion360はソリッドの加工の方が色々と楽な事もあるので、一度ソリッドで加工をしてしまって好みの形状ができた段階で、サーフェスとして抜き出すというのもありだと思います。

[adachitech7]

@ohmisandai さん、

シミュレーションソフトにはスケッチ曲線で渡すのでしょうか？

ソリッドボディの上に構築平面を作りそこにスケッチを作成してボディを投影してみてください。

これでボディの輪郭をなぞったスケッチを作成することができます。これにパッチで面を貼ってもいいですし、スケッチをそのまま2DのDXFファイルとしてアウトプットすることも可能です。

[adachitech7]

@ohmisandai さん、

大円と小円は同時に描いてしまっても問題ないと思います。（個人的には分けて描くことを好みますが）

寸法拘束と幾何拘束で形状を決めてしまえば後から寸法を変更することでパッチサーフェスの大きさを変えることが可能です。完全拘束されたスケッチ曲線は青色から黒に変わりますのできちんと拘束できているかどうかは色で判断してみてください。

この手法はパラメトリック変形といい他の多くの3D-CADでも採用されていて、形を頻繁に変えて仕様検討するときの強力なツールとなり得るものです。3D-CADのメリットを最大限発揮できる機能になりますので是非トライしてみてください。

[adachitech7]

@ohmisandai さん、

小円の大きさが先に決まりその大きさによって大円の大きさを決めるというのは設計的には非常に自然な流れであって良くあるやり方だと思います。

こういった場合は例え手数が増えたとしても思考の流れに沿ってフィーチャーを分けた方が良い結果を生むことが多いと感じています。（主に履歴管理のしやすさと修正の容易さという点で）

下の例では小円を押し出してソリッドボディを作り、その大きさを参照しながら大円を描いています。大円にパッチ面を貼ってからソリッドボディで面を分割してデリートキーで小円部を削除しました。

動画と添付データをご確認ください。

[adachitech7]

@ohmisandai さん、

面の分割ではなくてトリムコマンドを使っても同じことができます。

トリムのツールとしてソリッドボディを使い、小円部を選択すると一挙に穴を開けることができます。

[ohmisandai]

adachitech7さん、重ね重ねご親切なアドバイスを有り難うございます。幸いにも（実際にはうんざりですが）使用中のシミュレーションソフトを1度回して結果が出るまでに2日ほどかかり、パラメータを変えながら計算を繰り返して最終的な収束解を得るのに1～2か月はかかりますので、次にCADソフトでモデル変更を行うのはしばらく先になります。ソリッドボディにして、その上の構築平面にボディを投影する方法、大円にパッチ面を貼ってからソリッドボディで面を分割して方法、トリムコマンドを使って同じことをする方法などはその時に試みたいと思います。パラメトリック変形の手法というのは、今回の事案では大円と内部の小円（実際にはやや複雑な幾何図形です）との間に完全拘束の関係を持たせにくいので、該当するかどうかは微妙と考えています。
あとご参考までに、シミュレーションソフトにはサーフェスのあるスケッチ曲線でデータを渡します。ただしこればCAD側で意図するような実際のサーフェス面の存在を表すのでなく、シミュレーションソフトの解析対象である動き（流動）や変形（弾性・塑性変形）のある領域を示す目印でしかありません。サーフェスが張られていない領域はすべて変形なしの固定領域と見なし、計算上の境界条件としてのみ作用します。なおサーフェス領域のないデータはインポートできません。

[mari.shimode]

@ohmisandai さん、こんにちは。コミュニティのご利用ありがとうございます。

こちらの返信で問題を解決することができたと書かれていますので、参考にされたであろう bunga さんの返信を解決策として承認しました。

解決策を承認するとトピックに解決済みのチェックマークが付き、同じ問題を抱えた方が回答または方法を参考にすることができます。
今後返信で問題が解決、または解決に至らなくとも参考になった場合、各返信の右下に表示されている承認ボタンを押してください。

また、本件に関連する追加の質問があるようでしたら、本トピックには返信せずに、このトピックへのリンクを含んだ形で新規トピックを作成してくださいますようお願いいたします。
そうすることで、コミュニティ メンバーが会話の流れを把握しやすくなります。ご協力いただけると幸いです。

またコミュニティをご利用ください。

[ohmisandai]

了解しました。