【初心者必見】Fusion360 でトップダウン設計!モデリング/アセンブリ方法

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Autodeskさん公式で紹介されているトップダウン手法はちょっと業務設計では使いにくい…

ほかのCADでやっていたようなトップダウン手法をFusion 360に適用できないか、

いろいろ考えて編み出した業務でも使用している方法です。

この方法はハイエンドCAD CreoやCATIA、SolidWorksなどの経験を生かして考え出した

かなり参考になる内容となっていると思います。

エンジニア歴10年の自分が、徹底解説しますので、ぜひ参考に良い設計ライフをー!

 

動画で確認したい方はコチラ↓↓

簡単 非公式が最強!Fusion 360 トップダウン設計で初心者脱出!プロ 現場で使うモデリング/アセンブリ 方法

 

ボトムアップとトップダウンとは

ボトムアップ

それぞれの個別の部品を設計していって

それを組み合わせてアセンブリの組立た状態にしていく手法です。

結構使っている方も多い手法ですね。

イメージは、レゴブロックや積み木。

 

10点以下のアセンブリ(組立)の設計なら

問題ない手法ですが、プロの現場ではあまり使われません。

 

1000点~2000点もの部品からなるアセンブリや

動くモデル、モーターが入ってるようなものをボトムアップで作ると

結構最後に組み立てたときに、辻褄が合わなくなってしまう….なんてことも…

 

アセンブリで問題が見つかると、一番最初の部品まで戻って設計し直すとか…

全部の部品を調整しないといけない…なんてことが起こってしまいます。

 

なので、複雑な組立の設計には向いていません。

 

利点としては、

組立のイメージがしっかりできるので

初心者の方とか、組立の方法がイメージできない方にはおすすめです。

レゴブロックなどのように、親しみやすい手法です。

 

トップダウン

完成形の設計から部品へ形状を落とし込んでいく手法です。

一番最初に、設計の完成図をボンっと作っちゃいます。

ここが一番時間がかかって、一番大変なところです。

 

プロの設計者としては、一番重要なステップになります。

その設計の完成形から、それぞれの部品の機能に落とし込んで、

部品の形状を決めていきます。

 

わかりづらいと思うので、イメージで説明します。

地球儀を設計することをイメージしてください。

まず、ボトムアップで地球儀を作ります。

国をそれぞれ作って、それを組み合わせて大陸にして

それを組み合わせて球にする。

って感じです!

ちょっと想像してほしいんですけど、

国ってめちゃくちゃあるじゃないですか。

その国っていう部品のちょっとした寸法が違ってたり形状がゆがんでたり

っていうものがどんどん積みあがっていくと

最終形状がきれいな球になりにくい。

っていうことが簡単に想像できるんじゃないかな。

 

次は、トップダウンで地球儀作りましょう。

最初にきれいな球を作ります。

その中に大陸を描いて、その大陸の中に部品として

国を配置していくっていう感じです。

なので、結構整合性がとりやすいです。

ということで、最終形状がちゃんと作れて、細かくも調整できるので

トップダウン方式がプロの設計では多く使われます。

 

AutoDeskさんの公式トップダウン手法

自分でも、AutoDeskさんの公式のトップダウン手法の説明を参考に

設計してみました。

ガワを作って、それを分割して部品を作っていくって感じでした。

結構特殊…

「デザイナーさんが別にいて、デザイナーさんから

外観のモデルを受け取って、そこから分割してカバーを作る」

っていうような設計には適している手法ですね。

でも、カバーの中の構造までこの手法で作るのには向いてないです。

詳しくはコチラ↓↓

トップダウン設計とボトムアップ設計の方法

 

なので、ここで内部の構造まで設計できる手法を説明します!

 

かけ流トップダウン設計の基本

これが完成イメージです!

今回は以前作った猫鍋で説明していきます。

猫鍋の動画はコチラ↓↓

[レーザーカッター DIY+ Fusion 360]シースルーでおしゃれ 透明 爪とぎ+ 猫鍋!

 

モーターとか駆動部品が入っても基本は同じように

全体の構成(レイアウト)を決めてスケッチしていきます。

 

決まって、完成図ができたら、

左のツリーの「新規コンポーネント」からコンポーネントを作成します。

コンポーネントってちょっとわかりにくいんですが、

ボディとかスケッチとかが格納できる便利な容器だとイメージしてください。

今回はこれを部品として扱って、設計を進めていきたいと思います。

コンポーネントの名前をクリックすると右にチェックマークが付けられるようになります。

これをチェックすると、部品のアクティブ化といって

「チェックマークがついている部品を編集するよ」っていう表示になります。

アクティブ化した状態で、スケッチとか押し出しでフィーチャーをつくると

アクティブ化した中にすべて作られます。

なので、編集する部品をアクティブ化した状態で編集することを気を付けてください。

 

コンポーネントを作ったら、まず最初に

コンポーネント原点とトップアセンブリーの原点を

ジョイントで剛性拘束してください

これをしてないと、部品を編集している間に

意図せずに部品がズレてしまうというトラブルにつながります。

 

トップアセンブリと原点と部品原点が一致している部品の設計

「PLATE_BASE」っていう名前で作ってみます。

トップアセンブリとコンポーネントの原点を一致させます。

これをアクティブ化してからXY平面でスケッチをつくります。

プロジェクトツールでスケッチをコピーします。

主柱のねじ穴部分と外周のスケッチをすべて選択できたら、「スケッチを終了」

コンポーネントを右クリックして「選択表示」を選ぶと

今選んでるコンポーネントだけを表示できて、見やすくなります!

選択したスケッチを押し出しましょう。

スケッチが複雑で、変なところを選択しちゃいそうになったら

「選択表示」が便利です!いらない関連付けがついてしまったりしますからね。

 

変更が完了したら、どれでもいいので

別のコンポーネントを右クリック

「選択のみ表示をすべて解除」します。

アクティブ化をトップアセンブリに戻して完了です。

 

トップアセンブリと原点と部品原点がズレた位置の部品の設計

2種類方法があるので、簡単な方法から説明していきます!

2番目の方法の方がおすすめです。

完成図と関連付けて部品を設計する方法

「PLATE_RING」を作ってアクティブ化します。

まずは、原点を剛性拘束!

ジョイントツールのときに一緒にやってもよかったんですが、

後からでもできるよーってことで

ジョイントの履歴を右クリックして「ジョイントを編集」

コンポーネントの原点をズラします。

今回は20mmズラすと、ちょうど二枚目のRINGの下面に原点が合います。

これでXY平面にプロジェクトツールでスケッチをコピーします。

コピーしたスケッチを選択して押し出し!

注意ポイントです!

今回解説している手法では「最初に作った設計図は絶対に消さない」

っていう前提を置いてます。

設計図を消すとすべての部品のスケッチの関連付けが壊れてしまいます。

また、他の部品とか同士の関連付けはおすすめしません。

高確率で部品の編集をするので、意図せぬ変更が入ったり

スケッチが崩れたりしちゃいます。

 

複雑な設計だと、最初に描いた設計図通りにならないことが

多いですよね。

そういう場合は、設計図は参考として関連付けはしないで

部品の設計を進める方法をおすすめします。

完成図と関連付けないで部品を設計する方法

コンポーネントを作って原点合致までは同様です。

「PLATE_RING-2nd」って名前でいきます。

構築ツールで部品の原点になる平面を自分で作っちゃう方法です。

構築ツールを選択して、

基準平面(今回だとXY平面)からの距離で新規平面を作成してください。

基準平面からってとこがポイント!

作った新規平面でスケッチを行うことで、

コンポーネント内だけで関連付けが収まります。

この方法なら、設計図が変わってもスケッチが崩れたりしません。

 

あとは、プロジェクトツールでスケッチをコピーして、

押し出す!ほかのやり方と同様ですね。

 

関連付けを消す方法は、

プロジェクトツールでコピーしたスケッチのところに

カーソルをもっていくとプロジェクトのマークが出てきます。

このマークをクリックしてdeleteボタンを押すと関連付けを削除できます。

これをすべてのスケッチでやってあげます。

あとは、寸法でスケッチを拘束してあげるだけ。

 

3軸に対してすべてズレている部品についても、

同様にズレている面に対して新規平面を作ってあげて対応できます。

 

関連付けの有無は臨機応変に!

関連付けありのメリットとしては、元の設計図の寸法を変更すれば

関連付けしてある部品の形状が一発で変更できるってところです。

なので、臨機応変に使い分けてください。

 

また、ジョイントツールで部品原点とトップアセンブリ原点の

距離を拘束した方法だと、

後々、距離を変更するのが大変だったりします。

というのも、ジョイントツールの履歴は結構多くできるので、

どれが原点の距離の拘束なのかわかりづらいです。

 

それに比べると、新規平面でアセンブリとの距離を拘束していると、

新規平面はコンポーネントの直下に必ずできているので、

それを編集するだけでOKです。

おまけ

購入品とか、後々設計変更をあまりしない部品については

ボトムアップ設計で、それぞれの部品を作って別ファイルで保存しておくと

あとから使いまわせて便利です。

使うときには、ジョイントツールで各部品を合致させてあげましょう。

トップダウン設計は、あくまで自分が設計する部品のみに適応するのがいいのかな

って思います。

ハイブリッドに設計していきましょう!

ジョイントについては、トップアセンブリの原点と拘束して、

平行に移動、みたいにトップアセンブリとのみ関連付けをつけてください。

崩れないアセンブリについて詳しくはコチラ↓↓

【超簡単 Fusion 360】崩れない最強 アセンブリ法

 

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kakeru

エンジニア歴10年以上! モノづくりの楽しさをみんなに伝えたい! ねこべやの片隅から3Dモノづくりや猫DIY、お役立ち情報などを 週末の金~日にかけて動画投稿中
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