機械用CADとは
機械用CADは、コンピュータを利用して機械製品の製図や設計をするシステムです。
機械用CADの特徴として、紙を使って手書きで行う製図に比べて「データを他人と共有しやすい」「寸法のミスを無くせる」「変更時の手間がかからない」「解析ソフトにデータを転送できる」点が挙げられます。大手企業を中心に機械用CADが採用されたことで、その取引先の関連企業でも採用されるようになり、現在設計や製図は機械用CADで行うことが一般的です。
機械用CADを使用することで、ものづくり工程での設計製図作業や生産プロセスの効率が向上し、作業効率化がアップします。
機械用CADの使用用途
機械用CADは、家電や電子機器、自動車、ロボット、機械部品など製造業を中心に機械設計が必要な場面で使用されます。
機械用CADを使用することで、開発のスピードが速くなります。また、使用したい製品のCAD図を入手することで、制作している製品にCADデータを取り入れながら設計を行えるようになります。機械用CADは性能により、ハイエンドモデルから、ミドルレンジモデル、ローエンドモデルまであり、使用用途に応じて適切に選定することが大切です。
代表的なタイプは、以下のものがあります。
- 製品設計向けCAD
製品設計向けCADは、量産製品設計を専門としたCADです。代表的な製品としては、CATIA、Solid Worksなどがあります。 - 設備設計向けCAD
設備設計向けCADは、一品物の機械装置や治具、自動機や生産設備等の設計を専門としたCADです。代表的な製品としては、IRONCADなどがあります。
機械用CADの原理
機械用CADの基本的な操作は、線を引いて概形を作成し、寸法を確定させて、図面を作成していく流れとなります。機械用CADは、2D CADと3D CADに分類され、それぞれ原理が異なります。
1. 2D CAD
2D CADは、2次元CADとも言われており、正面図・平面図・側面図の3つに分けて線や円弧を使用して、書かれる三角法という方法で製図が行われます。手書きの製図と同じ方法になります。コンピューターで作成することで、データの共有や書き換えが容易になりました。
2次元CADは制限なく無料で使用できるソフトもあり導入が容易です。3次元と違い形状をイメージしながら作図を行うので、作図の基礎を学ぶには２次元CADの方が最適です。
2. 3D CAD
3D CADは、3次元CADとも言われており、3次元の立体モデルをCADソフトの中で作成します。球や直方体などを使用して立体的に表現するCADです。対象を輪郭線のみで表現するワイヤーフレームモデル、対象を表面のみで表現するサーフェスモデル、対象の中身まで表記するソリッドモデルに分けられます。
CADソフトによっては、質量や重心、表面積などを出力することも可能で、設計に生かすことができます。3次元CADは2次元CADに比べて製品の完成イメージがしやすいことから、多くの現場で導入されています。一方で、コストは2次元CADに比べて導入コストが高いです。
機械用CADのその他情報
機械用CADのメリット
1. 作業効率化に繋がる
機械用CADを用いることで、手作業での作図に比べて、大幅に作業を効率化できます。紙図面を手作業で書く場合では、修正や変更作業を手書きで行うため時間がかかります。また、鉛筆跡などの汚れが残り、図面が見えにくくなることも多いです。
一方で、機械用CADの場合は、記入したデータはす簡単に変更できるため、手書きに比べ修正作業を楽に進められます。部品のCADデータを利用できるので、部品の外形を書く必要もありません。
2. 図面データの管理ができる
機械用CADの場合は、図面は紙ではなくデータとして管理されるため、データを使って共有が可能となり生産プロセス全体として品質担保と効率化に繋がります。過去に作成した類似製品のCAD図面を流用して再利用することも可能で、検索の作業性が高まります。
参考文献
https://www.jstage.jst.go.jp/article/kikaic1979/57/544/57_544_4023/_pdf
https://www.jstage.jst.go.jp/article/jjspe1986/58/5/58_5_811/_pdf
https://d-engineer.com/3dcad/cadsyurui.html