このカタログについて
| ドキュメント名 | [AperzaTV_DownloadOnly_Document] 機械・装置設計者向け「今さら聞けない3次元CADのメリット」後編 |
|---|---|
| ドキュメント種別 | その他 |
| ファイルサイズ | 7.8Mb |
| 登録カテゴリ | |
| 取り扱い企業 | iCAD株式会社 (この企業の取り扱いカタログ一覧) |
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このカタログの内容
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【後編】
CADの開発元が話す
「機械装置の開発に求められる３次元CADとは」
iCAD 株式会社
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早く、速く︕今、結果が知りたい
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1万部品を超えるモデルでも 早く設計始めたいのに
装置全体を設計したい ファイルを開くのに10分かかる
どこが⼲渉してるのか今知りたい
ちょっと動かすのに1分も 数時間も待てない
2 © 2020 iCAD LIMITED
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設計が終ってから3次元化している
組図
紙上や2次元CADで
情
報 検討を実施
量
構想図 3D化
仕様検討図
確定した ⼲渉確認
設計情報を『検証』
設計情報 3D適⽤ 強度解析
⾒積設計 構想設計 詳細設計 バラシ・図⾯化
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3次元CADは⾃由曲⾯の研究から
q23 q33
q 3次元CAD
32
q22q03
q12
31
21 q
q03 q q
02 q11
q01
q q20
10 q30
ｖ ｕ
q00
Bezier曲面
3 3
P(u,v) =ååBi (u)Bj (v)qij
i=0 j=0
= B0 (u){B0 (v)q00 + B1(v)q01 + B2 (v)q02 + B3 (v)q03}
+ B1(u){B0 (v)q10 + B1(v)q11 + B2 (v)q12 + B3(v)q13}
+ B2 (u){B0 (v)q20 + B1(v)q21 + B2 (v)q22 + B3(v)q23}
+ B3(u){B0 (v)q30 + B1(v)q31 + B2 (v)q32 + B3(v)q33}
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⾃由曲⾯を駆使している例
⾃動⾞ カメラ プリンター
⾃由曲⾯ ⾚い部分が⾃由曲⾯
49%
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⼀般機械では⼤半が解析曲⾯
⽣産設備 ⼯作機械 半導体製造装置
搬送装置
Ax 2 +By 2 +Cz2= D Ax +By +Cz = D
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コンピュータ内での形状表現
⼤ データ量・処理量 ⼩
⾃由曲⾯ 解析曲⾯ 平⾯
q23 q33
3 3
q q32
22 P(u,v) =ååBi (u)Bj (v)qq ij
03 q12 i=0 j=0
q q31 = B0 (u){B0 (v)q00 + B1(v)qq 21 01 + B2 (v)q02 + B3 (v)q03}
q 02
03 q11 + B1(u){B0 (v)q10 + B1(v)q11 + B2 (v)q12 + B3(v)q13}
q01 q20 + B2 (u){B0 (v)q20 + B1(v)q21 + B2 (v)q22 + B3(v)qq 23}
ｖ 10 q30
+ B3(u){B0 (v)qq ｕ 30 + B1(v)q31 + B2 (v)q32 + B3(v)q33}
00
Ax 2 +By 2 +Cz2= D Ax +By +Cz = D
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⾃由曲⾯は重い 解析曲⾯は軽い
⾃由曲⾯ 解析曲⾯
R
50 : 1 (Cx,Cy,Cz)
中⼼座標︓(Cx,Cy,Cz)
半径 ︓R
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コンピュータ内での3次元物体の表現⽅法
B-rep（境界表現） CSG（構成表現）
Cambridge⼤ I.C.Braid教授 北⼤ 沖野教授
すべての頂点・稜線・⾯のデータと 境界⾯により定義される半空間の
接続関係を保持 共通部分が物体
v3
f4 e8 e4 f3 ⽴体
v1 e7 f1 f2 f3 f4 f5
e1 S4
e3 S2
位
f1 v2
e2 e1 e2 e3 e4 e5 e6 e7 e8 相 B
v4 S3
e5
e6 v1 v2 v3 v4 v5
f2 幾
(x1,y1,z1) (x2,y2,z2) (x3,y3,z3) (x4,y4,z4) (x5,y5,z5) 何
v5 f5 S1
S5
n位相操作:オイラー操作 v-e+f=2
n データ構造:Winged-edge構造 n集合論
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機械部品のモデル表現
⾒え⽅
B-rep CSG
+
ー +
+
+
+
パッチワーク 『形』は全てを知っている
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機械設計に特化した3次元CAD iCAD SX
航空機、⾃動⾞ ⽣産設備、機械装置
部
品
点
数
⾃由曲⾯ B-rep 解析曲⾯ CSG
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圧倒的な軽さと速さ
iCAD iCAD SX 他社CAD A
（ 32bit ） （ 64bit ）
80MB 開設（編集モード） 2 秒 3 分 35 秒
他社CAD コピー（全部品） 0.4 秒 1 分 44 秒
3.8GB 移動（全部品） 0.2 秒 21 秒
配置 0.2 秒 1 分 32 秒
⾯伸縮 0.2 秒 49 秒
⽳追加/変更 0.2 秒 22 秒
セーブ（全部品） 8 秒 19 分 58 秒
CPU︓Dual-Core CPU︓Xeon®
マシンスペック 2.8GHz 3.50GHz
メモリ︓2.0GB メモリ︓16GB
※6,000部品の汎⽤⼯作機械 20,000部品
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膨⼤なデータを扱える超⼤規模性能
部
品 約300万部品
点
数 0.2秒
⼤規模装置ライン全体
装置・設備
10万部品
ユニット
2万部品 約100万部品
（V7）
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⼤規模レスポンス
CPU：Intel Core i5-8350U
@1.70GHz 1.90Ghz
メモリ：8GB
グラフィック：Intel UHD Graphics 620
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編集操作
B-rep CSG
操作 操作
フィーチャベース
（頂点・稜線・⾯の関係をパラメータ化） 形
10ｍｍ 30ｍｍ
最終形状をフィーチャー・履歴で加⼯ 本質的な形状を直接操作
難しい 直感的
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編集例︓B-repとCSG
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CSGは編集性が圧倒的に優れる
+
+ +
+
ー
+
本質である形を直接操作 思いのままに作成・編集
『シュッ』と作成 『ピッ』っと配置 『パッ』と編集
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⼤規模でも制約なしに
無理⽮理 アッシー/パーツの
分割する必要なし モード切替不要
アセンブリを丸ごと 複数モデルを開き
瞬時に⼲渉確認 同時に⽐較検討
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機械設計の本質は 『徐々に確定』
情報量
構成 詳細部品から
図⾯を作成
形状
ユニットや部品へ
動き装置レイアウトから 細分化
形状・構成を詳細化
主要駆動部を検討
⾒積設計 構想設計 詳細設計 バラシ・図⾯化
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様々な設計場⾯で活⽤
情
報
量
⾒積設計 構想設計 詳細設計 バラシ・図⾯化
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