7.設計の手順
前項の内容を踏まえて、3D設計の大きな流れとして以下のようなものを推奨したいと思います。
@ 手描きで良いので、製品全体の大まかなポンチ絵を描きます。前提条件として要求仕様が明確に決まっていることが必要ですが、ごく稀にはこれを描きながら仕様が固まっていく場合もありいます。グループでの仕事の時には、全員が集まってワイガヤをしながら模造紙などの大きな紙に描いていくのが良いです。スクリーンに映しながらパソコンに描いていくということも可能ですが、検討過程が消えずに残るという点で、やはり紙が良いと思います。
A 機能(あるいは部位)ごとのサブアセンブリのポンチ絵も作ります。できればアイソメ図のように立体的に描くのが良いです。この時に、それぞれのパーツやアセンブリの「基準(原点)」を決めておきます。この点(x,y,z=0,0,0)が上位アセンブリに組付けられる際の基準となります。尚、基準は後から変更できますのでそれほど悩む必要はありません。
B これらの絵をもとに、それぞれのサブアセンブリやパーツの親子関係を表した「ツリー」を作ります。(「系統図」や「樹形図」と呼ばれることもあります。)紙に書いても、エクセルなどを使用しても良いですが、3Dデータは親子関係含めてこのツリーに基づいて作成されることになりますので、これは真剣に作りましょう。
C ツリーには、そのアセンブリやパーツの名前まで仮決めして書いておきます。名前の付け方で迷うのは時間の無駄なので、通し番号を使っておくのが効率的だと思います。それをそのまま3Dのモデル名としても可です。(「最初から正式な部品番号をモデル名にしておくべきかどうか?」については諸説あります。)
D 各パーツの設計がまったくできていない状態であっても(新規設計の時はその場合がほとんど)、挙げられたすべてのパーツやアセンブリのファイルを作り、パーツ、アセンブリともにそれぞれの名前で保存しておきます。さらに、空のままでも良いので、上記ツリーに基づいてそれぞれのアセンブリにパーツをアセンブルしておきます。まったく空のまま(座標系のみ)ではどうしてもわかりにくければ、例えば1〜2フューチャだけのごく簡単なデータを作っておくだけでも可です。これを「スケルトン」と呼んでいる人もいます。
E 各パーツやアセンブリを作る「向き(上下左右方向)」は、できれば全体組立時の向きに合わせて作っておくのが後々便利です。アセンブリ作業が容易になり間違いも少なくなります。但し、いろいろな向きに取り付けられるパーツはこの限りではありません。
F この時点でほぼ同時にすべてのパーツやアセンブリの「図面」も作って保存しておきます。少しずつ出来上がってくるそれぞれの立体の「寸法」や「隙間」の確認には図面のほうが便利なことも多いからです。もちろんこの図面もLOD(Level Of Detail下図参照)が上がるとともに同時に成長し、3Dモデルが出来上がったときには図面も(寸法や公差の追記は当然必要なので、少なくとも線画としては)完成していることになります。
G アセンブルは、最初の時点ではすべて「原点合わせ」でも可です。設計が進むにつれてそれぞれのパーツやサブアセンブリが適切な位置に配置されてきます。それを確認するのも管理者の仕事です。
H パーツ間の相互依存配置(面合わせなど)は使わないほうが良い場合があります。使用するCADソフトウェアによっては、相手部品の設計変更によりエラーが発生することがあるためです。
I 既製品(現行品)を何も変えずにそのまま使うパーツは、そのままでアセンブリしておくのが普通ですが、一部変更して使う予定のものについても、元になるパーツを「名前を変えて保存」しておいてそのままアセンブリしておく手もあります。