CAD

ＣＡＤ操作時のエラー

• ジオメトリーエラー（ソリッドモデリング）
• 拘束の過不足（パラメトリック）
• 親子関係（フィーチャモデリング）

ジオメトリーエラー

 

• ソリッドモデリング

  • トポロジー
    • 点（Vertex），稜線（Edge），面（Face）のつながり
  • ジオメトリ
    • 位置，大きさ，曲率を表す

• 「ジオメトリエラー」

  • トポロジーとジオメトリの矛盾

 

 

ジオメトリエラーの原因

 

• ジオメトリーは数値計算誤差を含む

  • 計算機は数値を有限桁（十進で１６桁程度）で表現
  • 曲面・曲線を近似計算
    • 有効桁は７～８桁程度

• 幾何学法則が成立しない

  • 例：３つの面の交線が１点で交わらない

面のジオメトリ

 

• 解析面

  • 平面，円筒面，円錐面，球，トーラス
  • 厳密な表現，誤差少
  • 断面を回転して作成

• 自由曲面

  • 三次関数による近似表現
  • スイープ，境界線，フィレットで作成

自由曲面

 

• 基本は４曲線に囲まれたパッチ

  • 三角形パッチの１頂点は精度悪

• 制御パラメータ

  • 制御点，通過点，重み，ノットベクトル

• 評価パラメータ

  • 曲率，接線，ハイライト
  • 連続性，うねり

曲面のエラーの原因

 

• うねり

  • ３角形パッチの１頂点
  • 制御点が多すぎる

• 誤差の蓄積

  • 交線から面を生成

トポロジーの矛盾

 

• 現実には存在しない立体

  • 面と稜線の接触
  • 面と頂点の接触

• 計算が不安定

  • 面と面の接触
    • 平面はＯＫ，曲面はＮＧ
    • Ａ－Ａ≠０

拘束の過不足

 

• パラメトリックの仕組み

• 拘束条件

  • 宣言的，順序無

• パラメトリック変形

  • 拘束条件を順序付け
    • 定規とコンパスで作図する手順
  • 要素の位置を再計算

 

 

パラメトリック処理エンジン

 

• Pro／E

  • 手順に変換
  • 関係式は順序に依存

• I－DEAS

  • 連立方程式（関係式を含めて）
  • 遅い（数値計算）

• ＤＣＭ（Solidworks他多数）

  • グラフ分解
  • 速い

親子関係

 

• 立体は積み木の足し算・引き算で作成

• 順序が重要

  • 順序によって結果が変わる

 

ノンヒストリ型ＣＡＤ

 

• 作成手順を忘れる事ができる

• 局所的に後から拘束を追加できる

feature

　直訳すれば「（形状の）特徴」となる。

CAD用語としては，特定の形状に対してあらかじめ決めておいた操作手順，

またはその手順によって作成したモデルのことを指す。

フィーチャを活用したモデルの作成方法を

「フィーチャ・ベース・モデリング」や

単に「フィーチャ・モデリング」などと呼ぶ。

トレランス

CAD/CAM/CAEシステム上で形状に関する計算が行われる場合、2点を同一とみなす際の距離基準、近似計算の収束基準や平行を判定する際の角度基準など、内部的にいくつかの判定基準値が使用されます。その判定基準値がトレランスと呼ばれるものです。
また、CAD系の業界で特にトレランスという場合、点と点、線分と線分など、要素と要素が一致しているかどうかの判定基準値を示すことが多いようです。

CADシステム名称	トレランス (mm)
CATIA V4	0.1(*1)
CATIA V5	0.001(*2)
I-DEAS	0.01(*1)
Pro/ENGINEER	相対精度
Unigraphics	0.0254(*4)
Inventor	0.001(*2)
Mechanical Desktop	0.001(*2)
OneSpace Designer	10＾-6(*1)

 

お勧め

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