意匠モデリングの基本は滑らかな面の連続性です。

ローエンドCADはここが不十分で実際の樹脂量産品を作れない機種が多数あります。ZW3Dminiは上位のZW3Dstandardと同じワイヤーフレーム機能が装備されているので上手に使うと美しい曲面生成が可能です。

今回は樹脂筺体に良く見られる角Rを例にとって説明します。角Rはフィレットと呼ばれコマンドで簡単に丸められますが、そのまま使うと平面との曲率差が極端に大きくなり、量産品、特に光沢を持つ面の接続箇所では影のような違和感を生じます。以前は金型職人さんが手作業で研磨して出来るだけ目立たせない工夫をしてくれていましたが、CAD/CAMでデータ一気通貫の今ではデザイナー・筺体設計者の重要なモデリングスキルになっています。

作図01

新規プロジェクト→オブジェクト名に「Curv_01」と入れてOK、保存します。

作図02

YZ平面を右クリック→新規スケッチ(アイコン左端)。下図のようにスケッチします。水平線を描くときは左側から描き始めます。自動的にY軸上で拘束がつきますので右側は適当な位置でクリックします。線をクリックして引き出せば自動で寸法記入されます、寸法はダブルクリックで修正します。垂直線も下側から始めます、ここにも自動拘束が付きます。円弧は最後に「中心点」で描いてください。上下の寸法が優先されるので仮数字R15になります。寸法は「拘束」タブの「クイック寸法」を選ぶか、スケッチモードの余白位置で右クリックすると「クイック寸法」アイコンが選べます。右上アイコンでOKします。

作図03

XY平面を右クリック→新規スケッチ(アイコン左端)。さきほどのスケッチをX軸対象で描きます、ただし角Rは作図しません。※スケッチの決定にはマウスホイールクリックが早くて便利です。寸法は「拘束」タブの「クイック寸法」を選ぶか、スケッチモードの余白位置で右クリックすると「クイック寸法」アイコンが選べます。右上アイコンでOKします。

作図04

スケッチ1を 片面 20で押出します。ZW3Dの押出しはサーフェス・ソリッド共用です。開いたスケッチで押出すとサーフェスに、閉じたスケッチで押出すとソリッドになります。サーフェス・ソリッドが生成されると左端の「履歴管理マネージャ」に新しくフォルダが生成されます。

作図05

スケッチ2を 片面 20で押出します。ブーリアンは左端の「単独」

作図06

ピンク面がオモテ側に見えているので法線の反転が必要です。面を右クリックすると「反転」がありますのでそれをクリックします。色がピンクからブルーグレーに反転します。

作図07

「ワイヤーフレーム」タブ→「ブレンド」で既存面稜線をつなぐことができます。連続性「接線連続」重み係数「1」でつなぎます。このとき始点に近い側をクリックします。

作図08

作図08

ワイヤーフレーム1を片面 20で押出します。

ワイヤーフレーム1を片面 20で押出します。

作図09

生成されたサーフェスの連続性をチェックします。「インフォメーション」タブ→「フェース分析」をクリックします。アイコンが7つ並んでいるうち左端の「連続性チェック」をクリックします。CADでは「ゼブラチェック」という言い方が一般的です。最初に押出したR15は接する平面と曲率差が大きいので縞模様が折れて見えます。

作図10

反対側のブレンドカーブ押出しを見ます。こちらも同じように折れています。面の接続が折れているのではなく曲率の連続性がない状態を示しています。これでは成型品になった際、影のような違和感を感じる面になります。

作図11

ゼブラ状態から一度シェードへ戻します。中央上にワイヤーフレーム切替えがあるので、ここでワイヤーフレームにします、そしてすぐシェードにします。

シェード表示になりました。

作図12

ワイヤーフレーム1を「再定義」してより滑らかな面の連続性に修正します。履歴管理マネージャからワイヤーフレームの位置で右クリックします。すると図のようになります。上部にアイコンが4つ並んでいるうち左端の「再定義」をクリックします。

開始点・終点とも連続性を「曲率連続」に変更します。重み係数は「1」のままでOKです。

作図13

変更されたサーフェスを「フェース分析」します。さきほどと同じく「インフォメーション」タブ→「フェース分析」→「連続性チェック」でゼブラ表示させます。すると先ほど折れていた箇所が綺麗にまるくカーブして連続しています。これで隣接サーフェスとの連続性が「正接」から「曲率」に変わりました。成型品の意匠面に使っても問題ない状態です。保存します。

3D-CADを使っているとG1連続とかG2連続とかを耳にするでしょう。

G0連続(位置連続)__面と面はつながっているが折れている

G1連続(接線連続)_面と面に折れはないが曲率は不一致

​G2連続(曲率連続)_面と面は折れずにつながり、かつ曲率も連続している

このように定義できます。ZW3Dminiには曲率連続カーブを簡単に作成できる「ブレンドカーブ」が搭載されていますのでミッドレンジCADを超える形状作成も可能です。パラメータ駆動可能なすばらしいツールです。