3D ロータリープロジェクトのモデリング
3D クリップアートを使用して 2D デザインを精緻化する
このセクションでは、 2D ツールパスを使用したシンプルな回転モデリングで紹介されている基本的な溝付き柱に 3D クリップアートを追加する方法を説明します。
3D 回転モデルを始める簡単な方法は、 Aspireで提供される装飾的なクリップアートを追加することです。このプロセスは、クリップアートを片面または両面プロジェクトに追加するのとよく似ていますが、ラップ回転加工に特有の追加の考慮事項がいくつかあります。
まず、 「クリップアート」タブに切り替えます。次に、クリップアートの一部を選択し、ワークスペースにドラッグ アンド ドロップします。 Aspireには次のメッセージが表示されます。
このメッセージを理解するには、クリップアートをインポートした後のモデルの平面図を考慮する必要があります。 オートラッピング ボタンをクリックすると、フラット ビューにアクセスできます。
見てわかるように、モデルには平面上に選択された装飾部分のみが含まれています。柱は明らかに円柱状の固体ですが、これまでは 2D ツールパスのみを使用して円柱の表面に詳細を彫刻していました。したがって、機械加工されたピースが円筒状の固体であるという事実は、ブランク自体が円筒状の固体であるという事実からのみ導出されます。 Aspireを使用すると、3D モデルでソリッド ボディを記述することもできます。
この例では、柱の本体を定義するのではなく、表面に装飾部分を配置するだけが目的です。 Aspireでは、ボディをモデル化しておらず、表面に配置される可能性のあるクリップアートを配置していることがわかります。メッセージに「はい」と応答すると、コンポーネントを使用して表面を装飾することが意図していることを確認できます。
注記
上記のメッセージは、3D モデルが空の場合にのみ表示されます。ユーザーの選択に関係なく、このプロジェクトではこのメッセージが再度表示されることはありません。
必要に応じて、さらに多くのクリップアートを配置できます。その後、3D ビューを検査できます。設計が完了したら、ツールパスを作成します。 3D 荒削りツールパスを作成するには、 3D荒加工ツールパスを使用します。次に、 3D仕上げ工具経路を使用して 3D 仕上げツールパスを作成します。どの軸が回転しているかを覚えて、特定のアプリケーションに最も適した設定を選択します。回転軸の速度が直線軸よりも遅い場合、軸の選択が特に重要になることがあります。
この例では、追加された装飾クリップアートは凹んでいませんでした。つまり、3D 加工後、クリップアートが平面から「浮き出て」しまうため、クリップアートの周囲の平らな領域が凹んでしまいます。したがって、既存の 2D ツールパスを投影する必要があります。これは、[ツールパスを 3D モデルに投影] オプションを選択し、ツールパスを再計算することで実現できます。
テーパー柱の作成
ここでは、前項の基本設計を変更してテーパ柱を作成する方法を説明します。
これまでのところ、表面の詳細のみがモデル化されています。テーパー形状を作成するには、表面の詳細に加えて、形状の「本体」をモデリングする必要があります。この目的のために、ゼロ平面コンポーネントを使用できます。ロータリージョブの場合は自動的に追加されます。
ゼロ平面コンポーネントをダブルクリックして コンポーネントプロパティを開きます。 [ベースの高さ]ボックスに「0.8」と入力します。傾斜オプションを選択します。 [Tilt] セクションの [Set] ボタンをクリックし、2D ビューに切り替えて、左中央をクリックし、次に右中央をクリックします。角度を 3 度に設定します。
モデリング平面はコンポーネントをサーフェス上に配置するために調整されているため、コンポーネントのボディが「膨張」しないように再度調整する必要があります。そのためには 素材セットアップ フォームを開きます。モデル内のギャップが 0 になるまで、スライダーを下に移動してモデリング平面を調整します。
テーパー形状をモデリングすると、柱の 3D モデルが目的の形状になります。ただし、以下に示すように、狭い部分のクリップアートは歪んでいます。これを修正するには、ラップされた次元でコンポーネントを引き伸ばして歪みを補正する必要があります。
上で示した歪みはツールパスにも当てはまります。つまり、ラップされたツールパスはブランクの表面でのみ平らなツールパスと一致します。ツールパスが回転軸に近づくほど (つまり深くなるほど)、ツールパスはさらに「圧縮」されます。この事実は 3D ツールパスに重大な意味を持ちます。以下に示す例を考えてみましょう。
モデルのさまざまな部分で直径に大きな違いがある場合にわかるように、モデル全体に対して 1 つの 3D ツールパスを生成すると、ラップされたツールパスが過度に圧縮されます。したがって、通常は、直径が大きく異なる領域の境界を作成し、直径ごとに正しい設定を使用して個別のツールパスを生成する方が良いでしょう。
回転形状のモデリング
このセクションでは、回転シェイプを作成するための基本的なテクニックを紹介します。
回転した形状のモデリングは非常に簡単です。これには、目的の形状のプロファイルを表すベクトルと 2レールスイープツールが必要です。
まず、新しい 回転ジョブを作成します。次に、利用可能な描画ツールを使用してプロファイルを描画するか、プロファイル ベクトルをインポートします。この例では、以下に示すように、チェスのポーン プロファイルを使用しました。
2レールスイープ ツールを開きます。ロータリー ジョブが作成されると、ソフトウェアは「2Rail スイープ レール」と呼ばれる特別なレイヤーを挿入します。ジョブの側面には、回転軸に垂直な 2 本の青い線が含まれています。
両方のレールを選択し、 選択を使用 ボタンをクリックします。レールが強調表示されます。次に、プロファイル ベクトルを選択し、[適用] をクリックします。 3D ビューを調べて結果を確認します。
断面モデリング
このセクションでは、 ベクトルのアンラップを使用して目的の形状をモデル化する方法を説明します。
Vector Unwrapper は、回転軸に沿ってプロファイルをモデル化するよりも、目的の断面を指定する方が直感的である場合に便利です。このツールは、断面を表すベクトルをプロファイル ベクトルに変換し、その後 2 レール スイープ ツールで使用できるようにします。
六角形の柱を作成するとします。新しい 回転ジョブを作成することから始めましょう。この例では、ジョブの直径は 6 インチ、長さは 20 インチです。 X 軸は回転軸で、Z 原点は円柱軸上に配置されています。
多角形作成 ツールを使用して六角形を作成する必要があります。このベクトルは断面として機能し、2D ビュー内のどこにでも配置できます。この例では、材料ブロックの直径は 6 インチなので、形状の半径は 3 インチを超えることはできません。
形状が作成されたら、それを選択して ベクトルのアンラップを開きます。このツールは、回転軸がプロファイルと交差する場所に十字線と、材料ブロックの直径を示す円を表示します。これは、そのような断面プロファイルを持つ形状が現在の材料ブロックに適合するかどうかを判断するのに役立ちます。
この例では、 輪郭の中心を使用 オプションが使用されました。これは、回転軸がベクトルの 境界ボックスの中心に配置されることを意味します。一連の非常に短い線分を使用する代わりに、 アンラップされたベクトルを単純化する オプションにチェックを入れてベジェ曲線をフィットさせることもできます。 適用 を押すと、以下に示すように、選択した断面のラップされていないバージョンが作成されます。
この例は、X 軸の周りを回転する円柱のラップされていないベクトルを示しています。回転軸が Y に沿って整列している場合、アンラップされたベクトルは水平になります。ラップされていないプロファイルの両端に「脚」があることに注意してください。これらは、次のステップで正しい高さが使用されるようにするために必要です。
このツールは、「Unwrapped Vectors Drive Rails」というレイヤーを自動的に作成し、その上に 2 本の青い線ベクトルを回転軸と平行にジョブの側面に配置します。プロファイルを押し出すには、 2レールスイープツールを開きます。次に、上部レール、次に下部レール (Y 軸が回転軸の場合は左右) を選択し、「選択を使用」ボタンをクリックして選択を確定します。レールが強調表示されます。次に、ラップされていないベクトルをクリックして適用を押します。 3D ビューには、このセクションの冒頭で見られる六角柱が表示されます。
モデリングプレーン
望ましい断面は、モデリング平面が円柱の中心に配置されている場合にのみ実現されます。これは、モデル内のギャップがマテリアル セットアップ フォームで 0 として報告されることを意味します。そうしないと、結果として得られるモデルの直径が不正確になり、断面が丸くなります。
Vector アンラッパーは単純な形状に限定されません。原則として、凸形状と特定の凹形状を使用することは常に可能です。以下の例は、ラップされていない心臓のプロファイルを示しています。
問題の断面が凹面の場合、形状の中心から始まり境界上の点に接する直線を想像できます。 2 番目の点が境界に沿って移動し続け、各線が境界上の別の点と交差していない場合は、この断面を使用できます。線が境界上の複数の点と交差する場合、断面のこの部分は正しく表示されません。
これまでのすべての例では、単一の断面が使用されていました。ただし、複数の断面を使用することも可能です。
別の断面を取得して、Vector Unwrapper を開いてみましょう。次に、回転軸ハンドルを中心から少し下にドラッグします。スナップが有効な場合は、以下に示すように、回転中心の位置決めに使用できます。
ラップされていない別の断面があれば、2 レール スイープ中に両方を使用することができます。たとえば、ラップされていない心臓のプロファイルを左側に 2 回、右側に 2 回配置できます。 2 番目のアンラップされたプロファイルは、中央に 2 回配置できます。このような配置により、以下に示すように形状モーフィングが発生する可能性があります。
