SOLIDWORKSには、サーフェスという機能が備わっています。使用するモデルの形状によっては、非常に役立つ機能です。そのため、幅広いモデリングをしたいのであれば、サーフェスについて詳しくなっておいた方が良いでしょう。では、SOLIDWORKSのサーフェスとはどのような機能なのか、詳しく解説していきます。
自由曲線デザインに強いサーフェス
SOLIDWORKSに備わっているサーフェスは、厚みを持たない面の形状でモデリングを行う機能です。CADソフトでモデリングを行う場合、立体モデルに厚みと体積を持たせることが多いでしょう。けれど、サーフェスで作成するモデルは、原則として厚みも体積も持ちません。厚みを持ったモデルは、ソリッドと呼ばれ、サーフェスとは区別されます。そして、SOLIDWORKSで機械部品などをモデリングする際には、ソリッドを使用することが多いです。サーフェスを使用するのは、特殊な状況に限定されると考えておきましょう。
自由曲面を作成するために使用するサーフェス
サーフェスは、主に曲線を多用した、自由曲面を作成する際に活用できる機能です。ソリッドでは実現不可能な複雑なデザインであっても、サーフェスであれば作成できます。そして、立体的なソリッドの一部の面のみ、自由曲面にしたい場合、その部分だけをサーフェスで作成するというのもひとつのテクニックです。また、複数のサーフェスを組み合わせて、ひとつのソリッドを作り上げるという方法もあります。状況次第では、ソリッドで一からモデリングを行うよりも、効率的に作成できるでしょう。
他の面と隣接する際の形を選択できるSOLIDWORKSのサーフェス機能
CADソフトでサーフェスを作成する場合、他の面と接触させることも多いです。SOLIDWORKSでは、面と接触させる際に、どのような形で連続させるかを指定できます。単純に直線的に繋げるだけでなく、他の面となめらかに繋がるように正接させたり、サーフェスの曲率を保持して見た目を重視したりすることが可能です。
SOLIDWORKSのサーフェス機能は種類が豊富
SOLIDWORKSでサーフェスを作成する場合、曲線で描いたスケッチを元に、サーフェスを自動で生み出すのが基本となります。そして、曲線をそのまま平行移動させる形で面にする押し出しサーフェスや、軸を中心に回す形の回転サーフェスなど、複数の方法から選択可能です。基本モデルをベースにして一部を抜き取るオフセットサーフェスや、複数の面を繋ぐ形で自動生成する境界サーフェスなどもあります。種類は非常に豊富なので、使用する目的や環境に応じて選ぶことが大切です。
サーフェスやソリッドを編集する機能もある
SOLIDWORKSには、既存のサーフェスやソリッドを編集する機能も備わっています。サーフェスの場合は、サイズを大きくしたり、曲率を変えるといったことが可能です。自由曲線をなくし、エッジの効いた形状に変えることも不可能ではありません。ソリッドは、直線で構成された一部の面を、自由曲面に変えられます。既存モデルを流用できるため、一からモデルを作る必要がありません。
SOLIDWORKSのサーフェス機能の基本的な使い方
それでは、SOLIDWORKSに搭載されているサーフェス機能の、基本的な使い方をひと通り確認していきましょう。
基本となる押し出しサーフェスの作成
SOLIDWORKSのサーフェス機能の中でも最も簡単なのは、曲線を元にした押し出しサーフェスの作成です。まずは平面の上に、何らかの線をスケッチしてください。直線と曲線のどちらでも問題ありません。その後で、ツールタブの「サーフェス」を選択し、「押し出しサーフェス」を選びます。そうすると、スケッチを元にしたサーフェスが完成するはずです。
比較的容易な回転サーフェスとスイープサーフェス
回転サーフェスを使用する場合は、平面に直線を2本スケッチします。その後「サーフェス」から「回転サーフェス」を選んでください。そして、直線のいずれかを回転軸に指定すると、筒状のサーフェスが完成します。指定した輪郭通りのサーフェスを作るスイープサーフェスを使用する場合は、まず平面に平行になるように円をスケッチします。そして、平面と垂直になる直線を引いてください。その後で「スイープサーフェス」を選びましょう。輪郭に円を指定すると、円柱状のサーフェスが完成します。
異なる平面を繋ぐ境界サーフェス
SOLIDWORKSには、複数の面を繋ぐ形でサーフェスを作る、境界サーフェス機能もあります。まずは、複数の平面を作成して、それぞれ異なる閉じたスケッチを作りましょう。使い方を学ぶ段階では、なるべく形が似ているスケッチが望ましいです。そして、「サーフェス」から「境界サーフェス」を選択しましょう。そうすると、境界サーフェスの編集画面が出てくるため「方向1」のところに面を挿入します。そうすると、立体的なサーフェスができあがるはずです。平面は複数作成しても良いですが、順番を間違えないように注意しましょう。
ソリッドの面をサーフェスに置き換える
ソリッドの一部の面を、自由曲面であるサーフェスに置き換える場合、まずは置き換え用のサーフェスが必要です。最適な方法を選び、サーフェスを作りましょう。そして、用意したソリッドとサーフェスを、同じ編集画面に読み込ませます。その後で、メニューバーにある「挿入」から「面」「面の置き換え」を選んでください。そうすると、置き換えパラメータ画面が出てくるため、置き換えたい面とサーフェスをそれぞれ指定しましょう。そうすると、ソリッドの一部がサーフェスへと置き換わります。
閉じた状態になったサーフェスをソリッド化
基本的に面で構成されるサーフェスですが、全て閉じて厚みと体積を持たせられる状態になったら、ソリッド化が可能です。メニューバーの「挿入」から「サーフェス」「境界サーフェス」を選び、「ソリッド作成」を選択しましょう。そうすると、自由曲面で構成されたソリッドとして、自由に扱えるようになります。
SOLIDWORKSでサーフェス機能を使用する際のコツ
SOLIDWORKSのサーフェス機能を使いこなすためには、いくつかコツを押さえておいた方が良いでしょう。特に重要視すべきコツについて、解説していきます。
最適な種類の作成方法を選ぶこと
SOLIDWORKSでサーフェスを作る方法は、種類が非常に多いです。そして、線対称かつ点対称のモデルだと回転サーフェス、既存のモデルがある場合はオフセットサーフェスという風に、作成するモデルによって適切な方法が異なります。そのため、目的に合った方法を選ぶことが重要なコツです。目的に合っていない方法を選ぶと、作業効率が悪くなったり、そもそも希望する形を作れなかったりするので注意しましょう。
平面とサーフェスの関係を把握する
SOLIDWORKSのサーフェス機能は、平面を基準としているものが多いです。平面上でサーフェスを作るものもあれば、複数の平面を組み合わせるものもあります。もし、ひとつの平面上で作らなければならないサーフェスの作業を、複数の平面上で行っていた場合、エラーが発生してしまうでしょう。したがって、平面をどのように使用するのか、サーフェスごとに把握しましょう。特に新しく使用するサーフェスの場合は、まずは平面との関係性を確認することが大切です。
適宜ソリッド化を行う
サーフェス機能は、ソリッドを作成するために使用することも多いです。そして、まとめて複数のソリッドを作る場合もあるでしょう。そのような時に、全てサーフェスの状態で作業を続けていくと、パソコンの処理に負担がかかってしまいます。その結果、動作が重くなってしまうかもしれません。そうならないために、なるべく積極的にソリッド化をするようにしましょう。ソリッド化をすると、複数のサーフェスがひとつのモデルとして扱われるようになり、パソコンの負担が若干減ります。よって、動作が重くなりにくいでしょう。
SOLIDWORKSで曲線のデザインを作る場合はサーフェス
SOLIDWORKSは機械設計に強いソフトなので、直線を用いたソリッドが使われることが多いでしょう。ただ、曲線の多いデザインを作る場合、ソリッドよりもサーフェスを使用した方が、効率的な作業を実現しやすいです。したがって、サーフェス機能も使いこなせるようになっておきましょう。
