機械設計ツールの概要(Machine Design Tools Overview)

ここでは、典型的な機械設計関連タスクと、対応する SOLIDWORKS ソリューションを紹介します。

スケッチと部品を使った作業

タスク(Tasks) ソリューション
ボトムアップ、またはトップダウン設計手法を選択して設計を開始する。

ボトムアップ設計

ボトムアップ設計では、まずアセンブリに追加する個別の部品を作成します。

部品を作成するには、まずスケッチ ツールを使ってスケッチを作成するか、既存のスケッチをインポート(例えば、IGES や DXF/DWGファイル等)することから始めます。

また、2D スケッチを 3D モデルに変換こともできます。 2D スケッチとは、インポートされた図面、または SOLIDWORKS 内で作図されたスケッチです。

トップダウン設計

トップダウン設計では、アセンブリ内のレイアウトを使用して、部品とアセンブリの設計を進めます。

部品を作成する。 フィーチャーと呼ばれる形状を追加することにより 部品を作成します。
溶接部品を作成する。

溶接ツール(Weldments tools)を使用して溶接部品を作成します

溶接の詳細については、 > チュートリアル(Tutorials) > すべての SOLIDWORKS チュートリアル(All SOLIDWORKS Tutorials) をクリックし、溶接(Weldments)チュートリアルを実行してください。

板金部品を作成します。

板金ツールを使用して板金部品を作成します。 板金に変換(Convert to Sheet Metal)コマンドも使用できます。

板金の詳細については、 > チュートリアル(Tutorials) > すべての SOLIDWORKS チュートリアル(All SOLIDWORKS Tutorials) をクリックし、板金(Sheet Metal)チュートリアルを実行してください。

部品を部品ドキュメントに追加する。 部品の挿入(Insert Part) を使用して部品をマルチボディ部品ドキュメントに追加します。 同じドキュメントに複数回、部品を追加することができます。
単一のドキュメントで部品の複数のバージョンを作成する。 1つのドキュメントの部品で異なる コンフィギュレーション を作成します。 次のいずれかの方法でコンフィギュレーションを作成できます:

設計テーブルを使用したコンフィギュレーションの作成の詳細については、 > チュートリアル(Tutorials) > すべての SOLIDWORKS チュートリアル(All SOLIDWORKS Tutorials)をクリックし、設計テーブル(Design Tables)チュートリアルを実行してください。

部品の体積および重さを算出する。 質量特性(Mass Properties) を使用して、部品の密度、質量、体積の特性を算出します。
安全率を算出し、荷重を受けた部品がどのような挙動を示すかを確認します。 SOLIDWORKS SimulationXpress 解析ウィザードを使用して、部品の安全率を算出します。 ツール(Tools) > SimulationXpress をクリックし、ウィザードを起動します。

SOLIDWORKS SimulationXpress の詳細については、 > チュートリアル(Tutorials) > すべての SOLIDWORKS チュートリアル(All SOLIDWORKS Tutorials) をクリックし、SOLIDWORKS SimulationXpress チュートリアルを実行してください。

アセンブリを使った作業

タスク(Tasks) ソリューション
レイアウトを使用して部品設計とアセンブリ設計を進める。 アセンブリでアセンブリ レイアウト スケッチを作成し、構成部品が正しく配置されていることを確認します。
アセンブリに部品を追加する。 既存の部品またはアセンブリから新規のアセンブリを作成して、次に構成部品をアセンブリに追加します。

また、部品を設計する際に他のアセンブリ構成部品のジオメトリを使用できるように、アセンブリの前後関係で部品を作成することもできます。新規部品はアセンブリの内部に仮想構成部品(virtual component)として保存されます。新規部品を別の部品ファイルに保存し、アセンブリとは別に変更することができます。

アセンブリの詳細については、 > チュートリアル(Tutorials) > すべての SOLIDWORKS チュートリアル(All SOLIDWORKS Tutorials)をクリックし、レッスン 2: - アセンブリ チュートリアルを実行してください。

構成部品の位置、向き、表示状態の操作 構成部品移動(Move Component) および構成部品の回転(Rotate Component) を使用してアセンブリ構成部品を移動します。 構成部品の移動および回転(Moving and Rotating Components) を参照してください。

アセンブリの個々の構成部品の個別の表示モード(ワイヤーフレーム、隠線なし、他)を指定するために、表示状態(Display States)を使用します。

アセンブリ移動を制御し、設計意図を定義する。

例えば、シリンダー内部で移動するシャフトをシリンダーと同心となるよう拘束することができます。

合致ツールを使用し、部品の移動を制御する合致関係を追加します。

標準合致(Standard Mates)は、同心、平行、垂直などの構成部品間の標準的な合致関係を指定します。

ギア合致(Gear Mates)は、1つの構成部品の回転を他の構成部品を基準としてコントロールします。

ロック合致(Lock mates)が2つの構成部品の間に位置と方向を保ちます。

ラックピニオン合致 で、1つの構成部品の線形の移動(ラック)がもう1つの構成部品(ピニオン)に円形の回転をもたらすことができます。そして逆もまた同様です。

制限合致(Limit Mates)は、構成部品の移動を指定された範囲に制限します。

幅合致(Width mates)は、タブを溝の幅の中央になるようにします。

スマート合致(SmartMates)では、ユーザーが構成部品を適正な場所にドロップすると、自動的に合致が追加されます。

パス合致(Path mates)は、構成部品の選択点をパスに拘束します。

ユニバーサルジョイント合致(Universal joint mates) はその軸への入力軸の回転によってユニバーサルジョイントの出力軸の回転をドライブします。

ヒンジ合致(Hinge mates)では、2つの構成部品間の動きが1つの回転自由度に制限されます。

合致の詳細については、 > チュートリアル(Tutorials) > すべての SOLIDWORKS チュートリアル(All SOLIDWORKS Tutorials)をクリックし、アセンブリ合致(Assembly Mates)チュートリアルを実行してください。

穴を作成し、他の構成部品とフィーチャーを必要とするファスナーや構成部品を追加する。 穴ウィザード を使用してファスナー用の穴を作成してから、スマート ファスナーを使用することにより、標準的なファスナーを穴に自動的に追加します。

SOLIDWORKS Toolbox ライブラリ アドインを使用すると、標準部品を集めたカスタマイズ可能なライブラリにアクセスすることができます。規格と挿入する部品のタイプを選択し、アセンブリに構成部品をドロップします。詳細は、Toolbox ヘルプを参照してください。

ツール(Tools) > アドイン(Add-Ins)をクリックし、SOLIDWORKS Toolbox ライブラリを選択して、アドイン機能をアクティブにします。

SOLIDWORKS Toolbox の詳細については、 > チュートリアル(Tutorials) > すべての SOLIDWORKS チュートリアル(All SOLIDWORKS Tutorials)をクリックし、Toolbox チュートリアルを実行してください。

ボルトとマウント穴のような、関連づけられた構成部品とフィーチャーの付加を必要とするスマート構成部品(Smart Components)を作成します。 アセンブリに構成部品を挿入する際、関連構成部品やフィーチャーの挿入を選択することができます。

スマート構成部品の詳細については、 > チュートリアル(Tutorials) > すべての SOLIDWORKS チュートリアル(All SOLIDWORKS Tutorials)をクリックし、スマート構成部品(Smart Components)チュートリアルを実行してください。

サブアセンブリを使用して効率的なモジュール構成のアセンブリを構築する。 ヒントと関連トピックへのリンクについては、サブアセンブリを使った作業を参照してください。
機械の動作のシミュレーションを行う。 機械の動作を表示するには:
  • アセンブリを作成しながら構成部品の干渉を確認するには、衝突検知のフィジカル ダイナミックス(Physical Dynamics)オプションを使用します。 構成部品をドラッグまたは回転すると、その構成部品は自身に接触するすべての構成部品に力を作用させるため、アセンブリ構成部品の動作を表示できます。
  • 動作のシミュレーションを録画して再生するには、SOLIDWORKS Motion を使用します。 詳細については、モーション スタディ ヘルプを参照してください。

次を行うことができます

  • モーション スタディのアセンブリ モーション(Assembly Motion)レベルで、モデルを回転、または分解しているようなモデルのアニメーションを作成します。
  • SOLIDWORKS Motion(SOLIDWORKS Premium で使用できます)を使用すると、アニメーションをより物理的で現実的なものにすることができます。 動作を制御・自動化するために、ばね、モーター、重力のような、構成部品を動かすシミュレーション要素(Simulation Elements)を追加することができます。 詳細については、モーション スタディ ヘルプを参照してください。

モーション スタディの詳細については、 > チュートリアル(Tutorial) > すべての SOLIDWORKS チュートリアル(All SOLIDWORKS Tutorials)をクリックし、アセンブリ モーション(Assembly Motion)チュートリアルを実行してください。

アセンブリ構成部品の移動時に発生する構成部品の干渉などの問題をトラブルシューティングします。 干渉認識(Interference detection) を使用して、互いに干渉する構成部品のファイルを確認します。 干渉する構成部品の名前および干渉ボリュームがリストから得られます。 干渉する領域がグラフィックス領域でハイライトされます。

複数の構成部品が衝突するかどうかを検出するために、構成部品を移動させたり回転させたりする場合は、衝突検知(Collision Detection)オプションを使用します。

クリアランス検証(Clearance Verification)を使用して、選択した構成部品間の最小距離を確認します。

合致の問題によってアセンブリの動作に問題が発生している場合は、MateXpertを使用して合致の問題を特定します。

大規模アセンブリのパフォーマンスを最大にする。 モデルのデータの一部のみをメモリにロードする、ライトウェイト構成部品 を使用します。 残りのモデル データは必要に応じて読み込まれます。 サブアセンブリをライトウェイト構成部品として開くこともできます。

大規模アセンブリ設定(Large Assembly Settings) を有効にして、大規模アセンブリに合わせてシステム オプション設定を最大限にします。

SpeedPak 使用してアセンブリの簡素化された表現を、参照を保ったまま作成します。 SpeedPak は、大規模なアセンブリと関連する図面の編集時に大幅にパフォーマンスを改善します。

アセンブリを簡略化し、構成部品のコンフィギュレーションによって構成部品のコンフィギュレーションします。

図面を使った作業

タスク(Tasks) ソリューション
部品またはアセンブリから図面を作成する。 部品/アセンブリから図面を作成(Make Drawing from Part/Assembly) (標準ツールバー)を使用して図面を作成します。

図面の詳細については、 > チュートリアル(Tutorial) > すべての SOLIDWORKS チュートリアル(All SOLIDWORKS Tutorials) をクリックし、レッスン 3 - 図面(Lesson 3 - Drawings)チュートリアルおよび図面の詳細設定(Advanced Drawings)チュートリアルを実行してください。

ビューを追加する SOLIDWORKS ソフトウェアには、さまざまな図面ビューを作成するツールが用意されています:

詳細図断面図破断ビュー、および部分断面図を図面に追加します。

図面ビューを他の図面ビューに正確に重ね合わせるには、代替位置ビューを使用します。 代替位置ビューは、アセンブリの動作範囲を示すために使用します。

部品およびアセンブリ ドキュメントから寸法およびアノテート アイテム追加する。 モデル アイテムの挿入 (Insert Model Items)を使用して、図面用に指定した寸法およびモデル ドキュメント内の既存のアノテート アイテムを挿入します。

モデルにアノテート アイテム ビューを作成するために、3D アノテートアイテムを使用します。 これらのビューを図面で使用できます。 アノテート アイテム ビューは 2D 図面ビューに変換されます。ユーザーがモデルに挿入したアノテート アイテムは図面に表示されます。

マニュファクチャリングフィーチャー(パターン、スロット、ポケットなど)が完全定義になるように、DimXpertを図面で寸法を適用するために使います。

アノテート アイテムおよびバルーンをビューに追加する場合。 中心マーク(Center Marks) 中心線(Centerlines) 幾何公差記号(Geometric Tolerance Symbols) 注記(Notes) 表面粗さ記号(Surface Finish Symbols) 、およびその他のアノテート アイテムを追加します。

オプション(Options) > ドキュメント プロパティ(Document Properties) > 設計規格(Drafting Standard) で、ビューの作成時に自動的に挿入される中心マーク、中心線、バルーンおよび寸法のデフォルトを指定します。

バルーンを図面に自動的に挿入するには、自動バルーン(Auto Balloon) を使用します。

部品表およびその他のテーブルを追加する場合。 部品表(Bill of Materials) を使用して部品表を図面に追加します。

アセンブリ ファイル内に部品表(BOM)を作成できます。 アセンブリを保存した後、BOM を参照図面に挿入できます。

穴テーブル(hole tables)リビジョン テーブル(revision tables)および溶接カット リスト(weldment cut lists)を追加することもできます。

ファイル管理および設計コラボレーション(File Management and Design Collaboration)

タスク(Tasks) ソリューション
製品データを管理しリビジョンをコントロールする場合。 次のプロダクト データ マネージメント(PDM)アドインを使用します:
  • SOLIDWORKS PDM Standard(SOLIDWORKS Premium と SOLIDWORKS Professional でインストールされます)

    ツール (Tools) > アドイン (Add-Ins) をクリックし、SOLIDWORKS PDM を選択して、アドイン機能をアクティブにします。

  • SOLIDWORKS Enterprise PDM(別のインストレーションとライセンスが必要です)

    ツール (Tools) > アドイン (Add-Ins) をクリックし、SOLIDWORKS Enterprise PDM を選択してこのアドインをアクティブ化します。

    SOLIDWORKS Enterprise PDM に関する詳細は、ローカル ボルトにログインしている際に、ヘルプ (Help) > SOLIDWORKS Enterprise PDM ヘルプ (SOLIDWORKS Enterprise PDM Help)をクリックして確認してください。

ドキュメントの最新バージョンを取得する場合。 最新バージョンを取得するためにドキュメントを再読み込みします。
アセンブリ ドキュメントの構成部品を置き換える。 構成部品の置き換え(Replace Components) を使用して構成部品を置き換え、アセンブリを更新します。 置き換え PropertyManager を参照してください。
共通の場所にドキュメントを保存する場合。 保存(Save) を使用して、アセンブリ ドキュメントを保存し、参照されるすべての構成部品ドキュメントを保存します。
ドキュメントをコピーして新規の設計に使用する場合。 指定保存(Save As)を使用し、ドキュメントのコピーを別名で作成して他の設計で使用できるようにします。
アセンブリの部品およびサブアセンブリを保存する場所を変更します。 アセンブリの部品やサブアセンブリを保存するための部品保存場所を編集し、新しい場所またはファイル名に変更します。
部品、アセンブリおよび図面ドキュメントをレビュー用に他のユーザーに送信する。 SOLIDWORKS の eDrawings ファイルを作成してから、無償の eDrawings Viewer を使用してファイルを表示できる他のユーザーにこのファイルを送信します。

eDrawings の詳細については、 > チュートリアル(Tutorials) > すべての SOLIDWORKS チュートリアル(All SOLIDWORKS Tutorials) をクリックし、eDrawings チュートリアルを実行してください。