合志市栄のパソコン教室 SAKAEPC

ものづくりサポートCAD講座

SketchUp 8 の練習

自由曲面・・・流線形を描く

[進む↓]


魚型ロボット「FishRobotPPF-09.skp

 設計図を「魚ロボット 図面」で検索して、コチラ↓のWebページからダウンロードさせていただきました。
https://www.nmri.go.jp/oldpages/eng/khirata/fish/model/ppf09/caddata_j.html 「模型魚ロボットPPF-09のCADデータ」
「魚ロボット・ホームページ」はコチラ↓
https://www.nmri.go.jp/oldpages/eng/khirata/fish/index_j.html 「Fish Robot Home Page」

 図は「Autodesk社のオンライン ビューア」にサイン インして、DWFファイルを表示しているところです。

 DWGとDXFは「自己解凍ファイル」で提供されています。

windows 10 で実行(解凍) 「DWG TrueView 2022」をインストールしています。

 「パーツ№33 フィン」のDXFを「Jw_cad」で、DWFを「オンライン ビューア」で表示しています。

!?…曲線の一部が消失…(=^x^;=)

「DXF形式で保存」で別名で保存し直し「3DSデータ」を出力

SketchUp 8 にインポート

 不足を補うため、「DWG TrueView」で表示した「組立図(DWG)」のスクリーンショットから、必要部分(フィン)を切り取っています。

「ビューア」で寸法を「計測(距離)」、「エクセル」でトリミング(縮尺無視)、「ペイント」で jpg 保存

画像をインポートモデルサイズ変更(寸法値に合わせる)→対象の外形線をトレース
 ここでは、「円(直線で分割)」と「直線」と「円弧」を使っています。

「フィン」単品図に「貼り付け」→!!??…合わない(=^x^;=)

「組立図」の「skpファイル」を作成し、「フィン(平面図)」を中心線を基準に[コピー/貼り付け]

 「断面」を中心線上に描き直しています。

「断面」を翼端まで[プッシュ/プル]

 説明のため、「断面」以外をグループ化して、干渉を避けています。

[縮尺]で翼端を成形

 「パーツ№32 尾ひれ」も同様の手順で作業を進めています。
「断面」を翼端まで[プッシュ/プル]

 「断面」の外形線は「円弧」です。「DXFファイル」を Jw_cad で編集し「接線」の「3DSデータ」を出力しています。

[移動(自動フォールディング)]で翼端後部を合わせる

[縮尺]で翼端を成形

 それぞれの単品図で仕上げています。


[戻る↑][進む↓]

「パーツ№28~31 胴体(上下)、尾柄(上下)」

フォローミー」を使って描く

「ビューア」の画像をインポートして対象の外形線をトレース
 ここでは、「[メジャー]ツール」を使って目測で「ガイドライン」を引き、「直線」から「円弧」で「パス」を伸ばしています。

「円弧(パス)」の延長先として、適当な位置に垂直線を描く
 フォロミーの「押し出す面」として、「パーツ№28」の平面図を描く場所を決めています。

切断面を描き[面を交差]→不要部分を[消去]

「パーツ№30」を[縮尺]で成形

 「尺度」等、比率はオリジナルの設計と違っています。

[回転/コピー]、上下対象とする

下半分を[縮尺]で成形

 [カット]と[移動]で「画像」に合わせています。


[戻る↑][進む↓]

模型ボート「boat.skp

 設計図を「模型 ボート 図面」で検索して、コチラ↓のWebページからダウンロードさせていただきました。
https://www.nmri.go.jp/oldpages/eng/khirata/stirling/boat_design/index_j.html「模型スターリングエンジン船を作ろう」
 ページの「船体の製作手順 2.製作図面を描く」に、ここで使う「船体線図(jpg 画像)」が置いてあります。
「トップページ」はコチラ↓
https://www.nmri.go.jp/oldpages/eng/khirata/stirling/index_j.html「Stirling Engine Dictionary」
「スターリングエンジンのホームページ」はコチラ↓
http://www.bekkoame.ne.jp/~khirata/index.htm「Stirling Engine Home Page -Japanese-」
 全て「魚ロボット・ホームページ」と同じ方が管理されているページのようで、豊富なCAD図が提供されています。m( _ _ )m

「線図(ライン図 Lines)」で船体を描く

製作図面(上記 jpg 画像)から、船体の外形線をトレース

[直線]のみで囲った「面」を作成→[コピー]

別ファイルに[貼り付け]、配置

 「側面」は「グループ化」しています。

[プッシュ/プル]→下へ(10mm:寸法値入力)

下面を選択、[尺度]→船首の端点を合わせる

 三角形で分割され「曲面(船尾は平面のまま)」になっています。

 もう一層増やしたところで、船尾を成型しています。
直線を「側面」に合わせて[移動(自動フォールディング)]、自動的に作成された直線にも同様の操作を行う

「船尾の側面形状」が垂直な第五層まで、[プッシュ/プル]と[尺度]で同様に描き進める

層ごとに「ガイドライン」を引くと、「グリップ」を合わせやすい

 6層目から「船尾の側面形状」が変化しています。

図は[プッシュ/プル]を終えたところ

 [縮尺]を行うために、船尾に「エッジ」を描き加えています。

反対側を見てみると!三角形のパターンが違ってる?…

ここでは、無視 (=^x^;=)

[縮尺]で船尾を成型、続けて船首を成型

形状が大きく変わる次の層から、[縮尺]で「船幅」も成形、図では「緑の尺度 中心を基準」

 下図から割り出して引いた補助線の端点に、「グリップ」を合わせています。

DWGファイルをビューアで表示、計測

船尾を成型するために、側面の三角形を変更(直線を消去して描き直し)→図の四面を選択して[縮尺]

 「中心を基準」にすぼめています。

全選択→[エッジをソフトニング/スムージング]

 3D_CADにおける作図作業は「物」を描くのではなく、仮想空間に「作製」するという行為です。
「線図」から船体を起こすには、表記されている全ての線の「交点」をつなぎ合わせて「面」を生成しなければなりません。
 ここでは、「自由曲面(流線形)」作図の解説として、簡便な手法を行っています。したがって、オリジナルの設計とは違っています。
また、サンプル(模型ボート)も練習用に作成した別物で、参照用に掲載しています。

 この「船体」の「正面線図 (Body plan)」を表示してみました。


[戻る↑][進む↓]

「スプライン曲線」で「線図」をトレース

DWGファイルをビューアで表示、計測→ Jw_cad の[曲線(スプライン曲線)]を使って「模型ボート」の「半幅線図」を作成

[曲線]→[スプライン曲線]→「分割数[3以上の数値を入力(初期値は7)]」
「計測値」で引いた補助線の端点を右クリック(1 始点、2 中間点、3 終点・・・n 最後の終点)→[作図実行]もしくは[Enter]

分割数[20]と[7]で作成したファイルはコチラ→「spline.jww」、「DXF形式で保存」→「3DSデータ」を出力

SketchUp 8 にインポート
 「スプライン曲線」は短い線(エッジ)の集まりとして扱われるため、エッジ数の少ない「分割数[7]」のデータを使いました。

 10mmピッチの階層とし、「船底」を8層からの「コピー/縮小」で描き加えています。
ここまでの作業を終えたファイルはコチラ→「spline7.skp

等高線から

「線図」を全て選択→「サンドボックスツール[等高線から]」

結果!!…とんがり部分が段々畑??…

 「グループを作成」と「エッジをソフトニング/スムージング」が施されています。

 ここではひとつづつ描き直します(=^x^;=)。
「隠しジオメトリ」表示、「グループを編集」→線(エッジ)を[消去]して不具合な「面」を無くす

図は船首側

予め全体の「面を反転」→[線]を描き加え(1~数本)、新たな「面」を生成

 へこみが気になりますが…

 最下層の「等高線」の形状が後ろに長かったためなので、ここでは容認して作業を続けます。

 「全てのエッジを一括して非表示にする」を行うと、描き加えた線は消えます。

「等高線」は残るので、図のように選択して[非表示]

 完成!…しかしボコボコ…

 「サンドボックスツール[等高線から]」で「流線形」を描くには、「等高線」の描き方を工夫する必要があるようです。
ここまでの作業を終えたファイル「spline7-toukousen」を、後学のためにアップしておきます。


[戻る↑][進む↓]

「ベジェ曲線」

 操作方法は「スプライン曲線」と同じです。

 結果を、「スプライン曲線」はある程度予測できますが…「ベジェ曲線」は難しいですねぇ…。

Wikipedia内を検索[ベジェ曲線]」の「作図法」より作図

 竹ヒゴを三角の外側に押し付けて「スプライン曲線」、内側に押し込んで「ベジェ曲線」といったところでしょうか(=^x^;=)。

 体感するために、練習用ファイル「BejeRen.jww」を作りました。

円盤飛来!!

 ベジェ曲線による縞模様が気になりますが…。

 スプライン曲線もベジェ曲線も、CADの機能(設計支援)として大変有用です。但し、アニメなどのイラスト作成には不向きと考えます。

[戻る↑]


合志市栄のパソコン教室 SAKAEPC ものづくりサポートCAD講座 [目次へ] [←前へ][次へ→]
inserted by FC2 system