3D図面について

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3D図面について

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◆ 概要

欧州では、2000年以降に都合の良い状態が続きました。まずCADデータのバイナリー解析の成功です。このバイナリー解析の成功により、CAMシステムやCAEシステムにCADデータが簡単に渡るようになりました。その次にオフセットサーフェス機能の開発に成功しました。この機能は、主に自動車業界でボディ面のオフセット計算に使用します。この段階でCADデータがダイレクトに読め、オフセット計算ができ、すべての3Dデータが物理形状として定義できます。そうなると次のプロセスとして3D図面が持ち上がりドイツ国家が後押しドイツ自動車工業会(VDA)やエアバス社は国際標準化機構(ISO)に働きかけ3D図面への舵がきられました。さらに作成されたオフセット計算を採用した干渉チェック、3Dデータ品質を向上させるPDQ機能、変換保証を行う同一性チェック機能が開発されダイムラー社やエアバス社は2018年に3D図面プロセスを完成させ大幅なコストダウンに成功しています。

3D図面について

◆ 3D図面の検討事項

3D図面の活用に成功したヨーロッパでは、設計・製造の大幅なコストダウンを実現しています。3D図面に関する詳細な情報は、各社の機密情報のため具体的に伝わってきませんが、確実に伝わってくる情報は3D図面のフォーマットとトレランス情報です。エアバス社を中心とした航空宇宙産業は、STEP AP242、ダイムラー社を中心とした自動車産業はJTフォーマットを3D図面フォーマットとして採用しています。航空宇宙産業は、部品加工が中心なため設計データと3D図面データは同一としています。自動車産業は、金型で大量生産が中心です。従って自動車産業では、設計データと製造データが違うため、設計データとJTデータの同一性は考えることなく変換されたJTデータが正としています。さらに様々な製造業が参加するためトレランスを0.02mm指定で運用しています。3D Evolutionは、3D図面プロセスに対応するため、干渉チェック、3Dデータ変換、3Dデータ単純化を行い、3D Analyzerは、3D図面を検証するためPDQチェック、3Dデータ比較、ドラフトチェック、生技性チェック等の機能を搭載しています。hyperMILLは、5軸加工と積層加工の組合せによる工数削減を行っています。これらのソフトウェアは、現在、3D図面の運用で欠かせないソフトウェアです。


◆ 3D図面の運用機能

ヨーロッパで3D図面が成功した大きな理由は、ツールの統一です。例えば品質を保証するPDQツールにしても過去に様々なツールがあり、検証結果が異なるため品質保証に問題がありました。その問題を国際標準化機構(ISO)は、ドイツ自動車工業会(VDA)が30年以上に渡り運用しているVDAチェッカーを基本にPDQチェックをプログラム言語で定義し、これを使うように指導しています。CADも10年単位で変化するので3D図面を運用するのは、中間フォーマットで後工程に負荷を掛けない方法がコストダウンやノウハウの蓄積に繋がります。CADには、解決できない問題としてトレランスが関係する複雑なサーフェスのオフセットと接触を除外した干渉チェックがあります。3D Evolutionは、トレランスは気にしないサーフェスのオフセットを完成させ、そのオフセットアリゴリズムを使用し接触を除外した干渉チェックが行えます。その干渉チェックを24時間運用させ、干渉部位が無くなると3D図面出力となるプロセスが実行できます。これが、3D図面の第一歩です。