3D図面のオフセットサーフェス

3D図面のオフセットサーフェス

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3D図面のオフセットサーフェス

3D図面のオフセットサーフェスについて

◆ 概要

設計CADでオフセットサーフェスが難しいケースとして複雑なシェル要素、例えば自動車のインナーパネルがあります。3D図面のオフセットサーフェスは、国際標準化機構(ISO)、航空宇宙団体(LOTAR)、ドイツ自動車工業会(VDA)など国際的に評価が高いバイナリー解析技術によりダイレクトに大容量3Dデータを読込み、3次元CADでオフセット計算が難しい面のオフセットを高速計算します。なぜ3次元CADはオフセット計算が難しいかと言いますと、理由は2点あげられます。まずは、サーフェス方程式の問題があります。サーフェス方程式にオフセット計算がないため各社が独自に近似アルゴリズムを作成し対応しています。次にトレランスの問題があります。ある一定のトレランスで接続されて形状は成り立っていますが、オフセット計算により接続されていたエッジがトレランスを越え離れた状態、または内側に入った状態になり形状が成立できません。よくNXよりCATIA V5の方がオフセット計算ができるとの意見を聞きますが、単純にCATIA V5の方がトレランスが甘いためです。ここで言うオフセット計算について説明します。基本的には3次元CADと同様な計算を行いますが、ヒーリングやステッチによって不都合が発生したエッジをART技術により自動修正を掛けながらオフセット計算を行います。このことによりオフセット計算は8割程度完成します。残りの2割程度は、オペレータが手動修正を行う必要があります。現在、3次元CADでトライアンドエラーでオフセットサーフェスをしているケースと8割が自動オフセットできる場合とでは、リソースやスピードの観点から考えて効果があるとの判断で3D図面では運用されています。8割の自動化は魅力的な数字です。このオフセット計算を使い、干渉チェックで接触除外が完結しています。


◆ 「3D図面のオフセットサーフェス」の特徴

✔ 設計CADでオフセットできない複合面を高速にオフセット


◆ 「オフセットサーフェス」のイメージ動画

3次元CADのB-Rep構造にエッジのリンク情報とトレランス情報があり、設計CAD独自のトレランス内で収まっているエッジによりフェース同士が接合しています。その状態をオフセットした場合に接合エッジの誤差が大きくなり、Bーrepが破たんしてオフセット計算が完成しません。3D Evolutionの場合は、リンク情報を優先にオフセット計算を行い、ヒーリング機能で接合エッジの誤差をトレランス内に収めることでオフセット計算を完了させています。



◆ 「オフセットサーフェス」のベンチマーク例

部位 面数 トレランス オフセット量 計算時間
フロアーパネル 16,541 1/100 2mm 4.5分
リアドア 3,212 1/100 1mm 1.0分
フロントドア 5,281 1/100 1mm 2.5分

このベンチマーク結果は、CATIA V5データをノートPCで計測した結果です。