無償3次元CAD「Fusion 360」で2次元スケッチを描こう：3D CAD＆3Dプリンタで機構を作る（1）（2/3 ページ）

無償3次元CADのお題は、お手軽にできる“単品モノ”の雑貨が主流です。でも実は、ガチャガチャ可動するアセンブリ、いわゆる“機構モノ”も作れるんです。3次元CADのプロによる楽しい「週末デジタルモノづくり講座」のはじまり、はじまり。

[志田穣，MONOist]

基本操作

　データを作成すると、3次元CADの画面に切り替わります。先ほどのHome画面と並列した「タブ」という形で画面が表示されます（図8）。

図8 タブ表示

まずビュー操作に慣れましょう

• パン：マウス中央ボタンのドラッグ
• ズームイン／アウト：マウスのスクロール
• 回転：マウス中央ボタン＋Shiftキーのドラッグ

　ビュー方向の操作については、画面右上にある立方体のコントローラも便利です（図9）。

図9 Fusionの3D画面 右上部にビュー方向のための立方体、下部にDisplay Setting

　要素選択は「マウス左クリック」、複数選択は「マウス左クリック＋ Ctrlキー」、選択解除は「マウス左クリックの空打ち」です。この辺りは他のシステムと同様ですね。ワイヤーフレーム表示（稜線のみ表示）やシェーディング表示（面に色を付ける）などの切り替えは、画面下部の「Display Setting」から行います。

2次元の基本断面定義（スケッチ）

　スケッチの操作性は、推定の拘束、画面上から機能・オプションへのアクセスが豊富で、最新のソフトウェアらしく使いやすいインタフェースになっています。既に違う3次元CADシステムをお使いの方もすぐに慣れるでしょうし、初心者の方も使っていけばだんだんと慣れてくると思います。

　まず、基本断面を2次元スケッチ上で定義してみましょう。「Workspace」を「MODEL」に指定します。メニューの「SKETCH」から「Create Sketch」にアクセスできます（図10）。

図10 Create Sketch（スケッチ作成）機能とスケッチ平面指定

　そうしますと、スケッチ平面を指定するステップになります。

　何もしなくても初期状態で、基本平面（XY／YZ／ZX）は画面上から選択できますので、ここではYZ平面を指定します。Fusion 360では、上方向がZ軸ではなくY軸になっており、上面視もY軸上から下方向へ見た視点になっています。個人的に違和感がありますが……、ここではFusionの初期設定を踏襲して、上方向をY軸としておきましょう。

　スケッチ平面を選択すると、スケッチ曲線が描ける状態になります。この状態でも3次元形状を作成するコマンドにアクセスできます。

　地面と基準垂直軸のための直線を作成します。「Line」機能にアクセスします。原点を通る水平線を書きます。グリッドにスナップしますので、下のように2点をクリックします（図11）。

図11 直線作成画面から水平線の作成

　2点をクリックした後も、端点から次の直線を作成しようとします。この場合は連続する直線は不要ですので、マウスを右クリックして、表示されたポップアップメニュからCancelを選択します。

　次に、原点から垂直上方向に直線（Line）を作成します（図12）。

図12 基準垂直線の作成

　この時点では、この水平線には「水平」拘束は入っていますが、原点通過の拘束は入っていません。実際にやってみれば分かりますが、画面上で水平線をつまんでドラッグすると動いてしまいます。

　当然地面は固定ですので、固定拘束を導入します。画面上で水平線を選択し、右クリックで出たメニューの下部、「Fix/Unfix」を選択して固定します（図13）。必要があれば、垂直線にも同様の拘束を導入してください。

図13 固定拘束の導入

　固定後はこの直線はドラッグしても移動できません。

　次に、脚部を定義します。幅は「6mm」、ジョイント部の穴は「3mm」、板厚は基本「1mm」とします。ただ、接地部やジョイント部は板厚を大きくして耐久性を上げます。このスケッチでは、細長いオーバル形状（陸上のトラックのような形）として定義されます。

　まず、設置する部分として、円を作画します。

図14 直径6mmの円の作画

　「Circle」（円）機能は図14の赤い囲みで示した位置にあります。水平線付近の適当な所で中心点位置をクリックし、直径値「6 mm」を指定します。

　この直径は寸法拘束として扱いたいため、寸法を作成します。SKETCHのプルダウンメニューの下部から「Sketch Dimension」を選択します。その後、円を選択すると、直径寸法が指定できます（図15）。

図15 直径寸法の導入