ミニチュア折りたたみイスの3次元モデルを作ろう：3D CAD＆3Dプリンタで機構を作る（2）（1/4 ページ）

いよいよ今回、無償3次元CAD「Fusion 360」を使って本格的に3次元モデリングを進めていく。記事の最後で、イスの3次元モデルが“ほぼ完成”する！

[志田穣，MONOist]

いよいよ3次元モデリング！

　前回は「Autodesk Fusion 360」（以下、「Fusion 360」）をインストールし、ミニチュア折りたたみイスの基本断面まで作成しました。今回は基本断面を3次元化していきます。図1のように、「着座部」「背もたれを含めた長脚部」「短脚部」の3部品で構成します。

図1 各部位の説明

　今回、主に使う機能は、「MODIFY」メニューの「Extrude」（押出し）または「Press Pull」（押し引き）です。スケッチ内で複数曲線に囲まれた領域から3次元形状を作成します。作成時に、プレビューを見ながら押出し量を定義できます。このあたりの操作性も、他の最新3次元CADと同じです。

3次元形状を作る下準備

　まず、簡単な短脚部から作成します。イスの完成形状を想定し、短脚部の外側に当たる平面を基準とします。「CONSTRUCT」メニューから「Offset Plane」（平行な平面）を選択してください。YZ平面から10mmの場所に作成します（図2）。

図2 Offset Plane

　「BROWSER」の「Construction」フォルダ内に「Plane1」（平面1）が作成されます。

　いま作成したPlane1に、「Basic Section」（イスの基準断面：前回作成したスケッチのある面）の曲線の幾つかを流用します。この場合、「SKETCH」メニューから「Project」（投影）を選択します。投影先の平面を選択し、その後投影したい曲線（複数可能）を選択します。図3の通りです。

図3 曲線の投影：Plane1に描かれた投影線は図の右側にある緑線の図

　投影すると、自動的にその平面にスケッチを作成し、そのスケッチを編集している状態（アクティブ）になります。投影に使ったBasic Sectionを非表示にします。BROWSERの「Sketches」フォルダから表示／非表示の切り替えができます（図4）。

図4 スケッチの非表示

　短脚部のジョイント部を作成するため、図5の通り、短脚部外形の中心線と、基準の縦線との交点を中心にして、6mmの円を追加します。

図5 脚交差部のジョイント

3次元形状を作り始める

　ここから3次元形状を作り始めます。押し出しでも可能ですが、ここではMODIFYメニューのPress Pullを用います。囲まれた領域を全て選択し、図6の通りに、イスの形状を作成したい方向（完成形状から見ると、内側）に1.5mm押し出します。

図6 Press Pullで押し出す

　作成後、BROWSERを確認してみましょう。「Bodies」フォルダに「Body1」が作成され、Sketchは自動的に非表示になり、「Extrude1」（押し出し1）フィーチャが一番下に作成されています。

図7 BROWSER表示

　自動的に非表示になったSketchを再表示し、Press Pullを使って図8のように、今作った形状の表面から0.5mm削ります（「-0.5mm」と入力）。

　Press Pull方向を、ソリッド側に向けると形状を「Cut」（削減）し、外側の空間に向けると形状を「Join」（追加）するように振る舞います。ここでは「Cut」が自動で選ばれました。

　このように、CutかJoinか、デフォルト設定では自動で決定されますが、自分の意図と違う場合は、「Operation」オプションで任意でいずれかを選ぶことも可能です。例えば、ソリッドのある内側方向に新規ボディを作成したい（追加したい）場合も切り替え可能です。

図8 Press PullによるCut

　意図した形状になっているかどうか、作成後にBodiesフォルダ内のBody数が正しいか確認するのもよいでしょう。

　次に、短脚部の反対側（内側）の面に、図9のように3カ所の円のスケッチを投影した後、Press Pullで0.5mm押し出します。今度はJoinが自動選択されました。

図9 Press PullによるJoin

　次に貫通穴（φ＝3mm）を開けます。CREATEメニューから「Hole」（穴）機能を選択します。0.5mmの段になった円形の面を選択すると、中心点が自動選択できます。中心点を自動選択したら、穴のタイプ、径と深さを指定するだけです。深さは、φ3mmの穴が貫通できれば、数値はいくつでも構いません。この手順で、図10のように2カ所の穴を開けてください。

図10 穴機能

　短脚部は、当然左右あります。そこで、2つの短脚をイスの下の方でつなぐための、細長い補助形状を作成します。図11のようにスケッチを定義し、Press PullでYZ平面まで延長（8.5mm）してください。既存のソリッドが邪魔な場合は、BROWSERを使用していったん非表示にします。領域を選択後、表示すれば、自動的にJoin可能になります。

図11 補助形状作成

　これで短脚部の右半分が完成しました。対称となる左半分は、他の部品が完成してから作ります。