CADデータについて【技術士キーワード学習】
CADデータについて
CADデータとは
CADは(Computer Aided Design)の略で、日本語ではコンピュータ支援設計と訳される設計作業の支援ツールである。
JIS B 3401では、
製品の形状,その他の属性データからなるモデルを,コンピュータの内部に作成し解析・処理することによって進める設計。
と定義している。
CADの用途
CAD自体はコンピュータを使用して設計・製図を行うシステムであり、図面やモデルを編集可能なデジタルデータとして保管することができる。
現在では3DCADが普及しており、これによって作成されたモデルを使用して
- CAM
- CAE
- シミュレーション
等が行われており、コンカレントエンジニアリングのツールとして使用されている。
3DCADデータのモデル形式
サーフェスモデル
厚みを持たない面で構成される、体積を持たない立体モデルのことである。表面のみの情報しか持たず、中身の情報が無いため、体積・質量の計算や干渉チェックが行えない代わりに、計算量が少なく、デザインの検討に使うのに向いている特徴がある。
ソリッドモデル
頂点・線分・面で構成される、体積や中身の情報を持った立体モデルである。体積・質量の計算や干渉チェックが可能だが、データサイズが大きくなり計算に時間が掛かるデメリットがある。
パソコンの高性能化により演算能力が向上したことから、近年ではほとんどの3DCADがソリッドモデルの作成に対応している。積層造形においてもソリッドモデルの作成が必須である。
3DCADのファイル共有について
異なるCADシステム間でデータを交換する時には、ソフト同士の互換性の問題から中間ファイルを用いて交換することがある。
拡張子の例として、以下の3つの拡張子を挙げる。
STEP
ISOによって定められたデータ形式。データの変換精度が高く、ソリッドデータのやり取りに向いている。
IGES
ANSIによって定められたデータ形式。3Dモデルの図形データを特殊な文字列に変換することで受け渡しを可能にする。サーフェスデータのやり取りによく使用される。
STL
細かい三角形などのメッシュモデルに変換して表現する。積層造形でデータをプリンタに送る際に使用されることが多い。
中間ファイルを用いるメリット
- 異なるメーカやバージョンのCADとファイルを共有することができる
- CAMや3Dプリンタなど、周辺機器にも使用することができる
- データ変換のコストを抑えることができる
中間ファイルを用いるデメリット
- 詳細情報が変換されず消滅する可能性がある
- 形状が複雑になると復元時にずれが生じる可能性がある
- 中間ファイルに変換後、ネイティブファイルに戻すことができない