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株式会社NTTデータエンジニアリングシステムズ

No.59 システム紹介

導入支援レポート(第6回)
Space-Eによる3次元金型設計の実現(3)

はじめに

今回もSpace-E/Moldにおける運用方法についてご紹介します。3次元金型設計において、単品部品のモデルを作成するだけでは、その効果が十分に発揮できません。そのため、設計の効率化を図るには、ユニット部品を使った運用が必要になります。ただし、単品部品に比べるとユニット部品の構築は容易ではありません。そこで今回は、スライドユニットを題材としたユニット部品の構築方法についてご紹介します。

ユニット部品作成の流れ

ユニット部品を構築する際は、まず、ユーザ部品(単品部品)を作成します。ユーザ部品は、NDESから提供している部品を使用すると作業工数が大幅に削減できます。次に、部品と穴部品を組み合わせます。そして、拘束機能やパラメータの式でリンクを定義すると、部品と穴が連動するユーザ部品が完成します。

それから、ユニット部品を作成します。ユーザ部品と同様に拘束機能やパラメータの式、部品の活動化の条件を定義し、ユニット部品を作成します。最後に、ユニット部品の穴を作成して完成です。

図1 スライドユニットのユニット部品作成
図1 スライドユニットのユニット部品作成
(上図をクリックすると拡大図が表示されます)

ユーザ部品のパラメータ

図1のユーザ部品のパラメータにおいて、ガイドレールの六角穴付きボルトの場合、規格寸法だけではL寸法を設計者が計算する必要があります(図2)。一般的にL寸法は、配置するプレートや部品の高さとJIS規格による頭埋め込み量から算出されます。

Space-E/Moldでは、ボルトコマンドを使用することで、プレート高さを算出し、JIS規格における寸法を考慮して最適な長さのボルトを自動配置することができます。

そのため、ユーザ部品でも同等の運用ができる部品を作成できます。ユーザ部品のパラメータに、部品の規格寸法だけでなくプレート高さやJIS規格のパラメータ(穴のオフセット量など)を追加しておくと、六角穴付きボルトの場合、径と絞め付けるプレート高さから適切な部品が配置できます。(図3)

プレート高さからL寸法を算出するためには、ユーザ部品のデータベースを構築する必要があります。その方法は、プレート高さの範囲(range)で、L寸法を絞り込むというものです。具体的には、(前行のPH寸法の最大値)<( L(ボルト長さ)+ H(頭埋め込み量)- M(径)×1.5)をPH(プレート高さ)の範囲として、データベースを構築します。(図4)

図2 六角穴付きボルトのパラメータ決定
図2 六角穴付きボルトのパラメータ決定
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図3 六角穴付きボルトのデータ構築
図3 六角穴付きボルトのデータ構築
(上図をクリックすると拡大図が表示されます)

Space-E/MoldVer.4.5から、Excelでデータベースを構築し、取り込むことができます。これにより、ユーザ部品構築の作成工数が大幅に削減できるようになりました。

図4 六角穴付きボルトのデータベース構築
図4 六角穴付きボルトのデータベース構築

ユニット部品のパラメータ

ユニット部品に作成されるパラメータは、「単体の部品のみ、もしくは、複数の部品に影響する設計上重要な寸法」や「ユニットにおける設計計算式」、「ユニット部品で作成される穴寸法/規格」などがあげられますが、ユニット部品のパラメータをどこに作成するかを検討する必要があります。ユニット部品にパラメータを持たせる方法は、大きく3つあります。

  1. ユニット部品のパラメータ
  2. ユーザ部品のパラメータ
  3. スケルトン(ユーザ部品)のパラメータ
図5 スケルトン(ユーザ部品)とモデルデータの構造
図5 スケルトン(ユーザ部品)とモデルデータの構造
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データベースを持つパラメータは、新規にスケルトン(ユーザ部品)を作成してパラメータを追加します。データベースを持たないパラメータは、ユニット部品のパラメータに追加することで効率的にユニット部品を作成することができます。(図5)

ユーザ部品の編集

ユーザ部品をユニット部品として組み込んで構築した場合、編集(修正)に制限があります。(表1)

表1 ユニット部品の構築後におけるユーザ部品の編集
ユーザ部品の変更内容制限
データベースの変更可能
(ユーザ部品の入れ替えをするだけで変更できる)
イメージファイルの差し替え
部品表への出力パラメータの変更
履歴ツリーのネーミングの変更
ユーザ部品パラメータの変更、追加不可能
(再作成後に再配置し、拘束とパラメータのリンクを作成しないと変更できない)

ユニット部品の構築では、試行錯誤を行いながら運用方法を検討していく必要があるため、すべての部品仕様を作成時に検討することは容易ではありません。しかし、構築後にユーザ部品のパラメータの変更や追加をすると作業工数がかかるため、仕様作成のときに十分検討し、パラメータの不足やネーミングのミスをしないように注意することが重要です。

ユニット部品の展開

図6 リフト量による移動確認
図6 リフト量による移動確認
(上図をクリックすると拡大図が表示されます)

ユニット部品を流用するためには、ユニット部品に活動・非活動属性を付加します。そうすると、パラメータを変更するだけで、部品の有無や規格の違う部品に切り替えることができ、汎用性が高くなります。

また、ユニット部品のメリットは、設計ノウハウを盛り込み自動的に形状が変更される部品を作成できることです。例えば、スライドコアユニットでは、「アンギュラピンの長さの自動計算」、「逃がし穴の自動計算」「リフト量によるスライドの移動確認」などをユニット部品に盛り込むことができます。(図6)

このように、各部品を連動させるユニット部品に設計支援する仕組みを追加することで設計の効率化ができます。

おわりに

Space-E/Moldでは、ユーザ部品機能の強化によって金型設計のノウハウをユニット部品に構築できます。導入支援グループでは、今後もお客様の運用方法の構築におけるお手伝いをさせていただきたいと思っています。

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