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SOLIDWORKSのフレーム設計

SOLIDWORKSに搭載されたフレーム設計機能、鋼材レイアウトと構造システムを使ってみよう

フレーム設計の際、輪郭のスケッチを毎回作成して3次元モデルを作成していませんか? 単純な押し出しで作成しようとすると、鋼材の交わるコーナーの編集や溶接リブ、エンドキャップの作成にも工数がかかってしまいます。さらに、設計変更時にも関連する全てのフレームサイズを修正しなければなりません。

SOLIDWORKSには、フレーム設計を行う機能として溶接機能である「鋼材レイアウト」と「構造システム」が搭載されています。それぞれ簡単な操作でフレームを構成する鋼材の形状を定義したり、自動コーナー処理を実行したりできるため、効率的なフレーム設計を可能にします。

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SOLIDWORKS 二つの手法による鋼材モデルの作成

SOLIDWORKSには、フレーム構造作成機能として二つの手法でフレームなど鋼材モデルを作成できます。

スケッチをパスとして指定する「鋼材レイアウト」

2D、3Dスケッチのスケッチセグメントをパスとして指定することで、設定した輪郭を基に鋼材を作成する手法です。後からスケッチを変更すれば、鋼材のレイアウトを簡単に変更できます。コーナートリートメントの設定でコーナーの処理方法を指定すれば、鋼材をトリムするなどの加工を自動で行います。

スケッチをパスとして選択し、指定した輪郭で鋼材を作成してフレームのレイアウトを再現

鋼材モデル作成のワークフローが集約された「構造システム」

構造システムは、SOLIDWORKS 2019からの新機能です。

鋼材レイアウトと異なり、3Dスケッチを作成せずにソリッドやサーフェスなどを用いてパスを指定し、鋼材のレイアウトを定義する手法です。これまで、複数のフィーチャーやコマンドで行われていた鋼材作成のワークフローが集約され、よりスムーズにフレーム設計を行えます。

構造システムモードに入り、第1鋼材、第2鋼材のコマンドを使用してスケッチやサーフェスなどを基に主要部材、補助部材を作成

鋼材の輪郭を定義するライブラリデータの定義

どちらの手法においても、実行する際に選択する輪郭は、事前に作成されたライブラリデータを参照しており、規格・タイプ・サイズを設定すると任意の輪郭で鋼材を作成できます。ユーザー定義で作成した輪郭をライブラリとして保存すれば、自社の独自規格に合わせた鋼材を簡単に作成できます。

各溶接機能では、PropertyManagerで指定した輪郭を基に鋼材モデルを作成

フレーム内の各種要素もコマンドで自動生成

鋼材モデルだけでなく、次のような要素も専用コマンドで作成できます。

  • 鋼材端部の軸穴を閉じるエンドキャップ
  • 鋼材モデルを補強する溶接リブ
  • 指定のエッジ部分に溶接記号を追加する溶接ビード

エンドキャップ:オフセットの値などを指定して任意のサイズ・位置に作成

溶接リブ:三角形、多角形輪郭で溶接リブを作成

溶接ビード:ソリッドを持たず、グラフィカルな表現で表示

カットリストの自動生成

溶接機能を用いた部品では、マルチボディで作成された鋼材モデルが「カットリスト」に集約されます。それぞれ規格やサイズ、加工の有無を基に同一形状を自動で認識して形状ごとにフォルダー分けされます。フレーム全体の構成を把握するために手動で計算・集計せずに正確なカットリストを生成します。

鋼材を作成・変更するたびに自動で更新され、同一形状の鋼材がフォルダーに格納される

フレームモデルを用いた図面作成

3次元で作成された溶接部品は、通常の部品と同様3次元形状を参照して2次元図面ビューを作成できます。また、カットリストを基にバルーンやテーブルの作成や溶接ビードの情報を集約した溶接テーブルも自動で作成できます。

部品と連動した2次元図面上で、フレームを構成する鋼材の詳細を表示した正確なカットリストテーブルを生成

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SOLIDWORKSのフレーム設計

主な内容
  • SOLIDWORKSの溶接機能:鋼材レイアウト
  • 構造システム
  • その他の溶接機能 溶接モデルを用いた図面

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