【Fusion360】シートメタル機能の基礎をまとめてみた

Fusion360にはシートメタル機能が備わってます。

シートメタルとは板金やFPC、シートなど1枚物のモデリングをするためのモードです。1枚ものから切ったり曲げたりして形状を作るものですね。これらは、最終的に展開形状で1枚の板になっている必要があります。それ用に3DCADでも、通常のモデルモードとは変わったモデリング手法が要求されます。

個人で板金を加工することは稀かもしれませんが、シートをシートカッターで切ったり、板材をレーザーカッターで切り出したりはちょくちょくやってる人がいるのでは、と思います。僕もそのうちシートカッター買うかもしれないので(その前に3Dプリンタ...)、ちょっとシートメタルを触ってみました。

Fusion360のシートメタルは僕の直観から外れていてわかりにくかったので、備忘録がてら記事にしていきます。

ベース面の作成

最初のボディを作る方法から、モデルとは異なります。

1. 作業スペースを「シートメタル」へ変更
2. スケッチで基準面の形状を描く
3. メニューからフランジを選択
4. 基準面のスケッチを選択→OK

厚みを変える(シートメタル規則)

基準面を作るときに厚みを聞かれないな、と不思議に思っていましたが、部品ファイルごとに厚みは統一される仕様のようです。マルチボディなのに。

厚みはシートメタル規則から変更します。

1. メニュー「修正」を展開
2. シートメタル規則を選択 (メニューアイコンもシートメタル規則でした)
3. 「このデザイン内」の素材にポインタ近づけると出てくる鉛筆アイコンをクリック
4. 厚みを変更

レリーフ(曲げ逃げ)やコーナーについてもここで設定できます。K係数は、曲げ部の長さを展開したときにどう表現するかに関連します。よほど精密な設計でなければ、気にしなくていいです。

フランジ

曲げ形状を作るのもフランジです。

1. メニューからフランジを選択
2. 曲げを作るエッジを選択(複数選択が可能)
3. 曲げ高さや角度を調整→ＯＫ

曲げ位置や高さのデータムは、寸法の基準を内と外のどっちで見るか、といったものです。自分がしっくりくる設定を覚えておき、全フランジをそれで統一することをオススメします。

曲げ角度は180度までは出来ないようで、この方法でヘミング曲げをしようとすると180°弱の微妙な角度になってしまいました。

コンターフランジ(スケッチで曲げ形状を描く)

曲げの度にフランジを使うと履歴が冗長気味になります。スケッチで複数曲げた絵を描いて、それ通りに押し出せれば…。

そういう機能を、僕はコンターフランジと呼んでいます。これで全国通用するかは不明ですが、同様のことはFusion360で可能です。

1. 曲げを作るエッジと直交する面をスケッチ面とする
2. 曲げた先の形状をスケッチで描く
3. メニューからフランジを選択
4. 先ほどのスケッチを選択
5. 曲げのエッジを選択→OK

最後にフランジを作りたいエッジを選択するのがミソです。距離で規定した場合、別ボディとなるので、モデルに変更してボディを結合する作業が必要です。

展開

フランジで作った曲げを展開します。展開後の形状をDXF形式で吐き出せば、色んな工作機器で、展開形状のアウトラインを加工できるようになります。

例として、フランジで作った下記の形状を展開してみます。

1. メニュー「修正」内の展開を選択
2. 展開時に固定する面を選択
3. 展開する曲げを選択(もしくは全て展開)

再折り曲げ(リベンド)

展開した後に、元に戻すコマンドも存在します。何故、再折り曲げが必要なのでしょう？

例えば斜めの面に跨って形状をカットするとします。展開しないままカットすると開口の端面が傾き、プレスやレーザーカットで作れない開口となります。

再折り曲げの必要性を分かっていただいたところで、操作方法に移ります。

• メニュー「面を再折り曲げ」を選択

簡単ですね。

まとめ

Fusion360のシートメタルで、一般的な機能を紹介してみました。

全ての機能がフランジの中に内包されていて、調べてみないと使い方が分からないのが結構つらかったです。コマンドを分けて良いので、適当に触れば理解できるようなUIにしてほしいな、というのが僕の感想です。

シートメタルで折り紙とかできれば熱いなと、良く分からない思い付きをしたものの、現実はうまくいきませんでした。理由としては「ベンド」の機能が無いんですね。フランジは曲げを継ぎ足す機能で、ベンドは元ある形状を折り曲げる機能です。折り紙の四角形からモノの形状を折っていくには、ベンドが必要です。

ベンド欲しいな、と思ったものの、普通の設計ではベンドってあまり出番ないんですよね。僕はシートメタル設計する時、押し出しで必要な面を複数作って、後からつなげていくようなモデリングをしています。ここで使うのがブリッジベンドです。これFusion360ではできませんね。あとDIMPLEとか欲しくなります。

この声が開発者に届いてアップデートされれば熱いですが、そもそも僕はヘビーユーザーでもなく無償ライセンサーなので、あまり期待せずシートメタル機能の拡充を待っています。

こんな記事も書いています。

temcee.hatenablog.com
触り始めの人は押し出しから始めましょう。押し出せれば何でも作れます。

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そろそろ何か「コレ」というのをモデリングし始めたいな