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AutoCADの3Dモデリング:直方体・押し出し・穴でバイスの口金を作る

AutoCADで作る最初のソリッドです。V溝と座ぐり穴2つのあるバイスの口金を、直方体、押し出した輪郭、円柱で組み立て、本来の体積と照らし合わせます。

上級 60分
  • BOX
  • UNION
  • UCS
  • PLINE
  • EXTRUDE
  • SUBTRACT
  • CYLINDER
  • PRESSPULL
バイスの口金の3Dモデル

AutoCADの3Dモデリングでこのレッスンが扱うこと

  • 3D作業のために、ワークスペース、視点、ビジュアルスタイルを設定する。
  • BOXでソリッドを作り、UNIONで結合する。
  • 回転したUCSに描いた閉じた輪郭を押し出し、SUBTRACTで切り取る。
  • MASSPROPでモデルを検証し、3Dプリント用に書き出す。

これまでのブートキャンプでは、すべての部品を平らな図として描いてきました。このレッスンからは、部品そのものを3Dのソリッドとして作り、図はあとでモデルから作ります。AutoCADは、機械設計専用のソフトのようなパラメトリックモデラーではありませんが、ソリッドのツールは、この部品のようなものには十分です。ソリッドは、測り、切り、印刷し、図面にできます。

描く部品は、ベンチバイスの当て金(口金)です。100 x 40 x 20 mmの底板に、奥に沿って厚さ15 mmの壁が55 mmの高さまで立ち上がっています。壁の面には、丸棒を保持する、幅16 mm、深さ8 mmの90°のV溝が走り、M8ねじ用の座ぐり穴が2つ、上の奥の縁には2 mmの面取りがあります。AutoCADのフルバージョンが必要です。AutoCAD LTでは、3Dソリッドは作れません。

練習図面

練習課題「バイスの口金」の寸法入り図面

メートル法の図面、JIS規格の第三角法、A3用紙に尺度1:1。図面をクリックすると原寸大で開きます。

バイスの口金を作るAutoCADの3Dコマンド

コマンド日本語版の名称エイリアスここでの使い方
_BOX直方体·底板と壁の2つの直方体を、角の座標から作ります。
_UNION和UNI底板と壁を1つのソリッドに結合します。
_UCSUCS 管理·XY平面を部品の端に置いてV溝の輪郭を描き、そのあとワールドに戻します。
_PLINEポリラインPLV溝の、閉じた三角形の輪郭を描きます。
_EXTRUDE押し出しEXT三角形を、長さ100 mmの角柱にします。
_SUBTRACT差SU口金から、角柱と穴の円柱を切り取ります。
_CYLINDER円柱CYLØ9の穴と、そのØ15の座ぐりを作ります。
_PRESSPULL境界引き伸ばし·穴を作る別の方法です。面に描いた円を、ソリッドの中へ押し込みます。

AutoCADで3Dモデルを作る手順

  1. 3Dの表示を準備する

    ステータスバーの歯車のアイコンから、3Dモデリング用のワークスペースに切り替えます。リボンにソリッドのツールが現れます。ViewCubeで、上、前、右の面に挟まれた角をクリックすると、図面を南東から見る向きになります。ビューポートのコントロールで、エッジ付きシェードのような、陰影の付いたビジュアルスタイルを選びます。UCSがワールドであることを確かめてください。

  2. BOXで底板と壁を作る

    _BOX(直方体)と入力し、最初の角に0,0,0、反対の角に@100,40,20を入力します。これが底板です。もう一度_BOXを、0,25,20から@100,15,35まで実行します。壁が底板の上、奥に沿って載り、厚さは15 mm、高さは55 mmになります。

    _UNION(和、エイリアスはUNI)と入力して、2つの直方体を選び、Enterキーを押します。1つのソリッドになり、2つが接していた線は消えます。

    BOXで底板と壁を作る
  3. 壁の端にV溝の輪郭を描く

    溝はX方向に走るので、輪郭はYZ平面にあります。_UCS(UCS管理)と入力し、3点で定義します。原点0,25,0、新しいX軸上の点0,26,0、新しいXY平面上の点0,25,1です。新しいX軸は、壁の面から口金の奥行きの方向へ、Y軸は上へ、Z軸は部品の長さ方向へ向かいます。

    このUCSでは、溝の中心は上へ37.5 mm、底板の上面と壁の上面の中間です。PLと入力して、0,29.5、@8,8、@-8,8、閉じるオプション(_C)のCを入力します。面の位置で幅16 mm、深さ8 mmの三角形ができます。

  4. 輪郭を押し出して差し引く

    _EXTRUDE(押し出し、エイリアスはEXT)と入力して、三角形を選び、高さに100を入力します。角柱は、現在のUCSのZ軸に沿って、口金の全長にわたります。_SUBTRACT(差、エイリアスはSU)と入力し、口金を選んでEnterキーを押し、続いて角柱を選んでEnterキーをもう一度押します。溝が切り取られました。_UCSと入力してEnterキーを押し、ワールドに戻します。

    輪郭を押し出して差し引く
  5. 座ぐり穴を切り取る

    穴は、各端から25 mm、底板の前縁と壁のあいだの中央にあるので、軸はx = 25と75、y = 12.5です。_CYLINDER(円柱、エイリアスはCYL)と入力し、中心を25,12.5,0、半径4.5、高さ20にします。これがØ9の穴です。次に座ぐりを、中心25,12.5,12、半径7.5、高さ8で作ります。上面に開く位置です。2つの円柱を、COと@50,0でX方向へ50 mm複写し、SUで、4つすべてを口金から差し引きます。

    _PRESSPULL(境界引き伸ばし)を使えば、円柱なしで同じことができます。上面にØ15の円を描いて、PRESSPULLを実行し、円の内側をクリックして、8 mm下へ引きます。押し込んだ領域が、ソリッドから取り除かれます。

    座ぐり穴を切り取る
  6. 上の縁を面取りして体積を検証する

    CHAと入力して、壁の上の奥の縁を指定します。AutoCADはソリッドと認識し、2つの面のどちらを基準面にするかを尋ねます。どちらでもかまいません。2つの距離にどちらも2を入れて、縁をもう一度選びます。面取りは、全長にわたって切り取られます。

    _MASSPROP(マス プロパティ)と入力して、口金を選びます。体積は約121,546 mm³になるはずです。違うときは、引き算が抜けているか、直方体の位置が間違っています。体積は、図面よりも先に教えてくれます。

    上の縁を面取りして体積を検証する

AutoCADの3D設計の練習:ひと回り大きな口金

ひと回り大きな口金を自分でモデリングしてみましょう。底板は120 x 48 x 24、壁は厚さ18で66の高さまで立ち上がり、V溝は幅20、深さ10で、底から45の高さが中心です。Ø11の穴は各端から30 mmで、Ø18 x 9の座ぐりがあり、上の奥の縁には2 mmの面取りがあります。壁は前から30 mmのところから始まるので、輪郭のUCSの原点は0,30,0に移ります。体積は約209.3 cm³になるはずです。

自習用の図面

練習課題「バイスの口金」の寸法入り図面

メートル法の図面、JIS規格の第三角法、A3用紙に尺度1:1。図面をクリックすると原寸大で開きます。

解答ファイルを表示

解答ファイル

練習課題「バイスの口金」の寸法入り図面

メートル法の図面、JIS規格の第三角法、A3用紙に尺度1:1。図面をクリックすると原寸大で開きます。

AutoCADの3Dモデリングでよくある間違い

  • AutoCAD LTで作業する。LTは3Dの図面を開けますが、ソリッドは作れません。レッスン22〜24にはフルバージョンが必要です。
  • 輪郭が閉じていない。EXTRUDEは、開いたポリラインをソリッドではなく面にするので、SUBTRACTが受け付けません。ポリラインをCで閉じてください。
  • UCSを忘れる。輪郭をワールドUCSに描くと、地面の上に平らに載り、押し出しは上へ向かいます。描く前に、UCSアイコンの向きを確かめてください。
  • 差し引く順番が逆になる。最初に選ぶのが残すもの、2番目が取り除くものです。角柱を先に選ぶと、溝の部分だけが残ります。
  • 座ぐりが反対側から入る。z = 0から始まる円柱では、座ぐりが底面に開きます。Ø15の円柱は12から始まるので、ねじの頭が入る上面に開きます。

押し出し・境界引き伸ばし・差:AutoCADの3Dモデリングの3つの方法

AutoCADの3Dモデルの多くは、3つの操作でできています。基本形状のBOXやCYLINDERは、数個の座標から単純なソリッドを作ります。EXTRUDEは、閉じた2Dの輪郭をソリッドにします。基本形状でない形は、これで体積を得ます。そしてブーリアン演算のUNIONとSUBTRACTが、ソリッドどうしを足したり引いたりします。PRESSPULLは、後の2つをまとめたもので、閉じた領域を押し出して、載っているソリッドに足すか引くかを1回で行います。

AutoCADは、これらの操作の履歴を保持しません。一度、溝を差し引くと、その大きさを変えるには、ソリッドの面を編集するか、作り直すしかありません。パラメトリックモデラーとの大きな違いです。

AutoCADの3Dモデルから3Dプリントへ

3Dプリンターのスライサーは、三角形のメッシュであるSTLファイルを読み込みます。口金は、_STLOUT(STL 書き出し)コマンドでソリッドを選び、バイナリのファイルを選んで書き出します。このレッスンのダウンロードにあるSTLは、同じモデルから作ったもので、ほかのCADソフト用のSTEPファイルもあります。

AutoCADの3Dについてのよくある質問

AutoCADで3Dモデリングはできますか。

できます。AutoCADのフルバージョンなら、ソリッド、サーフェス、メッシュを作れます。このレッスンのソリッドツールは、この口金のような機械部品には十分です。AutoCAD LTでは3Dモデルは作れません。

EXTRUDEとPRESSPULLはどう違いますか。

EXTRUDEは、輪郭から新しいソリッドを作ります。PRESSPULLは、既存のソリッドの上にある閉じた領域に働いて、押し出しをソリッドに足したり、取り除いたりするので、別にUNIONやSUBTRACTを行う手間が省けます。

モデルにMASSPROPを使うのはなぜですか。

ソリッドの体積、重心などの特性を表示します。体積を期待値と比べれば、すべての操作が済んでいるかを手早く確かめられます。

このモデルから2D図面を作るにはどうしますか。

次のレッスンで扱います。AutoCADは、ソリッドの図をレイアウトに投影し、モデルとの関連を保ったままにできます。

更新日: 2026年10月14日