FreeCAD × 部品設計

FreeCAD入門シリーズの第2部「部品設計の実践」へようこそ。第1部で身につけた基本操作を使って、ここからはロボットや工作で実際に使う部品を設計していきます。実物を採寸するところから始め、パラメトリック設計・強度解析(FEM)・アセンブリ・図面化まで、ものづくりの現場で本当に必要になる流れをひと通り体験します。

第2部を終えると、できるようになること

  • 実物をノギスで採寸し、公差(すき間)を考えて部品を設計できる。
  • スプレッドシートで寸法を表にして、数値を変えるだけでサイズ違いを量産できる(パラメトリック設計)。
  • センサーマウントやモーターブラケットなど、ロボコンで使う実部品を一から設計できる。
  • FEM(有限要素法)で部品の強度を解析し、応力集中を見つけて補強できる。
  • アセンブリで複数の部品を組み付け、はめあい・クリアランスを設計できる。
  • TechDrawで図面(PDF)を作り、STL/3MFで印刷データを出力できる。

つまり第2部では、「測って → 設計して → 強度を確かめて → 組んで → 図面にする」という、実際の部品設計の一周を、自分の手で回せるようになります。

こんな方におすすめ/前提

  • 第1部(基本操作)を終えた人。ロボコンや研究で実際に使う部品を設計したい人。
  • 3Dプリントした部品が「合わない…」を卒業して、狙った寸法でぴたっと作りたい人。
  • 前提:第1部のスケッチ・Pad・Pocket・フィレットが分かること(画面は FreeCAD 1.1・日本語表示)。

全9回のロードマップ

  • #00 設計の進め方:採寸と公差……ノギス採寸・クリアランスの考え方・設計手順の型。
  • #01 スプレッドシートでパラメトリック設計……寸法表で、数値を変えるだけでサイズ展開。
  • #02 センサーマウントを設計する……基板の採寸・ボス・ねじ穴。
  • #03 モーターブラケットを設計する……L字・補強リブ・肉抜き。
  • #04 強度を解析する① FEM入門……材料・メッシュ・固定/荷重・応力と変位を見る。
  • #05 強度を解析する② 結果から改良……応力集中を読んで、リブで補強する。
  • #06 アセンブリ入門……ジョイントで複数部品を組み付ける。
  • #07 はめあい・クリアランス……公差を実感する・フタつきケース。
  • #08 図面化と出力……TechDrawで図面・STL/3MFで印刷データ一式。

まずは #00「設計の進め方:採寸と公差」 から始めましょう。順番に進めば、第2部を終えるころには「実際に使える部品を、根拠をもって設計できる」ようになります。その先の第3部「Pythonで自動設計」では、ここで作った設計をコードから自動生成していきます。

PAGE TOP