NURBSを使用して歯車をモデリング

投稿日: 2017年12月19日作成者:

ft-lab

NURBSで歯車をモデリング
複数のNURBSカーブを選択して連結
NURBSカーブに面を張る
NURBSサーフェスの厚み付け
NURBSサーフェスの面取り
NURBSサーフェスのフィレット
ブール演算でNURBSサーフェスに凹みを付ける/穴を開ける
複数のNURBSサーフェスの一体化

前回までの操作をShade3D Professional ver.17で追加されたNURBSを使って行います。
ここでは、Shade3D Professional ver.17.1の機能を使用しています。

歯の1つを「NURBSカーブ」で作成

CADモードでツールボックスの「作成[CAD]」-「カーブ」を選択し、
上面図で歯車の歯の1つをモデリングします。

「NURBSカーブ」を指定の半径の円状に複製

１つの歯を、指定の半径の円状に複製します。
「歯車のベース部分をモデリング」とほぼ同じ流れになります。
ここは「歯車のベース部分をスクリプトで効率化してモデリング」で記載したスクリプトを利用して、
円状に並べるようにしました。

「半径」50、「歯の数」18、としました。

この段階では、個々のNURBSカーブは連結されていません。
線形状とNURBSでは、この連結操作方法が異なります。

「NURBSカーブ」を連結

歯車を構成する複数のNURBSカーブをブラウザで選択し、
ツールボックスの「編集[CAD]」-「カーブを連結」を選択します。

これで、歯車のエッジ部分が1つのNURBSカーブでできました。
下画像はオリジナルの歯のNURBSカーブを非表示にして残し、
連結された歯車のNURBSカーブを選択して、他の不要なNURBSカーブを削除した状態です。

「NURBSカーブ」に面を張る

ツールボックスの「編集[CAD]」-「面を張る」を選択し、NURBSカーブをNURBSサーフェスにします。

「NURBSサーフェス」に厚み付け

NURBSサーフェスに厚みをつけます。
Shade3D Professional ver.17.1で追加された機能を使用します。
ツールボックスの「編集[CAD]」-「厚み」を選択し、ツールパラメータの「距離」で10と入力しました。
この場合は、厚み10.0mmのNURBSサーフェスにします。

「確定」ボタンを押すか[Enter]キーを押して確定します。

面取りを行う

歯車の上面と下面を選択し、「面取り」を行います。
形状編集モード + 面選択モードに移行し、上面図で歯車を選択します。

これで、歯車の上面と下面が選択されました。
稜線選択モードに移行すると、歯車のエッジ部分だけが選択された状態になります。

ツールボックスの「編集[CAD]」-「面取り」を選択し、
ツールパラメータで「距離」を0.7としました。
しばらく待つと、面取りが反映されます。

「確定」ボタンを押すか、[Enter]キーを押すと確定されます。

歯車の軸に合わせて凹みを付ける

NURBSの場合は凹みを付ける処理は、ブール演算で行います。
円柱のNURBSサーフェスを作成し、この形状で歯車をくり抜きます。

円柱のNURBSサーフェスをブラウザで選択し、
ツールボックスの「編集[CAD]」-「ブール演算」を選択。
歯車のNURBSサーフェスをブラウザで選択し、ツールパラメータの「くり抜く」ボタンを押します。
「適用」ボタンを押すと、下画像のように歯車の軸部分が凹みました。

同様に、下面も円状に凹ませます。
また、不要なNURBSサーフェスは削除しました。

歯車に穴を開ける

NURBSの場合は、指定の形状でブール演算すれば自由曲面よりも自在に加工できます。
以下のように5つの円柱を歯車に貫通させるように配置し、この円柱で穴を開けてみます。

円柱はツールボックスの「作成[CAD]」-「円柱」で作成しました。
ブラウザで5つの円柱を選択し、ツールボックスの「編集[CAD]」-「一体化」を選択。
これで5つの円柱は、1つのNURBSサーフェスになりました。

円柱のNURBSサーフェスをブラウザで選択し、
ツールボックスの「編集[CAD]」-「ブール演算」を選択。
歯車のNURBSサーフェスをブラウザで選択し、ツールパラメータの「くり抜く」ボタンを押します。

「適用」ボタンを押すと、下画像のように穴が開きました。
ブラウザで不要なNURBSサーフェスは削除して整理しました。