SOLIDWORKS／MiSUMi RAPiD Design／SOLIDWORKS Simulation／3Dプリンターを組み合わせた治具設計の事例をご紹介します。
全体のリードタイム短縮、各工程のコスト削減、軽量化など治具設計・製作における課題解決のご参考に。
【動画】「治具設計が変わる！SOLIDWORKS治具設計製作ソリューション」で詳細をご視聴ください。
加工、組立、検査、計測、搬送などで使用される治具の製作には、各工程にかかる時間とコストの削減、重量の軽量化などの課題があります。
2次元設計のみで製作したとき、図面作成から部品の見積もり／発注、外注による切削加工、治具の使用開始まで22日間かかっていましたが、SOLIDWORKSソリューションと3Dプリンタの活用により期間を7日間に短縮できた事例があります。
部品形状の自由度向上、トポロジー最適化や中空化による軽量化、一体造形による部品点数の削減と組み立て時間短縮などのメリットがあります。
また、材料手配や在庫の削減、製作時間や人件費の削減、内製化による外注コストの削減も可能です。
治具の設計／製作を行うための3次元CADには、さまざまな3Dデータの受け渡しするためのCADフォーマット対応、ワークの3Dデータを修正／編集できるCAD機能、軽量化のためのトポロジー最適化機能、標準部品／購入部品の3Dデータライブラリ、3Dプリントのための3D形状作成機能などが求められます。
SOLIDWORKSは他CADで作成された3Dデータを取り込んでワークの仕様検討を行えます。Creo、NX、Catia、Inventor、IGES、STEPなどの3Dデータを変換せずに開くことができます。また元3次元CADデータで行った変更をSOLIDWORKSに取り込んだデータに反映させることもできます。
ワークの外形プロファイルの抽出、オフセットによるワークと受け部品間のクリアランス作成、自由曲面の隣接面を一括延長など、治具の詳細形状を作成する時間を削減できます。
ねじ、打刻（刻印）、ローレットなどの設計情報を盛り込んだ3Dデータを作成して、3Dプリンターで造形できます。
「高い精度は必要ないから3Dプリントで作成できないか？ でも、どのような形状が良いのか？」のような、重量／材料費を削減して高い剛性の形状を算出したいときにSOLIDWORKS Simulationのトポロジー最適化解析が形状の検討時間短縮を支援します。
ドラッグ操作で作成できる正面図／側面図／平面図／アイソメ図／分解図、部品番号とリンクしたバルーン、3次元モデルを編集すると自動更新される図面など。図面作成時間の短縮、整合性を確保した設計情報が後工程でのミスを低減します。
3DプリンターとSOLIDWORKSをネットワーク接続して3Dプリントを行えます。3Dプリントデータフォーマット（.stl / .3mf / .amf）でのデータ受け渡しが可能です。
SOLIDWORKSをはじめ、3次元CADで作成した3Dデータは「3Dプリント」で活用できます。
大型送風機の展示用ミニチュア模型を3Dプリントで作成しました。造形した45個の部品を組み立て、回転部にはベアリングを使用しておりファンを回転させることができます。
（使用プリンタ：L-DEVO）
軸部やラチェット機構などを個別に3Dプリントしたパーツと金属部品を組み立て試作品を製作しました。握った感触やラチェットの機構の動作、デザイン性を確認できます。
（使用プリンタ：Form2）
現場に行かないと見えない部分も3Dプリント模型を作成することで、全体の構造や機構が分かりやすくなります。左右の足の高さを変えることで角度調整もできます。
（使用プリンタ：L-DEVO）
これらは一例で、他にも機械部品や金型部品、プロダクトデザイン、コンクリート製品などの設計・開発で使われています。
3Dデータを実体化できる3Dプリンターを使えば、このように手に取って検証することができます。
3Dプリントに使用する材料は、ABS／H-PLA／スーパーエンプラなどの素材、耐熱／衝撃強度／弾力性／半透明／引張強度／曲げ強度などの特長から選択することで用途に応じた造形モデルを容易に製作できます。
今や形状確認だけではなく治具製作など、製品開発のさまざまな工程で3Dプリンターは使われています。
製品設計・開発のリードタイム短縮とコスト削減に「3Dプリンター」を活用してみませんか？
当社が運営する「3Dプリントステーション」はモノづくりに強い3Dプリント造形サービスをご提供しております。3Dプリントを行う頻度が少ない方、3Dプリンタ導入前に１度造形してみたい方にお勧めです。
3Dデータまたは図面データがあればご利用いだだけますのでお気軽にご相談ください。
3Dプリントを行う頻度が多いなら3Dプリンターの導入をお勧めします。
3Dプリントを外注する費用や納期を気にせず、必要な時にいつでもすばやく検証を始めることができます。
用途や造形サイズ・材料・精度などにより適した機種がございますので、お気軽にご相談ください。
当店はソリッドワークスジャパン認定販売店が運営しているCAD専門店です。長年、導入からサポートまでを支援してきたノウハウと実績がございます。
など、導入をご検討の際はお気軽にご相談ください。
