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プリント基板設計CAD(P-CAD/AltiumDesigner)にSolidoworksを併用

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「Rhinoceros5」と「AltiumDesigner」

「Rhinoceros4」で作成したSTEPファイルは色を設定しても「AltiumDesigner」で
3D部品として埋め込むと白色でした。
しかし、「Rhinoceros5」で作成したSTEPファイルは「AltiumDesigner」で
も作成したままの色が正常に再現されました。

「Rhinoceros5」は「Solidworks」に比べると廉価なので「AltiumDesigner」
ユーザーにとっては有用となるでしょう。

ただ、「Rhinoceros」はmm系の寸法設定はできますが細かい3D図形を
作成するには慣れが必要でしょう。

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「Simple bodies」と「STEP models」を併用

大規模な基板では使用個数の多いチップCRなどはSTEPファイルを配置
するよりは四角形を押し出した直方体「Simple bodies」の方が良さそうです。

これであれば全体をSTEPファイルで出力する時に
「3D Bodies Export Options」で「Simple bodies」と「STEP models」とを
選択、混在して出力できます。
そこで「STEP models」だけにすればソリッドワークスなどでの読み込み時に
軽量化できます。

「Simple bodies」を追加しても問題ないのであればいいのですが
大規模な基板では、それすら許されないことがあります。
それでも必要な場合はIDF経由でその部分だけ、3DCAD側で部品登録すれば
生成できるので合成すればいいでしょう。

SolidWorksの読み込み

「AltiumDesigner」にSTEP部品を配置し、全体をSTEPファイルでセーブした
ものを「SolidWorks」で読み込む場合に大規模な基板の場合は手ごわいです。

「AltiumDesigner」で1000-2000点程度のものを「SolidWorks2010」で読み込ん
だ場合に時間が掛かります。
Win7/32ビットi7-860のPCで読み込みに25分ぐらい掛かり、画面表示されて
からも5分ぐらいは演算しています。
それをセーブするのにも10分ぐらい掛かるのでハングアップしたと感じて
しまいます。
STEPファイルはテキストファイルなので読み込みはシーケンシャルに処理
されるので大規模でも問題はないのでしょうが、その後のソリッドワークス
データに変換後の処理は大変そうです。

使用個数の多いCR1005,1608を簡単な直方体の形に戻し読み込み時間は
少し改善しました。
通常は1005,1608は部品の当たりには余り関係ないために3D化しないので
今回は初めての経験です。
また、大規模なものも経験はしていましたがP-CADからのIDFファイル経由なので
問題ありませんでした。

STEPファイル経由での変換だと同じ形状のものでも個別にされ部品が増え
管理する量が増えてこのような現象になるのでしょう。



ソリッドワークスとロジクール「SetPoint」

少し前からソリッドワークスで図形の回転をするのにマウスのスクロールボタンを
押しても回転の動作をしなくなりました。
色々試しても特に設定項目がないので不思議でした。

もしかと思ってネット検索すると先日インストールしたロジクールの「SetPoint」の
影響でした。
こちらにその記事がありました。

ズーム」を「中央ボタン」にと書かれていましたがそれは項目にないので
「汎用ボタン」を選択しました。
これで無事にスクロールボタンを押して図形が回転するようになりました。

カスタマイズは便利ですが色々なことがありそうです。

曲がったリード線の作図

3D部品をソリッドワークスで作成していますが単純なものが多いので
それほど困ることはありませんがディスクリートのバリスターなどは
厄介です。



リード線がフォーミングされていて尚且つ、ネジって実装したりするので
斜めにねじりが入るものもあります。
(↑ この例では本体はねじれない代わりにリード線がねじれています。)

つまり、自転車のハンドルのような複雑な経路で
スイープで作成したいけれどこれは単純なスケッチではありません。
これはサーフェスの機能を使用します。

2方向からスケッチから厚みのない押し出しサーフェスを実行し
両者が交差した部分をスケッチツール内の「交線カーブ」で生成します。



このカーブでスイープのコマンドを実行すればOKです。
(この部品では反対側も作成しましたがその工程は省略)



「Rhinoceros」と「図脳Rapid 3D/Pro」

「Rhinoceros」を使っていると「図脳Rapid 3D」を思い出します。

似ている部分はレイヤが使えることと押し出ししても元の2D図形が残っている
部分です。
(2D図形が残るのはTurbocadもですが。)

操作の仕方は「図脳Rapid 3D」の方が簡単ですが図形の量が増えても重く
ならないのがありがたいです。
「図脳Rapid 3D」はSTEPファイルが出力できず、「Rhinoceros」はSTEPファイルが
「AltiumDesigner」と相性が悪く白色になってしまうのが残念です。

サーフェスの部分でも「図脳Rapid 3D/Pro」よりも「Rhinoceros」が優れています。
最初の画面でテンプレートが登場するのは「Sketch Up」や「Turbocad」に
似ています。

今では「図脳Rapid 3D/Pro」も「Turbocad」も使用していませんが
「Rhinoceros」はこれからも使っていきたいCADです。

「Sketch Up」はイラスト色が強いので、案内地図を作成する時の家やビルの絵を
作成するために使おうとこれから勉強していく予定です。

「Rhinoceros」と「SolidWorks」

ひとつ前の記事のように「Rhinoceros」を「AltiumDesigner」で直接的に
利用するのは断念しました。
しかし、「Rhinoceros」の曲線の編集機能はすばらしいので「SolidWorks」で
利用することが可能なようです。
「SolidWorks」は曲線が苦手なので「Rhinoceros」を併用するということです。

基板上の部品ではそれだけ複雑なものは少ないでしょうが、他のジャンルでは
利用する機会は多そうです。
また、「Rhinoceros」を「Keyshot2.2」で読み込めてレンダリングできることを
確認できました。

仕事以外のジャンルで「Rhinoceros」を利用していくことにしました。

RhinocerosのSTEPファイル

「Rhinoceros」の操作も入門の書籍を読みながらすすめています。
3D形状を具体的に「Rhinoceros」で作成できるようになりました。
そこで「AltiumDesigner」にSTEPファイルを読み込んで3D化部品を
作成してみました。

形状に関しては問題ないのですが色合いは色々調整しても白のままです。
アクロバット3Dやソリッドワークスで読み込んでみると設定したように
白以外の色にしているのですが「AltiumDesigner」では白です。

どうやら「Rhinoceros」から出力されるSTEPファイルには癖か方言が
あるようです。
また、ソリッドワークスで作成したSTEPファイルを「Rhinoceros」で
読み込むとエラーとなります。

STEPファイルの形状化け対策

「AltiumDesigner」にソリッドワークスで作成したSTEPファイルを配置し
3D化部品を作成しています。

これによって「AltiumDesigner」で部品配置し全体をSTEPファイル形式で
出力すれば3D化したことになります。
(「AltiumDesigner」では拡張子を手動で*.STEP、*.STPにする必要あり。)

ところがこのSTEPファイルは「AltiumDesigner」で解釈したSTEPファイルなので
微妙に化けるようです。
アドビ社のアクロバット3Dでは比較的問題ないのですがレンダリング
ソフトウェアなどでは顕著です。

STEPファイルをソリッドワークスファイルに読み込んで変換してもそれは
一緒です。

その場合は個別部品を置換するかファイルそのものをオリジナルに変更する
ことで対応できます。
(ソリッドワークスエクスプローラやファイラーを併用します。)

この流れを説明するとこのようになります。
Solidworks(個別A) > STEPファイルに変換(個別) > AltiumDesigner 
> STEP(アセンブリー)出力 > Solidworksに読み込み変換(アセンブリー) 
> Solidworks(アセンブリーの構成部品で化けたものを個別Aファイルで置換)

チップタンタルのサイズと型番

チップタンタルの3D部品を作ろうと4社のカタログを見て
整理しました。
A-Dのアルファベット+数字で表示されることが多いのですが
サイズと高さを併記して型番の代わりにしました。

M1608_08
P2012_11

-------------------------
これ以下のリード線は「コの字」に統一しています。

A3216_09
A3216_14
A3216_16

B3528_11
B3528_14
B3528_19

C6032_14
C6032_25

D7343_19
D7343_28
D7343_38


他にもあるかも知れませんがとりあえずはこれで3D部品の作成作業の
開始です。


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