もし、3Dプリンタで定期的に働いている方なら。 STLファイルが何であるかはご存じでしょう。 そして、このファイルを扱うのがいかに大変な作業であるかもご存知でしょう。 世の中には非常に優れたSTLエディターがありますが、それらは「パラメトリック」モデラーではない傾向があり、正確に使用するのが難しい場合があります。 さらに重要なことは、この編集スタイルは設計エンジニアにとって馴染みがないことです。 幸いなことに、SOLIDWORKS 2018にアクセスできれば、STLファイルの編集がいかに簡単であるか驚くかもしれません。
知らない人のために説明すると、STL は 3D プリントの事実上の標準ファイル形式になっています。 STL はもともと、ステレオリソグラフィーが唯一の 3D 印刷技術だった頃に使用された (そしてその頭文字でもある) ので、これは歴史的な偶然かもしれません。 一言で言えば、STLファイルは数学的形状の多角形近似です。
この変換を逆にして、STL から数学的ジオメトリを抽出することは非常に困難です (クリフズ ノートだけに基づいて『華麗なるギャツビー』を再現しようとすることを想像してください)。 SOLIDWORKS Premium にはこのためのツール (ScanTo3D) がありますが、学習曲線が急です。
今日は、Thingiverse からダウンロードした GMBridge による Xwing TMG Token Holder を使って作業してみます。
これは X-Wing ミニチュア卓上ゲームでカードやトークンを整理するのに素晴らしいですが、必要以上に細かいところにまで手が込んでいますね。
将来編集できるように、このモデルの簡略化したバージョンを作成したいと思います。
特に、ここで、（後でパーツを手でスケールする必要がないよう）輸入単位を定義したり、このメッシュの輸入方法を選択したりできます。
STL ファイルのサイズは非常に大きく、開くのに時間がかかることがよくあります。 開くと、ツリーに Surface-Imported feature が表示され、これが Mesh Body であることを示す見慣れないアイコンが表示されます。 Mesh BodyはSOLIDWORKS 2018の新機能で、これらのモデルを、これまでのように個々の面の（巨大な）集合体ではなく、単一の実体として操作できるようにするものです。 個々のファセットやエッジを選択することはできなくなりますが、パフォーマンスは格段に向上しています。 さらに、新しいメッシュ ツールにアクセスできるので、編集とリバース エンジニアリングがはるかに容易になります。
このケースでは、SOLIDWORKS はモデルでメッシュ エラー*を検出し、ソリッド ボディを生成することができませんでした。 そのため、モデルに対して直接ブーリアン演算 (カットやボスなど) を実行することはできません。 その代わり、このメッシュから使えるサーフェイスを抽出し、それを使ってモデルを作成することにします。
*（通常、インポート診断はインポート エラーの修正に使用されるべきですが、私の経験では、このツールはメッシュ ボディを修正しません）。
モデルの上のポリゴンをいくつか選択（青）して、平面とすべきところ、計算機能を押すと隣接するすべての面がハイライト表示（茶）されるようになりました。 STL ファイルは近似的なものなので、隣接する面が強調表示されるのに十分なほどコプラナーに近いことを定義するための「ファセット トレランス」スライダーも用意されています。
私は引き続きメッシュから表面を使用して、必要なだけモデルから詳細を抽出するつもりです。
部品を完全にリバース エンジニアしたい場合、モデル内のすべてのサーフェスを抽出して最終的にそれらをつなぎ合わせると思います。 しかし、このチュートリアルでは、シンプルにしています。 これまでに抽出した面 (ここでは対比のために青で着色) は、パーツの上面、すべてのトークンポケットの位置と寸法、およびその深さを定義しています。
次に、上面のスケッチを開始し、エッジをモデルのジオメトリに変換します。
円のプロファイルは非常に小さい線分がたくさんあることに注目してください。 私がそれほどこだわらないのであれば、スケッチをそのまま使用します。 しかし、このモデルは可能な限りパラメトリックにしたいのです。 そこで、Temporary Axesの可視性を切り替え、スケッチ円の中心を定義するために使用し、周囲のジオメトリにトリムバックします。
覚えておいていただきたいのは、STL 形式は固有の不正確さがあり、これがもともとどうモデル化されていたかわからないので、いくつかの軸が少しずれていて、端点が完全に接続しないことが予想されるということです。 そのためにPower Trimがあるのです。
これで使い慣れたソリッド モデリング ツールによってスケッチを押し出し、拘束するサーフェイスを使って他の機能を追加することができます。 満足したら、これらのサーフェス ボディを削除して、モデルを少しきれいにします。 もちろん、編集はすべてSOLIDWORKSで行うので、すべてパラメトリックになります。 どのフィーチャーも簡単に編集したり、抑制したりすることができます。
このブログでの手法は、私が SOLIDWORKS で STL ファイルの編集で最もよく使うものですが、唯一の方法というわけではありません。 今後のブログでは、Mesh Body 全体を SOLIDWORKS ジオメトリに変換し、ブーリアン機能を使用して Mesh Body に直接編集を加える方法を説明します。 STL ファイルを定期的に使用する場合 (特に過去に ScanTo3D ツールを試したことがある場合)、SOLIDWORKS 2018 の新しい Mesh Tools を試してみてください。
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著者について
Dan Ericksonは人生の勉強家であります。 ミシガン工科大学で機械工学技術の学士号を取得し、いじり好きな彼は、世界の仕組みを理解し、可能な限り改善することに意欲を燃やしています。 いくつかのキャリアを繰り返した後、ダンは2011年にSOLIDWORKSサポートエンジニアとしてFisher Unitechに入社しました。 その後、変革的な技術への情熱から3Dプリンティング部門に移り、3DPアプリケーションエンジニアとしてセールスおよびマーケティングチームをサポートしています。