3D CADの質量計算が合わないときの基本的な考え方
3D CADでは、作成した形状の体積と、部品に設定された材料の密度を基に質量を算出できます。設計段階で質量を把握できれば、製品の軽量化、搬送設備の選定、支持構造の検討、重心位置の確認、組立作業の計画などに活用できます。試作品や完成品を製作する前に概算値を確認できるため、3D CADの質量計算は設計実務において重要な機能です。
しかし、3D CADに表示された質量と、設計者が手計算した値や実物を計量した値が一致しないことがあります。数値が少し違うだけであれば、材料のばらつきや加工公差が影響している可能性があります。一方、想定値から大きく外れている場合は、材料設定、単位系、形状、部品構成、数量などに問題があると考えられます。
3D CADの質量計算は、入力された情報に基づく計算です。計算機能が正常に動作していても、材料や形状の情報が間違っていれば、表示される結果も実物とは異なります。そのため、質量が表示されているというだけで、その数値が正しいと判断することはできません。
基本的な考え方は、体積と密度を分けて確認することです。部品の質量は、一般に体積と密度の組み合わせによって決まります。体積が正しく、質量だけが合わないのであれば、材料密度の設定に問題がある可能性が高くなります。体積そのものが想定と異なる場合は、モデル尺度、肉厚、穴、空洞、不要形状などを確認する必要があります。
組立品の場合は、各部品の質量が正しくても、構成部品の不足や重複によって全体質量がずれます。画面上では正しい外観に見えても、同じ位置に部品が二重配置されていたり、非表示の参考部品が集計対象に含まれていたりすることがあります。反対に、実物に含まれる締結部品や配線がモデル化されていなければ、3D CADの質量は実物より小さくなります。
また、質量と重量を混同しないことも重要です。3D CADの質量特性で表示される値は、多くの場合、物体そのものの質量です。重力によって生じる力を扱う場合は、質量に重力加速度を掛けて考える必要があります。設計資料、解析結果、計量器の表示値を比較するときは、数値の意味と単位を確認してください。
質量計算が合わないときに、表示値を手作業で上書きする方法もあります。ただし、原因を解決せずに数値だけを合わせると、設計変更後に再び不整合が発生します。形状が変わっても指定質量が更新されず、古い値が残ることもあります。まずはモデルと属性を正しく整え、自動計算で妥当な結果が得られる状態を目指すことが大切です。
質量計算が合わない原因を切り分ける方法
質量計算の不一致を調べるときは、思いついた設定を次々に変更するのではなく、影響範囲の大きい項目から順番に確認します。複数の設定を同時に変更すると、どの修正によって数値が変わったのか分からなくなるためです。
最初に、3D CADの計算値と比較対象との差を確認します。数倍から数千倍のような極端な差がある場合は、単位系、尺度、密度の桁、部品の重複などを優先して疑います。数パーセント程度の差であれば、材料のばらつき、塗装、配線、接着剤、省略部品などが影響している可能性があります。
次に、全体質量だけでなく体積を確認します。想定寸法から概算した体積と、3D CADが計算した体積を比較してください。単純な直方体であれば、縦、横、高さから概算できます。円柱形状であれば、直径と長さからおおよその体積を求められます。複雑な部品でも、外形寸法と充填率を考えれば、桁が正しいかどうかは判断できます。
体積が大きく異なる場合は、単位や形状の問題を疑います。体積が妥当で、質量だけが異なる場合は、材料密度や指定質量を確認します。体積と密度のどちらに問題があるのかを切り分けるだけでも、調査対象を大幅に絞り込めます。
組立品では、最上位の質量だけを見るのではなく、主要な下位組立品ごとの質量を確認します。たとえば、架台、筐体、駆動部、制御部、配管部などに分けて質量を比較すれば、差が集中している範囲を特定できます。その後、問題が疑われる下位組立品の中を部品単位で調べます。
重心位置も原因の切り分けに役立ちます。質量だけでなく重心が想定位置から大きくずれている場合は、特定の場所に不要部品が含まれている、離れた位置に不要形状がある、片側の部品が不足しているといった可能性があります。全体質量が偶然近い値になっていても、重心の異常から構成ミスを発見できることがあります。
設計変更履歴が残っている場合は、質量が合わなくなった時期も確認します。材料変更、形状置換、外部データの再読み込み、構成切替、部品の追加など、直前に行われた変更が原因になっている可能性があります。変更前後の質量差と変更内容を比較すれば、確認すべき箇所を絞りやすくなります。
原因調査では、計算条件を記録しながら進めることが重要です。対象ファイル、改訂番号、構成状態、材料設定、計算日時、計算値、実測値を残しておけば、修正による変化を追跡できます。担当者が変わった場合でも、どこまで確認したかを共有しやすくなります。
修正方法1 材料と密度の設定を確認する
3D CADの質量計算が合わない場合、最初に確認したいのが材料と密度です。形状が完全に正しくても、設定された密度が実物と異なれば質量は一致しません。部品単体では小さな差でも、同じ部品を多数使用する組立品では差が積み重なります。
材料名が正しく見えても、密度の数値まで確認する必要があります。同じ系統の金属や樹脂でも、成分、配合、強化材、発泡状態などによって密度は変わります。材料ライブラリに似た名称が複数登録されている場合、意図しない項目が選ばれている可能性があります。
過去の部品データを流用した場合も注意が必要です。外形や部品名だけを変更し、材料属性を更新していないことがあります。たとえば、金属部品を樹脂部品へ設計変更したにもかかわらず、旧材料の密度が残っていれば、質量は大きくずれます。設計変更では、形状だけでなく材料属性も変更対象として確認してください。
材料未設定の部品も見落としやすい問題です。設計環境によっては、材料が選択されていなくても既定の密度や以前入力した値を使って質量が表示されることがあります。数値が表示されているため、設計者が設定済みだと思い込む可能性があります。材料名、密度、質量計算方式をそれぞれ確認することが重要です。
独自に材料を登録するときは、数値だけでなく単位も確認します。元資料に記載された密度の単位と、3D CADの入力欄で求められる単位が異なる場合、換算せずに転記すると大きな誤差が生じます。桁区切りや小数点の位置にも注意が必要です。
鋳造品、発泡材、複合材、多孔質材などは、一般的な素材密度をそのまま使っても実測値に近づかない場合があります。内部に空隙がある材料や複数材料で構成される部品は、部品全体の見かけ密度を設定したほうが実態に合うことがあります。ただし、見かけ密度を使う場合は、その値の根拠と適用範囲を記録してください。
内部構造が分からない購入品では、外形を簡略化して配置することがあります。このような部品に外装材料の密度を設定しても、内部機構を含む実物の質量は再現できません。供給仕様や実測値が分かる場合は、部品全体の指定質量として登録する方法が適しています。
指定質量を使う場合は、自動計算値との区別が必要です。形状変更後も指定値が残る設定では、外形が変わっても質量が更新されません。属性欄に計算方法、数値の根拠、確認日、対象仕様を記録すると、古い値の流用を防ぎやすくなります。
材料を修正した後は、すぐに組立品全体だけを確認するのではなく、修正した部品単体の質量を確認します。体積と密度から概算した値に近いかを見れば、登録した密度の桁や単位が正しいかを判断できます。その後、上位組立品を更新して全体質量への反映を確認します。
修正方法2 単位系とモデル尺度を確認する
質量が想定値から極端に外れているときは、単位系とモデル尺度を確認します。外部データの読み込みや異なる設計環境間での受け渡しでは、長さの単位が正しく解釈されないことがあります。
画面上では、モデルが自動的に見やすい大きさで表示されるため、尺度の間違いに気づきにくいものです。モデルが実寸の十倍や百分の一で作成されていても、拡大表示すれば通常の部品のように見えます。見た目ではなく、基準寸法を測定して判断してください。
長さの尺度が変わると、体積への影響はさらに大きくなります。相似形状では、長さが二倍になると体積は八倍になります。長さが十倍になると体積は千倍になります。そのため、単位の解釈を誤ると質量も桁違いになります。
確認には、図面や仕様書で明確な寸法を使用します。全長、幅、高さだけでなく、主要な穴径、板厚、軸径なども確認してください。外形寸法だけが正しくても、厚さ方向だけ誤った倍率になっている場合があります。
単位の問題は、部品ファイルだけでなく組立ファイルにも存在します。個々の部品は正しい尺度でも、組立へ読み込む際に倍率が変更されている可能性があります。特定の部品だけが異常に大きい、または小さい場合は、その部品の読み込み設定を確認します。
材料密度の単位も合わせて確認してください。長さの単位が正しくても、独自登録した密度の単位が誤っていれば質量は合いません。数値の大きさだけで判断せず、3D CADの内部単位と入力時の表示単位を確認する必要があります。
外部形式でデータを受け渡す場合、単位情報がファイルに含まれていても、読み込み側が別の設定を優先することがあります。受け渡し時には、使用単位と代表寸法を併記し、読み込み後に実寸を照合する運用が安全です。
尺度を修正するときは、単位表示を変更するだけでよいのか、形状そのものを拡大縮小する必要があるのかを判断します。単位の表示変更と形状の尺度変更は別の操作です。誤った方法で修正すると、画面上の数値だけが変わり、実寸がさらにずれることがあります。
モデル全体の尺度を修正した場合は、穴径、肉厚、面取り、すき間などの設計値も確認します。全体形状が正しい大きさになっていても、製造上必要な微小寸法が意図しない値になっている可能性があります。
修正後は、代表寸法、体積、質量の順に確認します。寸法が正しくなったことを確認し、次に体積が妥当かを見ます。最後に材料密度を使った質量が想定範囲に入っているかを確認すると、修正結果を段階的に検証できます。
修正方法3 形状を正しいソリッドに修正する
3D CADで体積と質量を正しく計算するには、形状が閉じたソリッドとして認識されていることが基本です。画面上では立体に見えていても、面だけで構成されたモデルや微小な隙間を含むモデルは、正しい体積を持たない場合があります。
外部データを取り込んだ直後は、形状の状態を必ず確認してください。データ変換では、面同士の接続がずれたり、小さな面が欠落したり、重複面や自己交差が発生したりすることがあります。読み込み処理が完了しても、質量計算に適したソリッドになっているとは限りません。
最初に、モデル診断機能などを利用して、ソリッドの数、サーフェスの数、開いた境界、形状エラーの有無を確認します。本来一つの部品であるのに複数のソリッドへ分離している場合は、結合漏れや接触不良が疑われます。
薄板部品では、厚さのない面モデルを使っていることがあります。面モデルは解析や配置検討に便利ですが、板厚を質量計算へ反映する設定がなければ、実物と同じ体積を持ちません。質量計算用には、実際の厚さを持つソリッドへ変換するか、板厚属性が正しく反映される状態にします。
内部空洞や肉抜きの作成漏れも、質量を大きくする原因です。筐体、鋳造品、配管、容器などは、外観が正しくても内部が中実のままになっている場合があります。断面表示を使い、内部形状が実物と一致しているかを確認してください。
反対に、本来は中実である部分に不要な穴や空洞が残っていると、計算質量は小さくなります。設計変更で穴を削除したつもりでも、別の切削フィーチャーが残っていることがあります。形状履歴と断面の両方を確認することが有効です。
加工前素材と完成形状が同じファイル内に存在する場合にも注意が必要です。素材形状を参照用として残したつもりでも、質量計算に含まれていれば二重加算されます。治具、加工余肉、検討用ボディー、周辺部品なども同様です。
一つの部品ファイルに複数のソリッドがある場合は、どのソリッドが計算対象になっているかを確認します。必要なボディーが除外されていれば質量が小さくなり、補助ボディーが含まれていれば大きくなります。表示されているかどうかではなく、質量特性への参加設定を確認することが重要です。
形状修復機能を利用する場合は、修復前後の体積を比較してください。自動修復で隙間が閉じても、本来開口している部分まで塞がれる可能性があります。複雑な曲面や薄肉形状では、修復後の断面、主要寸法、穴の状態を確認する必要があります。
不要な微小形状や遠方の形状も確認します。通常、小さな面取りや突起が全体質量へ与える影響は限定的ですが、変換不良によって極端に長い形状や離れた場所のボディーが作られると、体積と重心が大きく変化します。モデル全体が収まる範囲を表示し、意図しない形状がないかを調べてください。
形状を修正した後は、モデル診断を再実行し、体積を記録します。修正前後の体積差が、質量差と整合しているかを確認すれば、問題が形状にあったことを判断できます。
修正方法4 非表示部品と計算除外設定を見直す
組立品の質量が合わないときは、部品の表示状態、抑制状態、簡略化状態、計算除外設定を確認します。画面上に見えている部品と、質量計算に含まれる部品が必ず一致するとは限りません。
非表示は、一般に部品を画面上で見えなくする操作です。非表示にしても組立構成には残っているため、質量計算に含まれる場合があります。設計者が、見えない部品は集計されないと思い込むと、想定より質量が大きくなります。
一方、抑制された部品は、形状更新や質量計算から除外されることがあります。必要な部品が誤って抑制されていると、全体質量が実物より小さくなります。ただし、具体的な動作は設計環境や設定によって異なるため、名称だけで判断してはいけません。
質量特性の対象一覧や組立構成を開き、実際にどの部品が集計されているかを確認します。全表示に切り替えた場合、通常状態と質量が変わるかを見る方法も有効です。質量が変化する場合は、表示状態と計算対象が連動している可能性があります。
大型の組立モデルでは、処理負荷を抑えるために簡略化状態が使われます。小さな部品を読み込まない設定や、詳細部品を単純形状に置き換える設定が有効になっていると、通常状態と簡略化状態で質量が異なることがあります。
簡略化モデルを使用する際は、元部品の質量を引き継ぐのか、簡略形状から再計算するのかを決めます。外形だけを箱形状へ置き換え、一般的な材料密度を設定すると、実物の質量とは一致しない可能性があります。元部品から質量を引き継ぐ場合も、値が最新の設計状態に更新されているか確認してください。
複数仕様を一つのモデルで管理している場合は、現在の構成が実物と一致しているかを確認します。標準仕様と追加仕様、長さ違い、左右違いなどを切り替えられるモデルでは、別仕様の質量を参照していることがあります。
参考配置用の部品も注意が必要です。床、壁、作業設備、治具、周辺装置、作業空間を示す形状などが組立品に含まれていると、製品本体の質量へ誤って加算される可能性があります。参考部品は専用の階層や属性で管理し、製品質量の計算から除外します。
反対に、実物に含まれる付属品が参考部品として除外されている場合もあります。カバー、締結部品、配線、ラベル、保護部材などは、一つずつの質量が小さくても数量が多ければ無視できません。
確認は、最上位組立品から下位組立品へ階層を分けて行います。主要な下位組立品の質量を比較し、想定より大きい範囲や小さい範囲を特定します。その範囲にある非表示部品、抑制部品、参考部品、簡略化部品を重点的に確認すると効率的です。
修正後は、正式な構成状態を保存し、その状態で質量特性を再計算します。誰が開いても同じ構成と同じ計算結果になるよう、使用する構成名や計算条件を設計手順に定めることが重要です。
修正方法5 重複部品と数量の誤りを修正する
組立品では、部品の重複配置や数量の誤りによって質量が合わなくなることがあります。特に同じ位置に同一部品が重なっている場合、画面上では一つにしか見えませんが、質量は複数個分として加算されます。
重複は、部品を複製した後に移動処理を行わなかった場合、別の担当者が同じ部品を追加した場合、外部データを再読み込みした場合などに発生します。設計変更前の部品が非表示で残り、新しい部品と同時に集計されていることもあります。
構成一覧や部品表を確認し、同じ部品番号の数量が設計上必要な数と一致しているかを調べます。ただし、同一部品を複数使用する設計は一般的であるため、数量が多いだけで重複とは判断できません。配置位置、拘束関係、親子階層を確認する必要があります。
規則的に配置する部品では、配列機能と手動配置が重複していることがあります。締結部品、端子、ローラー、補強材などを手動で配置した後、配列機能へ切り替えると、最初の部品だけ二重になる場合があります。外観上は判別しにくいため、部品数と配置座標を確認してください。
必要数量より少ない場合もあります。設計初期に代表部品だけを配置し、詳細設計で増やす予定だったものが、そのまま残ることがあります。締結部品、座金、スペーサー、固定具、配線支持部品などは配置漏れが起こりやすい部品です。
3Dモデル上の数量と部品表の数量が一致しているかも確認します。部品表を手作業で修正している場合、3Dモデルとは異なる数量が記載されている可能性があります。反対に、3Dモデルには予備部品や作業用部品が含まれているものの、部品表からは除外されている場合もあります。
購入品を複数のボディーや部品に分けて表現している場合は、質量の二重登録に注意してください。外形モデル全体に指定質量を設定し、さらに内部部品にも材料密度を設定すると、同じ質量が重複して加算されることがあります。
逆に、購入品を複数部品に分割しているのに、一部にしか質量情報がない場合は、全体質量が小さくなります。購入品ごとに、全体へ指定質量を持たせるのか、構成部品ごとに自動計算するのかを統一する必要があります。
重複部品を削除するときは、外観だけで同一と判断しないようにします。同じ形状でも、部品番号、材料、改訂、拘束、属性情報が異なる可能性があります。正式に使用する部品を確認してから不要なものを削除してください。
修正後は、3Dモデルの配置数、部品表の数量、調達または製造に必要な数量を照合します。数量の整合は、質量計算だけでなく発注、組立、在庫管理にも影響します。質量差をきっかけに数量不整合を発見できれば、後工程の手戻りも防げます。
修正方法6 実測値との比較条件を統一する
3D CAD側の材料、単位、形状、構成、数量が正しくても、実測値との比較条件が異なれば数値は一致しません。計算値と実測値を比較するときは、対象範囲と製品状態をそろえる必要があります。
まず、3D CADが表している範囲を明確にします。製品本体のみなのか、付属品を含むのか、梱包材まで含むのかを決めます。実測時にも同じ範囲で計量してください。梱包された状態の実測値と、製品本体だけの3D CAD質量を比較しても正しい評価にはなりません。
加工前と加工後の違いも確認します。3D CADが加工前素材を表している場合は、切削や穴加工で除去される材料が含まれています。実測対象が加工後の完成品であれば、3D CADのほうが重くなります。反対に、3D CADが完成形状で、実測対象が部品取付前であれば、実測値のほうが小さくなります。
表面処理や塗装は、モデルで省略されやすい要素です。薄い塗膜であれば影響が小さいこともありますが、大型製品や厚い被覆を持つ製品では無視できない場合があります。必要に応じて表面積、膜厚、材料密度から質量を見積もります。
接着剤、シール材、潤滑剤、充填材なども確認してください。一箇所当たりの量が少なくても、使用箇所が多ければ合計質量へ影響します。3D CAD上で形状化しない場合は、付加質量として管理する方法があります。
配線や配管では、実物の余長が質量差につながります。3D CADでは最短経路で配置されていても、実物には曲げ、たるみ、保守用余長が必要です。端子、被覆、保護材、固定具などが省略されていることもあります。
実測に使用する計量器の状態も確認します。測定範囲、表示分解能、校正状態、設置面、振動、風、載せ方などによって結果が変わる可能性があります。大型製品では支持方法や荷重分散によって正確に計量できないこともあります。
製品内部や表面に液体や水分が残っている場合、実測値は増加します。洗浄後、試験後、屋外保管後などは、内部へ水が残っていないか確認してください。3D CADは通常、乾燥した部品と空の内部空間を前提としているためです。
材料の実密度にもばらつきがあります。3D CADには代表的な密度を設定していても、実際の材料は製造ロットや含有物によって多少変化します。加工公差による体積差も発生します。要求精度に応じて、どの程度の差を許容するかを決める必要があります。
再計算時には、対象範囲、構成、材料情報、改訂状態、実測条件を記録します。同じファイル名でも内容が更新されている可能性があるため、改訂番号や保存日時も確認してください。
差を評価するときは、質量差の絶対値だけでなく割合も確認します。小さな製品ではわずかな差でも割合が大きくなり、大型製品では同じ差でも割合が小さくなります。用途に応じた許容基準を設定し、その基準を超えた場合に追加調査を行う運用が有効です。
質量差の原因を効率よく特定する確認手順
質量差を効率よく特定するには、全体から詳細へ段階的に調べます。最初からすべての部品を一つずつ確認すると、部品数の多い組立品では大きな負担になります。
最初に、全体質量、体積、重心位置を記録します。想定値や実測値との差がどの程度あるかを確認し、差の特徴から優先項目を決めます。極端な差であれば、単位、密度、重複部品を優先します。小さな差であれば、省略部品や副資材を確認します。
次に、主要な下位組立品ごとの質量を確認します。可能であれば、実物も同じ単位に分解して計量します。下位組立品ごとに3D CAD値と実測値を比べれば、どの範囲に問題があるかを絞り込めます。
差が大きい下位組立品を特定したら、その中の部品を材料別、種類別、配置場所別に分けて確認します。すべての部品を調べるのではなく、差の大きい範囲に集中することで効率が上がります。
部品単体では、外形寸法、体積、材料、密度、計算質量、指定質量の順に確認します。体積が正しければ材料側を調べ、体積が異なれば形状や尺度を調べます。指定質量が設定されている場合は、自動計算値とどちらが採用されているかを確認します。
重心のずれも利用します。質量が過大で重心が片側へ寄っている場合、その側に重複部品や不要形状がある可能性があります。質量が不足し、重心が反対側へ移動している場合は、必要部品の配置漏れが疑われます。
修正は一項目ずつ行い、修正前後の質量を記録します。材料を変更した後に形状も変更すると、どちらが差に影響したか分かりにくくなります。変更内容と数値変化を対応させることが重要です。
原因が複数ある場合は、一つを直しても完全には一致しません。たとえば、材料密度の誤りを修正して差が半分になった場合、残りは部品漏れや副資材である可能性があります。修正後の残差を再評価し、次の原因を調べます。
最終的に差が残る場合は、モデル化していない要素を積み上げます。塗装、配線、接着剤、潤滑剤、ラベルなどの概算質量を求め、残差を説明できるか確認します。説明できない差が許容範囲を超える場合は、実測条件や構成を再確認してください。
確認結果は、問題の有無だけでなく、採用した材料値、除外した部品、付加質量、許容差の根拠まで記録します。次回の設計変更や類似製品の設計時に参照でき、同じ調査を繰り返す負担を減らせます。
3D CADの質量計算ミスを予防する運用方法
質量計算の不一致は、問題が起きてから修正するだけでなく、日常の設計運用を整えることで予防できます。複数人で設計する場合は、材料名、密度、単位、部品属性、計算対象のルールを統一することが重要です。
材料情報は、承認済みの共通ライブラリで管理します。材料名だけでなく、密度、規格、用途、更新日、情報の根拠を登録すると、似た材料の選択ミスを防ぎやすくなります。設計者が同じ材料を個別登録すると、名称が同じでも密度が異なる状態が発生する可能性があります。
仮設定の材料と正式材料を区別する運用も必要です。設計初期には概算密度を使うことがありますが、そのまま正式モデルへ残ると質量差の原因になります。仮設定であることを属性や状態表示で明確にし、設計審査までに正式値へ更新します。
新規部品の作成時には、材料設定を必須項目にします。未設定部品を一覧で抽出できる仕組みがある場合は、設計審査前に確認します。材料未設定のまま組立品へ登録されることを防げば、後から大量の部品を調べる必要がなくなります。
単位系は、プロジェクト開始時に統一します。外部データを受け入れるときは、単位と代表寸法を確認する手順を設けます。読み込み担当者の経験だけに依存せず、確認項目として文書化することが大切です。
購入品や簡略化部品については、質量の持たせ方を統一します。外形モデルへ指定質量を設定するのか、内部構成から自動計算するのかを部品ごとに明確にします。全体質量と内部部品質量の二重登録を避けてください。
参考部品と製品部品も区別します。設備、治具、床、壁、周辺空間などは、製品構成とは別の階層に配置し、質量計算から除外します。反対に、実物へ取り付ける付属品は、見た目が小さくても製品構成へ含めます。
設計変更時には、変更前後の質量差を確認します。形状をわずかに変更しただけなのに質量が大きく変化した場合は、材料属性の消失、構成切替、部品重複などを疑います。変更内容から想定される質量差と、3D CADの計算差を比較することが有効です。
設計審査では、全体質量だけでなく、主要な下位組立品の質量、重心、未設定材料、指定質量部品、計算除外部品を確認します。全体値が妥当に見えても、過大な部品と不足部品が相殺されている可能性があるためです。
質量の許容差は、用途に応じて設定します。搬送設備や吊り具の選定では、安全側の値を使用する必要があります。軽量化の評価では、変更前後を同じ条件で比較することが重要です。完成品の品質確認では、実測値との差が管理範囲内かを判断します。
計算結果を帳票へ転記するときは、手入力をできるだけ減らします。同じ質量を複数の資料へ個別入力すると、更新漏れや転記ミスが発生します。3D CADの属性情報と帳票を連携できる場合は、自動反映を活用すると管理しやすくなります。
現場で実物の構成を確認する運用も役立ちます。完成品や設置状態の記録があれば、3D CADに含まれていない付属品、仕様違い、現場追加部品などを確認できます。設計データと現場記録を同じ対象単位で管理することで、質量差の原因を追跡しやすくなります。
まとめ
3D CADの質量計算が合わない場合は、表示された数値だけを修正するのではなく、計算の基礎となる情報を順番に確認することが重要です。質量は主に、形状の体積、材料の密度、組立品に含まれる部品構成によって決まります。
最初に、部品へ設定された材料と密度を確認します。材料名が正しく見えても、密度の数値、単位、登録根拠まで確認してください。購入品や複合材では、自動計算より指定質量や見かけ密度が適している場合があります。
次に、モデルの単位系と尺度を確認します。外部データを読み込んだときは、画面上の見た目ではなく代表寸法を測定してください。長さの尺度が違うと、体積と質量にはさらに大きな差が生じます。
形状については、閉じたソリッドになっているか、内部空洞や肉抜きが正しく作成されているか、不要な補助形状が含まれていないかを確認します。外部データでは、微小な隙間や面の欠落にも注意が必要です。
組立品では、非表示部品、抑制部品、簡略化部品、参考部品がどのように集計されているかを確認します。同一位置に重複した部品や、必要数量より多い部品があると、外観が正しくても質量は過大になります。反対に、締結部品や付属品の配置漏れがあれば、質量は実物より小さくなります。
最後に、3D CADと実測値の対象範囲をそろえます。加工前後、塗装、配線、接着剤、梱包材、水分などの条件が異なれば、両方の数値が正しくても一致しません。計算条件と実測条件を記録し、比較可能な状態にすることが大切です。
原因調査は、全体から下位組立品、部品単体へと段階的に進めます。質量だけでなく、体積、密度、数量、重心を確認すれば、問題のある範囲を効率よく絞り込めます。
日常的には、材料ライブラリ、単位、購入品の質量登録方法、参考部品の除外方法を標準化してください。設計変更前後の質量差を確認し、数値の根拠を追跡できる状態にしておけば、製造や組立の段階で質量不一致が判明するリスクを抑えられます。
さらに、現場の完成状態や追加部品を位置情報付きで記録し、3D CADモデルと照合できるようにすると、設計データだけでは分からない構成差も確認しやすくなります。LRTK Phoneを利用して撮影位置と現場状況を記録すれば、どの場所でどの仕様を確認したのかを共有しやすくなり、3D CADと実物の整合確認を効率化できます。