3DCADの実際（部品の組み上げやすさと部材を少なくする考慮）
デジタル屏風では音楽に光が連動する音光共演コンピュータを開発しています。現在新製品を開発するべく、３DCADソフトウェアFusion360を使って新製品の筐体の設計を行っています。３DCADソフトで作成した設計図はSTLファイルに出力し３Dプリンタを使って製品を作り上げる予定です。設計過程では、作業を進めていく上で色々な課題や改善点が思いつかれ、やはり自ら設計し最終物のイメージを具体化しながら製作することの重要性を感じるのです。
現在注力しているのは、スピーカーを下から支える筐体の部分です。この部分には、電子回路が格納されており、ボリューム調整つまみやLEDなど多くの部品を実装する必要があります。これらをできるだけ間違いの内容に、手間をかけずに固定する必要があります。一方で部材の数はできるだけ減らしてネジ止めなどの用固定部分を少なくすることが製品の安定となります。このため、ほぼ立方体の筐体を以下のような２つの部材で構成することにしました。
◆上面、背面、側面を構成する部材
◆前面、下面を構成する部材
この２つの部材で数百グラムのスピーカーを支えます。このため重みに対して十分な強度を持たなければなりません。このため上図で示す上面、側面、背面については継ぎ目のない一つの部材としました。つなぎ目をつなぎ目をつく
一方でLEDやボリュームコントローラのセッティングは上面や側面が覆われた状態では行いにくく、オープンな空間で作業ができるようにしました。これらの２つの部材はネジで止めます。Fusion360を使うと100分の１ミリ単位でネジ穴の直径や深さが指定できるのです。
また電子回路を食んだ付けした基板もネジを使って底面に直接固定します。光音競演コンピュータのときには、基板を木材に木ネジで固定していました。木材のネジ混みは任意の場所でできましたが、３Dプリンタのプラスティックでは、予め決まられた位置にネジ穴を作らなければなりません。
ネジ穴については出来るだけ重力に対して同じ方向にならないように留意しました。下方向からネジを締め付けると重力の作用によってネジが抜ける力が働いてしまうと考えたからです。やむを得ぬ場合を除き、垂直上方向へのネジ止めは避けたいと考えています。
また３Dプリンターを使う上で留意すべき事項は、一度に製作できる立体の大きさに上限があるということです。デジタル屏風で使っている３Dプリンタの場合は一辺が15センチメートルの立方体が一度に作成できる物体の最大サイズとなります。複数の部材をうまくつなげるという考慮も要求されます。
