2026/09/07 3D CAD でCapを作る方法 その2

 3D CAD のFusionでCapを作る方法 手順 その2です。

今回は平面図形から3 D モデルを作成します。

「スケッチを終了」

フランジ部、差し込み部、六角穴 部の3つの部分（領域）ができています。

フランジ部分を作ります。

「押し出し」をクリックし

「プロファイル」で フランジ部と差し込み部の2つの領域を選択

「距離」でフランジ部の高さ 今回は 3mm を入力

「OK」フランジ部が出来上がります。

差し込み部分は

「押し出し」で 

「プロファイル」差し込み部と六角穴の 両方を選択（先に作った フランジ部分は 非表示にしておくと 選択しやすい）（六角穴は テーパーにしたくないので埋めておくために選択）

「距離」は-10mm で反対方向を指定します。

「テーパ角度」は-2度で 先端を少し 細くしておきます。

フランジ部分と差し込み部分が別 部品になっているので2つをマージします。

「結合」で2つの部分を結合します。

差し込み部分に六角穴を開けます。

結合した部分を表示させたまま「押し出し」で

「プロファイル」に六角穴を選択

「距離」は-10mm以上

「操作」は切り取りにします。

基本 形状ができましたので面取りなどを追加していきます。

「面取り」でフランジ部分の上面を選択し

面取り量は1mm

OK とすると外周部と 六角穴部の両方が C 1になります。

フランジの裏側は「フィレット」で隅R0.5mm にします。ノコギリ 部分も R 0.5になります。

差し込み部の先端もフランジの上面と同様に 面取りします。

これで完成です。

さて サイズ違いのCapを作る場合の操作です。

3 D CAD の一番効率的な部分です。

一番最初のステップに戻って「スケッチを編集」

変更する寸法をダブルクリックし 新しい数値を入力します。 この場合は フランジ部の 外径寸法23mmと差し込み部分の直径15mmの2つを入力します。

でスケッチを終了すると

新しいサイズのCapが自動的に完成し「別名で保存」すれば完成です。

便利です。

2026/09/06 3D CAD でCapを作る方法 その1

3D CAD でCapを作る方法 手順を紹介します。

今回はFusionでのやり方を紹介します。

Fusionを起動し「スケッチを作成」（ 「***」は コマンドです）

「XY 平面」を選択

「中心と直径を指定する円」で原点とフランジ外径Φ20を入力

同じく「中心と直径を指定する円」で原点と差し込み部外径Φ12.7（縮むことを考慮して+0.2 しています）を入力

同じく ノコギリ状突起部 外径Φ13.1の円を書きます。 はじめは 直接数値を入力しましたが、 後で （差し込み部 外径 +0.4mm）という 関数 入力に変更しています。その方が後で径を変更した時に連動するので便利です。

この円は直接形状には現れないので 線の種類を破線にします。

ノコギリ状の突起を作ります。

「線分」で 差し込み部外径の特異点（左端）から接線をノコギリ状突起の円（破線）まで伸ばし、そこから直角に差し込み部外径方向に伸ばします。

飛び出した部分を「トリミング」

ノコギリ状の突起（2本の直線）を円形状に7箇所（合計8箇所）コピーします。

「円形状パターン」コマンドで

「オブジェクト」はコピーする2本の直線を選択

「中心点」円の中心を選択し

「数量」コピーする 数（合計数 8）を入力し 実行すれば8つのノコギリが出来上がります。

余分な線を「トリミング」します。（8箇所）

これで差し込み部の根本の形状が完成です。

次は中央に六角レンチの穴を作ります。

「内接ポリゴン」で六角形を選択し 内接円の半径2.7mm（+0.2mm にしてます） を入力します。

これで基本図形が完成です。

「スケッチ 終了」

3D化は その2 に

2026/09/06 ペットボトルストッカーが完成

 Capの改良版が出来上がりペットボトルストッカーがやっと完成しました。

アルミパイプはΦ18,Φ15,Φ13と3種類あるのですが、同じように径方向を+0.2mm（さらに ノコギリ部分 0.2mm）大きくしましたので、 小さい直径のものほど割合的に太くなり 勘合がきつくなりましたが、無事に 組み立てが完了しました。

これで本当に完成です。

3 d プリンター らしい 作品になったのではと思います。

実はちょっと大きくしすぎまして、冷蔵庫に入れるのは きつくなってしまいました。 残念!!

2026/09/05 Capで苦労しています

 夏休みの工作として作ったペットボトルストッカーですが、 最後の部品 Capで思いの外 苦労をしています。

最初に作ったのは 何の変哲もない プレーンな形状です。

相手のアルミパイプの内径との隙間はゼロで設計しました。

差し込み部は5mm の長さで テーパー角はマイナス1°にしてあります。

 想定としてはちょっときついけど押し込めば入るぐらいのイメージでした。

中央には タイトだった場合にグリグリ 回すための六角レンチ用の穴を開けました。4mm です。

実際に印刷してみると

ゆるゆるで落ちてしまいます。  ノギスで測ってみると0.2mm強  縮んでいます。

六角レンチ用 の穴も3.8mmぐらいしかありません。

透明 PETGは結構 縮むんですね 。PLA とは違います。

設計し直しました。

差し込み部の長さを5mm から 10mm に長くし テーパー角を-2°としました。

径方向は0.2mm ほど太くし、さらに 0.2mm の高さのノコギリ状の突起を8箇所 つけました。（よく見たら ノコギリの方向が逆ですね。実際は 押し出しの方向を逆にしたために ノコギリの方向が逆になりました。）

六角穴は5.4mm にしてあります。

さあ どうなりますか。

2026/08/30 大人の夏休みの工作（ペットボトルストッカー ほぼ完成）

 ペットボトルストッカーを 印刷 しました。

材質は 透明 PETG ノズルは0.4mm

印刷時間は2時間×4回で合計8時間でした。

アルミパイプはこれから切断します。

早速 ペットボトルを入れてみました。

実際に使用してみると ほぼ 想定通りに動きました。

ただし ペットボトルの衝撃は想定以上でペットボトルを出し入れするたびに グラングラン 揺れます。

そっと出し入れする必要がありますね。

アルミパイプを切って キャップをつけたら完成です。

大人の夏休みの工作でした。

2026/08/29 ペットボトルストッカー Ver.2

 ペットボトルストッカーを大幅に設計変更しました。

贅肉をそぎ落とし、構造を合理化しています。

印刷時間の短縮も図れるはず。

横のバーは家に転がっていたアルミパイプを使います。

横から見るとこんな感じ

収納ボトルは 7本です。

家の3 d プリンターは 印刷サイズが180mm 以下という制限がありますので、下側のレールはそのままでは印刷できません。

2分割します。

連結は 接着剤ではなく キャップをかぶせる形で行います。

2026/08/25 ペットボトルストッカー 試作1号機

 ペットボトルストッカー 試作1号機が完成しました。

印刷時間は材質を PETG にしたということもあり、10時間ぐらいかかりました。0.4mm のノズルなのに…。

結論から言うと ダメダメです。 作り直す必要があります。

まずサイズが 小さすぎました。細くて短いペットボトルしか使えません。

それから レールが2列 なので、 なで肩のペット ボルトでは傾いてしまいます。

 

レールの幅を削って 3列か 4列にするべきでした。

さらにレール保持している ジョイントパーツですが、強度が心配（PETG なのでしっかり 接着すれば 大丈夫そうですが）なのと組み立てが面倒（接着剤 必須）なので改善が必要です。

作り直しです。

これだけ大きいものですので、捨てるのを大変なんですけどね。

2026/08/23 ペットボトルストッカー / 3Dプリンター

 ペットボトルストッカーを作成中です。

3D CAD はFusionにしました。ちょっと複雑な形状 なので FreeCADだと苦労しそうかなと…    逃げました。（汗）

全く 試作 実験もしていないので、 5°の傾斜でうまく転がるのかとか、ペットボトルが飛び出さないかとか 色々 懸念はありますが とりあえず 頭の中で考えた形で設計してみました。

500ml（600ml も）のペットボトルを7本 収納できます。

 

冷蔵庫にも入る大きさにしました。

設計は何とか 半日で終わりましたが、

印刷には数日かかりそうです。

横の壁一枚とジョイントパーツ2本  だけで3時間もかかってます。

2026/08/22 FusionからFreeCAD へのデータコンバート

FusionからFreeCAD へのデータコンバートを試行錯誤中です。

3D CAD でモデルを作る場合のステップは、 まず平面図形（スケッチ）を作成し、 それを 3D 化（押し出し,切り取り,結合）するわけですが、時間がかかるのは 平面図形を作ることです。

FusionからFreeCAD へのデータコンバートをする場合、 3 D CAD の データ全体を移行することはできそうもないので、 平面図形だけでも移行できれば ゼロから作る場合に比べ 大幅な時間短縮になります。

色々と調べると スケッチを DXF ファイルにして移行すればなんとかなりそうです。

ステップは以下の通り

Fusionでファイルを開き スケッチを表示させます。

そのスケッチを DXF 形式でエクスポートします。

FreeCADを開き Draftモードにして DXF ファイルをインポートします。（Draftモードにする理由はよくわかりません）

次に「Draftからスケッチに変換」（何度かトライしてやっとできました）

Parts designモードにして新しいボディを作成

その新しいボディに先ほどのスケッチをドラッグ&ドロップすればスケッチが出来上がります。

でもやはり 色々とトラブルがありました。

寸法補助線が実線になったり データの不具合が見つかったり 余分な線を消すのが大変だったり

一度Fusionに戻ってデータを修正し 再度同じステップを繰り返します。

このスケッチをPad（押し出し）すればチェーンリングの基本形状が出来上がります。

それを少し面取りなどを加えてみましたが、またまた トラブルです。

裏側にフィレットが作れません。 アクティブなボディではないと言われてしまいます。

意味不明です。

それから フィレットの 対象の選択で 線とか面とかうまく選択する方法がよく分かりません。

それから なぜか 図形の解像度が低く カクカクしています。

とりあえずデータコンバートの第一歩はできましたが、まだまだ勉強が必要です。

2026/08/20 FREE CAD を試しています

 今後の 3D CAD として FREE CAD を試しています。

今までは Fusion（旧Fusion360）を使っていましたが 色々と制限が多いので、他のアプリケーションを検討していました。

Fusionの制限で問題となるのは大きく2つです。

（1）商用利用ができない（今のところ 考えていませんが）

（2）応力解析ができない（Fusion360の時代はできたんですけどね）

FREE CAD を使ってみると、色々と問題点（違い）が見えてきます。

・操作性 UI はFusionの方が 洗練されている

Fusionは企業の商品という感じで 操作性に一貫性が感じられ わかりやすいという気がします。

・1つのパーツを作るのに より多くのステップが必要

FREE CAD は「スケッチを書いて 3D 化」して、また「スケッチを書いて 3D 化」という作業を細かくしていく必要があり、一度に 完成した平面図を書いてそれを3D 化するというのは不得意な気がします。 慣れていないだけかもしれませんが。

・他の部品の寸法を参照するのが苦手

最初に使ってみて、これが一番苦労したところです。Fusionの場合は 簡単にスケッチの参照や コピーができますが、FREE CAD はそうはいけません。「サブシェイプバインダー」とか「外部 ジオメトリーの参照」とか「カーボンコピー」とか 面倒くさい 操作が必要です。色々 YouTube などを参考にしてみましたが 依然として理解できていません。

FREE CAD は文字通り フリーなので、多くの有志が協力して作っているのでしょう。一つ一つの機能が一つ一つのモジュールに分かれており それをまとめたという感じがします。

応力解析の機能はどうなのでしょう。

データのコピーもできないので、なかなか前途多難です。

いつになったら たどり着けるのか 少しずつ 取り組んでいきたいと思います。