Fusion 360 による製品設計: アイデアから試作品の製作まで

製品設計のラフスケッチから複雑な形/アセンブリ/CNC 加工まで
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  • Lectures 23
  • Length 3 hours
  • Skill Level All Levels
  • Languages Japanese, captions
  • Includes Lifetime access
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About This Course

Published 6/2016 Japanese Closed captions available

Course Description

使いやすくパワフルで柔軟性の高い CAD パッケージを使って、アイデアを形にすることができます。

このコースでは、受講者は Autodesk Fusion 360 を使って製品設計を行います。まず、アイデアをスカルプする方法を学習し、次にパーツやアセンブリのモデリングに移り、最終的には図面やレンダリングを作成して、CNC マシンや 3D プリンタで製造できる状態にするまでの全工程を学びます。

Fusion 360 は、製品を共同開発するためのクラウドベース CAD/CAM ツールです。Fusion 360 を使えば、デザイン案の調査や反復を効率的に行えるだけでなく、分散している製品開発チームのコラボレーションを促進します。さらに重要なことは、Autodesk Fusion 360 は、有機的形状のモデリング、機械設計、製造工程までをすべてカバーする、広範なパッケージであるということです。オートデスクの公式 Web サイトにアクセスしたり、製品をダウンロードしたりして、Autodesk Fusion 360 に関する知識をさらに深めてください。学生、教育機関、3D 技術愛好者、そしてスタートアップ企業(まだ、市販品を販売していない企業)の皆様には、無料でライセンスを提供しています。

コースを受講すると、アイデアから試作品の製作までを通して、独自の商品をデザインすることができるようになります。

コースには 4 時間分のビデオ レッスン、手順説明書、データセットが含まれています。このコースを完了するには通常、約 16 時間かかります。Autodesk Fusion 360 を今すぐダウンロードし、使い方を学び始めましょう。

講師略歴

今日山積みになっているさまざまな課題を解決するのは、未来にわたって活動するデザイナーです。オートデスクが学生、教育者、および教育機関を対象に、設計ソフトウェア、クリエイティブなアプリ、ラーニング リソースへのアクセスを無償で提供しているのは、このためです。30 年以上にわたって市場をリードしているオートデスクは、設計、デザインの世界で最も広範囲で専門性に富んだ製品ラインナップを提供しています。オートデスクは、誰もがよりよい世界を想像し、設計し、創造できるように支援します。プロの設計者、エンジニア、建築家、デジタル アーティスト、学生、愛好家まで、あらゆるお客様がオートデスクのソフトウェアを使って創造性を解放し、重要な課題を解決しています。


What are the requirements?

  • CAD 製品を使用するための基本的な 3D 設計スキルがあると役に立ちますが、必須ではありません。

What am I going to get from this course?

  • Autodesk Fusion 360 のユーザ インタフェースを活用する
  • Autodesk Fusion 360 を用いたデザイン プロセスを理解する
  • T スプラインを使用して概念設計や有機的フォームを作成する
  • ソリッド モデリング ツールを使用して機械部品を設計する
  • 機械アセンブリを作成し、モーション スタディを行う
  • プロジェクト チーム内で連携し、クラウドでデータを管理する
  • 図面を作成し、レンダリングを行う
  • CAM モジュールを使ってパーツの 2.5 軸フライス加工をセットアップする

What is the target audience?

  • 工業デザイナーや機械エンジニア、デザインや技術に関心のある学生など、CAD を使った製品設計に興味のあるすべての方にお勧めします。

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Curriculum

Section 1: Autodesk Fusion 360 のイントロダクション
05:21

皆さん、こんにちは。Autodesk Fusion 360 コースのイントロダクション セクションへようこそ。Fusion 360 は、製品を共同開発するためのクラウドベース CAD/CAM ツールです。Fusion に備わるツールを使えば、デザイン案の検討や反復を行えるだけでなく、製品開発チームのコラボレーションが促進されます。すべてのデザインはクラウドに格納されるため、チーム全員が最新データにアクセスすることができます。また、Fusion を使うことにより、作業しながらデザインのバージョンの履歴を残すこともできます。Autodesk A360 を使って、Web ブラウザー上で各バージョンを表示したり、前のバージョンをたたき台として、最新バージョンを考案することもできます。Fusion や A360 を使うことにより、デザイン案を共有したり、デザイン履歴を残すことができます。さらに、Autodesk ID を使わなくても、作成したデザインへのアクセスを制御することができます。

コースを受講する前に、Fusion 360 シン クライアントをお使いのコンピュータにインストールしてください。インストールに関する詳細は、このコースの「外部リソース」セクションに記載した指示に従ってください。

この最初のレクチャーでは、Fusion 360 に慣れるための基本的な操作を学習します。このモジュールを受講すると、次のことができるようになります:

  •         オートデスクのクラウド環境「A360」で新規プロジェクトを作成する
  •         既存のデータセットをプロジェクトにアップロードする
  •         新規デザインを作成する

ダウンロード セクションから、このコースを通して使用するデータセットと本レクチャーの内容が記載された PDF 文書をダウンロードしてください。

06:34

3D で作成するフィーチャの多くは、2D スケッチがベースとなります。インテリジェントで予測可能なデザインを作成するには、スケッチの作成方法や、寸法とジオメトリ間の拘束の適用方法について理解しておく必要があります。Fusion 360 は 3D スケッチをサポートしていますが、このモジュールでは基本的なスケッチ ツールを用いた 2D スケッチの作成と編集について学びます。

このセクションの学習内容は次のとおりです。

  •         2D スケッチの作成
  •         ジオメトリ スケッチの作成
  •         拘束を使用したジオメトリの配置
  •         寸法を使用したジオメトリのサイズ設定

必要に応じて、ダウンロード セクションから手順説明書をダウンロードしてください。

10:45

このレクチャーでは、2D ジオメトリに対してジオメトリ拘束と寸法拘束を適用してロッカー アームの 3D モデルを実際に作成します。

ダウンロード セクションから手順説明書と課題をダウンロードしてください。

Section 2: Fusion 360 を使って美しいデザインを作成し、ソリッドモデリングを行う
07:55

Fusion 360 におけるモデリングは従来の履歴ベースの CAD ソフトウェアでのモデリングとはまったく異なるエクスペリエンスをもたらします。最初は戸惑うかもしれませんが、使い慣れてしまうと、このアプローチの方がずっとデザインしやすいと、多くのユーザがコメントしています。Fusion 360 にはさまざまなコマンドがあり、これらを駆使することにより、よりスピーディに、より簡単に、より直観的に操作することができ、このような操作を積み重ねてモデリングを行います。多くの場合、Fusion 360 でボディ、スケッチ、平面を作成すると、デザイン エレメントの追加や削除が簡単にできます。このモジュールでは、この新しいアプローチを身に着けていきましょう。 

このセクションの学習内容は次のとおりです。

  • [Model]作業スペースで新規デザインを作成する
  • ボディを作成する
  • デザインを変更する
  • スカルプしたボディにフィーチャを加える

まず、データセットをダウンロードし、イントロダクション セクションに記載されるとおりにプロジェクトの設定を行ってください。または、このレッスンを続行するために、下のセクションからファイルをダウンロードすることもできます。

05:31

[Sculpt]作業スペースで、再分割されたサーフェスを押したり引っ張ったりするだけでフォームを素早く調整できます。3D モデリングに対するこの「実践的」なアプローチが、Fusion 360 における速やかな反復と早い段階でのコンセプト化を可能にします。 

このレッスンでは、T スプラインを使って作成したボディの編集方法を学習します。必要に応じて、 ダウンロード セクションから手順説明書をダウンロードしてください。

03:14

T スプラインを使用したモデリングを行えるサブディビジョン モデリング ツールは他にはありません。 T スプラインの主な利点の 1 つとして、必要な箇所にのみ詳細を加えられることが挙げられます。これは、大したことではないように思えるかもしれませんが、ほとんどのサブディビジョン 3D モデリング ツールにおける最大の課題の 1 つです。データを必要な場所に追加するだけで、領域の高精細度を損なうことなく、操作の容易性を維持したまま、1 つの T スプライン サーフェスを驚くほど滑らかにすることができます。 

このレッスンでは、必要な箇所に詳細を追加し、ジオメトリの複雑性に対処する方法を学習します。必要に応じて、ダウンロード セクションから手順説明書をダウンロードしてください。

09:30

このレクチャーでは、位置合わせした参照イメージを基に、T スプラインを使ってフォームを作成する方法を学習します。Fusion 360 のスカルプはフリーフォーム機能を備えており、これは非常によく使用されるワークフローです。 

まず、データセットをダウンロードし、イントロダクション セクションに記載されるとおりにプロジェクトの設定を行ってください。または、このレッスンを続行するために、下のセクションからファイルをダウンロードすることもできます。

07:56

Fusion 360 におけるモデリングは従来の履歴ベースの CAD ソフトウェアでのモデリングとはまったく異なるエクスペリエンスをもたらします。最初は戸惑うかもしれませんが、使い慣れてしまうと、このアプローチの方がずっとデザインしやすいと、多くのユーザがコメントしています。Fusion 360 にはさまざまなコマンドがあり、これらを駆使することにより、よりスピーディに、より簡単に、より直観的に操作することができ、このような操作を積み重ねてモデリングを行います。多くの場合、Fusion 360 でボディ、スケッチ、平面を作成すると、デザイン エレメントの追加や削除が簡単にできます。次の 2 つのモジュールでは、この新しいアプローチを身に着けていきましょう。

このレッスンの学習内容は次のとおりです。

  • [Model]作業スペースで新規デザインを作成する
  • ボディを作成する
  • デザインを変更する
  • スカルプしたボディにフィーチャを加える

必要に応じて、ダウンロード セクションから手順説明書とデータセットをダウンロードしてください。

スカルプトしたボディからソリッド モデルを作成する
14:57
Section 3: Fusion 360 を使ったコラボレーションとアセンブリ デザイン
20:19

Fusion 360 は一元化されたクラウドベースのコラボレーション プラットフォームを使用して、データを整理および管理します。これにより、デザイナーとエンジニアはより簡単に、より効率的に連携して作業することができます。この強力かつ安全なツール セットをワークフローに取り入れることにより、設計、視覚化、シミュレート、共有を必要に応じて大幅に効率化することができます。

このセクションの学習内容は次のとおりです。

  • Fusion 360 のデザインを作成し、バージョンを保存する
  • Fusion 360 のグループ プロジェクトを作成、管理する
  • Fusion 360 のグループ プロジェクトに対するユーザを追加、削除する
  • Fusion 360 のコラボレーション Web ブラウザ環境とアプリケーション内のダッシュボードでファイルを検索、表示、管理する
  •  携帯端末から Fusion 360 のデータにアクセスする
  • Fusion 360 からファイルをインポート/エクスポートする
  • 外部関係者とデータをパブリック共有する

この演習におけるヒント:

このチュートリアルの携帯端末のセクションを履修するには、お使いの携帯端末に Autodesk 360 アプリをインストールしてください。

Fusion 360 を使用している別のユーザと連携して操作してみてください。プロジェクトへのアクセスを許可するための演習もあります。

Fusion 360 のコラボレーション機能を最大限に活用するために Google Chrome をインストールすることをお勧めします(IE、Firefox、Safari がブラウザ内の 3D ビューアにまだ対応していないため)。

このイントロダクション セクションのコースを通して使用するデータセットをまだダウンロードしていない場合は、以下のリンクから今すぐダウンロードしてください。操作手順の説明書も含まれています。

04:23

次のいくつかのレクチャーでは、複数のコンポーネントを使ってアセンブリを作成する方法について学習します。Fusion 360 に備わるいくつかのツールを使用して、このようなアセンブリが適切に拘束され、予想通りに動作するかを確認します。異なる部品がそのそれぞれに対してどのように動作するかについても確認します。

Fusion はデザインにトップダウン方式を採用しています。トップダウン方式とは、システムを分割して、構成要素のサブシステムについて考察するアプローチのことです。トップダウン方式ではアセンブリの概要が定式化されます。基本レベル パーツは指定されますが、詳細は示されません。次に、各サブアセンブリとパーツがさらに詳細に精緻化され(場合により多くのレベルを追加)、最終的に仕様全体が各基本要素にまとめられます。

トップダウン方式のアセンブリ設計では、パーツの 1 つ以上のフィーチャが、アセンブリ内の要素(レイアウト スケッチや別のパーツのジオメトリなど)によって定義されます。設計意図(フィーチャのサイズ、アセンブリ内のコンポーネントの配置、他のパーツとの距離など)が トップ(アセンブリ)から始まって、 ダウン(パーツ)へと引き継がれるため、「トップダウン」と呼ばれています。

コンポーネントとボディ

アセンブリ内で外部パーツを参照する CAD システムの概念に慣れている場合、まず、Fusion では、パーツ ファイルのことをコンポーネントと呼ぶということを覚えましょう。すべてのコンポーネントは、同じ Fusion 作業ファイル内にあります。外部参照はありません。コンポーネント グループはサブアセンブリのように動作し、ボディはグローバル空間やコンポーネント内に存在する物理オブジェクトです。1 つのコンポーネントに対して複数のコピー(インスタンス)を作成できます。その場合、1 つを変更すると、他のすべてのインスタンスにも同じ変更が適用されます。  

このイントロダクション セクションのコースを通して使用するデータセットをまだダウンロードしていない場合は、以下のリンクから今すぐダウンロードしてください。操作手順の説明書も含まれています。

01:45

このレクチャーでは、コンポーネントを空間内で移動し、位置合わせしますが、新しく配置した場所にロックすることはしません。ジョイント(これについては、この後の演習で学習します)によってコンポー ネントの移動と位置合わせが行われますが、その定義に基づいて動きも制限されます。コンポーネントの移動や位置合わせでは、グローバル空間で位置が移動します。多くの場合、これにより、アセンブリ プロセスがシンプルになります。  

下のリンクからデータセットと操作手順説明書をダウンロードしてください。

01:23

このレクチャーでは、複数のボディを相互に動けないように拘束する必要がある場合に、Fusion で剛性グループを作成する方法を学習します。複数の剛性ジョイントを作るよりも、剛性グループ コマンドを使用し、一度に複数のオブジェクトを拘束してしまう方が簡単です。剛性グループ機能により、選択した複数のコンポーネントの互いの位置関係がロックされます。その後、移動やジョイントを適用する際には、このコンポーネントは 1 つのオブジェクトとして処理されます。 

下のリンクからデータセットと操作手順説明書をダウンロードしてください。

04:34

このレクチャーでは、ジョイント ツールを使ってコンポーネントをアセンブリ内の他のコンポーネントに 位置合わせします。ジョイントでは、複数のパーツの動きの自由度も定義します。ジョイントはコンポーネント間で利用されるものですが、ボディの面やエッジなど、コンポーネント内の特定のフィーチャにより定義されます。最終的には、ジョイントによって、コンポーネントをどのように動かしたりアニメートしたりするかが定義され、モーション スタディはジョイントにより駆動されます。 

このイントロダクション セクションのコースを通して使用するデータセットをまだダウンロードしていない場合は、以下のリンクから今すぐダウンロードしてください。操作手順の説明書も含まれています。

02:24

現況ジョイントは、拘束されるコンポーネントが相互に正しい位置にある、つまり、動かさなくてもよい場合に、インポートされたジオメトリまたはトップダウン設計で使用されます。現況ジョイントは位置を維持し、相対的な動きを定義します。 

このイントロダクション セクションのコースを通して使用するデータセットをまだダウンロードしていない場合は、以下のリンクから今すぐダウンロードしてください。操作手順の説明書も含まれています。

01:36

現況ジョイントは、拘束されるコンポーネントが相互に正しい位置にある、つまり、動かさなくてもよい場合に、インポートされたジオメトリまたはトップダウン設計で使用されます。現況ジョイントは位置を維持し、相対的な動きを定義します。

このイントロダクション セクションのコースを通して使用するデータセットをまだダウンロードしていない場合は、以下のリンクから今すぐダウンロードしてください。操作手順の説明書も含まれています。

02:26

Fusion 360 のモーション スタディを使用すると、設置されているジョイントと制限値に基づいた設計のモーションをアニメーション化できます。このレッスンでは、Fusion 360 でモーションをセットアップする方法について学習します。

このイントロダクション セクションのコースを通して使用するデータセットをまだダウンロードしていない場合は、以下のリンクから今すぐダウンロードしてください。操作手順の説明書も含まれています。

09:09

Fusion はデザインにトップダウン方式を採用しています。トップダウン方式とは、システムを分割して、構成要素のサブシステムについて考察するアプローチのことです。トップダウン方式ではアセンブリの概要が定式化されます。基本レベル パーツは指定されますが、詳細は示されません。次に、各サブアセンブリとパーツがさらに詳細に精緻化され(場合により多くのレベルを追加)、最終的に仕様全体が各基本要素にまとめられます。

トップダウン方式のアセンブリ設計では、パーツの 1 つ以上のフィーチャが、アセンブリ内の要素(レイアウト スケッチや別のパーツのジオメトリなど)によって定義されます。設計意図(フィーチャのサイズ、アセンブリ内のコンポーネントの配置、他のパーツとの距離など)が トップ(アセンブリ)から始まって、ダウン(パーツ)へと引き継がれるため、「トップダウン」と呼ばれています。

この演習では、ロッカー アームをデザインし、現況ジョイントを適用して、アセンブリ内の他のパーツと動的に連携させます。既存コンポーネントの既存ジオメトリを操作して、新しいコンポーネントをスケッチし、押し出します。既存コンポーネントとともに 1 つのスペースで設計することにより、パーツのファイル間を行ったり来たりする必要がなくなります。これは、既存アセンブリに基づいてコンポーネント フィーチャを簡単に駆動できるためです。パーツ間の関係を定義するために、簡単に現況ジョイントを追加することもできます。

このイントロダクション セクションのコースを通して使用するデータセットをまだダウンロードしていない場合は、以下のリンクから今すぐダウンロードしてください。操作手順の説明書も含まれています。

Section 4: レンダリングとファブリケーション
10:31

レンダリングとは、コンピュータ プログラムを駆使し、ジオメトリ、カメラ、テクスチャ、照明、シェーディング(これらは「マテリアル」とも呼ばれます)情報を組み合わせてイメージを生成するプロセスのことです。

デザインが実際にどのように見えるかを可視化するには、イメージをレンダリングする前に、外観マテリアルをデザインの様々な部分に適用します。写真のようなイメージを作成できるよう、マテリアルにはプラスチック、ガラス、金属、塗料、木材などの質感があります。このモジュールの学習内容は次のとおりです。

  • マテリアルを作業中のモデルに適用する
  • マテリアルを編集、置換する 

下のリンクからデータセットと操作手順説明書をダウンロードしてください。

10:04

レンダリングとは、コンピュータ プログラムを駆使し、ジオメトリ、カメラ、テクスチャ、照明、シェーディング情報を組み合わせてイメージを生成するプロセスのことです。このレクチャーの学習内容は次のとおりです。

  •  モデルにデカールを貼る
  • 環境設定と背景色を変える
  •  環境エフェクトを変える
  • Real Time Ray Tracer を使ってイメージをレンダリングする
  • A360 Cloud Render の機能を使ってイメージを作成する

下のリンクからデータセットと操作手順説明書をダウンロードしてください。 

09:10

図面作成機能を使うことにより、 Fusion 360 で作成したデザインから 2D の図面を作成できます。また、主要な図面作成ツールをサポートしているため、Fusion 360 モデルから PDF や DWG 形式の文書を作成できます。図面を作成すると、その図面は Fusion 360 モデルの派生図面となり、アクティブ プロジェクト内の一意の派生項目としてデータ パネルに表示されます。このレクチャーの学習内容は次のとおりです。

  •  モデルの図面を作成する
  •  ビューを作成する
  •  注釈を作成、編集する
  •  図面設定と基本設定
  •  図面を出力する

下の参照からデータセットと操作手順説明書をダウンロードしてください。

15:08

CNC フライス加工のツールパスは、含まれている軸の数や軸の移動方法に応じて、2D、3D、4 軸、および 5 軸に大きく分類されます。2D という用語は、少し誤解を生みます。最新のすべての CNC マシンは 3 軸以上をコントロールしていて、2D 加工操作のたびに 3 つのすべての軸が同時に、または別の方法で移動します。CNC 製造では、より正確な 2.5D という用語が一般に使用されています。このレクチャーでは、Fusion 360 の CAM ワークスペースと 2.5D 軸フライス加工技術を使用して、ダウンヒル マウン テンバイクのロッカー アームの完全な加工を行います。この作業には、3 つのセットアップが必要になります。

このセクションの学習内容は次のとおりです。

  • セットアップを作成する
  • 2D 操作を適用する

      o   面

      o   2D 負荷制御

      o   2D 輪郭線

      o   面取りフライス加工

      o   ボア

  • ツールパスおよびストック マテリアル除去のシミュレート
  • セットアップ シートを作成する
  •  ポスト プロセス中に NC コードを作成する

参考資料をダウンロードしてください。

Article

コースはこれで終了です。このコースを受講していただきありがとうございました。コースや製品に関するご意見がありましたら、是非、当社までお寄せください。

このコースの後に・・・

  •  学習した内容を使って皆さんだけのプロジェクトを完成させても良いでしょう。また、研究や仕事に役立つものや、趣味のものを作成することもできます。Fusion 360 ギャラリーで何を作るかのヒントが得られるかもしれません(リンクは、このモジュールのリファレンス セクションにあります)。作成したデザインは、是非、このギャラリーで公開してください。
  • Fusion 360 コミュニティに参加する。本製品は、通常、6 週間ごとにアップデートされるため、興味深いトピックがたくさんお読みいただけるだけでなく、世界中のデザイナーと意見を交わすこともできます。
  • 本製品に関するご意見をお寄せください。オートデスクではお客様からのご意見に真摯に向き合い、これに基づき製品開発を行っています。リンクはリファレンス セクションからもアクセスできます。

コースを受講いただきありがとうございます。このコースが皆様のお役に立つことを願って止みません。

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Instructor Biography

Today's challenges will be solved by tomorrow's designers. That's why Autodesk gives students, educators, and educational institutions free access to our design software, creativity apps, and learning resources. A market leader for more than 30 years, Autodesk offers the broadest and deepest portfolio of products in the design world. Autodesk helps people imagine, design and create a better world. Everyone—from design professionals, engineers and architects to digital artists, students and hobbyists—uses Autodesk software to unlock their creativity and solve important challenges.

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