機械分野で使用されるCADにはどんな種類があるの?

機械分野で使用されるCADにはどんな種類があるの?

各分野用に、それぞれのCADが用意されています。
・機械用CAD
・建築用CAD
・建築設備用CAD
・土木用CAD
・電気用CAD(回路用CAD、基板用CAD)
…etc
その中で、機械の設計や設備関連などで使用されるCADにはどのようなものがあるのでしょうか。
2DCADと3DCADに分けて説明します。

機械用CAD(メカCAD)

内部的にデータが2次元(X軸、Y軸)で表現されているものを2次元CAD(2DCAD)と呼ばれ、表示上では、立体を正面図・側面図・平面図等の平面図形として表示、操作します。
内部的にデータが3次元(X軸、Y軸、Z軸)で表現されているものを3次元CAD(3DCAD)と呼ばれ、ディスプレイモニターなどの表示デバイスで陰影などを付け、3次元的に表示・操作します。
内部的には2次元プラス高さ情報で表現されて、表示上3次元CADに似た表示をするものを2.5DCAD(または2+1/2次元)と呼ばれています。

2次元CAD

2次元CADは機械製図図面を電子化する位置づけで利用されており、3次元CADは3次元の形状をデータモデルとして正確に表現するために利用されています。3次元CADに要求されていることは非常に高度な内容で、対象物の頂点・辺・面などの連接に関して、位相構造として表現することや、辺・面などに対応する幾何要素の形状が、数学的に正確に定義されていることなどが挙げられています。
また、立体同士の集合演算(和や差・積を求めること)が出来ることも必要とされています。なお、これらの3次元CADのデータ構造は、境界表現B-repsと呼ばれているようです。

3次元CAD

3次元CADは、業務の内容やその対象物及び価格・性能により、「ハイエンド」・「ミッドレンジ」などに種類分けされています。
ハイエンドの場合は、強い意匠性(物品のより美しい外観や使い心地の良い外観を追及すること)が求められるものの設計に多く使われており、自動車のようなデザイン・安全性・利便性を重要とするものの設計には必要不可欠とされています。
また自動車以外にも飛行機などの設計にはこの3次元CADの性能は欠かせないものとされております。

ミッドレンジに関しては、一般OA機器や家電製品全般に広く利用されており、近年地上デジタル化が進んだ現在で広く普及しているハードディスクレコーダや、1人1台が当たり前となった携帯電話なども機械用3次元CADによって設計されていることが多いようです。

近年では、ラピッドプロトタイピングである3Dプリンタの小型・低価格が進み、ミッドレンジ3Dプリンタの普及と共に、ミッドレンジ3DCADソフトウェアや、Rhinoceros 3Dなどの普及が製造業を中心に、様々な用途で使われるようになった。

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