CAD・CAM・CAE・CAT・DMUの違い|「作る・確かめる・見せる」で整理するCAxファミリー入門

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CADで設計した3Dモデルは、設計が終わってからが本番だ。加工データに変換され、強度を計算され、実物と照合され、画面の上で組み立てられる。この一連の工程を支えるのがCAM・CAE・CAT・DMUといったシステム群で、CADと合わせて「CAxファミリー」と総称される。名前が似ていて混同しやすいが、それぞれの「役割」で覚えれば一度で区別できる

まず全体像:役割の早見表

用語 役割 ひと言で
CAD 設計・製図 3Dモデルを作る(起点)
CAM 製造 加工データを作る
CAE 解析 強度・熱・動きを計算で確かめる
CAT 検査 実物を測って設計と照合する
DMU 検証 画面上で組み立てて干渉を確かめる
CG 表現 実物らしく見せる
CADを起点に、CAM・CAE・CG・CAT・DMUへつながる関係図
【図解】CADで作った3Dモデルが、製造・解析・検査・検証・表現へ流れていく

CAD:すべての起点

CAD(Computer Aided Design)は、3Dモデルや図面を作る設計の道具。ここで作られたモデルが、以降のすべてのシステムの入力データになる。CAxファミリーの中心であり起点だ。

CAM:加工データを作る

CAM(Computer Aided Manufacturing)は、3Dモデルから工作機械を動かす加工データ(NCプログラム)を作る。どの工具で、どの経路を、どの速さで削るか。設計と製造をつなぐ橋の役割を持つ。

CAE:計算で確かめる

CAE(Computer Aided Engineering)は、試作品を作る前に計算(シミュレーション)で性能を確かめる仕組み。荷重をかけて変位や応力を求める構造解析、リンク機構の動きを調べる機構解析のほか、熱解析・流体解析などがある。「壊れないか」は構造解析、「どう動くか」は機構解析と覚えると混同しない。

CAT:実物を測って照合する

CAT(Computer Aided Testing)は検査のシステム。完成した実物を3次元測定機で測り、設計した3Dモデルと突き合わせて誤差を検証する。作ったものが図面どおりかを確かめる最後の関門だ。

DMU:画面上で組み立てて検証する

DMU(デジタルモックアップ)は、試作模型の代わりに画面上で製品を組み立てて検証する仕組み。大規模なアセンブリでも軽快に表示できる軽量データ(XVLなど)を使い、部品どうしのぶつかり(干渉)チェックやデザインレビューを効率よく進める。

補足:CAE・CAT・DMUはどれも「確かめる」仲間だが、対象が違う。CAEは計算で予測、CATは実物を測る、DMUは画面上の組立を見る。この3つの区別が問われやすい。

CG:実物らしく見せる

CG(Computer Graphics)は、3Dモデルに材質や照明を与えて実物のイメージに近づけて表現する技術。性能を確かめる道具ではなく、見せて伝えるための道具だ。CG処理の機能を備えた3次元CADもある。

まとめ:「作る・確かめる・見せる」で仕分ける

作る=CAD・CAM、確かめる=CAE・CAT・DMU、見せる=CGの3分類
【図解】CAxファミリーは「作る・確かめる・見せる」の3グループに分けられる

迷ったら、この3分類に当てはめる。作るのがCADとCAM、確かめるのがCAE・CAT・DMU、見せるのがCG。名前のアルファベットではなく役割で覚えるのが、確実に区別する近道だ。

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