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Last updated: 2015 - November 2012 - 1996. Kajiyama

A Handbook of Engineering Design Drawing Using Jw_cad
2-D CADによるエンジニアリングドロ−イング

グラフィックス・リテラシ−教育:初心者のための製図入門
「図学 I ・図形情報 I 」科目修了後のコースウェアです.
・専門のエンジニアリングドロ−イング教育はここで
・初心者のための3-D CAD/CG教育はここで

福岡大学工学部図学教室   梶山 喜一郎


伝統的な作図・製図機 (T定規と機械式製図機)これらとともに使用する製図器(コンパス,デバイダー)
コンピュータ支援の作図・製図・設計機器(CAD)も今では仲間である.

「2015年度の特記」 Jww_cad Ver8より,3DSファイルは保存できない.
教室での教材USBのドライブは「G」から「」に変更.
3DCADとデータのやり取りができるVer7.11はインストールし保存するように.

「2012年度の特記」 Jww_cad Ver7.11より,3DSファイルで保存できる.
「2011年度の特記」 情報処理教室でV7が利用できるようになった.
「2010年度の特記」 教室は各自Hドライブに配置,Hエイリアスは配布,成果品CADフォルダは各自のUSB.

講義と演習の目次

A. はじめに -大学卒業後も持続的にCADを使う-

CADは就職の資格のためにあるのではなく,数学の問題で,チラシやポスター,たれ幕作りで, そして服飾や工業製図で利用する身近な道具です.CADは1970年代に比べると, 自宅で使える簡単な道具になりました.CADの作者たちに感謝を.

「形を創造すること」「形を記録すること」に興味を持ち,関連する知識とスキルを学んでもらいたい. せっぱつまった大きな学生だけでなく,余裕の中学生・高校生も,この世界を体験してほしい.
  1. 2-D CAD(2次元CAD)とは
    a. Jw_cad作者の
    公式ホームページ
    b. CADとは, ここで使用するJw_cadとは -ウィキペディア事典では

  2. コピペ学習法 -このCAD教材の使い方紹介

  3. 持続的に使えるJw_cadとその自習書  [ 教師用 配布教材リスト ]
    受講者にはUSBで教材を貸し出します.

    a. わかりやすい操作と多種の 市販のマニュアルがこのCADの特徴である.
      教師に頼らず独習できる.
    b. 忘れた操作法は,CAD画面で「ヘルプ」->「トピックの検索」で確認する.

    c. 実際に作図ができるようになるには,「CADと製図の専門用語」を使えるようになることである.
      例えば,用紙のサイズと縮尺・線の種類と太さ・レイヤなどを決めなければならない.
      この講義演習ノートで出てくる用語には注意を払うこと.

  4. 2DCADの図学的基礎知識 -「図学」「図形情報」の復習-

    a. 図形と図の違いは? 言葉と文字,音楽と楽譜の違いは.
    b. 丸や三角四角の平面図形は2次元図形で図に記録する.
      ―合同と相似の方法で―
    c. 直方体や円錐の立体図形は丸や多角形の2次元図形で図に記録する.
      ―投影の方法で―

    d. 2-D CADで使う長さの単位はmm(ミリメートル系)
    e. 立体表現と投影法 -3次元の立体を2次元の平面に記録する方法
    f. 平行投影の方向と図面 -視点―立体―投影面―投影図の関係
    g. 立体を表現する図面と平行投影図法 -平面・正面・側面・背面・等測図

  5. 何をするのか・何ができるか
    授業では,2-D CADを道具に,図学と図形情報の課題を解く予定


    a. 中学の図形問題を解く
    b. 平面図形でアートする
    c. エンジニアリンググラフィックスの問題を解く
    d. エンジニアリングドロ−イングの問題を解く
    d. 2-D CADの図面を3DCADのデータとする
B. 2-D CADを動かす基本の基本操作 −体験学習はこの章まで−

この章では2-D CADによる図制作のプロセスを理解する.CAD作図のプロセスの体験学習は90分で可能である.手書き作図との違いを経験する. さらに,CADを使えるようになるためには,この過程を知識でなくスキル化する.
  1. Jw_cadのインストールと起動・図面表示・終了
    a. 
    ダウンロードとインストール(教室はインストール済み)
    b. 起動->サンプル図面の表示->終了

  2. CADの操作画面 -教師のデモンストレーションを丁寧に観察すること

    a. CAD画面のインターフェイスとツール
    d. マウスの使い方 右クリック,左クリック,ドラッグ,ダブルクリック
    b. ファイルを開く・保存 ドライブ・ディレクトリ
    c. CAD画面の拡大・縮小・移動・全体表示

    全体表示:左右ボタンを同時に押し,ボタンを放さず,マウスを右上に移動
    拡 大:左右ボタンを同時に押し,ボタンを放さず,マウスを右下に移動
    縮 小:左右ボタンを同時に押し,ボタンを放さず,マウスを左上に移動
    移 動:左右ボタンを同時に押し,マウスを動かさずにボタンを放す.その位置が画面中央に

  3. Jw_cadで必ず行う最初の設定
    a. システム環境初期設定
    b. 印刷環境初期設定
    c. DXFおよび3ds フォーマット初期設定
    d. ツールバー表示初期設定 ->シンプルな操作画面にする

    CAD操作画面

    e. 初期設定ファイルへの書き出し保存と読み込み

  4. Jw_cadを学んで3ヵ月後に気づく内容
    a. ツールバーのカスタマイズ (ユーザ設定ツールバー)
    b. 図面の自動保存 (自動バックアップファイル)
    c. CADのバージョンの違いと図面情報

  5. 最初の2-D CAD操作による作図過程:
    [用紙を選ぶ]-[鉛筆を選ぶ]-[描く]-[消す]-[図面の保存]-[図面の印刷]


    a. 製図用紙を選ぶ:用紙サイズと縮尺の選択
    b. 鉛筆の種類を選ぶ:「線属性」を使い線の太さと線種を選択
      ・設計製図を学ぶものは次の専門知識に従うこと.
      1.「建築製図」で用いる線の太さと線種 (建築設計製図 教科書p15-21)
      2.「土木製図」で用いる線の太さと線種 (土木製図 教科書p10-12)

    c. 鉛筆」を使い線を描く (水平線,垂直線・斜線)
    d. 消しゴム消去」を使い線を消す
    e. 困った時の「ESC」「戻る」を使い失敗は無かったことにする(操作取消)

    f. 「保存」で描いた図形を図面ファイル保存する
    新規保存:「新規」を左クリック->「新規作成」ダイアログで新しいファイルの名前を入力し,表示している図面を新しい名前で新規に保存.
    上書き保存:「ファイル」->「名前を付けて保存」->「ファイル選択」ダイアログでファイル名を選択し,選択し表示している図面ファイルに上書きして保存.

    g. 「印刷」で描いた図形・図面をプリンタで印刷する

  6. 最初の2-D CADで解く練習問題:

    a. ダイヤモンド図形(正10角形・正30角形)を描く

    手書でダイアモンド図形(1)

    手書でダイアモンド図形(2)宿題

C. 2次元製図と基本CAD作図操作

この章では図を制作するための操作(道具)の種類とその意味を理解し,操作の手法を体系的に使えるようになる. 設計製図科目だけでなく,現在の「図学,図形情報,図形科学」は,B章の基本操作の知識とスキルに加え,この章で扱う入門レベルのCADスキルが必要となる.
  1. 基本図形をCADの鉛筆・定規・コンパス・自在定規で描く
    a. 「/」で寸法・角度の決まった
    直線を描く
    b. 「2 線」で基準線と平行な2本の線を作図する
    c. 「中心線」で図形の中心線 (二等分線)を描く
    d. 「作図->点」で点を打つ
    e. 「□」で長方形を描く
    f. 「○」で円・楕円・半円・多重円を描く
    g. 「○」で円弧を描く
    h. 「作図->曲線」でベジェ曲線・スプライン曲線を描く

  2. 文字・記号・文章をCADで記入する
    a. 「文 字」で文字記入
    b. 「文 字」を使い○囲み数字・角度・上付き文字などの特殊文字を記入
    c. 「文字位置・集計」で文字列をそろえる
    d. コピペで文章・表を記入

  3. 図形の寸法をCADで記入する
    a. 「寸 法」で長さ・角度の寸法を記入
    b. 「寸 法」で円の直径・円周・角度を記入

  4. 描いた図形・画像をCADで編集する--図作成の自動化
    a. 「範 囲」で図形を選択
    b. 「消 去」で選択した図形を消す
    c. 「複 写」で選択した図形を増やす
    d. 「複 写」で選択した図形を連続回転複写する
    e. 「移 動」で選択した図形を移動する
    f. 修正は「属性変更」を使用
      ・「編集->属性変更」 で線種・文字種を一つずつ変更
      ・「範囲->属性変更」 で線種・文字種を一括して変更

  5. 描いた図面をCADで印刷する
    a. 「印 刷」で描いた図形・図面をプリンタで印刷する 復習
    b. カラー印刷用に線の色・文字の色の属性を変える
    c. 「印 刷」で数十枚の図面を一度に印刷する (連続印刷)
    e. PDF(Portable Document Format)ファイルとして印刷する

  6. 特別な幾何図形をCADに描かせる
    a. 「作図->多角形(ポリゴン )」で正多角形を描く
    b. 「作図->多角形」で寸法の決まった三角形を描く
    c. 「作図->接線」で接線を描く
    d. 「作図->接円」で内接円を描く
    e. 「○->3点指示」で外接円を描く

  7. 製図で使用する幾何図形をCADに描かせる
    a. 「複線(オフセット)」 平行線・選択した図形の平行な複写
    b. 「伸 縮」で再度 直線の長さをきれいにそろえる
    c. 「コーナー」で2直線や弧を交点で連結処理
    d. 「面 取」で図形の角部を削り角面や丸面形状に加工
    e. 「編集->包絡処理」で壁・柱・開口部を描く
    f. 「作図->ハッチ」で閉じた図形内に斜線を入れる

  8. CADの「レイヤ」を使って作図する -CADらしい使い方1-
    a. レイヤ(layer)とは,図形・文字を複数枚の用紙に描き分けるシステム
    b. 建築図面とレイヤの表示操作
    c. レイヤ利用の見本
      ・名刺とレイヤ構成
      ・幾何学の問題用紙とレイヤ構成
      ・チラシ(flyer)とレイヤ構成
      ・土木図面とレイヤ構成
    d. 「属性編集」でレイヤ間の図形移動・レイヤの変更・修正
      ・「編集->属性変更」 で図形のレイヤを一つずつ変更
      ・「範囲->属性変更」 で図形のレイヤを一括変更
    e. 図面・図形をレイヤごと複写する

  9. CADで解く初歩の練習問題:
    a. 一辺100mmの正方形の中に次の平面図形を描く
    b. 中学で解いた図形問題をCADで解く
    c. CADで名刺を作る
D. 2次元製図と応用CAD作図操作 -CADらしい使い方2-

この章では図と異なる図面の制作をCADを利用して行うことを理解する.建築製図・土木製図などの基礎製図科目は,3章に加え,この章で扱う入門レベルのCADスキルが必要である.
  1. レイヤを使うCAD製図過程 詳細は建築CAD建設CADを参照すること
    a. 建築図面の作成プロセス 事例:事務室を描く
    b. 土木図面の作成プロセス

  2. データーベースで図形(家具・建具・人物・添景・記号)を作図
    a. 「その他->図形」で登録した図形を貼付ける(jws/jwk)
    b. 「その他->線形記号」で登録した記号を貼付ける
    c. 「作図->建具平面(断面/立面)」で登録した建具を描く

  3. 図形の測定と面積計算
    a. 「その他-> 測定」を使い面積・長さ・角度を求める
    b. 「その他-> 外部変形」-> 「三斜面積計算」で面積計算表を作成

  4. プレゼンテーション
    a. 図や図面をPDFファイルにする -CADソフトウェアなして表示する
    b. 図や図面をレポートに貼り付ける画像[ bmp/jpg/png ]ファイルにする
    c. 図や図面に着色する -ソリッド図形を使用する.
    d. 「編集 -> 画像編集」で写真・画像を挿入・画像同梱 (v7以降)
    e. 図や図面に写真・画像を貼付ける (v6まで)
    f. エクセルの表や文をJww図面に貼付ける「JWW作表」 -外部変形

  5. 外部変形 ―設計製図の生産性をあげる
    a. 「JWW作表」    -エクセルの表や文をJww図面に貼付ける
    b. 「三斜面積計算」 -面積計算表を自動的に作成
    c. 「外部変形」のリンク  [ 1  2  3 ]

  6. 異なるCAD間での図面データのやり取り
    a. DXF・3DSの図面で他のCADとやり取りをする考え方と方法
    b. Jw_cadの図面を 3-D CAD SketchUpに渡す
    c. 3-D CAD SketchUpの図面をJw_cadに渡す

  7. Jw_cadの図面をCADで立体化する
    a. VブロックのJw_cad立面図を立体化する
    b. 事務室のJw_cad平面図を立体化する

  8. 3-Dモデルから2次元製図の平面図・立面図・側面図を作成する
    c. 3-D CAD SketchUpの図面から平面図・立面図・側面図を作成する
E. 2-D CADで解くちょっとやさしい課題:あなたに余裕があればもっとあり
  1. 平面幾何・立体幾何科目のの練習問題
    a. ダイヤモンド図形10角形と30角形
    b. 平面図形を描く
    c. 中学の図形問題をCADで解く
    d. プラトン立体 (正多面体・宇宙図形) -立体幾何の復習-

  2. 図学・図形情報科目の練習問題
    a. 授業の練習問題をCADで正確に解く
    b. 未来の名刺を作る

  3. 基礎製図科目の課題体験
    a. レイヤーを使い名刺を作る
    b. Vブロックの三面図と立体図の作成
    c. らせんの作成

  4. 自由課題の体験
    a. グラフィックデザインとは -ウィキペディア事典
    b. ポスター作成
    c. チラシ(flyer)作成
    d. シンボルマーク作成(2005年度 福大75周年デザインコンペ参加)  作品(1)  (2)
F. ものの設計製図に進みたい学生のための専門科目
  1. 3D-CADによるものの形のモデリング入門

  2. 土木・建設技術者のための2-D/3-D CADによる設計製図コース

  3. 建築技術者のための2-D/3-D CADによる設計製図コース
■ CADの操作画面                                [ 先頭へ戻る ]   [ 総合案内CG/CADに戻る ]

世界には,100種類以上のCADソフトウェアが有り,その操作方法はメーカ毎に微細な違いがあります.全てのCADの操作方法を学校で学ぶには時間が足りません.そこで,CADのマニュアルを独力で理解し,新たなCADを独学で使う能力を養うことが必要になります.分厚いCADマニュアルを1人で理解できるようになるのも,この授業の課題です.まず,自宅のパソコンにインストールして使えることが,授業理解の環境です.


図1 Jw_cad
 2D-CAD操作画面


ウィキペディア事典のJw_cad解説


図2 SketchUP6
 3D-CAD操作画面


ウィキペディア事典のSketchUp解説


図3 VectorWorks11
 (旧miniCAD)
2D/3D-CAD操作画面

Vectorworks解説


図4 AutoCAD2002
 2D/3D-CAD操作画面


ウィキペディア事典のAutoCAD解説

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