Fusion360 Python API 再挑戦！AIの力を借りて、sketchなど基本ライブラリを作ってみた。

Aiと言う強い味方を得て、Fusion API に再挑戦しています。pythonの学習もかねて、skrtch関連の関数をライブラリ化しています。 筆者の環境では、正常に動作しています。コピペで利用可。 Aiに教えてもらわないと、作成できなかった実例をレポートしています。

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2025.07.09

この記事では、Fusionの標準APIの2D スケッチで頻繁に使うオブジェクトをカプセル化しライブラリとしてまとめてみました。
Fusion 360 はパラメトリックモデリングを前提としているため、まずラフに図形を描き、あとから寸法線や拘束を追加して形状を詰めていく、という作業フローが基本です。
試行錯誤しながら設計を煮詰めていく用途では非常に強力な手法ですが、CAM 作業のように、すでに図面や数値が確定している場合には、この手順がやや回りくどく感じることもあります。
またFusion 360 には原点の概念はありますが、原点を強く意識しないモデリング手法であるため、「図面ありき」の CAM 作業では、座標原点を通る中心線作図から始めるようにしています
ところが、この最初に描いた中心線も拘束や固定を忘れると、気づかないうちに移動させてしまい、後工程で大きなトラブルになることがあります。

固定された座標軸を、簡単かつ確実に作図したい
　　──まずこれが、スクリプト作成を始めたきっかけです。

また、スケッチ平面に対して高低差のある傾いた線を引きたい場合や、
平面からの異なる高さに円を描きたい場合なども、標準操作では少し手間がかかります。
前回作成したライブラリでは、直線や円といったシンプルな作図であれば、数値を引数として渡すだけで描画できるところまでは実現しています。
ただし、実用面を考えると、やはり GUI ダイアログ形式で数値入力できる仕様にしたいというのが今回の取り組みです。

Fusion API標準機能のコマンド UIでダイアログ仕様

Fusion API には、コマンドに付随する入力ダイアログ機能が標準で用意されており、テキストボックスやドロップダウンリスト、スライダーといった一般的な UI 要素を利用できます。
これらの UI 要素は Command Inputs オブジェクトを使って定義します。
コマンドが作成される際に呼び出される CommandCreated イベントハンドラ内で Command Inputs を作成し、コマンドの入力ダイアログに表示する入力フィールドを定義します。
その後、Execute イベントハンドラ内で、ユーザーがダイアログ上で入力した値を取得し、処理を実行します。
このように Fusion API のコマンドはイベント駆動で構成されており、各イベントハンドラを通して入力値を扱う必要があります。
とりあえずコード化してみましたが、初級者の私にとっては処理の流れを理解するのが難解でとりあえずネット情報やAIを参考に作成してみました
下記は、標準コマンドダイアログへの入力値を上記で紹介している「lib_2d.draw_center_line(x, y, z)スクリプトに取り込んでＸ，Ｙ，Ｚ座標軸線を作図させるスクリプトです

class CommonAddinFramework:
　”””
　Fusion 360 アドインの共通フレームワーククラス。
　ダイアログの表示、入力値の取得および指定された描画コールバック関数の実行を管理
　”””
　def __init__(
　　self,
　　command_id: str,
　　button_name: str,
　　description: str,
　　input_defaults: dict,
　　drawing_callback,
　):

・・・・
・・・・

コード全体を表示

単純入力フォームに、tkinter を使ってみる

上記でFusion標準のコマンドUIを使って、寸法入力で座標軸線を作画できるようになりましたが、今後機能を増やしていくには、やはりイベント処理ではわかり辛く煩わしく感じますし、ネット上の情報も少ないです
そこで、Python標準のtkinterを使ってみました
tkinterはpython標準ライブラリなので、さすがにこちらは、情報豊富です

中心線作図スクリプト

かなりAIに助けてもらいましたが
上記記事内で作成した中心線スクリプトに入力数値を渡すダイアログをtkinterを利用して作成してみました。
最初にメッセージ表示の「label」を配置して、「entry」で設定値入力ボックスを配置
さらに、固定とコンストラクション設定用の「Checkbutton」を配置して作成ボタンで、作図させる仕様です

# ——————————————————————
# ダイアログクラス
# ——————————————————————
class DialogPanel(tk.Tk):
　def __init__(
　　self,
　　input_defaults: Dict[str, float],
　　construction,
　　fixed,
　):

・・・・
・・・・

コード全体を表示

この「DialogPanel」クラスをアレンジして、直線や円などを作図する入力ダイアログも追加作成していきます。
このスクリプトをFuisonの「スクリプトとアドイン」に登録すれば、作図スクリプトをダイレクト数値入力仕様で実行できるようになります。
私的には、FusionAPIのCommand Inputsよりもわかりやすいです。

表示されたボタンをクリックして、関数を実行するスクリプト

いくつかコマンドダイアログを作成していくと、いちいち「スクリプトとアドイン」へ登録するのも面倒になってきます。
FusionAPIでもFusionタスクバーにコマンド実行プルダウンを追加できるようですが、これもまた敷居が高いです。
今回は、tkinterでメニュー用パネルを作成し、そのメニューボタンで作図スクリプトを起動できれば、メニューだけの登録で済みます。

ボタンクリックで起動させる、tk.Button　の　command　オプション

ボタンクリックで関数を実行させるには「command」オプションに関数名を渡すと実行できます

# 起動させたい関数
def cmd1():
    print("Function is cmd1().")
・・・
・・・
# ボタンクリックで、「def cmd1()」関数を起動する
tk.Button(
        root,
        text="Execute_command01",
        command=cmd1
)

ここで初心者の筆者が疑問に感じたのが、「command=cmd1」の書き方です
関数名は「cmd1()」なのに、「commandオプション」には”( )”が付かないようです
この関数名の”( )”の有無について、AIに聞いてみました

関数名の () の有無による違い

1. かっこがない場合 (cmd1)

かっこがない場合、それは関数そのもの（オブジェクト） を指します。これは「関数というデータ」として扱われます。

意味	関数そのものを指す（データ）
例	data = { "menu1": cmd1 }
目的	関数を変数に代入したり、tk.Button の command のように他の関数に引数として渡すとき。
動作	処理はまだ実行されない。ただ関数の場所を渡すだけ。

2. かっこがある場合 (cmd1())

かっこがある場合、それは関数の実行（呼び出し） を意味します。

意味	関数の処理を今すぐ実行する
例	cmd1()
目的	関数に書かれている処理をすぐに実行し、その戻り値（結果） を受け取るとき。
動作	すぐに処理が実行される。もし戻り値があれば、その結果が残る。

なるほど～
“( )”がない場合には、C言語でのポインタ渡しのようなイメージですかね
“( )”を付けると、「すぐに実行される」との事なので、
クリック後実行させたい、「tk.Button」の「command」オプションには、使えないですね
したがってTkinterのcommand は、引数なしで呼び出せるものを要求すると言うことになります
では、引数や戻り値を利用したい関数を実行するにはどうするか？

lambda（ラムダ式）を使う

lambda は、短い無名関数（名前のない一時的な関数）を簡単に作るためのPythonの機能ですが、デフォルト引数を設定できるけど、実行時には引数なしで呼び出されるようです
したがって、「tk.Button」の「command」に利用できます
具体的には、「lambda 引数1,引数2…：引数を使った処理」のように記述します

def exec(function, msg):
    function(msg)
・・・・・・
・・・・・・
command = lambda msg="button click!", func=cmd1: exec(func, msg)

このように、関数：execに、func, msg　の引数を渡せば
「func名」の関数に「引数msg」を渡して実行できます
簡単な、サンプルコードを書いてみました

"""Execute a function on button click."""

import traceback
import adsk.core
import adsk.fusion

# import adsk.cam

import tkinter as tk


def disp_message(msg: str):
    app = adsk.core.Application.get()
    ui = app.userInterface
    ui.messageBox(f"{msg}")


def print_cmd1():
    disp_message("lambda is not used.")


def print_cmd2(msg: str):
    disp_message(msg)


def exec(function, msg):
    function(msg)


def run(context):
# def run():
    root = tk.Tk()
    label1 = tk.Label(
        root,
        text="Click the button.",
        bg="light cyan",
    )
    label1.pack()
    # ---------------------------------
    tk.Button(
        root,
        text="Execute1",
        command=print_cmd1,
    ).pack(side=tk.LEFT, padx=10, pady=10)
    # ---------------------------------
    tk.Button(
        root,
        text="Execute2",
        command=lambda m="center button click!", f=print_cmd2: exec(f, m),
    ).pack(side=tk.LEFT, padx=10, pady=10)
    # ---------------------------------
    tk.Button(
        root,
        text="Execute3",
        command=lambda m="right button click!", f=print_cmd2: exec(f, m),
    ).pack(side=tk.LEFT, padx=10, pady=10)
    root.mainloop()

こんな感じで、「ボタン」を並べれば、ボタンクリック仕様のコマンド実行メニューが作成できそうです

Tkinterは、Autodesk 非公式

「tk.Button」と「lambda」で、メニューダイアログが作れそうです
上記で紹介した座標軸センターラインを作図するスクリプトを実行するダイアログを作成してみます
ところが、Tkinterの使用は、Autodeskは非公式のようなので注意が必要です

Fusion API で、tkinter を使用する場合の注意点

・Tkinterの使用は、Autodesk 非公式
・Tkinter が root.mainloop() で動作中は Fusion 本体の操作は一切できなくなる
・Mac + Tkinter は挙動が不安定なことがある
・Tkinterウィンドウを閉じた時に不安定になる場合がある
・最悪、タスクマネージャーでFusion 強制終了

やはり、Autodesk側としては、あまり推奨はしていないようです
常駐ツールやモーダルな本格的ダイアログはやめたほうがよさそうです
今回作成中も、閉じる時に「Script Error」が出たり、強制終了の必要に迫られたりしましたが、数値入力や条件入力の簡易パネルとして、開いたら閉じて、Fusionに制御を返すような単純な処理であれば利用できると思っています。

run(context) の context引数 は必須

python学習もかねて、いろいろ簡単なコードを書きました。
コードが悪いと、Fusionを強制終了させざるを得ない場合もありましたが、普通に問題なく動作しているのに、パネルの「×ボタン」で終了時に、Fusionのコマンドエリアに「SCRIPT ERROR」が出た事もありました。
これの原因究明には結構時間がかかりました。
上記のサンプルコードでも、run(context)の「context」は使っていないからと、
省略すると（「def run():」）「SCRIPT ERROR」になり、なにも動作しない状態になります
やはり、FusionAPIがどこかで使っていて、必須なようです
「×」での「SCRIPT ERROR」は終了時の警告のみなので、無視しようとも思いましたが、気味が悪いので、とりあえずAIにもいろいろも相談しましたが、的確な回答はもらえませんでした。
例えば下記コードで終了時に「SCRIPT ERROR」になります。
引数に「tk.Tk()型」を渡しました。結局、この引数が原因でした

def run1(root):
　    label1 = tk.Label(root , text=”Click the button.”)
　　・・・・
　　・・・・

master = tk.Tk()
run1(master)

Fusionの「スクリプトとアドイン」で、「スクリプトまたはアドインを作成」を選択すると、自動的にサンプルスクリプトが作成されるので、そちらを参考にしてみました。
Fusionで自動作成された、run関数の中身は下記のようになっています

def run(_context: str):
    """This function is called by Fusion when the script is run."""

    try:
        # Your code goes here.
        ui.messageBox(f'"{app.activeDocument.name}" is the active Document.')
    except:  #pylint:disable=bare-except
        # Write the error message to the TEXT COMMANDS window.
        app.log(f'Failed:\n{traceback.format_exc()}')

引数は「_context: str」となっています。
以前のサンプルコードには、「str」のような型ヒントはなかったように記憶していますが
「str」なので引数の型は「文字列型」を期待しているようです。
このサンプルでも「_context」はどこにも使われていないように見えますが、やはりFusionAPI側では必須なのでしょう
ちなみにデフォルトでは「_context: str」と、型ヒントでは「文字列型」となっていますが、下記コードを追加して調べてみました

    ui.messageBox(f"type={type(_context)}")
    ui.messageBox(f"{_context}")

そのタイプと内容を表示させてみると

type=<class ‘dict’>
{‘IsApplicationStartup’: False}

このように、「辞書型」になっていました。
詳細はわかりませんが、メイン関数の第一引数はFusionが使うので、別の引数を使いたい場合には、追加の形をとったほうがよさそうです
この部分を変更すると正常に終了するようになりました。
pythonのこういった型のあいまいな部分にも、まだまだ慣れないです

数値入力ダイアログで、座標軸を作図するスクリプトをボタンで起動

さて、上記で紹介した「中心線作図スクリプト」を、ボタンクリックで動作させるダイアログを作成してみようと思います。
ただし、このスクリプトは、以前紹介した記事内のライブラリ「lib_util.py」「lib_2d.py」を利用するので、もし試してみたい場合にはそちらも必要になります
下記に全部含まれたコードをダウンロードできるようにしておきますので、興味ある方がいらっしゃれば試してみてください。

"""Execute a function on button click."""

import adsk.core
import adsk.fusion
import os, sys, importlib, traceback
import tkinter as tk

import tkinter.font as tkFont
from typing import Optional, List, Dict, Any

current_dir = os.path.dirname(os.path.abspath(__file__))
script_dir = os.path.dirname(current_dir)  # C:\FusionAPI\Scripts
sys.path.append(script_dir)
# library import
"""
C:\FusionAPI\Scripts
│
├─library
│  ├─lib_util.py
│  ├─lib_2d.py
├─test
│  ├─menu.py (This script)
"""
from library import lib_util, lib_2d


##---------------------------
def disp_message(msg: str):
    lib_util.disp_message(msg)


# ------------------------------------------------------------------
# ダイアログクラス
# ------------------------------------------------------------------
class DialogPanel(tk.Tk):
    """センターライン作画ダイアログ"""

    def __init__(
        self,
        input_defaults: Dict[str, float],
        construction,
        fixed,
    ):
        super().__init__()
        # self.my_font = None
        self.input_defaults = input_defaults
        self.x_width: float = 0.0
        self.y_width: float = 0.0
        self.z_width: float = 0.0
        self.construction: bool = construction
        self.fixed: bool = fixed
        self.widths: dict[str, tk.DoubleVar] = {}
        self._create_widgets()

    def _simple_frame(self, **kwargs) -> tk.Frame:
        # Fontインスタンスを作成
        self.my_font = tkFont.Font(family="Arial", size=10, weight="normal")
        """単純フレームを作成し、ウィンドウ全体に展開"""
        master = self
        frame = tk.Frame(master, **kwargs)
        master.title("Center Line")
        frame.pack(fill="both", expand=True, padx=5, pady=5)
        return frame

    def _create_widgets(self):
        """全てのUI要素を作成"""
        # 全体を包む単一のフレーム
        self.main_frame = self._simple_frame(relief="ridge", bd=5)

        # ------------------
        # 0. トップメッセージ
        # ------------------
        row_idx = 0
        top_frame = tk.Frame(self.main_frame)
        top_frame.grid(row=row_idx, column=0, columnspan=3, pady=10)
        tk.Label(
            top_frame,
            text="各軸の長さを指定してください。\n作成したくない軸は「0.0」にしてください",
            bg="light cyan",
            font=self.my_font,
        ).pack()
        # ------------------
        # 1～3 各軸幅入力ボックス
        # ------------------

        row_idx += 1
        # 事前設定のラベルとデフォルト値
        for label, default in self.input_defaults.items():
            tk.Label(
                self.main_frame,
                text=label,
                font=self.my_font,
            ).grid(
                row=row_idx,
                column=0,
                sticky="e",
            )
            var = tk.DoubleVar(value=default)
            ent = tk.Entry(
                self.main_frame,
                font=self.my_font,
                textvariable=var,
                width=10,
                bg="lightyellow",
                # bg="ivory",
            )
            ent.grid(row=row_idx, column=1)
            self.widths[label] = var
            row_idx += 1
        # ------------------
        # 4. 要素固定チェック
        # ------------------
        row_idx += 1
        # self.fixed_check = tk.BooleanVar(value=True)
        self.fixed_check = tk.BooleanVar(value=self.fixed)
        check_button = tk.Checkbutton(
            self.main_frame,
            text="要素固定",
            variable=self.fixed_check,
            font=self.my_font,
        )
        check_button.grid(row=row_idx, column=0, padx=5, pady=5, sticky="w")
        # self.construction_check = tk.BooleanVar(value=True)
        self.construction_check = tk.BooleanVar(value=self.construction)
        check_button = tk.Checkbutton(
            self.main_frame,
            text="コンストラクション",
            variable=self.construction_check,
            font=self.my_font,
        )
        check_button.grid(row=row_idx, column=1, padx=5, pady=5, sticky="w")

        # ------------------
        # 5. 最終確定ボタン
        # ------------------
        row_idx += 1
        # ボタンを格納するボトムフレーム
        bottom_frame = tk.Frame(self.main_frame)
        bottom_frame.grid(row=row_idx, column=0, columnspan=3, pady=10)

        tk.Button(
            bottom_frame, text="作成実行", font=self.my_font, command=self.get_data
        ).pack(side=tk.LEFT, padx=10)
        tk.Button(
            bottom_frame, text="閉じる", font=self.my_font, command=self.destroy
        ).pack(side=tk.LEFT, padx=10)

    def get_data(self):
        """入力データを取り出す"""
        v: List = []
        for value in self.widths.values():
            v.append(value.get())
        self.x_width = float(v[0])
        self.y_width = float(v[1])
        self.z_width = float(v[2])
        self.fixed = self.fixed_check.get()
        self.construction = self.construction_check.get()
        self.destroy()


##--------------------------------------------------------------
##--------------------------------------------------------------
def diarog_test(master):
    """センターライン作画"""
    if master:
        master.quit()  # mainloop を終了させる
        master.destroy()
    input_defaults = {
        "X軸長さ": 50.0,
        "Y軸長さ": 50.0,
        "Z軸長さ": 10.0,
    }
    # 線種指定
    construction = True
    fixed = True

    app = DialogPanel(input_defaults, construction, fixed)
    app.mainloop()
    wx = app.x_width
    wy = app.y_width
    wz = app.z_width
    construction = app.construction
    fixed = app.fixed
    try:
        lib_2d.draw_center_line(wx, wy, wz, construction, fixed)
    except:
        disp_message("Failed:\n{}".format(traceback.format_exc()))


# ---- Action command after button click ----------


def print_cmd1():
    disp_message("lambda is not used.")


def print_cmd2(msg: str):
    disp_message(msg)


def exec(function, msg):
    function(msg)


def on_closing(root):
    """Processing when the window's 'x' button is pressed"""
    disp_message("I'll close now!")
    root.quit()  # Terminate the mainloop
    root.destroy()  # Releases window resources.


def button(root: tk.Tk):
    # Window close action
    root.protocol("WM_DELETE_WINDOW", lambda: on_closing(root))
    label1 = tk.Label(root, text="Click the button you like.", bg="light cyan")
    label1.pack()
    tk.Button(root, text="Message1", command=print_cmd1).pack(
        side=tk.LEFT, padx=10, pady=10
    )
    tk.Button(
        root,
        text="Message2",
        command=lambda m="Lambda specification!", f=print_cmd2: exec(f, m),
    ).pack(side=tk.LEFT, padx=10, pady=10)
    tk.Button(
        root,
        text="Draw center line",
        command=lambda tk=root, f=diarog_test: exec(f, tk),
    ).pack(side=tk.LEFT, padx=10, pady=10)
    root.mainloop()


def run(context: dict):  # {'IsApplicationStartup': False}
    root = tk.Tk()
    root.attributes("-topmost", True)  # Bring Window To Top
    button(root)

サンプルスクリプトのダウンロードと使い方

ダウンロードと使用方法は下記を参考にしてください
この例では、展開されたトップフォルダ「FusinAPI_kazuban」を「Cドライブ」の直下に、コピーする方法で説明していますが、任意の場所でかまいません
ただし、Fusionが立ち上がった状態では、キャッシュの影響で「library」内のスクリプトがうまく読み込めない事があります
コピー後に、Fusionを起動する方がトラブル少ないです。
そのトップフォルダ下の「Scripts」、その下の「library」「menyu01」内のスクリプトを使用します
全ての使用ライブラリも含めたZIPファイルは下記からのダウンロードできます

FusinAPI_kazubanダウンロード

C:\FusinAPI_kazuban
└─Scripts
    ├─library
        └─lib_2d.py
        └─lib_util.py
    └─menyu01
        └─menu.py

・ダウンロード後展開した「FusinAPI_kazuban」を適当なフォルダへコピー
・Fusionの「スクリプトとアドイン」から「menyu01」を選択する
・正常に登録されると、スクリプトが実行できます

第一弾、終了

とりあえず、Autodesk Fusion からtkinterオブジェクトのパネルを表示し、ボタンに割り当てられたスクリプト動作をさせる事ができました。
数値入力用ボタンでは、tkinterへの入力値をFusionAPIに渡し、作図させる事ができるようになりました
次回は、もう少し作図スクリプトとメニューを充実させていきたいと思います

Fusion360 のアセンブリ機能を使ってみた。

筆者は、Fusion360はCAM機能を使用する場合が多いので、今まで「アセンブリ」機能は使っていませんでした。ただ、実際加工には加工素材を固定するのに、治具と呼ばれる装置を利用します。治具を設計する場合、アセンブリ機能が使えると便利そうだと思い使ってみました。前回紹介した、ボルトテンプレートもイン...

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2021.08.12

今更ですが、Windows標準のSnipping Tool でも録画できるのを知ったので、使ってみました
画像も動画も簡単にキャプチャできるので、とても便利です
このアプリを使って、Fusion360ジョイントを、多くの動画を使ってジョイントに限定して説明しています

Snipping Tool でデスクトップを録画

Snipping Tool は、スクリーンショットを撮るときに使っていますが、録画ができるのは知りませんでした。
録画は別のアプリを使っていたので、気にしていなくて気が付かなかったのだと思います
標準アプリとはいえ、使い方は簡単で使いやすいですね。
スクリーンショットは、「Windowsキー」＋「Shift」＋「s」キーで起動しますが、
録画は、「Windowsキー」＋「Shift」＋「ｒ」キーで録画領域選択モードで起動します
録画したい範囲を選択して「スタート」ボタンを押すと３・２・１とカウントダウンが始まり録画が開始されます。
「ストップボタン」で録画終了です。
ちょっと注意が必要なのは、デフォルトでは自動的に保存される事ですね
何度も実行していると、不要な動画が残ってしまうので、必要なければすぐに削除したほうがいいです。

Fusion(360）のアセンブリ／ジョイント機能の説明

では、Snipping Tool で録画した動画を使って、ジョイント機能の説明ページを作ってみます
モデルは、以前説明に使ったバイスモデルを使用して、組み立てていきます

練習モデルダウンロード

本体を固定（ピン止め）する

ブラウザツリーから「本体」コンポーネントを右クリックして、「ピン」で固定します

ボールネジを「回転・ジョイント」

ボールねじを本体へ組み込みますが、接続するボールねじの面と接続される本体の面を指定します
基本的に、接続パーツ側を先に指定します。
この例では、接続する、ボールネジの先端の面と本体のザグリ面と選択します。
接続面をマウス選択する場合のコツは、面を触った時に「CTLR」を押しながら、接続基準点を設定する事です。

表示される「ジョイント」ダイアログの「モーション」「タイプ」は「回転」にします

固定側の口金を「剛性・ジョイント」

口金面のボルト穴位置と本体側のネジ位置を指定します
同様に接続面をマウス選択した際は「CTLR」を押しながら、穴位置を指示します

モーション・タイプは、「剛性」に設定

ジョイントする時に、指定したジョイント点からオフセットできる

今回、本体端面と可動駒後ろ面でジョイントし、ネジの止まり位置までオフセットします
後に可動範囲の設定を行う場合には、可動範囲でも設定できるので、ジョイント位置のオフセット操作は不要ですが、ジョイントのオフセット設定を行う場合にはオフセット距離の把握は必要です
ここでは、オフセット距離を事前に測定しておきます

可動駒を「スライダ・ジョイント」

可動駒がスライドする、可動駒と本体の面を設定します
接続点は、上記で測定した本体端面位置を指示します
こちらも同様に、接続面を選択した際、「CTLR」を押しながら、接続基準点を設定します

モーション・タイプは、「スライド」で「スライド方向」は「Y軸」に設定　基本位置は、「位置合わせ」で、前に測定しておいた距離だけ「Yオフセット」しますが、符号には注意してください

可動側の口金を「剛性・ジョイント」

可動側の口金をジョイントします
接続面と接続位置をよく確認し指定してください
接続面をマウス選択した際は「CTLR」を押しながら、穴位置を指示します

ジョイントは、設定したモーションでマウス動作できる

ジョイント直後は、設定したモーションでマウスで移動できますが制限は設定されていません

「アセンブリ」⇒「接触セットを有効化」でボディを設定すれば、そのボディとの干渉が制限になります。
今回のサンプルの場合、「可動側口金」と「固定側口金」を新規接触セットで設定すれば、可動口金が固定口金に干渉するとそれ以上移動できなくなります
逆側の外開きの場合は「ボールねじの止まり座面」までが可動域になりますが、「ボールねじ」と「可動駒」を接触セットに設定すると、ネジ部分とは常に接触しているため、まったく可動できなくなってしまいます。
このような場合、接触セットではなく、「ジョイント」の「モーション制限」で可動範囲を設定します

可動駒の可動範囲を設定するため、可動距離を測定

まずは、モーション制限の最大値・最小値を設定するため、口金間の距離を測定しておきましょう

「検査」⇒「計測」で測定しますが、必ず、符号も意識しておく事
設定時には、符号が重要になります

可動駒の可動範囲を設定

「モーション制限を編集」で可動範囲の「最小値」「最大値」を設定できます
「ブラウザツリー」⇒「関係」⇒「可動駒用に設定したスライダジョイント」右側の「↓」アイコンをクリックすると、「モーション制限を編集」ダイアログが開きます
「スライド」では「最小値」「最大値」で範囲を設定しますが「±」の符号には注意
必ず、符号を意識して小さいほうを「最小値」に設定します

上記の可動駒ジョイント設定で本体端面よりオフセットさせたの、「最大値=0.0」になります
オフセットさせていない場合には、「最大値=-5.0」「最小値=-5１.0」となります

レンチをボールネジに剛性（スライド）・ジョイント

ボールネジは回転ジョイントしていますが、レンチは剛性ジョイントにします
レンチの取り外しを考慮するなら、スライドジョイントにしてもいいと思います
また今回のモデルは、はめ込部六角形の位相を同じにしているので、お互い接触面の中心でジョイントしましたが、位相が違う場合には、頂点同士でジョイントします
ここも同様に、接続面をマウス選択した際、「CTLR」を押しながら、面中心を設定し
モーション・タイプは、「剛性」に設定します

剛性にする事で、レンチを回転すれば、ボールネジも回転するようになります

モーションリンク

ボールネジとレンチは剛性ジョイントなので、レンチを回転すれば、可動駒がスライドするように設定します
逆に、可動駒を可動させれば、レンチが回転するようにもなります
まずリンクするジョイントを、ブラウザツリーの「関係」「ジョイント」で確認しておきます
ジョイントが多くなり、識別しにくい場合には、ジョイン名をわかりやすい名前に変更しておくと設定は楽になります
今回は、ボールねじの「回転」と可動駒の「スライダ」ジョイントをリンクさせます
「アセンブリ」「モーションリンク」でリンクさせたいジョイントを選択します
「モーションリンク」ダイアログで各ジョイントの関係を設定します

今回は「回転」と「スライダ」なので、回転角度とその回転角度でのスライド距離を設定します
ネジの場合では、一回転(360°)でネジピッチ分の移動距離となるので、ネジピッチ2mmとして設定してみました

まとめ

「Snipping Tool」で動画録画ができるのは、私は知りませんでした。
スクリーンショットは使っていましたが、今回たまたま気が付きました
Windows標準のアプリなので、気軽に使えるのもいいですね
自動保存やトリム機能もいいと思います
今回は、「Snipping Tool」で、Fusionのジョイントの説明ページを作ってみました
画像と動画のキャプチャが一つのアプリで簡単に切り替えられるのもいいですね
マニュアルなどの作成にも、重宝しそうです

自動では大きいフィレットはエラーになる

まずこのポケット輪郭に、普通にフィレットを作成してみましょう

R3までは、問題ないですが、それ以上になるとエラーになってしまいます
輪郭の法線方向の幅が方側方向から指定R未満の距離になる箇所ではフィレットは作成できません
今回は、最小片側幅3mmの輪郭に片側10mm幅のフィレットを考えてみます
今回やってみた方法は、基本的には法線方向で綺麗なフィレットは作成できませんが、作成できる箇所は自動で作成し、それ以外は自由曲面でごまかして描きました。

自動作成くれないフィレットRや複合形状はスイープを使用

例えば、下図のようなポケット形状の上面にフィレットを作成する場合を考えてみます

このポケットモデルの上面に平面幅10mm、深さ5mmの断面形状でフレットを作成してみたいと思います
フィレット幅が10mmなので、ポケット輪郭に対して、10mm以上の完全オフセット輪郭が描ければ、スイープコマンドで、簡単に作成できると思います。
しかし、ポケット輪郭を10mmオフセットさせてみた下図では、３か所の矢印部分では、要素が抜けてしまっていて、正常にオフセットされていません

要素抜けなくオフセットされている箇所では問題ないとして、要素抜け部分にR10に編集します
まずは自動的にオフセットさせた輪郭の、オフセット拘束を解除し、要素が抜けた矢印部分にR10mm以上のフィレットを追加します。
R10フレットが作成できる場合には、平行拘束は自動的に解除されます。

凹部分が、フィレット幅以上のRになれば、その輪郭をパスにして、スイープコマンドで断面プロファイルと輪郭パスで簡単にボディを作成できます

フィレット幅よりも小さい内Rは、フォレット幅よりも大きくしたRに編集すれば、スイープできます

基本ポケットボディから引き算

基本のポケットボディから、断面のプロファイルを修正した輪郭でスイープしたボディで引き算すれば、輪郭編集した以外の箇所はフィレットモデルが作成されますが

上図でR10を追加した部分は、引き算できなくて残ってしまっています
この部分は、邪魔なので取り除きます。
この部分は、R10追加した輪郭を、逆にオフセットした輪郭（赤線）を深さ（5mm）だけ押し下げたボディで引き算する事で取り除けます

これで、シンプルな部分には、正常なフィレットが作成できました

サーフェスモードで、穴埋めする

ここで、Fusionを「サーフェス」モードにして、不要面を削除します
面選択で「Deleteキー」で削除できます。
「Shift」を押しながら選択すると、複数面選択できます。

不要面の削除できたら、「サーフェイス」⇒「パッチ」で境界エッジをマウスカーソルで選択する事で境界が全周が選択されれば、自動的に曲面を作成してくれます

ただし、作成した曲面部分は面属性になっています

ステッチでボディ化して完成

この状態では、まだ完全にボディにはなっていないので、「サーフェス」⇒「ステッチ」コマンドでフェイスの隙間を埋めてボディにしてくれます

フィレットコマンドや、スイープだけでは描けない幅広いフィレットも、ソリッド化できました。
ただ、輪郭形状の法線方向の幅よりも大きいフィレットを作成しようとしているので、どこかに無理がでてしまいます。
今回は、サーフェスのパッチコマンドのデフォルト機能で描けない面を埋めてもらいましたが、この曲面が気に入らない場合に、さらにサーフェス機能を駆使して作成する事になりますがとりあえずボディ化できました

サンプルダウンロード

パッチで作成した曲面の変形

パッチで作成した曲面形状が気に入らない場合は、サーフェスモードで試行錯誤する事になると思います。
ただ、パッチ作成時に、ガイドカーブを指定する事で、ある程度簡単にカーブに添わせた形状に変形する事は可能です
一例としては変更した曲面の断面を取り出し、断面のスケッチにガイドカーブを描きます

編集したい曲面を一度削除し、再度「パッチ」コマンドを指定します
パッチの境界線を設定し、「内部レールまたは点」で、作成したガイドカーブを指定します

ところが昨年、AI（生成AI）が大きく注目されるようになり、「これを使ってみるか？」と再び興味がわきました。
試しにFusion向けのコードをAIに聞いてみると、実際に動作するスクリプトを提案してくれて、少しやる気が復活…
しかしそれも一時的で、またもや放置状態に。

話題の『生成Ai』に、Fusion360のPythonスクリプトをきいてみた

最近『生成Ai』を触り始めました。今までの、検索に比べても、非常に便利です。 できる事の幅が広すぎて、ついていけませんが、プログラムコードも出力してくれるようです。 いままで手を付けていなかった、Fusion360のPythonスクリプトを質問してみました。

www.kazuban.com

2024.01.27

そして今回！
AIもさらに進化してきた今こそ、もう一度挑戦してみようと思い立ちました。
本記事では、Fusion360 Python API に再び取り組み始めた記録と、コーディングへのAIの活用事例をレポートしています。
例題として、Fusion APIの基本ライブラリを作成しましたので、利用できそうであれば、利用していただければ幸いです。

なお、より高度なスクリプトや実践的な例に興味がある方は、「Kantoku」さんのサイトに素晴らしい資料が公開されていますので、ぜひチェックしてみてください。

今回の目標：スケッチ関連の基本ライブラリを作る

Python言語は、ほとんど初心者ですが、ネット情報やAiを参考にコードをコピペするだけでは、なかなか覚えられないと思っています。
そこで、基本的なコードをライブラリ化する事で、少しは理解も深まるかと思い、まずはスケッチ周りの基本コードをライブラリ化してみようと思います

Aiの実力を試してみる

さっそく、何種類かのLLMに質問してみました。

fusionのpython API で直線を引くコード

ローカルLLM

ローカルの場合、私の環境では、レスポンス的に30bぐらいが実用できる限界です。
そこで、「gemma-3-27b」「qwen3-32b」で試してみます

「fusionのpython API で直線を引くコードをだして」

最初に、「import adsk.core, adsk.fusion, traceback」などFusion特有のパッケージをインポートしするコードを出してくれるので、なかなかいいな！と思っていましたが、実際にFusionで実行してみても正常動作しませんでした。
特に、CAD画面上にメッセージを出力する場合、「ui.messageBox」を利用しますが、一般的なpythonの「print」文を使ったりしています。
また、私の環境で30bクラスのLLMでは、回答に５分以上かかりました。
文章をまとめたり、翻訳したりの場合では、8bクラスでもいい回答をもらえますが、Fusion API のPython場合はちょっとマイナーなのかもしれません
参考にはなると思いますが、私の環境ではちょっとレスポンスが悪いです。

オンラインLLM

次に、オンラインの「chatGPT」と「gemini」で試してみました。
「chatGPT」も「gemini」も、正常に動作しました。
ただし、ログインしないと、会話履歴や共有できないので、ログインしたほうがいいと思います。
制限がある場合がありますが、そこそこ無料利用できます。
やはり、さすがです。回答レスポンスも早いです。
今回の質問では、一年前に、出してくれたコードとほとんど同じコードをだしてくれました。
一年前は、「bard(gemini)」のコードは、正常動作しないコードでしたが、現在の「gemini」は問題ないコードを出してくれます。
個人的は、ローカルLLMを使いたい気持ちがあるのですが、開発作業では、やはりレスポンスは重要なので、今後の学習はオンラインLLMを利用しようと思います。
まずは「Gemini 2.5Flash」を利用してみて、いい回答が出なかった場合には、「chatGPT」や「Gemini 2.5Pro」を使おうと思います

コンポネントやスケッチのアクティブな状態を把握

上記の直線を描くサンプルコードでは、ルートコンポネントに新しいスケッチを作成し、そのスケッチに直線を引いています。
もう少し、実践的な動作にしたいです。

• スケッチモードであれば、そのスケッチに・・
• スケッチモードでない場合、ルートにこだわらず、アクティブなコンポネントに新しいスケッチを作成しそのスケッチに・・

これを実現させるには、まず現状のアクティヴな状態を把握する必要があります
アクティブなコンポーネントを見つける関数はすぐ見つかりましたが、スケッチのモード判定方法はなかなか見つからずAiのお陰でどうにかなりそうです。
こういった汎用的だけど苦労した処理を、ライブラリ化しておくと、後々便利だと思います

現状がスケッチモードかどうかの判定

何度かgemini に聞いてみたところ、「activeEditObject」「activeEnvironment」を使用する方法があるとの回答をもらいました。
ただし、Ai としては、「activeEditObject」を推奨するとの事でした

import adsk.core
import adsk.fusion

def is_sketch_mode_active():
    """
    現在スケッチモード（いずれかのスケッチが編集中）かどうかを判定します。

    Returns:
        bool: スケッチモードであれば True、そうでなければ False。
        adsk.fusion.Sketch: アクティブなスケッチオブジェクト（スケッチモードの場合）。
    """
    try:
        app = adsk.core.Application.get()
        
        # 現在編集中のオブジェクトを取得
        active_object = app.activeEditObject

        # 編集中のオブジェクトがスケッチ（Sketch）であるかを確認
        if active_object and isinstance(active_object, adsk.fusion.Sketch):
            return True, active_object
        else:
            return False, None

    except:
        return False, None

# --- 実行例 ---
def run(context):
    ui = None
    try:
        app = adsk.core.Application.get()
        ui = app.userInterface

        is_active, active_sketch = is_sketch_mode_active()

        if is_active:
            ui.messageBox(f'はい、現在スケッチモードです。\nアクティブなスケッチ: {active_sketch.name}')
        else:
            ui.messageBox('いいえ、現在スケッチモードではありません。')

    except:
        if ui:
            ui.messageBox('エラーが発生しました。')

判定で、「isinstance()」関数を使っています。
これは、自力では、なかなか探せなかったと思います。恐るべし、Aiです。

python特有な構文

Aiが出してくれた、サンプルコードを見ると、C言語とは違う書き方が結構出てきます
例えば

return True , active_object

のように、複数変数を返す事ができて、取り出しは、下記のように「,」で区切って利用できるのですね

is_active , active_sketch = is_sketch_mode_active()

C++言語では、最近ではstd::tupleが利用できるみたいですが、それを知らない私は、classを使ったりしていますが、こちらのほうが、面倒ないですね。
「if文」も「三項演算子」と呼ばれている構文が結構使われていました。

design = get_design()
return design.activeComponent if design else None

C言語にも「三項演算子」はありますが、if文のほうが、分かりやすいかも・・
配列系も、多種類があるようで、Aiが出してくれたサンプルでも結構多用しています

plane = plane.lower()
planes_map = {
    "xy": component.xYConstructionPlane,
    "xz": component.xZConstructionPlane,
    "yz": component.yZConstructionPlane
}   
base_plane = planes_map.get(plane)

この「.get(plane)」はなんだ？
と思いましたが、これもAiに聞くと、すぐに説明してくれました。
planes_map[plane]でもアクセスできるようですが、get()を使うとplaneが存在しない場合安全にデフォルト値（Noneまたは指定した値）を返してくれるようです。
本当にすぐに教えてくれるので、私のような独学の場合、参考書などをめくるよりも、言語の理解は数段速くなるでしょうね～

Fusion スクリプトをライブラリ化する

Fusion では、「ユーティリティ」⇒「アドイン」⇒「スクリプトとアドイン」⇒「+」で新規にスクリプトを作成できます

このダイアログの「フォルダの場所」に「名前」に入力のフォルダを作成し、その中に「名前.py」で実行スクリプトが作成されます。
「フォルダの場所」はデフォルトでは、かなり深いので、私は「D:\Fusion360\Scripts」のようにシンプルな場所に変更しています。
また、この場所は、「基本設定」⇒「一般」⇒「API」でデフォルトを変更できます
ただし、ここでの設定箇所に「Scripts」は自動作成されるので、「D:\Fusion360」になります

Fusionスクリプトは、Fusionオブジェクトモデルを介して、利用したいオブジェクトのコマンドを記述します。
したがって、スクリプトを作成するには、各オブジェクトの情報が必要となり、かなり複雑です。

今回は、Pythonの学習も兼ねて、Fusionのスケッチ関連オブジェクトをカプセル化したライブラリを作成したいと思います。

ライブラリの登録場所とpythonでの実装方法

ライブラリフォルダは、Fusionが自動作成する、「Scripts」内の自作スクリプトと同じレベルに登録したいと思います

D:\Fusion360\Scripts
├── 新規スクリプト
├── CenterLine # 自作スクリプト
│ └── CenterLine.py # X,Y,Zの軸のセンターラインを作成する
│
├── library # 作成ライブラリ登録フォルダ
│ ├── _init_.py # 空ファイル（必要らしい）
│ ├── lib_util.py # Component & Sketch 関連関数
│ └── lib_2d.py # 点や直線を作成（今後、円、円弧なども追加予定）

私の環境では、このようなイメージです。
「library」フォルダ内に「lib_util.py」「lib_2d.py」スクリプトを作成
「lib_util.py」は、Component や sketch を提供する基本関数を記述します
「lib_2d.py」は、点や直線を扱う関数を作成しますが、「lib_util.py」の関数も利用します
今回はこの二つのライブラリを利用して、 X,Y,Zの軸のセンターラインを作成する「CenterLine /CenterLine.py」スクリプトを作成します

実行スクリプトと同じレベルのスクリプトをインポートするには？

インポートするコードもわからないので、さっそくAiに聞いてみました
上記の構造をAiに渡して、実行スクリプト「CenterLine.py」から「lib_util.py」の関数を利用するコードを聞いてみました
この場合、正確なディレクトリ構造を取得する事が必要だと言うことで下記コードを教えてもらいました。

current_dir = os.path.dirname(os.path.abspath(__file__))
script_dir = os.path.dirname(current_dir)

この構成はよくライブラリや設定ファイルを相対パスで読み込むときの定番のコードのようです
もう少し、詳しく説明してもらいました。

_file_：現在実行中のPythonスクリプトのファイルパス
os.path.abspath(__file__)：絶対パスに変換
os.path.dirname(…)：そのファイルが属するディレクトリを取得

D:/Fusion360/Scripts/
├── library/
│ └── __init__.py # モジュールの初期化用
│ └── lib_util.py
│ └── lib_2d.py
├── CenterLine/
│ └── CenterLine.py ← 実行スクリプト

__file__ → “./CenterLine/CenterLine.py”
abspath(__file__) → “D:/Fusion360/Scripts/library/CenterLine/CenterLine.py”
current_dir → “D:/Fusion360/Scripts/library/CenterLine”
script_dir → “D:/Fusion360/Scripts/library”

このコードで、ライブラリのディレクトリを取り出し、
「sys.path.append(script_dir)」でpythonが内部でモジュール検索時に、指定ディレクトリを追加するの意味のようです
この設定後に、「from library import lib_util」コードで「library」ディレクトリ内の「lib_util.py」内の関数を使用できるようになります
具体的には、下記になります

import os, sys

current_dir = os.path.dirname(os.path.abspath(__file__))
script_dir = os.path.dirname(current_dir)
sys.path.append(script_dir)
from library import lib_util

これで、新規作成したスクリプトに、このコードを追加すると、「lib_util」内の関数が使えます
さらに「lib_2d.py」ライブラリも、「lib_util.py」の関数も利用しますが、こちらは、「lib_util.py」と同じディレクトリ内なので、「script_dir = os.path.dirname(current_dir)」のコードは不要になりますね

import os, sys
current_dir = os.path.dirname(os.path.abspath(__file__))
# script_dir = os.path.dirname(current_dir)
sys.path.append(current_dir)
import lib_util

実際には結構時間がかかったのですが、これで、やっとライブラリが使えるようになりました。
本当、Ai様様です。
Aiの進歩で、コーディングの勉強は不要だとの意見もありますが、やっぱりコードの意味の理解は必要だと思います。
たぶん、Aiもそう思っているのでしょう！詳しいコメントを日本語で追記してくれます。
「あなたの言葉でコメントつけるから、覚えてね！」と言ってる気がします。
Ai利用でプログラミングの学習速度は、以前よりも圧倒的に速くなると思います

ライブラリ利用方法

./Scripts/
├── 新規スクリプト/ # <——– Fusion ダイアログで作成
│ └── 新規スクリプト.py
├── library/ #<——— Scripts/ 直下に作成
│ └── __init__.py # <—– 空ファイル追加作成、モジュールの初期化用
│ └── lib_util.py # <——- ライブラリファイル
│ └── lib_2d.py # <——- ライブラリファイル
└── CenterLine/ # <——- 自作スクリプト用
│ └── CenterLine.py # <——- 自作スクリプトファイル
└───────

イメージ的には、このようになります。
Fusionで「スクリプトまたはアドイン作成」を実行すると、設定ダイアログが表示され、設定した「フォルダの場所」へ設定した名前のフォルダが自動作成され、さらにその中に、設定した名前.py の実行ファイルが作成されます。

今回紹介のライブラリは、Fusionで設定した「フォルダの場所」の直下に「library」の名前でフォルダを作成し、さらに「library」の直下に、「__init__.py」「lib_util.py」「lib_2d.py」を作成します
「__init__.py」は、空ファイルですが、Aiが言うには、ライブラリを利用する際必要みたいです。
「lib_util.py」「lib_2d.py」も一旦空ファイルを作っておいて、下記コードをコピペして保存します

ライブラリを利用して、X,Y,Zの座標軸にセンターラインを描く

まずは、Fusion 「スクリプトとアドイン」で、新規スクリプトを作成します
ここでは「CenterLine」という名前にしました。
これで、「./Scripts」ディレクトリ内に、「CenterLine/CenterLine.py」が作成されています。
CenterLine.pyファイルの内容を、下記コードで上書きして保存します

CenterLine.py

"""This file acts as the main module for this script."""

import traceback
import adsk.core
import adsk.fusion
# import adsk.cam

import os, sys, importlib
#library import
current_dir = os.path.dirname(os.path.abspath(__file__))
script_dir = os.path.dirname(current_dir)
sys.path.append(script_dir)
from library import lib_util,lib_2d

def run(context):
    try:
        lib_2d.draw_center_line(100,100,100)
 
    except:
        lib_util.disp_message('Failed:\n{}'.format(traceback.format_exc()))

下記が、ライブラリ用スクリプトファイルです

lib_util.py

import adsk.core, adsk.fusion, adsk.cam, traceback
from typing import Tuple, Optional

#このライブラリは
#Fusionが作成するスクリプトと同じディレクトリに置かれる事を想定している
#使用する場合には、下記コードにより読み込みパスを追加する
"""
import os, sys, importlib
current_dir = os.path.dirname(os.path.abspath(__file__))
script_dir = os.path.dirname(current_dir)
sys.path.append(script_dir)
from library import lib_util
"""
# ---------------------
## Get Fusion object
# ---------------------
def get_app():
    return adsk.core.Application.get()
def get_design():
    app = get_app() 
    return adsk.fusion.Design.cast(app.activeProduct)
def get_ui():
    app = get_app() 
    return app.userInterface

# ---------------------
## メッセージ表示
# ---------------------
def disp_message(msg: str):
    """ユーザーにメッセージボックスを表示"""
    ui = get_ui()
    if ui:
        ui.messageBox(msg)

# ---------------------
## Component & Sketch Functions
# ---------------------
# /////////////////////////////////////////////////////////////
def get_root_component() -> Optional[adsk.fusion.Component]:
    """ルートコンポーネントを返す"""
    design = get_design()
    return design.rootComponent if design else None

# /////////////////////////////////////////////////////////////
def get_active_component() -> Optional[adsk.fusion.Component]:
    """現在アクティブなコンポーネントを返す"""
    design = get_design()
    return design.activeComponent if design else None

# /////////////////////////////////////////////////////////////
def create_new_component(name: str = 'New_Component') -> Optional[adsk.fusion.Component]:
    """新しいコンポーネントを作成し、アクティブなコンポーネントの配下に追加"""
    component = get_active_component()
    if not component:
        component = get_root_component()
    
    if not component:
        disp_message('コンポーネントが見つかりません。デザインがアクティブか確認してください。')
        return None
    
    try:
        occurrences = component.occurrences
        new_occurrence = occurrences.addNewComponent(adsk.core.Matrix3D.create())
        new_component = new_occurrence.component
        new_component.name = name
        return new_component
    except Exception:
        disp_message(f'新しいコンポーネントの作成に失敗しました:\n{traceback.format_exc()}')
        return None

# /////////////////////////////////////////////////////////////
def get_parent_sketch(obj: any) -> Optional[adsk.fusion.Sketch]:
    """指定されたオブジェクトの親スケッチを取得"""
    return obj.parentSketch if hasattr(obj, 'parentSketch') else None

# /////////////////////////////////////////////////////////////
def create_new_sketch(name: str = 'New_Sketch', plane: str = 'xy') -> Optional[adsk.fusion.Sketch]:
    """指定された平面に新しいスケッチを作成"""
    component = get_active_component()
    if not component:
        component = get_root_component()
    
    if not component:
        disp_message('スケッチを作成するコンポーネントが見つかりません。')
        return None
    
    plane = plane.lower()
    planes_map = {
        "xy": component.xYConstructionPlane,
        "xz": component.xZConstructionPlane,
        "yz": component.yZConstructionPlane
    }
    
    base_plane = planes_map.get(plane)
    if not base_plane:
        disp_message(f"サポートされていない平面: '{plane}' 'xy', 'xz', 'yz' のいずれかを選択してください。")
        return None
        
    try:
        sketches = component.sketches
        sketch = sketches.add(base_plane)
        sketch.name = name
        return sketch
    except Exception:
        disp_message(f'新しいスケッチの作成に失敗しました:\n{traceback.format_exc()}')
        return None

# /////////////////////////////////////////////////////////////
def is_sketch_mode_active() -> Tuple[bool, Optional[adsk.fusion.Sketch]]:
    """現在スケッチモードがアクティブであるかを確認し、スケッチオブジェクトを返す"""
    app = get_app()
    active_object = app.activeEditObject
    # is_instance() を使うことで、より安全に型チェックを行う
    if isinstance(active_object, adsk.fusion.Sketch):
        return True, active_object
    else:
        return False, None

# /////////////////////////////////////////////////////////////
def get_sketch() -> Optional[adsk.fusion.Sketch]:
    """アクティブなスケッチを返す、アクティブでない場合は新しいスケッチを作成"""
    is_active, sketch = is_sketch_mode_active()
    if not is_active:
        sketch = create_new_sketch()
    return sketch

lib_2d.py

import adsk.core, adsk.fusion, adsk.cam, traceback
from typing import Tuple, Optional

# 利用するlib_utilは、このライブラリと同じディレクトリ
import os, sys, importlib
current_dir = os.path.dirname(os.path.abspath(__file__))
sys.path.append(current_dir)
import lib_util

# ---------------------
## カスタム、点基本クラス
# ---------------------
# /////////////////////////////////////////////////////////////
class kPoint:
    """3D空間の点を表す基本クラス"""
    def __init__(self, x: float, y: float, z: float = 0.0):
        self.x = x
        self.y = y
        self.z = z

# ---------------------
## カスタム、スケッチ点クラス
# ---------------------
# /////////////////////////////////////////////////////////////
class kSketchPoint(kPoint):
    """Fusion 360 のスケッチ点として使用される座標を、単位とスケッチ平面に応じて変換するクラス"""
    def __init__(self, x: float = 0.0, y: float = 0.0, z: float = 0.0, sketch: Optional[adsk.fusion.Sketch] = None, unit: str = "mm"):
        unit = unit.lower()
        # 単位変換係数を辞書で管理
        scale_factors = {"mm": 0.1, "cm": 1.0, "m": 10.0}
        scale = scale_factors.get(unit, 1.0) # 存在しない単位は1.0 (cm) を使用

        if not sketch:
            sketch = lib_util.get_sketch() # スケッチが指定されていなければ、アクティブなスケッチを取得

        # スケッチ平面に応じて座標系を調整 (XZ平面はY軸が下向き)
        # 参照平面が'XZ'の場合は、y座標を反転させる
        # これはFusion 360の座標系の癖に対応
        direction_y = -1.0 if sketch and sketch.referencePlane.name == "XZ" else 1.0
        
        # 単位と座標系による方向を調整
        converted_x = x * scale
        converted_y = y * scale * direction_y
        converted_z = z * scale
        
        super().__init__(converted_x, converted_y, converted_z)
        self.sketch = sketch
        self.unit = unit
        
# ---------------------
## Sketch Geometry Creation Functions
# ---------------------
# /////////////////////////////////////////////////////////////
def is_equal_sketch_points(sp1: adsk.fusion.SketchPoint, sp2: adsk.fusion.SketchPoint, tolerance: float = 0.0001) -> bool:
    """2つのスケッチ点が指定された許容差内で同じ位置にあるかどうかを判断"""
    # ジオメトリオブジェクトの距離を比較
    distance = sp1.geometry.distanceTo(sp2.geometry)
    return distance < tolerance

# /////////////////////////////////////////////////////////////
def create_sketch_point(x: float = 0, y: float = 0, z: float = 0, sketch: Optional[adsk.fusion.Sketch] = None) -> Optional[adsk.fusion.SketchPoint]:
    """指定された座標にスケッチ点を作成"""
    if not sketch:
        sketch = lib_util.get_sketch()
    
    if not sketch:
        lib_util.disp_message('スケッチがアクティブでないか、新しいスケッチの作成に失敗しました。')
        return None
        
    try:
        # kSketchPoint を使用して単位と平面を考慮した座標を取得
        converted_point = kSketchPoint(x, y, z, sketch)
        # adsk.core.Point3D オブジェクトを作成
        point3d = adsk.core.Point3D.create(converted_point.x, converted_point.y, converted_point.z)
        # スケッチに点を追加
        sketchPoint = sketch.sketchPoints.add(point3d)
        return sketchPoint
    except Exception:
        lib_util.disp_message(f'スケッチ点の作成に失敗しました:\n{traceback.format_exc()}')
        return None

# /////////////////////////////////////////////////////////////
def create_line_from_sketchpoints(sp1: adsk.fusion.SketchPoint, sp2: adsk.fusion.SketchPoint, construction: bool = False, fixed: bool = False) -> Optional[adsk.fusion.SketchLine]:
    """2つの既存のスケッチ点から直線を作成"""
    # 同じスケッチに属しているかチェック
    if lib_util.get_parent_sketch(sp1) != lib_util.get_parent_sketch(sp2):
        lib_util.disp_message('2つの点は異なるスケッチに属しています。')
        return None
        
    # 2つの点が同じ位置にあるかチェック
    if is_equal_sketch_points(sp1, sp2):
        lib_util.disp_message('2つの点が同じ位置にあります。直線を作成できません。')
        return None
        
    sketch = lib_util.get_parent_sketch(sp1)
    if not sketch:
        lib_util.disp_message('親スケッチが見つかりません。')
        return None
        
    try:
        line = sketch.sketchCurves.sketchLines.addByTwoPoints(sp1, sp2)
        line.isConstruction = construction
        line.isFixed = fixed
        return line
    except Exception:
        lib_util.disp_message(f'直線（スケッチ点から）の作成に失敗しました:\n{traceback.format_exc()}')
        return None

# /////////////////////////////////////////////////////////////
def create_line_from_coordinate(x1: float, y1: float, z1: float, x2: float, y2: float, z2: float, sketch: Optional[adsk.fusion.Sketch] = None, construction: bool = False, fixed: bool = False) -> Optional[adsk.fusion.SketchLine]:
    """座標から直接、スケッチ直線を作成"""
    if not sketch:
        sketch = lib_util.get_sketch()

    if not sketch:
        return None

    # ヘルパー関数を利用して点を先に作成
    p1 = create_sketch_point(x1, y1, z1, sketch)
    p2 = create_sketch_point(x2, y2, z2, sketch)
    
    if p1 and p2:
        return create_line_from_sketchpoints(p1, p2, construction, fixed)
    else:
        lib_util.disp_message('直線を作成するための点の作成に失敗しました。')
        return None

# /////////////////////////////////////////////////////////////
def create_line_from_points(p1: kPoint, p2: kPoint, sketch: Optional[adsk.fusion.Sketch] = None, construction: bool = False, fixed: bool = False) -> Optional[adsk.fusion.SketchLine]:
    """カスタム `kPoint` オブジェクトからスケッチ直線を作成"""
    if not sketch:
        sketch = lib_util.get_sketch()
    
    if not sketch:
        return None
        
    return create_line_from_coordinate(p1.x, p1.y, p1.z, p2.x, p2.y, p2.z, sketch, construction, fixed)

# /////////////////////////////////////////////////////////////
def draw_center_line(widthX=100,widthY=100,widthZ=100):
    """センターライン作成"""
    widthX = 100 if widthX == 0 else widthX
    widthY = 100 if widthY == 0 else widthY
    widthZ = 100 if widthZ == 0 else widthZ
    wx=widthX/2
    wy=widthY/2
    wz=widthZ/2
    sketch = lib_util.get_sketch()
    xp1 = kPoint(-wx,0)
    xp2 = kPoint(wx,0)
    yp1 = kPoint(0,-wy)
    yp2 = kPoint(0,wy)
    zp1 = kPoint(0,0,-wz)
    zp2 = kPoint(0,0,wz)
    create_line_from_points(xp1,xp2,sketch,True,True) #X Axis
    create_line_from_points(yp1,yp2,sketch,True,True) #Y Axis
    create_line_from_points(zp1,zp2,sketch,True,True) #Z Axis

注意点

実は、まだ解決できていない注意点があります
通常のライブラリ使用では問題ないと思いますが、Fusionでライブラリを利用したスクリプトを実行後、ライブラリ内スクリプトを編集しても、編集内容が反映されません。
Aiに聞いてみると、Fusionの仕様でキャッシュが優先されているとの事です
キャッシュクリアのコードも教えてもらいましたが、現状では反映されません。
ライブラリの編集を反映させるには、Fusionを再起動させるとキャッシュがクリアされ反映されます
ライブラリを試行錯誤している場合でも、ちょっと面倒です。
いい方法は、ないのかなぁ～？？

まとめ

pythonはド素人なので、勉強もかねて、Ai にコーディングを教えてもらいながら、FusionのComponentやsketch、直線作成などの関数をライブラリ化してみました。
Fusionオブジェクトモデルは、広範囲で奥が深いので、探すのも大変です。
よく使いそうな関数を、まとめたので、少しは取り組みやすくなるのではないか？と思っています。
今後も進化させようと思っていますが、Aiがなかったら、ここまで完成できなかったと思います。
ここで紹介しているコードも、一旦自分なりに作成したスクリプトを、Aiに張り付けて、添削してもらったコードを再編集したものです。
関数名やコメントの書き方なども、pythonの慣習を教えてもらい参考にしています

パソコン工房・STYLE-15FXA51-R7-RM3X

新しいPCは、「パソコン工房」製の「STYLE-15FXA51-R7-RM3X」です
スペックは、標準からメモリ「32GB」に増強したので、
\170,800（税込）と、ちょっとだけ予算オーバーです。

• AMD Ryzen 7 8845HS プロセッサー (3.8-5.1GHz/8コア/16スレッド/16MBキャッシュ)
• NVIDIA GeForce RTX 4050 6GB GDDR6
• 【メインメモリ】32GB(16GB×2) [DDR5-4800 SO-DIMM / デュアルチャンネル]
• 【1stストレージ[OSインストール]】500GB SSD / NVMe M.2

電源投入、初期設定

一発目！緊張の電源投入で・・・あれ～入らない・・・
電源はちょっと強めにカチッ押す仕様のようです。
投入直後は、若干ファンの音がしますが、そのうちほとんどしません、すごく静かです。
旧のほうは、裏を開けて掃除もしてみましたが、年期のせいもあるのか、結構うるさいです。

最初は、Windows11の初期設定画面になります。
１年ほど前、カミサンのPCの初期設定では、結構面倒だった記憶がありますが、かなり簡単になってました。
基本的に画面の指示通りにやれば、終了です。
ただ、１年前は、「Windows11 Home」では、ネットワーク接続とマイクロソフトアカウントが必須だったので、今回も通常のやり方で設定しました。
以前は、「Pro」ならネットもマイクロソフトアカウントも必須でなかったと記憶していましたが
ネットの情報では、Windows 11 22H2から、「Pro」でも必須になったようです。
回避方法も公開されていました。
同様に、「Home」でも回避できるようですが、今回は確認しておりません。

プロダクト認証

デスクトップの背景が白っぽく、じじぃにはマウスカーソルが見えにくいので、背景を変更しようとしました。
背景は、「個人設定」⇒「背景」で変更できるはずですが、できません？？
プロダクトライセンスが無効になっているとのメッセージが確認されました。
今まで経験なかったし、カミサンPCのWindows11の立ち上げ時にもこんな事なかったので、ちょっと戸惑ってしまいましたが、「パソコン工房」のサイトによると、

BTOパソコンのOSが Windows DSP版の場合、もしくはOffice ライセンスカード版をご購入された場合、PCのセットアップ後にプロダクトキーによる認証が必要となります。

とありました。
指示通り、本体裏面のシールをコインで剥がしたところ、プロダクトキーが見えるようになり、このキーで認証したところ、ライセンス認証されました。
再インストール用のDVDも同梱されていたので、OEM版とはちょっと違うみたいですが
ライセンスキーはマザーボードと紐づけされているようです

Windows Update

とりあえずこの状態でWindowsUpdateしておこうと思います
「スタート」⇒「設定」⇒「Windows Update」⇒「更新プログラムチェック」で行いますが、初期状態では、かなり沢山の更新がありますし、何度か「再起動」もさせられます。
何度か更新と確認作業をした後、「Windows11 version 24h2」の手動更新も出てきたので、こちらも実行しましたが、「25%」で止まってしまってなかなか先に進みません。
やんなきゃよかった！と、ちょっと焦りましたが、結構長い時間放置してると、どうにか進みました。
その後、もう一度更新が入り、「最新状態」まで行けました。

回復ドライブ作成

あまり設定が進んでいない、この初期状態で回復ドライブを作成しておこうと思います

「スタートボタン」⇒「検索で回復」⇒「回復ドライブの作成」⇒「開く」⇒「デバイスの変更」⇒「許可」⇒「はい」⇒「回復ドライブにバックアップにチェック」⇒「次へ」⇒「しばらくして、必要ドライブ容量がでる」

私の場合、「１６GB」でした

「容量以上でデータが全て削除されてもいい、USBメモリを指す」⇒「次へ」⇒「データ削除されるの確認」

「作成」を押す前にインターネット接続を解除（機内モード）と画面とスリープ時間を「なし」に設定しておいたほうがいいようです。
「作成」で始まりますが、ここでも結構（１．５時間弱）かかりましたから、他からの思わぬアクセス等で誤動作にならない為の対策だと思います。

作業環境設定

さすがに、BTOパソコン
ほとんどプレインストールはインストールされていないのは、いいですね～

よく使うアプリインストール

必要なアプリケーションは個人なので、それほど多くないですが、必要なアプリを覚書としておきます
この機会にダウンロードしたインストール用ファイルや注意書き資料なども含めて、フォルダにまとめておく事にしました。

• 秀丸
• Autodesk Fusion（Fusion360）
• C++Builder CE　→　Windows SDK のインストール
• RootPro Free
• Libre Office
• Canon プリンタユーティリティ
• Google Chrome
• Flash Print 5
• LINE
• Visual studio Code
• Rlogin
• GoogleDrive
• その他

ストレージ拡張

以前のPCについていた、2.5インチの、SSD：500GBとHDD：１TBの媒体が余っていたので、USB接続用のケースを使って接続しました。
これで、全体で２TBになるので、ほとんど困らないと思います

旧PCのデータ転送

旧PCで作成したデータを転送しておきます。
旧PC側で、必要データを保存してあるドライブを共有処理すれば、自宅内のネットワーク環境であれば簡単にコピーできます。

これで、だいたい、新PCでの作業環境は出来上がってきました。

新・旧　PCの性能比較

立ち上げやWeb閲覧やエクスプローラーでのデータ管理など、通常の作業では、キビキビ動作が体感できます。かなり性能アップを感じます。
ただ、まだ購入してから間もないないので、無駄なソフトもインストールされていないので、Windows環境の影響も大きいかもしれません。
もう少し具体的に、比較レビューっぽい記事にしたいですが、ネットで公開されているような、ベンチマークは筆者にはできないので、新旧で同じソフトを動作させ比較してみようと思います。
以前レスポンスが悪かった処理をやってみました。

Fusion360でのメッシュ修復

以前こちらで、メッシュを変形する方法を記事にしましたが

Fusion360（無料版）でメッシュデータを自由に変形

Fusion360は最近の更新でメッシュ操作を強化ています。メッシュをマウスで感覚的に操れる機能も追加されていますが、残念ながら有料オプションです。 手間はかかりますが、無料版でもメッシュを変形する方法を説明します。

www.kazuban.com

2023.05.27

Tスプラインから変換したボディを修復する時に、「ジオメトリラベル」にチェックをいれると、１時間たっても処理が完了できませんでした。
今回、新PCではどうなのか？やってみます。

旧PCで実行

旧PCのスペックは下記です

• ノートPC
• Windows10
• Core i-7700HQ 2.80GHz
• GeForce GTX1050TI/4GB
• メモリ8GB　
• 240GB SSD
• 1TB、HDD

再度、前回同様の処理をやってみましたが、やっぱり１時間たっても終了しませんでした
タスクマネージャーでパフォーマンスをみてみると、GPUはそれほど利用していませんし、CPUも３０％程度です。
ただ、メモリが８０～９０％使用しています。
もしかすると、メモリがネックだったのかもしれません。

新PCで実行

• ノートPC
• Windows11
• AMD Ryzen 7 8845HS 3.80GHz
• NVIDIA GeForce RTX 4050/6GB GDDR6
• メモリ32GB
• 500GB SSD

同じモデルで同じ処理をやらせてみました。
結果は、ぜんぜん違いました。修復は、約５０秒ぐらいで終了しました。

タスクマネージャーを見てみると、CPUもGPUも平均２０～３０％程度ですが、一瞬だけ１００％になることがありました。
ただ、メモリを約１５GBとかなり使用しています。
やはり３２GBにしておいて、よかったかもしれません。
逆に、この処理に関しては、メモリ以外はそれほどのスペックは使用していない感じでしたが、一瞬だけ100%になったりするのが、少し気になります。

いずれにしても、価格的にはそれほど変わらないのに、１時間以上で完了できなくて強制終了だった処理が１分弱で完了できたので、ここ5，6年のコンピュータの進化はすごいです。

参考として、会社PC

• デスクトップPC（2019.05購入）
• Windows10
• intel Xeon(R) E-2174 3.80GHz
• NVIDIA Quadro P2000
• メモリ16GB　
• 460GB HDD

参考に会社PCでも計測してみました。
会社PCは、他のCADの要求で、Quadroを使っています。
ただ５年半前の機種と、古く、ストレージがSSDではなく、HDDです
ただ、古いとはいえ、CPUはXeonだし、GPUはQuadroなので、価格はそれなりにしたと思います。
計測結果は、約85秒。
新PCよりも、２倍弱時間がかかりました。

・新PCでは、５0秒 ：×1.0
・旧PCでは、3600秒以上～ : ×100～
・会社PCでは、85秒 ：×1.7

Fusion360 で少し重めの処理をさせてみる

こちらで紹介した、「舞ちゃんの飛行機」

朝ドラ『舞いあがれ！』の、舞ちゃんの飛行機をFusion360と３Dプリンタで作ってみた。

私の出身地の五島列島のバラモンが話題になると言うことで、NHK＋でお昼休みに見ています。五島だけでなく、もの作りの町工場もテーマなので、親近感を持ってみています。ドラマの中で、主人公の舞ちゃんが、町工場と連携して、模型飛行機を製作しました。私も３Dプリンタで作ってみました。パーツのＳＴＬデータは、フ...

www.kazuban.com

2023.03.20

それほど、要素数が多いモデルではないですが、旧PCでは、履歴をさかのぼり修正したりすると、若干待たされる事がありました。
このモデル全コンポーネントを、２０個コピーした時の処理時間を図ってみました。

・新PCでは、30秒 ：×1
・旧PCでは、180秒 :×6
・会社PCでは、65秒 :×2.2

操作手順が少し煩雑なので、若干の操作の違いで秒単位までは同等ではないですが、旧PCは新PCに比べると６倍 時間がかかっています。
旧PCは、途中処理が間に合わず、画面の左側が黒背景になり、ぐるぐるカーソルが何度か現れました。
会社PCは、一回だけ黒いのが出現した程度でしたが、新PCよりも２倍以上遅い結果でした。

上記２点作業は、Fusion360での作業ですが、この程度であれば、高価な「Xeon CPU」や「Quadro」までは必要ないかもしれませんね。
むしろ、メモリの容量を増やしたほうが、効果的かもしれません。

自作ソフトへのNcデータ読み込み

NCデータを描画する自作ソフト、はNCプログラムをドロップすれば、NCデータの内容を分析し、簡易的に描画したり座標確認するアプリですが、筆者のプログラミングスキルのレベルもあり、ファイルサイズが大きくなると、かなり処理時間がかかります。
★1.3MB 71600行の程度のNCデータをこのソフトに読み込ませてみると・・・
読み込み完了しセンターラインの描画までで

・新PCでは、1’50” = 110秒 ：×1
・旧PCでは、5’47” = 347秒 ：×3.2
・会社PCでは、3’30” = 210秒 ：×1.9

こちらも、新PCに比べて、旧PCは約3.2倍、会社PCは1.9倍、遅くなりました。
同じソフトに同じデータを読み込ませたので、やはり、かなり速くなっています。

こちらは、座標計算部分はCPUで処理するのでしょうが、データ読み込みは、メモリのスピードや、ストレージのSSDとHDDの違いの影響も大きいと思います。

ここ５年で、かなり進化している。

今回の比較では、CPU、GPU以外でも、OS、メモリ、ストレージなど周辺機器も同一でないので、一概に優劣の判定はできませんが、進化しているのは間違いないと思います。
やはり、５、６年が更新時期かもしれませんね。

NPU

「なにをどうしたい・・」と言う訳ではなく、単なる興味本位なだけですが、「AMD Ryzen 7 8845HS」を選択したのも、「NPU」 が気になったからです。
まずはFusionを少しは快適に動作させたいので、外部GPUは必須と思っていますが、NPUの性能が高そうな、「intel Core Ultra 」と、NVIDIAのスペックだと結構価格が上がってきます。
「AMD Ryzen 7 8845HS」であれば、NPUの性能的には「Copilot+ PC」 の要件はぜんぜん満たしていませんが、NVIDIAとの構成でも価格が抑えられた機種がありました。
今後Ai開発が進めば、「NPU」を搭載していた方が、体験しやすいかも？との思いです。

NPUがない？！

NPUの動作は、タスクマネージャで確認できるとの情報を得たので確認してみました。

あれぇ～、NPUがな～い！
いろいろ調べたけど結局解決できなかったので、パソコン工房サポートへメールで問い合わせしました。
特に致命的でない症状にもかかわらず、２日ほどで、回答をいただきました。
OSかドライバーの更新でNPUと認識されるはず、とのことで、まずは、WindowsUpdate を確認してくれとの事でした。
Windowsは最新だったので、次はドライバーを提供していただき、それをインストールしたところ、無事にNPUが表示されました。

ちょっと上図と違うのは、ディスクが増えてますが、USBでストレージを追加したので、そちらの認識も確認できます。
よかった、よかった・・・と思っていましたが、またまた疑問が・・
たまたますべてのアプリを表示させた時に「AMD Software」が目につきました

試しに実行してみたところ、グラフィックドライバーと合っていないとかのエラーがでました。

メッセージのアドバイスに従って、「https://www.amd.com/en/resources/support-articles/faqs/PA-300.html」へ行くと、 「AMD Software Compatibility Tool.」 を実行してくれと言うのでやってみましたが、やはりエラーで進めませんでした。

再度、メールサポートへ連絡して、解決方法のアドバイスをいただきました。

２点確認してくれ、との事で
まずは、「Windowsの高速スタートアップの影響で常駐ソフトが正常に動作しないケース」があるので、高速スタートアップの無効を指示していただきました。
無効にしましたが・・・改善できませんでした。

次に、一旦「AMD Software」をアンインストールして、AMDサイトからドライバーを入手して再インストールの指示をいただきました

https://www.amd.com/ja/support/download/drivers.html
ここから、「amd-software-adrenalin-edition-24.12.1-minimalsetup-241204_web.exe」
をダウンロード＆インストール。

今度は、「AMD Software꞉ Adrenalin Edition」のアプリ名に変わりましたが
これで、正常に起動しました。

とりあえず、立ち上げ完了

通常作業では、ファン音もほんと静かで、レスポンス向上もかなり体感できているので、今の所では、よかったと思っています。
せっかく「AMD Ryzen 7 8845HS」の「NPU」の存在は確認できましたが、後日ネットで検索してみると、やっぱり存在はしてるけど、全然使われていないの意見が多数ですね
そういえば、上記の比較テスト時で動かないのは、ソフト側の問題だと思っていましたが、そうでもないみたいですね～。
ちょっと残念ではありますが、
気を取り直して今後は「生成AI」にも触れてみようと思いますが、情報を集めていくと、GPUはRTX4060まで奮発すればよかったかな～と、またまた少し後悔です。
もうすこし挑戦してみて、レポートできることがあったら、また記事にします。

新PC検討、記事一覧

Windows10のサポート終了に伴い、Fusion360対応の最新PCを検討

新PC（パソコン工房）の立ち上げと使用感

使用中のPC

たぶん？６年ぐらい前に購入したマシンだと思います。

このPCは、前のPCもマウスコンピュータ製でしたが、突然調子が悪くなり、急遽近所のPCデポへ走り、手に入れた展示品マシンです。

• マウスコンピュータ・GTUNEシリーズ
• Core i-7700HQ
• メモリ8GB
• 240GB、SSD
• 1TB、HDD
• GeForce GTX1050TI/4Gb
• 17.3型フルHD(1920×1080)
• 確か・・14～15万円

使用用途

• Fusion360 での、モデリング
• C++Builder でのソフト開発
• ブログ執筆
• インターネット情報収集
• たま～に画像や動画編集
• YouTubeやprime video閲覧
• Aiにももう少し踏み込んでみたい
• 予算、16万円代

こんな所です、ゲームはやらないので、一番重い処理は「Fusion360」だと思います
今使っているのは、「Intel core i7-7700HQ」で「GeForce 1050Ti」でメインメモリ8GBのスペックです。
Fusionも単純なモデルであれば、問題なく動いていますし、C++Builderのビルドも問題ないです
ただ、メッシュの編集やコンポーネントが多くなると、ちょっとした編集で待たされたり、スムーズに回転しなかったりします。
ソフト開発でも、大き目のファイルを取り込んで処理させると、かなり時間がかかります。（ただ、これは私のプログラミングスキルの原因が大きいと思いますが、スキルは向上しそうもないので、ハードに助けてもらいたい。）
そんな使用状態なので、最新のマシンであれば、あまり悩まなくても、今よりも快適になると思いますが、やっぱり、せっかく購入するのであれば、もう少し上位モデルが欲しくなってきますね～

構成検討

Fusion360の推奨スペックを検索してみます。
Autodeskのサイトで推奨スペックを調べてみると、「最小」であれば、現スペックでも問題ないレベルですが、「推奨」になると、結構ハイエンドです。
私の用途には必要以上のスペックです。
こちらの、「中規模」程度のスペックを参考に検討しようと思います。

デスクトップか？ノートか？

３０年物で狭いPCデスクですが、デスクトップでも本体は足元に置けそうです
また、デスクトップの場合では、モニターも必要になりますが、つい最近まで子供が使っていた２1インチ程度のTV付モニタを外部モニタとして使っていました。
先月、カミサンが別の部屋でTVほしいというので、PC用を先月購入したばかりです。
日本にはまだ参入したばかりの「KTC」という中華メーカーですが本国では結構大きなメーカーです。 27インチWQHD(2560×1440) 100Hz で、Amazonで\24000。
\5000のクーポン使って\19000で購入できました。
今のところ、私の使用レベルでは、問題ないです。
ところが、今調べてみたら、\21600に\5000クーポン付きとさらに安くなってましたぁ・
（おそるべし、Amazon！）
と言う事で、デスクトップでもノートでも、どちらでもいいですが、現在はデュアルモニタで作業しているので

やっぱり、ノートがいいかな。

新PC、スペック検討

こんな感じかな？
この構成で検討すると、やっぱりゲーミングPCになりそうです。

予算１７万円前後として、オンラインストアで検討

メーカーのサイトを見ると、カスタマイズできるモデルもあるので、かなりのバリエーションがあり迷ってしまいますが、予算と希望の構成で気になる商品をリストアップしてみます

マウスコンピュータ

• G-Tune E5-I7G50BK-B（G-Tune 20周年記念モデル）　\159,800
  Core i7-13620H・RTX 4050 Laptop・16GB・SSD 512GB・15.3” WQXGA(2560 x 1600)
• G-Tune P6-I9G60BK-A　\189,800
  Core i9-12900HX・RTX 4060 Laptop・16GB・SSD 512GB・16” WUXGA(1920 x 1200)
• NEXTGEAR J6-A7G60GN-A　\199,800
  Ryzen 7 7840HS・RTX 4060 Laptop・16GB・SSD 500GB・16” WUXGA(1920 x 1200)

レノボ

• Lenovo LOQ 15AHP9　\161,810
  Ryzen 7 8845HS・RTX 4060 Laptop・16GB・SSD 512GB・15.6″ FHD(1920 x 1080)
• Lenovo LOQ 15AHP9 :カスタマイズモデル　\166,980
  Ryzen 7 8845HS・RTX 4050 Laptop・16GB・SSD 512GB・15.6″ WQHD(2560 x 1440)
• Lenovo LOQ 15IRX9:カスタマイズモデル　\168,080
  Corei7-14700HX・RTX 4060 Laptop・16GB・SSD 512GB・15.6″ FHD(1920 x 1080)
• Lenovo LOQ 15AHP9 :カスタマイズモデル　\179,080
  Ryzen 7 8845HS・RTX 4060 Laptop・16GB・SSD 512GB・15.6″ WQHD(2560 x 1440)
• Legion 5i Gen 9:カスタマイズモデル　\185,020
  Corei7-14650HX・RTX 4060 Laptop・16GB・SSD 512GB・16″ WQXGA(2560 x 1600)

HP

• Victus 15（AMD）・キャンペーンモデル　\148,000
  Ryzen 5 8645HS・RTX 3050 Laptop・16GB・SSD 512GB・15.6″ FHD(1920 x 1080)
• Victus 16（AMD）・キャンペーンモデル　\150,700
  Ryzen 5 7640HS・RTX 4050 Laptop・16GB・SSD 512GB・16.1″ FHD(1920 x 1080)
• OMEN Transcend 14・キャンペーンモデル　\198,000
  Core Ultra 155H・RTX 4050 Laptop・16GB・SSD 1TB・14″ QWXGA+(2880 x 1880)

DELL

• G15ゲーミングノートPC（インテル）　\123,400
  Core i7-13650H・RTX 3050 Laptop・16GB・SSD 512GB・15.6” FHD(1920 x 1080)
• G15ゲーミングノートPC（AMD）　\161,080
  Ryzen 7 7840HS・RTX 4060 Laptop・16GB・SSD 512GB・15.6” FHD(1920 x 1080)
• G15ゲーミングノートPC（インテル）　\195,100
  Core i7-13650H・RTX 4050 Laptop・16GB・SSD 1TB・15.6” FHD(1920 x 1080)

こんなところかな～
まだ、インターフェースや筐体素材なども検討材料としてありますが、いろいろ考えるとキリがないです。
今まで、マウスコンピュータを使ってきたので、マウスが安心ではありますが、
リストにして眺めてみると、レノボが最新のパーツを使っていて、コストパフォーマンスは一番よさそうです

悩んだ末

現状で一番気になっているのは、レノボです。
Lenovo LOQ 15AHP9　と　Legion 5i Gen 9
Legionのほうが上位モデルで、モニターも大きく解像度もワンランク上です。
さらに、インタフェイスや筐体もしっかりしてそうですが、ちょっと割高です。
LOQは、パーツ的には同等が用意されていて、モニタやインタフェイスを妥協すればコスパはいいです。
あと、現時点では、LegionにはAMDの選択肢が昨年のモデルしかなく品切れのようです。
どう使うのかは？？ですがNPUが搭載されている、Ryzen 7 8845HSも気になるので、
「Lenovo LOQ 15AHP9」のカスタマイズモデルが現時点ではで最有望です。
いろいろ調べていると、レノボは、１２月９日からクリスマスセールが始まるようです。
特に急いではいないので、気が変わるかもしれませんが、ここまで待ってみようと思います。

レノボは危険？？

レノボは中国資本だから、買うな！危険だ！と言ってる人もいますが・・・
どうなんでしょう？
確かにちょっと気にはなります。
ただ最近私が購入した、タブレットやモニタやモータブル電源やソーラーパネルや・・・
全部、中華性ですし元気に動いています。
PCもマザーボードやグラボなど、パーツ単位でみると、日本製なんてあるのかなぁ？
大丈夫だよ、と言う情報も沢山あるから、あまり気にするのはやめました
https://www.youtube.com/watch?v=W2uF_eXw4Bo
https://www.youtube.com/watch?v=CW8EQ6MpOFI
https://www.youtube.com/watch?v=_ZjQo9IWD5Q

Amazon BLACK FRIDAY 「2024・11/29-12/6」が始まった

アマゾン・ブラックフライディが始まりました。
まだ、購入には至っていないので、気になる機種を物色してみました。
購入まで、気になったモデルを覚書としてリスト化しておきます。

• Dell ゲーミングノートPC G15_5530 15.6インチ　\112,800
  Core i7-13650H・RTX 3050 Laptop・16GB・SSD 512GB・15.6” FHD(1920 x 1080)
• Acer ゲーミングノートPC Nitro V15 15.6インチ　\144,800
  Core i7-13620H・RTX 4060 Laptop・16GB・SSD 512GB・15.6” FHD(1920 x 1080)
• MSI ゲーミングノートPC Cyborg_1.98kg　\149,800
  Core i7-13620H・RTX 4060 Laptop・16GB・SSD 512GB・15.6” FHD(1920 x 1080)
• ASUS ゲーミングノートPC TUF Gaming A15 FA507NVR 15.6型　\149,800
  Ryzen 7 7435HS・RTX 4060 Laptop・16GB・SSD 1TB・15.6” FHD(1920 x 1080)
• ASUS ゲーミングノートPC TUF Gaming F15 FX507VV 15.6型　\179,800
  Core i7-13620H・RTX 4060 Laptop・32GB・SSD 512GB・15.6” FHD(1920 x 1080)

アマゾン・ブラックフライディではないですが、「ドスパラ」にも魅力的なモデルありました

• ドスパラ　ゲーミングノートPC GALLERIA RL7C-R45-5N　\154,980
  Core i7-13620H・RTX 4050 Laptop・16GB・SSD 500GB・15.6” FHD(1920 x 1080)
• ドスパラ　クリエイターノートPC GALLERIA RL7C-R46-C5N　\189,979
  Core i7-13620H・RTX 4060 Laptop・16GB・SSD 1TB・15.6” WQHD(2560 x 1440)

う～む、悩ましい！！

Lenovo LOQ 15AHP9で、ほぼ固まっていましたが・・・・

レノボは、メール会員に登録すると、お得なセールやクーポンなどのお知らせが届きます
そこに、
Lenovo LOQ 15AHP9　\161,810
Ryzen 7 8845HS・RTX 4060 Laptop・16GB・SSD 512GB・15.6″ FHD(1920 x 1080)
が、\158,574　に値下げ情報がきました。
クリスマスセールまで待とうか・・と思っていましたが、これに決定し購入する事にしました

カード会社の取引制限

2024/12/02（月）
レノボサイトで、2日前の土曜日に、購入手続きをしました。
普通に進すみ、「注文完了」までいきましたが、間もなく「注文に関する重要なおしらせ」が。
結局、カード決済が上手くいかなくて、「キャンセル」処理したとの内容です。
すぐに、レノボサイトでチャットでやり取りし、丁寧に対応してもらいました。
さらに、カード会社ともチャットで問い合わせをし、「制限解除」をやってもらいました。
その日は、再度の注文もうまくいかず、レノボからは、月曜日に見積書がとどき、再手続しましたが、やっぱりうまく決済できずに、「キャンセル」になってしまいました。
レノボのチャット担当者の対応はとてもいい対応で、結局、見積書を再度送るので、「銀行振り込み」での対応を指示されました。
この場合、振り込み手数料がかかるから、１０００円のアマゾンギフトをプレゼントするとの事でした

銀行振り込み、結構面倒です。金額が１０万円超えているので、窓口になってしまいます。
ネットバンキングはやった事ないし・・・
さ～て、どうしようか？・・
別のメーカーも考えていますが、今気になっているのが、「Ryzen 7 8845HS」CPUです
今後使うのかどうかは？？ですが、やっぱり「NPU」搭載には興味があります。
そこを、ターゲットにすると、かなり製品は限られます。

パソコン工房　HP　DELL

2024/12/03（火）
こんな事があると、やっぱり国産がいいかな～が今の気持ちです。
ただ、やっぱり割高なわりに、パーツも一世代前が使われていたりします。
気になっている、「Ryzen 7 8845HS」のマシンもあまり見当たりませんでした。
やっと探したのが、「パソコン工房」の期間限定キャンペーン品
・「iiyama PC STYLE-15FXA51-R7-RM3X」\159,800
Ryzen 7 8845HS・RTX 4050 Laptop・16GB・SSD 500GB・15.6″ FHD(1920 x 1080)
・「iiyama PC LEVEL-15FXA61-R7-RM4X」\169,800
Ryzen 7 8845HS・RTX 4060 Laptop・16GB・SSD 500GB・15.6″ FHD(1920 x 1080)

ほぼ同じ構成のレノボ品より、約8000円ほど高いし、送料もかかります。
ただWeb会員登録すれば、送料無料になります
さらに、古いPCがあれば、下取りサービス　-\3,000 の利用可能になりそうですから
出荷の早さや、購入後のサポートとか、国内の安心感などは、メリットと言えます。

今まで調べていた、他メーカーでは、
・Victus 16（AMD）・キャンペーンモデル　\150,700
Ryzen 5 7640HS・RTX 4050 Laptop・16GB・SSD 512GB・16.1″ FHD(1920 x 1080)
・G15ゲーミングノートPC（AMD）　\161,080
Ryzen 7 7840HS・RTX 4060 Laptop・16GB・SSD 512GB・15.6” FHD(1920 x 1080)

この辺りも、視野に入れて再検討しようと思っていたら、すでに売り切れでした！。
今年も後１か月ですから、そろそろメーカーは新機種への移行を考えているのかな？
はやく買ったほうがいいかも・・・

注文しましたぁ！！

2024/12/04（水）
いろいろ悩みましたが、結局、「パソコン工房」に決めました。
・「iiyama PC STYLE-15FXA51-R7-RM3X」\159,800
Ryzen 7 8845HS・RTX 4050 Laptop・16GB・SSD 500GB・15.6″ FHD(1920 x 1080)

これに、下記のサービスとオプションを付けました。

• Ｗｅｂ会員になって、送料無料
• かなり古い（10年物？）壊れている息子のノートPC下取りで、-\3,000
• メモリ追加。16GB（8×2）⇒ 32GB（16×2）で+\14,000
  • レノボなら、16×1だったので、空１スロットに自分で追加したほうが安かったけど、今回は空なしだったので、頼んじゃった。
• 合計：159800-3000+14000 = \170,800　でした。

レノボに比べると、同スペックでは約\8,000割高になり、GPUスペックを落としてオプションでメモリを増やしました。
ここも、レノボであれば空スロットが１個あったので、自分で16GB購入し追加したほうが安かったと思いますが、今回自分でやるとすると、付属の8GB×２を取り外して、16GB×2にするのも抵抗あったので、オプションでの追加としました。
決済はやはり国内だからなのか？カード決済も問題なく、１，２時間で「商品手配中」メールが送られてきました。
レノボに対してのメリットは、レノボが最短 1～2 週間程度の配送に対して、２～５日です
たぶん、修理とかになった場合もこのメリットは影響してくるかもしれません
GPUスペックは落としましたが、私の使用に対しては、問題にならないと思ってます。
さて、来週が楽しみです。

納品！！

2024/12/07(土）
夕方、ピンポ～ンで佐川さんが届けてくれました

やはり、納品は国内なので早いですね。
明日以降、時間を作って、立ち上げやろうと思います。
後日、立ち上げ記録や使用感など、記事にしようと思います。

新PC検討、記事一覧

Windows10のサポート終了に伴い、Fusion360対応の最新PCを検討

新PC（パソコン工房）の立ち上げと使用感

Copilot

生成Aiは、「ChatGTP」が有名ですが、他にも、「Google Bard」や「bing」も有名です。
さらに最近「Microsoft Copilot」もWindows10でも利用できるようになったようです。
「ChatGTP」や「Google Bard」は、ログインが必要ですが、「Copilot」はログインの必要がないので気軽に試す事ができます。

Copilot 起動

起動は簡単です。
まずは、「Microsoft Edge」ブラウザを起動します。

右上の「Copilotアイコン」をクリックすると、開きます。

一番下の「何でも聞いてください」に質問を入力するだけで、回答してくれます。
ただし、すべて正確とはかぎらないし、質問の内容によって、回答も変わるので
なるべく、事細かく質問したほうがいいです。
質問のしかたによっては、参照サイトのリンクを紹介してくれる場合もあります
おそらく、その質問に対して、上位のアクセス数のサイトを紹介するようです。

Q：Fusion360で、pythonスクリプトを利用する方法は？

手始めに、「Fusion360で、pythonスクリプトを利用する方法は」の質問をしてみます。

Fusion 360でPythonスクリプトを利用する方法について説明します。

１．スクリプトの新規作成:
・Fusion 360を起動し、ツールタブから「スクリプトとアドインを実行」を選択します。
・「作成」をクリックし、Pythonを選択してスクリプト名、説明、作成者を入力します。
・作成したスクリプトは「マイスクリプト」に追加されます。

２．スクリプトの内容を確認する:
・再度「スクリプトとアドイン」のダイアログを開き、作成したスクリプトを選んで「編集」をクリックします。
・スクリプトの内容を確認できます。
・以下はサンプルスクリプトの一部です。このスクリプトは単純なメッセージボックスを表示するものです。

import adsk.core, adsk.fusion, adsk.cam, traceback

def run(context):
    ui = None
    try:
        app = adsk.core.Application.get()
        ui = app.userInterface
        ui.messageBox('Hello script')
    except:
        if ui:
            ui.messageBox('Failed:\\n{}'.format(traceback.format_exc()))

このスクリプトはFusion 360を起動した際に「Hello script」というメッセージボックスを表示します。スクリプトの編集や応用については別の記事で詳しく説明されています¹²。

Fusion 360でPythonスクリプトを活用して、さまざまなモデリングや設計作業を効率的に行えることを楽しんでください！🚀

こんな回答がでました。
数秒で、Pythonスクリプトが出てきたので、おどろきでしたが、最後のコメントでは参考にしたサイトのアドレスがリンクされています。

ChatGTP 3.5

試しに、無料版「ChatGTP」にも聞いてみます。

Q：Fusion360で、pythonスクリプトを利用する方法は？

Fusion 360は、Autodeskによって提供される3D CAD/CAM/CAEソフトウェアで、Pythonスクリプトを使用してカスタマイズすることができます。以下は、Fusion 360でPythonスクリプトを使用する一般的な手順です。

1. Fusion 360を起動: Fusion 360を起動し、対象のプロジェクトを開きます。
2. スクリプトパネルを開く: Fusion 360の画面上部にある「スクリプトとアドイン」パネルを開きます。これには、スクリプトの作成、実行、および管理を行うための機能が含まれています。
3. 新しいスクリプトの作成: スクリプトとアドインパネルで、「新しいスクリプト」ボタンをクリックして新しいPythonスクリプトを作成します。
4. スクリプトの編集: 開いたスクリプトエディタで、Pythonコードを編集します。Fusion 360 Python APIを使用して、CADデータの作成、変更、分析などの操作を行うことができます。
5. スクリプトの実行: スクリプトエディタで編集が完了したら、実行ボタンをクリックしてスクリプトを実行します。これにより、スクリプトがFusion 360内で選択した操作を実行します。
6. デバッグとエラーの解決: スクリプトの実行中にエラーが発生した場合、エラーメッセージを確認し、問題を解決します。デバッグのために、コード内にprint文を挿入することもできます。
7. スクリプトの保存: スクリプトが期待通りに機能する場合、必要に応じて保存して再利用できます。

注意事項:

• Fusion 360 Python APIの詳細なドキュメントやサンプルコードは、Autodeskの公式ウェブサイトやコミュニティフォーラムから入手できます。
• Fusion 360が頻繁にアップデートされるため、APIの変更があるかもしれません。最新のドキュメントを確認し、適応してください。
• Fusion 360でPythonスクリプトを使用するには、Fusion 360のサブスクリプションが必要な場合があります。

こちらは、文章のみの回答でした。
試しに、続けて、スクリプトコードも要求してみます。

Q：サンプル、スクリプトをだして・・

Fusion 360のPythonスクリプトの例を示します。以下は、単純なスクリプトで、新しいスケッチを作成し、直線を描くものです。このスクリプトはFusion 360のAPIを使用しています。

import adsk.core
import adsk.fusion
import traceback

def run(context):
    ui = None
    try:
        # Fusion 360のUIオブジェクトを取得
        app = adsk.core.Application.get()
        ui = app.userInterface

        # 新しいドキュメントを作成
        design = app.activeProduct
        root_comp = design.rootComponent

        # 新しいスケッチをXY平面に作成
        sketches = root_comp.sketches
        xy_plane = root_comp.xYConstructionPlane
        sketch = sketches.add(xy_plane)

        # 直線を描く
        lines = sketch.sketchCurves.sketchLines
        start_point = adsk.core.Point3D.create(0, 0, 0)
        end_point = adsk.core.Point3D.create(10, 0, 0)
        lines.addByTwoPoints(start_point, end_point)

    except:
        if ui:
            ui.messageBox('Failed:\n{}'.format(traceback.format_exc()))

# Fusion 360にスクリプトを登録
def stop(context):
    ui = None
    try:
        app = adsk.core.Application.get()
        ui = app.userInterface

        # スクリプトが正常に終了した場合のメッセージ
        ui.messageBox('Script "SimpleSketch" has stopped.')
    except:
        if ui:
            ui.messageBox('Failed:\n{}'.format(traceback.format_exc()))

このスクリプトは、Fusion 360で新しいスケッチを作成し、そのスケッチ上に始点が原点、終点が (10, 0, 0) の直線を描きます。このスクリプトは非常に基本的な例であり、Fusion 360のAPIを使用して様々な操作を行うことができます。

スクリプトを実行するには、Fusion 360内でPythonスクリプトを作成し、上記のコードを貼り付け、実行してください。スクリプトエディタの実行ボタンをクリックするか、スクリプトとアドインパネルから実行できます。

こちらは、内部的には参照しているとは思いますが、参考サイトなどはでませんね。
スクリプト例は、追加質問だったからかもしれませんが、コメント文も日本語で追加されていて、
Pythonスクリプトは、初めてですが、とても参考になりそうです。

Google Bard

なんか、面白いので、ついでに「Bard」にも同じ質問をしてみます。

Q：Fusion360で、pythonスクリプトを利用する方法は？

Fusion360でPythonスクリプトを利用するには、以下の手順に従います。

1. Fusion360を起動し、[ツール]タブの[スクリプトとアドイン]をクリックします。
2. [作成]をクリックし、[Python]を選択します。
3. スクリプト名、説明、作成者を入力し、[作成]をクリックします。
4. スクリプトエディタで、Pythonコードを記述します。
5. スクリプトを実行するには、[実行]をクリックします。

以下に、Pythonスクリプトの基本的な例を示します。

import adsk.core
import adsk.fusion

def main():
    # 現在のドキュメントを取得します。
    doc = adsk.core.Document.getActiveDocument()

    # 新しい点を作成し、その座標を設定します。
    point = adsk.core.Point3D.create(0, 0, 0)

    # 新しい円柱を作成し、その中心と半径を設定します。
    cylinder = adsk.fusion.Cylinder.create(point, 10, 10)

    # 円柱をドキュメントに追加します。
    doc.addComponent(cylinder)

if __name__ == "__main__":
    main()

このスクリプトは、新しい円柱を作成します。円柱の中心は原点にあり、半径は10です。

Fusion360のPython APIには、Fusion360の機能を操作するための多くのコマンドがあります。APIのドキュメントを参照して、これらのコマンドの詳細を調べることができます。

Fusion360でPythonスクリプトを使用すると、以下のようなことができます。

• 複雑なモデリング操作を自動化します。
• ユーザーインターフェイスを拡張します。
• レポートや分析ツールを作成します。

Pythonスクリプトは、Fusion360の機能を拡張するための強力なツールです。

「Bard」も、参考サイトの指定はなかったですが、サンプルスクリプトも出してくれました。
Pythonスクリプトは分かっていませんが、上の２つとは、ちょっと使い方が違うように見えます。

スクリプト検証

Copilot

ChatGTP 3.5

Google Bard

上の２つは、正常に動作しましたが、「Bard」のサンプルでは無反応でした。
Autodeskのドキュメントを眺めてみましたが、よくわからないけど、引数が違う気がします。
もしかすると、違うところから、学習したのかもしれません。
いずれにしても、円柱はちょっと難易度の高い例題だったのかもしれませんね。

生成Aiを使ってみて・・

やっぱりすごいです。
プログラムコードまで、吐き出してくれます。
もちろん、完璧ではありませんが、プログラムも言語なのでいろいろな表現方法があります
上達するには人のコードを読みのが、一番の早道です。
また、『生成Ai』はプログラムだけでなく、いろんな利用方法がありますから、
使わないと、遅れてしまいそうです。
実は、このページのアイキャッチ画像も、作ってもらいました。
Fusion360のスクリプトは、やろうやろうと思っても、なかなか手を付けなかったのですが
『生成Ai』の勉強もかねて、少しは、やる気が出てきました。

生成Aiは、ちょっと前からは想像もつかないぐらい便利なツールですが、完璧ではありません。
以前で言えば、参考書や辞書を引いたりする手間を減らしてはくれますが、結果の良否を判定するには、やはり基本の知識は必要です。
今回は、Fusion360のスクリプト言語、pythonに着目してみましたが、pythonはFuisonのAPIにも利用されているように、非常に人気のあるプログラミング言語です。
Pythonを基礎から学びたい方には、以下のサイトが参考になります。

Pythonを学べるプログラミングスクール9選｜初心者～中上級者まで

Pythonは、AI・データ分析・Web開発など幅広い分野で活用されるプログラミング言語として人気が高まっています。 しかし、「どのスクールを選べば良いのか？」「初心者でも学びやすい？」と悩んでいる方

sakufuri.jp

ボールベアリング

今回は、一般的な球を利用した、ボールベアリングを作ってみようと思います。
機構は単純ですね。

外輪と内輪の内側に球が通る溝があって、球が片寄らないように、保持器で
ある程度拘束するイメージです。

Fusion360 でモデリング

Fusion360で設計していきます。

平面寸法、スケッチ

玉径は６ｍｍを６個配置するとして、適当ですが、だいたいのバランスをみながら
外径Φ３０、内径Φ１０、玉の中心をΦ２０　としました。
ちょっと悩むのが、玉と内・外輪との引っかかり量です。
大きくすると、組み立てられませんし、小さくすると外れやすくなります。
実は、最初は１ｍｍで作ってみましたが、組み立てできなかったので、０．５ｍｍとしました。

次に、玉が通る溝の大きさですが、ここでも玉とのクリアランスを悩みます。
実際には、作成して動作具合で調整する事になると思います。

内輪、外輪モデリング

私は、クリアランス片側0.25～0.3mm程度として作ってみます。
モデリングは簡単です。
外輪は外径Φ30mm、厚さ2.5ｍｍ、内輪は、内径Φ10ｍｍ厚さ2.5ｍｍのスリーブです。
球が通る溝は、Φ20ｍｍを中心にして、Φ6.55ｍｍのパイプ形状を描き

内、外のスリーブから、引き算すれば、内輪、外輪はできあがりです

保持器のモデリング

保持器の形状をネットで調べると、かなりいろいろな形状が見つかります。
ただ、３Dプリンタで作るには、なるべくアンダー部がないような形状にしたいですから
底面が残るような、円筒から、６個のΦ6.7ｍｍの球を引き算しました。

幅は、内・外輪には接触しないように、１ｍｍの隙間としました。
引き算後、組み立て時、玉が転がりにくいように、少し上面を押し出しました。

完成

Adventurer3 でプリント

玉のプリントがどうなるか分かりませんでしたが、サポート使用でどうにかなりました。
ただ、やはりテーブルとの接触面は、少しガタガタしています。
多少、やすりで後処理しましたが、球なので滑りやすく面倒です。
結局、１００均の、BB弾も購入しました。

本体部分は、三つのパーツ一緒にプリントしましたが、保持器はあまり綺麗にプリントできていません。

組み立て

組み立ててみます。
やはり、プリンタ作成の「玉」は少しガタガタしているので、少し入れづらかったですが
スムーズに回転しました。

１００均ですが、BB弾のほうがやはりすんなりいきました。

まとめ

もちろん、金属の市販品に比べると、スムーズさは全くちがいますが、３Dプリンタで作成でき一つのパーツとして組みあがったのは、いい経験になりました。
金属ベアリングのスムーズさが必要な場合は別ですが、回転機構がほしい程度であれば
プリンタであれば、円柱形状にこだわらず、パーツ内部にベアリング機構を取り入れる事も可能です。
製作の幅が広がりそうです。

ポリゴンをフォームモデリングで変形

ポリゴンメッシュのソリッド化

Fusion360は最近の更新で、メッシュ機能が強化され、簡単にソリッドにできるようになりました

ソリッドにしてくれるので、引き算（ブーリアン演算）したり、指定領域を押し出したりはできます
この例は、円柱で引き算し、一つの要素（三角面）を押し出した例です。

メッシュを単純にソリッド化しても「いじり倒せない」・・

他のモデルとのブーリアン演算はできますが、変形は、ポリゴン（三角形）単位になります。
形状を自由に変形するには、かなり無理がありますね。
Fusion360では、モデルを自由に変形するには、フォーム（スカルプト）機能を使用します。
「フォーム」では「Tスプライン」データを扱いますから、「メッシュ」を「Tスプライン」に変換する必要があります。

さて、今回目標のメッシュをいじり倒すには、「Tスプライン」に変換する必要があります。
実は、Youtube に変換する方法の動画を見つけました。
ラッキー！と思いましたが、実はこれ、「サブスクリプション」版でなければ利用できません。
さらに、サブスクライセンスに追加して拡張機能有料オプションも必要なようです。
３Dスキャナやメッシュを扱う仕事の人には、かなり有効な機能だと思いますが、趣味レベルではちょっと、手が出ないです。

無料版でメッシュをTスプラインにする

Fusion360の「フォームモデリング」モードには、ボディタイプを変換する機能が用意されています。
ただ、「ポリゴンメッシュ」を「Tスプライン」にする機能はありません。

有料版の追加オプションを購入すれば、「メッシュ」モードで変換できるみたいですが、
無料版では「クワッドメッシュ」なら「Tスプライン」に変換できそうです。
まずは、「ポリゴンメッシュ」を「クワッドメッシュ」に変換する必要がありそうです。

メッシュの要素数を減らす

まずは「クワッドメッシュ」を作成できても、要素数が多いと、「メッシュ」の「変換」コマンドで、警告がでる事があります。

Fusion360の「メッシュモード」に「削減」コマンドがあるので、こちらで減らす事ができますし、
別のソフトで削減する方法が、Autodesk のサイトに若干説明がありました。
この説明ではAutodesk MeshMixerと言うソフトを使用するようです。
メッシュ要素数がかなり大きくて、Fusion360の反応が遅い場合には、
前もって「MeshMixer」で削減したほうが、レスポンスはいいかもしれません。

ポリゴンメッシュをクワッドメッシュに変換する

削減できたらポリゴン（三角形）をクワッド（四角形）に変換します。
検索すると、いい記事がみつかりました。
「MeshLab」と言うソフトを使用しています。

トライしてみる

トライ用データの準備

トライ用として、フリーのこのデータを使わせていただきます。

データ要素数削減

データの準備ができたら、まずは要素数を削減します。
Autodesk MeshMixer でやってみます。

「インポート」が完了したら、「CTRL+A」で全体選択。
「編集」⇒「削減」⇒「　ターゲットのポリゴン数を削減・三角形の数」⇒「5000」⇒「適応」
⇒「エクスポート」
ポリゴン数「5000」とちょっと粗いですが、レスポンス重視で設定しました。
実は、元のデータは「クワッドメッシュ」でした。
したがって、そのままのデータで「Tスプライン」に変換可能でしたが、要素数を削減すると
「ポリゴン」になってしまいました。
練習なので、ポリゴンを入手したと言う事にして進めたいと思います。

クワッドメッシュに変換

「MeshLab」と言うソフトを使用させていただきます。
起動したら、要素削減済みの「STL」をインポートします。
ドロップにも対応しています。
次に「Filters」⇒「Polygonal and Quad Mesh」⇒「Turn into Quad-Dominant mesh」
オプションは、「Better quad shape」にしました。
「Apply」で変換してくれました。

若干、三角形もありますが、かなり四角形にしてくれました。
「Export Mesh As…」でファイル形式を「.obj」にして変換完成です。

Fusion360 で Tスプラインに変換

Fusion360が起動出来たら、「メッシュ」⇒「メッシュを挿入」で「.obj」ファイルを挿入します。
「メッシュ」⇒「フォーム作成」⇒「ユーティリティ」⇒「変換」⇒「クワットメッシュからTスプライン」で、
「Tスプライン」へ変換できます。

ところが、エラーがでて変換してくれません。

「ブラウザ」から、ボディを展開してみると、「ビックリマーク」がでています。
どこか、おかしいところがあるのでしょうね～。
一旦、「フォーム」から「デザイン」へ戻って、「ビックリマーク」をクリックすると
「修復」が出てきます。

修復してもらいましょう！

ビックリマークが消えました。修復されたみたいです。
再度、「フォーム」モードへ入り、「ユーティリティ」⇒「変換」⇒
⇒「クワットメッシュからTスプライン」で、「Tスプライン」へ変換してみます。

今度は無事に変換してくれました。
ところが、表示モードで「スムーズ表示（ALT+3）」にしても、スムーズ表示してくれません。
だぶん、まだ正常な状態ではないようです。
通常では、ここで「フォーム終了」して、「デザイン」モードへ戻ると、自動的にソリッドへ変換してくれますが、やはりエラーになりました

「フォーム」⇒「ユーティリティ」⇒「ボディーを修復」という機能があります。
修復させてみます。

修復させたい箇所の指定でしょうか？いくつかのチェック項目があります。
よくわからないので、溶接許容は0.2、全てチェックして、「自動修復」させてみました。
一時すると、黄色や赤や数字が表示され、なにやら動き出しました。
これで、修復してくれるのか？と思っていましたが、待てど暮らせど終わりません。
結局、筆者の環境では１時間以上たっても終わらないので、強制終了しました。

Fusion360を再度起動し、「ボディーを修復」にもう一度挑戦です。
今度は、チェック箇所を一カ所づつ確認しながら、「自動修復」させてみました。
「エラーラベル」では、ほとんど時間はかかりませんでしたが、「ジオメトリラベル」に入ると
極端に時間がかかるようになります。

「エラーラベル」のチェックだけでも、「スムーズ表示」になり、今度は
「フォーム終了」して、「デザイン」モードへ戻ると、自動的にソリッドへ変換してくれました。

フォームを編集

どうにか、正常な「Tスプライン」に変換できたので、モデルを少し編集してみます。
「フォームモデリング」の方法は、ネット上にも沢山情報があります。
このサイトでも、少し記事にしてますので、興味あれば参照してください。
ここでは、詳細は省略しますが、親指を曲げてみました。

実は親指を曲げた後「ソリッド化」処理で、「自己交差」が何度もでて、苦労しました。
親指を曲げたせいで、主に、親指の付け根付近に自己交差がたくさんありました。
修正方法は一つではないと思いますので、自分で体験しながら試行錯誤するのが一番ですね。
いい練習になりますので、興味あればネットの情報などを参考にやってみてください。

ソリッドモデリング

「フォーム」で感覚的に変形させ、「デザイン」へ戻ると、もう普通の「ソリッド」として扱えます。
円柱や球や押し出したモデルなどと、ブーリアン演算ができます。
今回は、押し出しコマンドでリングをモデリングし、指に配置してみました。

終了

無料のCADで、メッシュがここまで、変形できるとは、驚きです。
ちょっと以前だと、かなり高価なシステムが必要だったように記憶してます。
ここまで出来ると３Dスキャナが欲しくなってきました。

筆者は、「めねじ」（ナット）の場合には、プリント後にタップ処理をしていました。
「おねじ」（ボルト）の場合には、金属ではダイスと言う道具を使用しますが、プラの場合には、ネジ山を壊しやすいので、モデルでクリアランスを施したり、ダイスの代わりに金属のナットで処理をしていました。
舞ちゃんの飛行機を作った時にも、ネジをかなり多用しましたが、同様な方法で作成しました。

朝ドラ『舞いあがれ！』の、舞ちゃんの飛行機をFusion360と３Dプリンタで作ってみた。

私の出身地の五島列島のバラモンが話題になると言うことで、NHK＋でお昼休みに見ています。五島だけでなく、もの作りの町工場もテーマなので、親近感を持ってみています。ドラマの中で、主人公の舞ちゃんが、町工場と連携して、模型飛行機を製作しました。私も３Dプリンタで作ってみました。パーツのＳＴＬデータは、フ...

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2023.03.20

Fusion360でのねじ機能

ネジのモデリング

ネジのモデリングは、「めねじ」も「おねじ」も「Fusion360」では簡単にできます。
穴やピン形状を描いて「作成」⇒「ねじ」を実行し、ネジ処理したい円筒面をクリックするだけです。
ねじ込んで組付けた位置を合わせたい場合であれば、位相を合わせなくてはいけませんから
「おねじ」か「めねじ」どちらのモデルからか、引き算したモデルのほうが無難ですが
ボルト・ナットのように位相があまり関係ない場合では、Fusion360のネジ機能を使用した方が簡単ですね。
今回は、Fusion360のネジ機能でモデリングしたモデルを使用してプリントした製品がそのまま、市販の金属ネジに入るような方法を考えてみます。

Fusion360ネジ機能のクリアランス

Fusion360では、簡単に「おねじ」「めねじ」のモデリングができますが、この二部品のクリアランスはどうなっているのでしょう？
M5サイズを、適当に描いて、断面をみてみましょう。

なにもしなくても、自動的にクリアランスは付けてくれるみたいです。
測定してみると、横方向では片側で約0.08mm、楔の法線方向では約0.04ぐらいでした。
隙間は、ネジの大きさでも変わると思いますが、この程度の隙間で家庭用のプリンタでは、
たぶんそのまま印刷しても結合できないと思います。

Adventurer3 のプリント精度

FFF方式の家庭用プリンタの場合、精度はそれほど期待できないと思います。
このサイトでも、簡単に調べた時の記事があります。

3Dプリンタ、Adventurer3 Pro　キタぁ～

約５年前に購入した３Dプリンタ「FlashForge Finder」が壊れました。最近動かす機会も減って数か月ぶりのプリント。一個目は正常に終了しましたが、二個目の途中でフィラメント詰まり。詰まりを解消しノズル掃除して、再度スタートでもまた詰まり。予備のノズルに交換したけど、また詰まり・・・今度はま...

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2022.08.23

この時は、凸形状は結構狙い通りの寸法になりましたが、
凹形状では径で0.2～0.3mm程度小さくなりました。
したがって、凹の場合には少なくても片側0.15程度は、水平方向に調整する必要がありそうです。

ねじモデルの修正

では、Fusion360でねじモデルを調整するには、どうすればいいでしょうか？
確実なのは、スケッチで断面形状を取り出して、２D的に横移動した図形を螺旋形状にスワーフする
モデリング方法だと思いますがちょっと、面倒だし大変ですね。

スケーリング（尺度）

筆者は、水平（横）方向のみ、スケーリングする方法でやってみました。
ねじの側面方向２軸（Z軸がねじ進行方向の場合、X軸とY軸）のみをスケーリングします。
ナットは大きく、ボルトは小さく縮尺します。

ナットのモデリング

通常は、スケッチ⇒ポリゴンで六角形とねじ用穴を描き、「押し出し」後「作成」⇒「ねじ」で
「モデル化」にチェックする事で、ねじのモデリングが完成します。
ところが、このままAdventurer3 に持って行ってプリントしても、市販の金属ボルトは
すんなり入りません。
筆者のプリンタの傾向で、凹形状では上記の精度確認テストから、径で0.2～0.3mm程度小さくプリントされてしまいます。
したがって、最低でも、それ以上は径を広げる必要があります。
そこで、ねじの側面方向への拡大は、Fusion360の「尺度」機能を使用しました。

・まずは、ねじ部のみ「拡大」したいので、ねじより大きい径の円輪郭を「分割ツール」にして「修正」⇒「面を分割」の機能で「分割」。
・次にねじ部分のみ、「尺度」で拡大。
・「尺度」で「尺度のタイプ」は「不一致」とし、ねじ径方法のみ尺度を設定。
・ここで、拡大する原点の設定「点」を、必ず「ねじの中心軸上」に設定しなおす事。
・尺度量は筆者の環境でテストした結果、径で+0.4ｍｍぐらいでいい感じになった。
・具体的には、Ｍ６の場合、尺度の設定を「6.4/6=1.07」。
・その後、分割しておいた、外周と「結合」して完成。

ナット裏面にザグリを設ける

上記の方法でモデリングしたナットは、プリント後すぐに市販の金属ボルトがスルスル入ります。
ところが、最後まで入ったところで、抜け出す時にすごく固くなります。
レンチを使用して何度か抜き差しすれば緩くはなりますが、できればレンチは使いたくないですね。
原因はわかりませんが、積層の始まり付近なので、少し太めに積層されるのかもしれません。
筆者はここには、ザグリを付ける事で回避しました。

大きさとしては、ねじ呼径よりも、+１ｍｍの径とし、ねじの半ピッチの深さとしました。
この処理で、レンチを使用しなくても、手締めで入るようになりました。

ボルトのモデリング

ボルトは、ナットと同形状のヘッド部分と、ネジ部の円筒部分を結合した形状になります。
ただし、ねじ部分はナットとは逆に、小さく縮尺しますから、結合は縮尺後に行います。

・ヘッド部分と結合する前に、ナットと同様に「尺度」機能を使用。
・「尺度」で「尺度のタイプ」は「不一致」とし、ねじ径方法のみ尺度を設定。
・ここで、縮尺する原点の設定「点」を、必ず「ねじの中心軸上」に設定しなおす事。
・縮尺量は筆者の環境でテストした結果、径で-0.2ｍｍぐらいでいい感じになった。
・具体的には、Ｍ６の場合、尺度の設定を「5.8/6=0.97」。
・その後、ヘッド部分と「結合」すれば完成。
・追加でヘッドとネジ部の付け根は壊れやすいので、フィレット処理したほうが安心。
・必要あれば、結合前に、ヘッドとねじの間にフィレットモデルも用する。

先端は若干細くしてねじ込みやすくする

ボルトも縮尺した事で、市販の金属ナットにレンチを使わず入るようになりました。
ただ、どうしても先端が入りにくい場合が多いです。
どのみち縮尺するのであれば、ねじ込みやすいように、先端はさらに少し細めにしようと思います

・先端部分を分割するために、「構築」⇒「オフセット平面」で「平面」を作成。
・オフセット量は、「ねじピッチ×２」とした。
・この「平面」を「分割ツール」として「修正」⇒「面を分割」の機能で「分割」。
・M6の場合、ネジ部は「5.8/6=0.97」で縮尺。
・先端部は、さらに細くしたいので、「5.6/6=0.93」で縮尺。

ボルト完成

先端を細くしたので、ねじ込みやすくなりました。

ボルト・ナット完成

今まで、タップなどの道具を使用して作成していましたが、それでもM5ぐらいが限界でした。
今回、モデルから作り込む事で、道具も不要になり、M3も問題なく作成できました。
まとめると、下記のように、スケーリングしました。

・ナットねじ部は、「ネジ径+0.4/ネジ径」の尺度で拡大
・ナット裏面には、「ネジ径+1.0mm」深さ「ネジピッチ/2」のザグリを追加
・ボルトねじ部は、「ネジ径-0.2/ネジ径」の尺度で縮小
・ボルトねじ先端部「ネジピッチ×2」は、「ネジ径-0.4/ネジ径」の尺度で縮小

この方法で、M3、M4、M5、M6、M8、M10　のボルト・ナットをプリントしてみました。
黄色がプリント製品で、黒とシルバーは市販の金属性です。
いずれも、道具やレンチを使用せず、すんなり入りました。

３Dプリンタで部品作成する場合、形状によってはどうしても分割になってしまいますし
使用方法によっては、組み立てが必要な場合もあります。
接着などは、二度と分解しない場合には簡単でいいですが、取付・取り外しをしたい場合には
ねじ締結は非常に便利です。
今回道具なしで「M3」まで製作できたことで、３Dプリントの幅が広がると思っています。

データ公開・ダウンロード

Mねじ規格寸法、表示ソフト

ボルト・ナットをモデリング際、ネジ頭径やナット幅などの標準の幅を調べるのが面倒でした。
表示するだけの簡単なソフトですが、メートルネジの寸法を表示するツールを作成しました。
興味あれば、下記からダウンロードして使ってみてください。

Fusion360データとFlashPrint5設定ファイル

今回紹介の、M3～M12までの、ボルトナットのFusion360用モデルと、Adventurer3でテストプリントした際の、FlashPrint5用の設定ファイルがダウンロードできます。