CADの便利な使い方5選！基本から応用の用途を解説

パソコンを使っていると、CADという用語を目にすることがあるでしょう。
CADについて「知っていると就職するときに有利に働く」「コンピューター上で設計を行うソフト」というイメージで、実際の使い方は知らないという人も多いのではないでしょうか。

今回は、CADの基本的な知識や便利な使い方を解説していきます。

この記事の概要目次

1.CADとは
2.CADの便利な使い方5選！
3.CADを使うときに知っておくといい知識
4.CADの使い方についてまとめ

CADとは

CADはComputer Aided Designの略で「キャド」と読みます。和訳すると、コンピューター支援設計です。

人が手書きで製作していた設計図を、コンピューターを使用して作成するシステムやソフト自体をCADといいます。CADはコンピューター上で寸法定義し、設計図をデジタル化するので効率よく作成できるのです。

設計図は同じ仕様の部分は、線の太さを均一にすることになっています。
手書きで線の太さを均一にするのには、高いスキルが必要でした。
CADは使い方を理解していれば、手書きよりも正確に線の太さを均一にすることができます。
紙の設計図のように汚れや破損のリスクがなく、ピンポイントに修正箇所のみを修正できる、修正の履歴が保存できる、など管理が楽になりました。また共有する場合にコピーして、郵送やファックスをする手間と時間がかかっていましたが、CADはコンピューター上で共有ができます。
そのため建築・機械関連の設計業務だけではなく、アパレル・ジュエリー業界や福祉用具の設計など幅広い業界で重宝されるようになりました。

CADは専用CADと汎用CAD、2DCADと3DCADという種類に分けられます。

専用CADは、

建築用CAD
機械用CAD
服飾デザイン用CAD

などがある特定の業種・分野に特化しているものです。その業界でよく使うテンプレートや機能が搭載されています。

汎用CADは

立体を組み合わせる
円を描画する

など特定の分野を問わない、多様な用途に活用できます。

2DCADは設計図を平面で表現します。直線や図形を描く機能と寸法値を入力して作図します。
製品の断面を正面図や平面図、立面図として作成するので、製品全体を正確に把握するには、空間の把握能力が必要です。

3DCADは寸法値を入力した立体で設計物などを表現します。より具体的なイメージを掴みやすく、回転など全角度から位置関係を確認できるメリットがあります。曲線が多いデザインなど2Dでは難しい製図も可能で、立体図をもとに平面図を自動で作成することもできます。

大量のメモリ領域やハイスペックな処理能力などを備えたコンピューターが必要となります。無料のシステムが少なく、導入に高いコストがかかる傾向があります。3DCADが2DCADよりも性能が良いというわけではなく、用途によっては2DCADが選択され、使い分けられています。

CADの便利な使い方5選！

CADの基本機能と便利な使い方を5つ解説します。
設計製造は、製品全体の構想設計・部品などの詳細設計・図面作成・試作・量産という順に行います。CADは、構想設計から図面作成までを担うのが一般的です。

設計

CADはものづくりの設計で活用されています。2DCADは平面に、3DCADは3D空間に、設計図を作成していきます。均一な線種、線幅で正確な精度の高い設計が可能です。
色の設定、図形の移動、回転、拡大縮小が自由自在に操作できます。
量産製品の現場では、2D作図機能で構想設計語、3DCADで細部の部品を詳細設計し、最後に全体を2Dで製図を進めるという流れが一般的です。
わざわざ3DCADで細部の部品する理由は、部品の角の面取りや丸みつけなど複雑な形状を作成したり、配置したりする作業が簡単にできるからです。

デザイン制作

3DCADは設計前のデザイン画の作成が可能です。レンダリング機能を利用して、モデルの表面の色や質感などを表現し、わかりやすく完成品のイメージを伝えることができます。
設計者はデザイン画を見ながら3DCADで設計を進めることができます。
外観設計やデザイン分野で活用されています。

解析・シミュレーション

3DCADで制作したモデルが設計上の問題がないか解析し、荷重にどの程度耐久性があるか、シミュレーションを行います。コンピューター上ではさまざまな種類の負荷や強度などをシミュレーションできるので、高い処理能力で安全性の確認ができます。
3DCADのデータをCAE（コンピューター支援エンジニアリング）に変換して解析します。
CAEの機能を搭載したCADソフトを利用すれば、設計しながら強度計算を行うことも可能です。

3Dプリンター出力用データの作成

製造業界では、使用する3Dプリンターが処理できるファイル形式のデータをもとに、造形して試作品の制作を行っています。3DCADで設計した3Ⅾデータは、一般的なファイル形式であるSTL データに変換できるので、多くの3Dプリンターで処理できるメリットがあります。
試作品を外注せず、気軽に行えるようになります。

アニメーションの作成

3DCADを利用すると、制作モデルをもとにアニメーションを作成することができます。
住宅の3Dモデルをアニメーションにすると、玄関から入りリビング・キッチン・バスルームなど移動する様子が表現されて、建築空間のイメージを共有できます。
設計の初期段階で認識を共有できれば、後々修正やトラブルが発生するリスクを減らせます。
アニメーションは、

人の目線で撮影したウォークスルー
上空から見下ろすフライスルー
画像を連続して切り替えるフレームレート

の3種類が表現できます。

CADを使うときに知っておくといい知識

CADと似た言葉にCAMとCAEがあります。知識として、CADは製図、CAMは製造、CAEは解析と、目的が異なることを理解しておきましょう。CAMは「Computer Aided Manufacturing」の略で、和訳するとコンピューター支援製造、CAEとはComputer Aided Engineeringの略で、和訳はコンピューター支援エンジニアリングです。

CAEで解析とシミュレーション後、CADの製図をもとにCAMでプログラミングを行い、工作機械で加工されます。前述したとおり、CAEの機能を搭載したCADソフトを利用すれば、設計しながら強度計算を行うことも可能です。

CADとCAMの工程をひとつでカバーできるソフトは多く存在します。つまり、3つの機能を搭載したソフトは、製造における一連の作業をスムーズにするというメリットがあります。

それがオートデスク株式会社のFusion 360です。
Fusion 360は、工業製品の製造に特化したソフトです。
インターネットを通じて機能が更新され、常に最新の状態で使うことができます。
クラウドタイプは同じソフトを利用する物同士での連携もしやすく、幅広く使用されています。

3つも機能はいらないので、独立したソフトが欲しい場合は、目的よって適切なソフトを検討しましょう。オートデスク株式会社のAutoCADさえあれば、一通りの作図が可能です。豊富なコマンドを使いこなせれば、作業効率がかなり上がります。
シェア率が高いので、連携する相手がAutoCADを保有している可能性が高く、相手に合わせてデータを変換させる手間が省略できるメリットがあります。