はじめに
CATIAで3Dモデルを作るとき、「寸法を変えるたびにモデルが崩れる」「フィーチャーを修正するとエラーが連発する」という経験をしたことはないでしょうか。
この問題の多くは、パラメトリック設計の考え方を知らないまま作り始めることから起きています。
この記事では、CATIAでパラメトリック設計を活用するための基本的な考え方と実践方法を解説します。
パラメトリック設計とは
パラメトリック設計とは：
「寸法・形状の関係性をモデル内に定義し、
パラメータを変更するだけで形状が追従して変わる」設計手法。
対義語：直接モデリング（寸法を変えると壊れる）
CATIAのPart Designはパラメトリック設計が前提のツール。
→ スケッチの拘束・フィーチャーの順序・参照先の選び方が
「崩れにくいモデル」の鍵になる。
スケッチの拘束を正しく使う
【完全拘束を意識する】
スケッチは「完全拘束（Fully Constrained）」状態が基本。
→ 未拘束の要素があると、別のフィーチャーを変えたときに
意図しない形に動いてしまう。
拘束の種類：
・寸法拘束：長さ・角度・半径を数値で固定する
・幾何拘束：水平・垂直・平行・直角・同心・固定などの条件を与える
チェック：スケッチ内の線が白（未拘束）→緑（完全拘束）になればOK
【よくある失敗】
・原点や基準面に固定していない（位置が浮いた状態）
・角度拘束がなく、回転方向が不確定
フィーチャーの順序と親子関係
CATIAのPart DesignはフィーチャーをSpec Treeに積み上げる構造。
後から作ったフィーチャーは、
先に作ったフィーチャー（親）に依存する。
例：
ボス（突起）の上面に穴をあけた場合
→ ボスの高さを変えると穴の位置が追従する（正しい設計）
逆にやってはいけないこと：
→ 親が削除・変更されると子のフィーチャーがエラーになる
→ 不要に複雑な参照関係を作らない
【原則】
参照先は「変わりにくい要素」にする
→ 原点・基準面・安定したフィーチャーの面を参照先にする
→ 「その場限りの面」を参照先にしない
パラメータを使った設計の応用
CATIAのKnowledge機能（パラメータ・フォーミュラ）を使うと、
寸法間に関係式を設定できる。
例：
穴径 = フランジ径 × 0.6 と設定しておくと
フランジ径を変えると穴径も自動で変わる
【設定の流れ】
1. Tools > Parameters and Measures でパラメータを定義
2. fxボタンでフォーミュラを設定
3. スケッチの寸法をパラメータにリンクする
【活用場面】
・シリーズ品（サイズ違い）の設計
・比率で決まる形状（壁厚 = 全幅 × 0.1 など）
・変更が多い寸法を一箇所で管理したいとき
崩れにくいモデルを作る習慣
□ スケッチは原点・基準面を参照して配置する
□ スケッチは必ず完全拘束にしてから終了する
□ フィーチャーの参照先は安定した面・エッジを選ぶ
□ 同じ値を複数箇所に使う場合はパラメータ化する
□ モデルを完成させた後、主要寸法を変えて崩れないか確認する
パラメトリック設計を実務で活かす場面
CATIAのパラメトリック機能は、教科書では「式駆動」と紹介されることが多いですが、実務での真価は「客先からの寸法変更指示を1分で反映できる」点にあります。
たとえば、装置の搬送ピッチを150mmから180mmに変えたいとき。パラメータ「pitch=150」を「pitch=180」に書き換えるだけで、関連する全部品の寸法・取付穴位置・ガイドレール長さが連動して更新されます。手作業で寸法を打ち直す場合と比較して、作業時間が1/10以下になります。
もう一つの典型例が「シリーズ展開」。同じ機構をサイズ違いで3〜5バリエーション作る場合、パラメータテーブルで各サイズを定義しておけば、1ファイルで全シリーズを管理できます。
よくある失敗パターン
① パラメータの命名が場当たり的：「a」「b」「c」と適当に付けると、半年後に何の寸法か分からなくなる。「shaft_diameter」「center_distance」のように意味で命名する。
② 全部の寸法をパラメータ化しすぎる：細かい部分まで関連付けると、1箇所の変更が予期しない場所に伝播する。「変える可能性のある寸法だけ」をパラメータ化するのがコツ。
③ 拘束過不足を放置する：拘束不足だとスケッチが動き、過拘束だと再生成エラー。緑（フル拘束）になるまで詰める。
④ 親子関係を意識しない：A寸法がB寸法に依存しているのに、B寸法を消すとAも壊れる。設計意図をスケッチに残す癖が必要。
FAQ
Q. パラメトリック設計はどんな案件に向きますか？
A. ①シリーズ展開がある製品 ②仕様変更が頻繁な装置設計 ③客先からの「サイズ違い見積依頼」が多い案件 で投資対効果が高いです。一品物の構造解析モデルなどには向きません。
Q. 既存の3Dモデルをパラメトリック化できますか？
A. 後追いでパラメータ化することは技術的に可能ですが、最初から組まれたものに比べて手間がかかります。設計初期からパラメータ設計するか、リファクタリング覚悟で進めるかの判断が必要です。
Q. パラメータが増えすぎて管理しきれません
A. パラメータ命名規則を社内で統一する＋Excel連携でパラメータ一覧を出力できる状態にすると、管理が楽になります。10個を超えたら一覧化が必須です。
関連トピックと次のステップ
パラメトリック設計と相性が良いのが「アセンブリの大規模データ管理」と「DMU干渉チェック」です。パラメータで寸法を動かしたあと、組立全体の干渉確認まで一連で回せると設計サイクルが大きく短縮します。
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