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2. Part Design

1. 기본 조작 방법


이번 역시 간략하게 설명하겠습니다.

그리고 언제나 말하는 것이지만...

원하는 모양 등이 있으면 말씀해주세요.

제가 아는 범위 이내라면 참고해서 작성하겠습니다.


1.jpg


우선 Part Design을 위처럼해서 실행합니다.


2.jpg


일단은 원통 모양을 그리려고하는데...

좌측 상단에 xy Plane을 클릭하시고 우측 상단에 위치한 Sketch를 눌러줍니다.

제대로 표시가 안되어 있지만 본 스크린샷에서는 우측에서 가장 위에서 세번째 입니다.
(종이 모양에 연필로 그림 그리는 것처럼 보이는 아이콘)


3.jpg


그러면 스케쳐가 작동이 될 것인데...

여기서 먼저 CATIA의 기분 사용 방법을 알고 넘어갑시다.

위에 보시면 마우스 그림과 1, 2, 3 이라는 숫자가 있습니다.

CATIA의 화면 조작은 저러한 순서로 이루어지는데...

1. 휠 버튼을 클릭 후 유지(1h)

2. 우측 버튼을 클릭(2c) 혹은 클릭 후 유지(2h)

3. 마우스 이동

형태로 이루어지게 됩니다.

가령 1h - 2c - 3을 수행한 뒤 마우스를 앞/뒤로 움직이면 줌 인/아웃이 됩니다.

가령 1h - 2h - 3을 수행하면 돌려보기를 할 수 있습니다.

이 돌려보기는...


4.jpg


화면에 저러한 가상 원이 등장하게 되는데...

저 원이 가상의 트랙볼 이라고 보시면 됩니다.

해서 원하는 해당 위치쯤에 누르고 가상의 트랙볼을 돌려서 모델을 돌려볼 수 있다...라고 생각하시면 됩니다.

왜 이러한 UI를 가지게 된 것인지는 모르겠으나...

어쩔 수 없습니다...적응해서 써야할 수 밖에...



2. Pad/Pocket


그렇다면 이제 Pad 및 Pocket 기능을 알아봅시다.

기본적으로 CATIA는 점 - 선 - 도형 - 면 - 입체 의 형태로 모델링이 진보가 되는데...

점 - 선 - 도형 으로 발달되는 과정은 Sketcher에서 직접 그리거나 보통은 지원이 되는 도형이라면 바로 생략해서 그릴 수 있고

선을 모아 그린 도형이 면 - 입체 의 형태로 발달되는 과정은 각각의 기능 Pad 및 Pocket 등에서 알아서 면을 별도로 그려주지 않아도 바로 입체로 발달시킬 수 있습니다.


5.jpg


원통(입체)의 경우 지름 R을 가진 원(도형)이 길이 L을 가지고 있는 형태를 취하고 있죠?

그럼 우선 Sketcher 모드 우측 워크벤치에서 원을 선택하시고...


6.jpg


원을 선택한 후 원점 X:0mm, Y:0mm에 우선 한번 찍어주신 후 지름을 선택해주시면 되는데...

지름은 50mm 정도로 하시면 되겠습니다.

그리고 위 스크린샷에서 우측 상단에서 두번째에 위치한 저런 아이콘을 클릭하셔서 Sketcher 워크 벤치를 나가줍니다.


7.jpg


자...그럼 Part Design 워크 벤치로 돌아 왔는데...

방금 그려낸 원(도형)을 선택하시고

워크 벤치 메뉴 중에서 Pad 라고 생긴 저걸 찾아서 눌러줍니다.

물론 Pad 기능을 먼저 실행시키고 각각을 선택하셔도 되는데...

보다 빠른 작업을 위해서는 이렇게 미리 도형이 있는 스케치를 선택해두시고 클릭하시는게 좋습니다.


8.jpg


자 그러면 Length를 100mm로 설정하시고 Preview를 눌러주시면 위처럼 미리보기를 할 수 있습니다.

원통은 우측 상단에 나오는 좌표축 트리를 기준으로 +Z 방향으로 그려주시면 됩니다.


9.jpg


그리고 CATIA의 Sketch 기능은 무조건

' 평면 ' 상에서만 활성화가 가능합니다.

무슨말이냐면 위 이미지에서 원통의 상/하단 평평한 면을 기준으로 Sketcher 모드를 바로 사용가능하지만

옆 곡면부분 등에서는 Sketcher 모드 출발이 안된다는 의미입니다.

할 방법이 있기는 하지만 별도의 평면을 그려주거나 해야하는 번거로움이 발생하게 됩니다.


아무튼 지금은 원통 상부 평면을 선택하시고 Sketch


10.jpg


그리고 이처럼 원통의 지름보다 20mm 정도 작게 하나를 그려준 뒤에...


11.jpg


이런식으로 Pocket 모드를 사용하시면 됩니다.

요약하자면


Pad : 도형 -> (면) -> 입체를 구축

Pocket : 도형 -> (면) -> 입체로 제거

라고 할 수 있습니다.


※ 보너스...


12.jpg


13.jpg


1차 및 2차 Limit을 응용하면 이처럼 허공에 그려내거나 한 중간을 파내거나 할 수 있습니다.



3. Shaft/Groove


이 기능은 간단하게 말씀드리자면

특정 축을 기준으로 돌려서 그려내거나 파내는 기능이라고 할 수 있습니다.

가령 원뿔이나 굴곡이 많은 병 모양이라거나 링 모양을 그려내기 좋은 기능입니다.


14.jpg


그럼 우선 축을 만들기 위해 점을 하나 찍어 봅니다.

제 경우 위 스크린샷의 화면 우측 하단에 점 선 면 이라고 써놓은 그 부분에 해당 기능을 위치시켰지만...

만약 안보이신다면 찾으셔서 그려진 원통에서 아무것도 선택하지 마시고, 선택하셨다면 그냥 바탕을 한번 클릭하셔서 선택을 해제하시고 점을 한번 클릭해주시면 좌표를 찍을 수 있습니다.

일단은 X:0mm, Y:0mm, Z:0mm에 하나 찍어주시고...


15.jpg


앞서 그린 점을 선택하시고

점 기능을 눌러주시면 화면에서 보이는 것 처럼

선택한 점을 기준으로 좌표가 설정이 되게 됩니다.

가령 아무것도 선택하지 않고 점을 눌러서 X:0mm, Y:0mm, Z:100mm로 설정해서 찍으면 결과물은 X:0mm, Y:0mm, Z:100mm

X:0mm, Y:0mm, Z:150mm 상에 있는 점을 선택하고 X:0mm, Y:0mm, Z:100mm로 설정해서 찍으면 X:0mm, Y:0mm, Z:250mm 이 됩니다.


16.jpg


뭐 아무튼 점 2개를 찍었으니까...

이제 선 기능을 써서 선을 그려봅시다.

그냥 선 기능을 누르고 선을 만들고자 하는 점 두개를 클릭해주시면 위 화면처럼 선이 그려지게 됩니다.

그리고 이 선을 ' 축 ' 으로 사용할 수 있게 되구요...


17.jpg


이건 보너스...

면 기능의 경우 위 스크린샷에서 볼 수 있듯이...

좌표 평면을 만들어주는 기능입니다.

말 그대로 저 위치에서 스케치를 시작할 수 있게끔 만들어주는 그런 역할을 수행합니다.


18.jpg


일단은 마저 샤프트 기능을 사용해보기 위해서

YZ 평면 혹은 ZX 평면을 선택하시고 스케치 시작...


19.jpg


보이는 것 처럼 적당히 비슷하게 그려주시고...


20.jpg


샤프트 기능을 사용하시면 이처럼 형성되는 것을 확인할 수 있습니다.

예제에서는 모양을 보기 쉽도록 일부러 절반만 그려보았습니다.

그리고 주의사항...


21.jpg


위 스크린 샷에도 적었지만...

원뿔 모양 등을 샤프트로 그릴 경우 Sketcher에서 축과 중첩이 되는 선은 그릴 필요가 없습니다.

만약 그려놓고 기능을 사용하시려 한다면 오류를 내뿜게 될 것입니다.


22.jpg


이처럼 중앙선이 없었어도 별 문제 없이 잘 그려지게 되었습니다.

말 그대로 그리고자하는 외곽선을 따라서 그리면 됩니다.


23.jpg


반대로 Groove 기능입니다.

예제에서 보이는 것처럼 파낼 모양에 대해서 적당히 그리시고


24.jpg


역시 중심축을 딱 눌러보시면...

이처럼 회전을 하면서 겹쳐지는 부분을 파내는 것을 확인할 수 있습니다.



4. Rib/Slot


이번에는 Rib 와 Slot 기능을 확인해보도록 하겠습니다.

Rib와 Slot은 간단하게 비유하자면...

특정 선을 따라서 수로 모양을 판다거나 철도 레일 모양으로 그려낸다거나 그러한 기능이라고 보시면 되겠습니다.


25.jpg


자...

아까 그려놓았던 추가 가상 평면을 클릭하시고 스케치 시작


26.jpg


아까 사용하셨던 원 모양 스케치 우측 ▼를 누르셔서 메뉴를 확장시켜보시면

호(Arc) 그리기가 있습니다.

이를 이용해서...


27.jpg


딱 절반만 이렇게 그려줍니다.

그럼 아까 Shaft, Groove가 딱 절반을 그린 반대편과 정확하게 닿아 있도록 그려지게 됩니다.


28.jpg


그리고 그 닿아있는 면 중에 하나를 클릭하고 이처럼 적당한 모양을 하나 그려주시고...


29.jpg


Rib 기능을 이용하시면 됩니다.

즉, 도형으로 발달시킬 도형 -> 해당 도형이 어느 형태로 발달해 나갈 것인지 따라갈 수 있는 유도용 선

이 두가지만 있으면 그려낼 수 있습니다.


30.jpg


이 기능을 사용하고나면

반원 모양의 호가 사라지게 되는데...

위 스크린샷처럼 다시 숨겨진 것을 다시금 보이게 설정하면

별도로 다시 선을 그리지 않아도 동일한 패턴이라면 같이 사용이 가능하게 됩니다.

물론 다시 그리셔도 상관없습니다...


31.jpg


그리고 아까와 동일하게 닿아있는 면에 스케치...


32.jpg


적당히 이러한 모양으로 저러한 위치에 그려주시고..


33.jpg


Slot 기능을 사용하시면 이와 같이 됩니다.

자 그렇다면 여기서 의문 하나...

이럴바에는 그냥 Shaft와 Groove를 쓰지 왜 이걸 쓴 것이냐...

라고 말할 수 있는데...

이건 그냥 편하게 설명하기 위해 따라갈 프로파일을 반원형 호 모양으로 선정한 것 뿐이고

S자 모양 혹은 나선모양과 같은 보다 다양한 모양을 형성할 수 있는게 바로

Rib 및 Slot 기능입니다.



5. Multi-Sections Solid/Removed Multi-Sections Solid


이번에는 Multi-Sections Solid와 Removed Multi-Sections Solid 기능을 사용해 볼 것인데...


34.jpg


지금까지 잊혀져있던 원통의 하단 면을 보이는 것처럼 클릭하고 50mm 떨어진 지점에 좌표평면을 하나 추가합니다...


35.jpg


36.jpg


그리고 이처럼 그려준 다음...

우측에 있는 Multi-Sections Solid를 클릭...


37.jpg


그리고 방금 그린 원 두개를 클릭해주시고...

Closing Point 화살표 방향을 다 일치시켜주고 Preview 해봅니다.


38.jpg


별 문제가 없으면 이처럼 그려지게 됩니다.

자 그리고 이번에는 그려진 해당 면을 클릭하시고 스케치 시작...


39.jpg


위 스크린 샷에서 설명한 것처럼 원통형 구멍을 뚫어 줍니다.


40.jpg


그리고 최 하단면에 보이는 것처럼 원을 그려주시고...


41.jpg


이와 같이 Removed Multi-Sections Solid를 설정해봅니다.

굳이 직접 그린 스케치가 아니더라도 Pad/Pocket과 같은 기능을 통해 그려진 모서리 도형을 사용해서도 기능이 활성화가 됩니다.

물론 이는 다른 기능들도 똑같이 적용됩니다.


42.jpg


자 그럼 이와 같은 뭔가 의미를 알 수 없는 이상한 모양이 완성 됩니다.


43.jpg


일단 여기까지 한 것을 저장하시려면 File - Save As 하셔서 원하시는 이름으로 설정하시면 됩니다.








요약

CATIA 기본 마우스 조작

화면 돌리기 : 휠클릭 유지 - 우클릭 유지 - 마우스 움직이기
화면 줌인/아웃 : 휠클릭 유지 - 우클릭 - 마우스 앞/뒤로



Pad/Pocket : 스케치한 모양 그대로 수직 길이를 가진 입체모양을 만들거나 제거

Shaft/Groove : 축을 기준으로 스케치한 모양을 회전시켜 입체모양을 만들거나 제거

Rib/Slow : Pad/Pocket과 유사하지만 스케치한 모양을 기반으로 수직이 아닌 원하는 방향으로 입체 모양을 만들거나 제거

Multi-Sections Solid/Removed Multi-Sections Solid : 두 도형을 이용하여 입체 모양을 만들거나 제거
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    안녕하세요 한국항공대 학생입니다. 다름이 아니라 이번에 태양광 무인항공기를 제작하고 있는데 비행기를 설계하는 과정에서 질량산정에 애를 먹고 있습니다. 한국항공우주연구원(KARI)에서 제작한 EAV-2H를 벤치마킹해서 진행하고 있습니다. 카티아로 그린 다음에야 부피를 구하고 질량을 구할 수 있는건지 알고 싶습니다. 날개같은 경우에는 속이 꽉 차지 않고 뼈대 형식으로 되있던데....어떻게 그려야 할지 잘 모르겠어서 이렇게 연락드립니다. 감사합니다.

카이리전용

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