CATIA V5 GSD 응용연습 1

여러분은 지금까지 CATIA의 GSD기능을 배우셨습니다.
막상기능만 배운다고 현실적을 바로 사용할수 있는것은 아니죠?
그럼 이번시간부터 연습문제를 몇가지 해보도록 하겠습니다.
제일먼저  마우스를 그려보도록 하지요.  왼손잡이에게는 좀 미안하지만 주로 마우스는 오를손으로  사용하기에 엄지속가락을 받치는 부분을 조금 들어가게 형상를 만들어 보겠습니다.
먼저 SIZE에대한 L/O을 잡기위하여 XY Plane에  크기를 결정할만한 사각형부터 그려보도록 하겟습니다.  ( 시작할 때 하이브리드 옵션 끄고 시작  하세요. 개념이 확실이 잡힌분은 관계없습니다.)

초기에 이런 물건들의 규격을 안잡아놓고 만들면 너무 크게 만들거나 너무 작게 만들 경우 아무리 Parametric기능으로 Size를 바꿀수 있다고 해도 막 꼬여서 낭패를 보는 경우가 있지요.
이런건 기초적인 부분이니 꼭 명심하세요.

위쪽에 스케치로 원호를 생성합니다. 왼쪽의 끝점이 조금 아래 쪽으로 내려오게 그리세요.

같은면을 선택하여 또 다른 스케치를 추가로 생성합니다.  그리고 아래쪽에 약가 작은 호를 만들어요  이번에도 왼쪽을 약간 윗쪽으로 가게 만듭니다.
wireframe 툴바의 Connect Curve로 연결합니다. 툴바의  7-3번째 있어요.
Circle의 Vertex 점을 찍을때 선이 꼬일경우 붉은색 화살표로 방향을 바꾸세요.
reverse direction 단추를 눌러도 됩니다.

연결이 완성되었습니다.

선이 잘 보이시나요 저는 Geometrical Set에 만들어서 사용하고 있어서 Geometrical Set의 속성중 선굵기를 바꾸어 보겠습니다.  ( MB3 버튼 Properties (속성) -> Graphic 탭)

Edge 선 과 Line& Curve선의 선 굵기를 변형해 보겠습니다.
신기하게도 Sketch로 만든 요소는 변경되지 않았습니다.

이제 이 네개의 선을 합칩니다.  Join기능을 사용합니다.

이번에는 윗쪽 Surface형상을 만들기 위하여 XZ평면에 원호 형상을
YZ평면에도 원호 형상을 만듭니다.

스케치를 그릴때 바닥의 기준보다 좌우를 길게 만들어 주세요.  만들어진 Surface가 충분히 커야 합니다.

아까 만든 Join을 XY Plane 방향으로 Extrude 합니다.

두개의 Surface를 Intersect 합니다.

아까 Sweep에서 사용되었던 프로파일 Sketch와 Guide Sketch를 조정해서 Mouse에 적합한 형상으로 만듭니다.

Parting Curve를 만들기 위하여 Sweep Surface를 잠깐 숨기고 YZ 평명에 Sketch를 만듭니다.
Insersect된  선 아래쪽에 그리셔야 합니다.

스케치를 빠져나온 후 해당 스케치로 Extrude를 생성합니다.  ( 좌우 충분히 여유있게.)

Intersect Curve를 생성하고 방금만든 Extrude를 Hide 시킵니다.

방금 생성한 Curve는 Parting 선이라고 이해 하세요.
이제 위아래의 면을 Parting 선을 기준으로 Draft각도를 주어 보겠습니다. ( 사실 Solid에서 만드는 방법도 있습니다만...  본 과제는 Surface를 배우는 것이라.)
옆쪽 suface를 숨기고 방금생성한 Parting을 기준으로 위쪽으로 Line Sweep 과 아래쪽으로 Line Sweep을 만듭니다.




















































위쪽 Surface를 다시 Show 상태로 두고 바로 새로 생긴 바로 아래쪽 Surface ( Parting선을 기준으로 위쪽에 만든 Sweep) 를 기준으로 Split을 실시 합니다.

이렇게 만든 3개의 Surface를 Join으로 묶습니다.
그리고 나머지 요소를을 전부 Hide합니다.

Join된 Surface의 상부 Edge를 적당한 값으로 EdgeFillet을 생성합니다.




Fillet이 된 Surface를  Part Design Workbench에서 Close Surface 기능으로
Close Solid형상을 만듭니다.  아래쪽에 커다란 구멍이 있지만 완전평면 이기 때문에 에러가 발생하지 않을 겁니다.















조금 어려우셨나요?   참 아래쪽에서 EdgeFille을 만들면 좋겠죠 이건 Part Design상에서 하시길...

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CATIA V5 GSD 고급 Surface 10

이번에 日 자형 Surface 입니다 (이건 제가 붙인 이름입니다).  CATIA에서는 Multisection Surface라고 하고 타 CAD시스템에서는 Loft Surface라고도 불립니다.
서로 다른 형상의 프로파일을 2개이상이 점점 변해가면서 만들어지는 경우입니다.
서로 떨어진 위치에 있는 스케치 두개를 잇는 Surface중 가장 단순한 방법이죠.

























Multisection Solid의 경우는 당연히 Closed Profile을 이용해야 하지만.  Multisection Surface는 Closed Profile은 Closed Profile 끼리만 연결해야 하고  Opened Profile은 Opened Profile끼리만 연결해야 합니다. 아래그림처럼요 , (섞어 사용하면 Error가 발생합니다.)

Multisection Surface를 사용할 때 Section들을 선택할때 마다. 빨간색 화살표가 나타나는데
빨간색 화살표가 프로파일의 방향이고 이는 시작점과 끝점의 위치를 알려줍니다.
이때 생성되는 Multisection Surface는 화살표의 시작점은 시작점끼리 끝점은 끝점끼리 연결하여 Surface를 만들어 줍니다.

똑같은 프로파일들을 가지고 중간 프로파일의 방향을 반대로(화살표를 선택) 하여 생성한 Surface의 차이를 보여주죠.

Closed Profile의 경우에는 Section 어딘가 시작과 끝을 알리는 점이 한군데 있고 그 부분의 이름을 Closing Point 라고 합니다.  각 Section Profile의 Closing Point들은 먼저 Spline으로 있는 곡선을 기준으로 Multisection Surface를 생성합니다.  만일 이중 한 Section의 Closing Point를 이동하고 싶다면  Multisection Surface를 만들기전에  Closing Point를 부여할 부분에 Point를 생성한후데 Multisection Surface에서 Closing Point를 이동해야 합니다. 그에 대한 제어기능은 Closing Point라는 글자에다 두고 MB3버튼을 통해 제어가 가능합니다.




















그럼 메뉴중에 중요한 내용을 살펴보죠.

제일 윗부분이 Section을 선택할수 있구요. 혹시라도 해당 Section을 포함하고 있는 Surface가 미리 만들어져 있다면  그 Surface를 선택하여 해당 부분에서 Tangent 제어를 할수 있습니다. 

Guide 탭에는 Guide Curve가 있다면 그 Guide Curve를 따라서 Multisection Surface를 만들 수 있습니다. Guide Curve는 모든 Section에 걸쳐있어야 하며 Coupling의 기준이 되기도 합니다.
Guide Curve를 포함하고 이는 Surface가 있다면 역시 Tangent 조건을 줄 수도 있어요.  하지만 Section과의 관계가 잘 만들어져 있어야만 에러가 발생하지 않습니다.

Spine은 보통 자동으로 계산되지만 부득이한경우 Spine Curve를 부여하여 제어할수 있습니다.
단  Profile이 평면 상에 있지 않는 경우는 제어하기가 곤란하겠죠.
Coupling을 설명하기 위해서는 약간의 그림을 추가해서 설명하지 않으면 안되겠네요.

먼저 한개의 Section을 가지고 설명을 하겠습니다.
상기그림의 Section에는 2개의 요소가 연결되어 생성되어 있습니다.

ratio  :  각 Section별로 Section내의 요소를 구분짓지 않고 전체를 1개로 생각합니다.  (중간에 Guide Curve가 있지 않는한.. )
전체 1번 2번 3번을 합쳐서 길이를 산출합니다. 그리고 각 길이의 등분에 해당하는 Point를 임의로 생성합니다. (실제로 생성하진 않습니다. 개념이 그렇다는 얘기지요.)
0.1 위치 0.2 위치 ...     0.9위치 , 1.0위치
0.2위치라함은 전체길의의 20%가 되는 위치의 Point입니다.

각 Section별로 각각의 위치를 정하여 해당위치끼리의 점을 Spline으로 이어갑니다. 이를 무수히 잘게 잘라서 연결한 선들을 모으면 생성되는 Surface가 결과물이 됩니다.

Tangency : 먼저 Tangency 연속성이 것들을 모음니다. 위의 그림에서는  1번과 2번요소가 Tangency 연속성을 가졌네요. 그러면 Segment 1번 으로 나누고 별도로 3번 요소 1개만 Tangency 연속성을 가집니다. 그러면 Segment 2번으로 둡니다.
이런식으로 각 Section들의 Tangency 연속석으로 Segment 들을 나눕니다.
각 Section의 나누어진 Segment 수가 같지 않다면 Multisection Surface는 생성할 수 없습니다.
모든 Section의  Segment수가 같다고 할 때  Segment 1번끼리는 각각 ratio 조건으로 , Segment 2번 끼리는 또한 자기네 끼리의 ratio 조건으로 segment N번 끼리는 역시 ratio 조건으로 Multisection Surface를 만들것을 모두 붙인 결과물이 생성됩니다.

Tangency then Curvature : 이건 두말할것도 없이 Curvature연속성 까지 만족하는 녀석을 기준으로  Segment로 나누겠죠.

Vertices 는 상기그림상에 보이는 1번, 2번, 3번을 모두 나눕니다.  마치 Boundary Curve의 No propagation 모드 처럼.

Relimitation 의 경우 기본적으로 모두 체크되어 있습니다.
혹시라도 Guide Curve들이 시작 Section 이나 마지막 Section보다 더 연장되어 있더라도 Relimitation 이 켜져 있으면 Multisection을 해당 Section까지만 Surface성분을 만듭니다. 그 이상 연장된(될수있는 한) Surface를 만들고자 한다면 해당 Option을 꺼주시기 바랍니다.
선체의 이물형상의 모델링을 할때 유용하게 사용할수 있어요.

참조 동영상  (여긴 가입하셔야 볼 수 있습니다. )
http://cafe.naver.com/methodologe/163

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부산 이기대 전경입니다(남구용호동)

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CATIA V5 GSD 고급 Surface 9

Sweep의 마지막 기능은 CONIC Sweep입니다.  Conic Sweep 기능은 외관 Surface를 생성하는 곳에 많이 사용됩니다.
기본적으로 Conic Curve를 프로파일로 사용하기 때문에  차원을 한개 낮추어 2차원 공간에서 생각해 보도록 합시다.
단면이 CONIC이 되려면  최소한의 조건이 몇개가 필요할까요?
먼저 Conic은  시작점과 끝점이 필요합니다. 그리고 시작점의 Tangent 조건 끝점의 Tangent 조건 그리고 Parameter값  이렇게 5개의 조건이 필요합니다. Tangent조건은 2차원에서 선으로 나타나게 되지요.

Conic Curve에 대한 설명은 앞부분 wireframe 쪽 설명에서 그림설명과 같이 언급했으니 참조하세요.

시작점과 끝점을 연결하고  시작점의 Tangent 조건선을 연장하고  끝점의 Tangent 조건선을 연장하면 3각형을 한개 만들수 있습니다.

위에 설명한 조건중 Parameter는 Ratio 값으로 되어 있는데  삼각형 안에 배치되는 1개의 점으로 대신할 수 있습니다.
또한 시작 쪽이나 End쪽에 있는 Tangent 조건또한  삼각형 내부의 1개의 점으로 각각 대신 할 수 있습니다.
이 Conic 단면을 3차원상에서 Sweep Surface로 만들어야 하므로  점대신 Curve로 Tangent 선대신 Surface로 대체하면 3차원 Sweep을 만들 조건이 설명이 됩니다.

지금부터 Conic Sweep의 각각의 기능을 살펴보도록 하죠.

1. 양끝점에 각각의 Tangent 조건 그리고 Parameter 조건을 만족하는 profile을 가진 Sweep Surface를 만드는 기능입니다.  Tangency는 Curve를 선택해도 되고 ( 이때 해당 Guide Curve와 Tangent Curve를 잇는 Line type의 two limit 조건의 Surface를 만들고 나서  이 Surface를 선택한것과 같은 결과를 만들게 됩니다.)  또한 Surface를 선택 해도 됩니다. ( 이때 Surface는 반드시 해당 Guide Curve를 포함해야 되며 Tangent 조건은 해당 Curve의 Spine Curve에 Normal Plane 으로 자를 때 생성되는 Point에서 단면 Curve의 순간 Tangent 조건을 따라 갑니다. )   아래 Tangent 조건에는 각도 보정도 할 수 있게 되어 있네요.

2번 CASE는  Parameter 값 대신 위에 언급한 Conic 생성조건의 3각형 ( 단면기준입니다 ) 영역 안에  Curve를 한개 추가한 것입니다.  그림의 G값 순서대로 선택하여야 합니다.

3번 CASE는  Tangent  조건 대신 위에서 언급한 3각형 영역안에 Curve가 한개 더 들어가는 거죠 아래 그림 처럼 순서 대로 선택해야 합니다.

마지막  Tangent 조건대신 3각형영역안에 Curve가 3개 들어가는 경우인데  Curve의 위치가 Conic형상이 생기지 못할 정도로 ZIGZAG형상으로 배치되어 있으면 못 만들 경우도 있습니다.













자동차의 Exterior 측에는 전문 Surface생성 소프트웨어를 사용하구요. 자동차의 Interior나 기타 소비재 물품의 외관 (예를 들어 청소기같은 멋진 디자인이 필요한) 등에 사용됩니다.
이런업무와 관련이 없는 분은 이런기능이 있다는 참조만 하셔도 됩니다.

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CATIA V5 GSD 고급 Surface 8

3번째의  Circle type Sweep은 모든 Profile의 형태가 원형의 형태를 가지게 됩니다. (타원은 될수 없습니다.  머 Spine Curve 비스듬히 자르면 단면형태가 될수 도 있겠지만.)


먼저 첫번째 CASE Curve가 3개 있어야 겠죠. 이건 설명이 없어도 알수 있겟죠

하지만  Spine은 확실해 해두시는게 좋을것 같습니다.
Spine을 정할 때는 직선또는 서변하는 곡선을 선택하지 않으면 Error 가 발생할 수 있습니다.

두번째 CASE는 두개의 Curve와 반지름을 정해 줍니다. 그런데 Curve사이의 간격이 (물론 Spine curve의 수직방향으로 측정해야 됩니다.) 지름값보다 크면 안되겠죠?

3번째 경우는 첫번째 Guide Curve(Center Curve)가 원의 중심 Curve가 되고 두번째 Guide Curve(Reference Curve)가  반지름을 결정합니다.  그런데 첫번째 Guide Curve에서 두번째 Guide Curve로 향하는 선이 0도 기준이라하면 시작각도와 종료각도를 입력하여 호의 궤적을 그려줍니다.

 단 아래쪽에 Use fixed radius를 선택하면 반지름은 Reference Curve는 단지 각도의 기준으로서의 역할만을 담당합니다.









아래 그림들은 같은 기능으로
바로 아래는 USE Fixed radius  를 적용하지 않은경우 이구요

이번에는 USE Fixed radius를 적용한 경우입니다.



4번째 CASE는 원형Tube 형상을 만드는 기능이 되겟죠.



Polyline 과 같이 적용하면  Pipe를 쉽게 Modeling 할 수 있습니다.
Polyline에는 절점에 Corner Radius를 적용하는 기능이 있기 때문입니다.
하지만 Polyline의 Corner Radius 보다 본 기능의 Circle Sweep의 radius 가 커지게 되면 형상꼬임현상이 생겨 Error가 발생 한답니다.  ( 그냥 꺽여 있는 경우는 상관없어요)


다섯번째는 한개의 Curve는 Surface위에 있어야 하며 두번째Curve는 공간에 떨어져 있어야 하죠 단면을 자른다면 한개의 Curve에 Tangent하고 Curve상의 한점을 지나며 다른한 점을 지나는 원을 그리고 그원이 궤적을 그리면 만들어지는 Sweep Surface를 생성하게 됩니다.

여섯번째 한개의 Guide Curve를 지나면서 Surface에 tangent 하고 일정반지름을 가진 Profile이 지나가는 궤적을 생성합니다.

마지막 일곱번째는 Curve가 Surface위에 있어야 합니다.그리고 반지름이 필요하죠. Curve가  시작각과  종료각을 정하는 기준이 되죠.












메뉴에 그림이 있어 그다지 복잡한 설명을 필요 없을 것 같네요.
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