2016년 9월 29일 목요일

CATIA V5 간단한 형상모델링과 기본적인 지식 습득 (3)

카티아의 파트 문서에서는 “PartBody”라고 하는 기본 컨테이너가 제공됩니다.
여기서 컨테이너란 무었인가를 담을 수 있는 용기(그릇)이라고 이해하시면 됩니다.
(사실 컨테이너란 용어는 잘 사용하지 않습니다. )

풀다운 메뉴의 Insert에서 Body들을 추가 하실 수 있고. 그러면 아래 그림처럼 Body.# 라는 (#은 숫자를 의미하는 걸로 약속하도록 하죠) 이라는 이름의 새로운 컨테이너가 생성됩니다.  그리고는 및 줄이 한 개 생성될 것입니다.

여러분은 작업 내내 트리상의 밑줄이 어디에 있는지 신경을 쓰며 작업을 해야 합니다. (처음에 PartBody만 있는 상태에서만 작업 하실 때에는  크게 신경 안쓰셔도 되겠지요)  

기본적으로 모든 작업은 밑줄이 그어져 있는 컨테이너에서 작업이 되며 어떤 기능이 생성하는 요소가 그 요소를 수용하지  않는 컨테이너에서 작업을 하려고 시도하면 카티아가 사용자에게 경고 메시지를 보여주면서  그 기능에 합당한 컨테이너로 자동으로 이동해 줍니다. ( 단 복수로 존재할 경우에는 어디로 선정될지는 사용자에게 알려주지 않으니 미리 선택한 후 작업하는  습관을 들이도록 합시다. )

카티아의 Mechanical Design에서 사용될 수 있는 컨테이너의 종류는 Body, hybridBody, Geometrical Set, Ordered Geometrical Set 이렇게 4가지 종류가 있습니다. 그리고 그 컨테이너들은 종류에 따라 담을 수 있는 재료(요소)가 틀립니다.
컨테이너의 종류와 특징에 대해서는 나중에 설명하겠습니다.   
작업할 컨테이너를 이동하고자 할 때에는 이동하고자 하는 컨테이너를 스펙트리 상에서 선택하고 MB3버튼을 클릭하여 나오는 contextual menu에서 Define in Work Object 를 선택하시면 됩니다.
아래 그림에서 보이듯이  PartBody를 선택하고 MB3 클릭하시면 됩니다.


파트 디자인에서 형상을 추가하려고 하면 가장 먼저 스케치를 그려야 하겠지요. 스케치를 그리려면 처음에는 xy plane, yx plane, zx plane 3가지 요소밖에 없기 때문에 이중 한 개의 요소를 선택하여 스케치를 생성하시면 됩니다.
아래 그림은 PartDesign,Wireframe And Surface , GSD(Generative Shape Design), Generative Sheet MetalDesign,Functional Molded Part등의 워크벤치에서 스케치 워크벤치로 들어갈수 있게 해주는 Icon입니다.

그러면 스케치 환경으로 들어가게 되는 데 실질적으로는 스케치 workbench로 들어가서 작업할 수 있게 되는 것 입니다.
아이콘과 요소 선택 간에 순서가 별도로 없기 때문에 초보 사용자들은 혼동되는 일이 많이 생길 것입니다.
십중 팔구 아이콘을 찍고 평면 요소를 선택하려 하는데 벌써 스케치 환경으로 들어가 있는 경우도 생기는 등  의 상황을 겪을 것 입니다.
저 같은 오래 사용한 사용자들도 초기에 똑 같은 경험을 했습니다.  지금은 그런 사건이 있었는지도 생소할 지경입니다만.  개구리가 올챙이 시절을 잘 기억 못하는 게지요.

조금지나면 적응이 됩니다.  이 글을 읽는  많은 사용자들이 얼마 지나지 않아 무의식적으로 허공에다 먼저 클릭하는 버릇이 생길 것입니다.

어쨌든 스케치 환경으로 들어가면 가장 먼저 알아야 할 것이 스케치 환경에서 빠져나오는 방법을 알아야 하지요. 스케치 워크벤치 하에 들어간 상황에서 (스케치 워크벤치 로는  스케치 아이콘을 누르면 들어간다고 설명 드렸습니다.)  아래 그림처럼 생긴 아이콘의 아래쪽 모양을 클릭하면 됩니다.

스케치 워크벤치로 들어갔다가 그냥 상기 ICON(Exit Workbench 기능이라고 합니다.)을 클릭하시면 아무 일도 일어나지 않지요. 그렇습니다. 스케치 환경에 들어가서 아무 작업도 하지 않으면 스펙트리에는 아무것도 생성되지 않습니다.
다시 스케치 환경에 들어가셔서 Profile 툴바들 중 한 가지 이상의 기능을 사용하여 무언가 자취를 남기고 빠져 나가면 그제서야 스펙트리에 스케치가 생성이 되지요.  (저는 Line을 하나 만들어 보았습니다)



상기 그림과  같이 스케치를 만들면 화면에 노란색 축이 하나 생기고 H축과 V축이 나타날 것 입니다. H축은 수평축(Horizontal)을 의미하며 V축은 수직축(Vertical) 을 의미합니다. 하기 그림처럼 스펙트리상에서 스케치를 보면 AbsoluteAxis 과 Geometry 노드가 있으며 AbsoluteAxis에는 Origin 과 Hdirection, Vdirection 이 있으며 이는 그 스케치가 유지되는 한 항상 존재합니다.


제가 Line 한개만 만들었다고 했는데 스펙트리상의 Sketch.1의 Geometry 노드를 살펴보면    Line을 1개만 생성했는데도 point가 2개 생성되어있습니다.  전 분명히 Point를 생성한 적이 없습니다.  
이 포인트들은 특정 선분의 끝나는 부분에 한 개씩 생성되며 선분과 선분을 연결하는 연결고리 역할을 합니다. 이 포인트들은 Construct Element라는 형식으로 자동으로 생성되므로 스케치 환경 밖으로 나오면 element로 인식하지 않게 됩니다. (한 개의 스케치는 스케치 환경을 벗어나면 한 개의 요소로 인식됩니다.) 선으로 그리던, 사각형으로 그리던 간에 1개의 요소로 인식한다는 것입니다.
( Construct Element는 별도로 설명하겠습니다. )

참고로 파트 디자인의 모든 모든 Sketch based feature들은 그것이 스케치로 되어 있든지 Wireframe으로 형성되어 있든지 평면 상의 1개의 Element로 존재해야만 Feature가 생성됩니다.
(스케치 워크벤치에서는 여러 개의 선과 점들로 만들어진 요소들이 스케치 워크벤치를 빠져 나오는 순간 그 모든 요소들은  한 개의 요소로 인식됩니다. )

스케치를 수정하고자 하면 스펙트리나 Geometry 화면에서 스케치 요소를 선택하여 더블 클릭 하면 다시 스케치를 수정할 수 있는 환경으로 들어갑니다.
또 다른 방법은 스케치를 선택하여 MB3를 클릭하고 Sketch.# Object를 선택하고 Edit를 를 선택하는 방법도 있고 스케치 요소를 선택하고 나서 스케치 ICON을 클릭하시면 방법도 있습니다.


이것 역시 초보자들이 혼란스러워하는 경우입니다.  새 스케치를 만들어야 하는데 자꾸 기존 스케치를 선택하고 나서 스케치 ICON을 클릭하는 경우가 많죠…  여러분도 경험해 보셨나요?
초보자들이 또한 혼동하는 부분이 ’분명히 선은 있는데 이게 현재 내가 작업하고 있는 스케치의 element인지 아닌지’를 분간하기가 힘들죠  자세히 보면 현재 작업하고 잇는 스케치의 선은  다른 선보다 굵은 선으로 나타납니다.  나중에 Constraint (제약조건)를 부여하면 이 색상이 초록색으로도 변하고 보라색으로도 변합니다.  하지만 스케치 환경을 벗어나게 되면 얇은 흰색 실선으로 나타나게 됩니다.
스케치를 수정해 보겠습니다.만들어진 선과 점을 드래그해서 선택한 다음 지웁니다. (Delete키)

그리고 Rectangle 기능으로 사각 Box를 1개 그립니다. ( 스케치 환경에서 아래 ICON을 선택하시면 사각형 형상을 쉽게 그릴 수 있습니다. )



그 다음 스케치를 빠져나와서 Part Design의 패드 기능으로 해당 스케치를 선택하여 패드를 생성합니다. 스케치를 이용하여 Feature를 만들면 Feature를 만들기 위해 사용했던 스케치는 자동으로 숨겨지게 되어 있습니다 아무것도 ( 입력하지 않고 OK를 누르면  20mm 높이의 PAD가 생성되어 있을 것입니다.)

아주 간단한 프로세스 이지요. ( 그런데  이것 하나  만들기 위해 너무나 많은 설명이 필요하지요 )

2016년 9월 28일 수요일

진정한 재능낭비

CATIA V5 간단한 형상모델링과 기본적인 지식 습득 (2)



그럼 가장 간단한 모델링부터 시작해 보도록 하겠습니다




사용자 여러분들이 패드 형상을  만들려고 하면 먼저 스케치를 다각형 형상으로 그려야  하고 , 그 다각형 형상을 (사실곡선이 포함되어도 상관없습니다.) 그리고자 한다면 스케치 환경에서 여러가지 선들을 이어서 만들어야 합니다.
사용자 여러분들이 3차원 형상의 패드형상를 만들고 싶으시면 평면상에 스케치를 그리고 그것을 평면의 수직방향으로 패드기능으로 밀면 여러분들이 그린 그림 형상의 기둥이 생기게 됩니다. 이 때 평면에 그리는 내용을 프로파일 이라고 하구요 이 프로파일을 가장 쉽게 만드는 방법이 스케치 입니다.
패드형상이나 포켓형상을 을 만드시고자 하신다면프로파일을 그릴 때 폐다각형 형상으로 그려야 합니다. 폐다각형의 형상으로 그려진 스케치 형태를 Closed Profile 이라고 하고 그렇지 않은 것을 Open Profile 이라고 합니다.


Closed Profile의 조건이 만족하려면 각 선과 선의 만나는 부분이 떨어져 있으면 안됩니다.
TV 방송에서 어떤 실험을 보니까 개미를 고무밴드 내부에 집어 넣으니까 밖으로 도망가지 못하는 것을 보았습니다. 개미가 고무밴드에서 발생하는 냄새를 기억하나 매우 싫어나나 봅니다.  개미가 그 안에서 빠져나갈 구멍이 없으니 고무밴드를 못 건너 가더라구요. 그럼 고무밴드를 잘라서 틈을 벌려주먼 어떨까요.  개미의 크기보다 크면 그사이로 도망가겠지요.
사실 CAD프로그램은 수학적인 계산에 의해서 도형의 형태를 기하학적 계산에 의해 화면의 방향에 맟추어 2차원적으로  graphical 하게  사용자에게 보여줍니다.
그런데  컴퓨터의 특성 상 수학자들이 생각해낸 지구상에 있는 모든 숫자를 컴퓨터가 표현을 하지 못합니다.
왜냐하면 3.05E+10(3.5x10의10승) 의 형태로 표현하기 때문입니다. 8bit, 16bit, 32bit 등 사이즈로 정수를 표현하고 또 같은 방식으로 실수를 표현하기 때문에 모든 실수를 표현하지 못하고 근사치로 표현 하는 것이지요.
마찬가지로 CAD 소프트웨어의 값도 컴퓨터상에서는 근사치로 표현됩니다. 따라서 아주 정형화된 형상 (정육면체, 원기둥, 원뿔 같은 )외에는 실제로 선과 선사이에는 아주 미세한 틈새가 있는 것입니다.
이 틈새가 얼마나 벌어지면 과연 "이어져 있다" 라고 판단하게 될까요?  이 질문에 대한 대답은 나중에 알려드리겠습니다.
어찌 되었든 CATIA나 다른 CAD 소프트웨어들도 그 틈새는 다수 존재할 수 있고. 그 틈새에 대한 허용 값을 가지며 그 허용된 값 보다 큰 경우에만 "떨어져 있다" 라고 프로그램이 판단합니다.
그럼 박테리아들을 집어 넣으면 사이로 빠져 나가서 유유히 도망가겠군요..
그럼 프로파일을 그리는 도구를 왜 스케치라고 이름을 붙였을까요?
여러분들이 새로운 물건을 설계 할 때는 먼저 아이디어를 가볍게 밑그림부터 그리고 이를 구체화 시켜 치수등 정확한 그림을 다시 그리게 되지요 이것이 일종의 도면이구요.  카티아의 스케치기능은 이처럼 대략적으로 비슷한 형상을 미리 그린 후에   여러가지 Constraint(컨스트레인트 : 구속조건 또는 제약조건)를 그려진 선, 곡선 등에 부여하여 정확한 2차원 형태를 만들어 가는 방법을 구현해 놓았습니다.
요즈음은 대부분의 캐드가 이러한 방법을 구현하기 때문에 다른 캐드를 미리 배우신 분들은 기본적인 이해를 하리라 봐요. 그래서 이름이 스케치라고 하지요.
스케치 기능은 CATIA에서 Workbench 형태로 나타납니다 만,  보통 Part Design이나 GSD Workbench 내에서 Function ICON를 눌러서 사용할 수 있도록 해 놓았습니다.  
내가 스케치를 그릴 평면을 찍고서 스케치 ICON을 선택하면 되는것 이지요. (또는 스케치 ICON을 선택하고 그릴 평면을 클릭 하셔도 되지요.

기본적으로 CATIA는 ICON을 먼저 선택하시던지 Element나 Feature 요소를 먼저 선택하셔도 관계 없습니다.  CATIA 기능 중 극소수의 몇 가지 기능은 선택 순서에 따라 기능적 조건이 약간 씩 달라지는 것도  있습니다. )