3D 엔지니어링 모델링 구속 조건과 종류인 형상, 치수 구속에 알아보고, 파트 제작 순서, 입체화 명령에 대해 알아봅니다. 또한 3D 프린터 운용 기능사 필기시험에도 대비할 수 있습니다.
구속 조건이란?
3D 엔지니어링 프로그램에서 구속 조건이란, 객체들 간의 자세를 흐트러짐 없이 잡아 두고, 차후 디자인 변경이나 수정 시 편리하고 직관적으로 업무를 수행하기 위해서 필요한 가장 중요한 기능을 말한다.
구속 조건의 종류
구속 조건에는 크게 형상 구속과 치수 구속 두 가지가 있으며, 이 두 구속조건을 모두 충족해야지만 정상적이고 안전한 형상을 모델링할 수 있다. 거의 모든 3D 엔지니어링 프로그램에서 이 구속 조건을 사용하고 있으며 동일한 조건과 내용으로 응용할 수 있다.
1. 치수 구속
치수 구속은 스케치의 값을 정해서 크기를 맞추는 구속이다. 디자인을 형상화하기 위한 모델링 스케치 시 형상 구속과 치수 구속의 조건을 모두 만족해야 한다.
2. 형상 구속
형상 구속은 드로잉 된 스케치 객체들 간의 자세를 맞추는 구속이다. 앞서 말한 것처럼 형상 구속은 스케치 객체들의 자세가 자유롭게 변형되는 것을 막고, 설계자가 의도한 대로 스케치 형상을 유지할 수 있도록 설정하는 구속이다. 형상 구속에는 수평, 수직, 직각, 평행, 동일, 동일선상, 일치, 동심, 접점 등 다양한 종류가 있으며, 각기 다른 기능을 수행하는 것이므로 충분한 연습과 반복 학습이 필요하다.
파트 제작 순서
하나의 객체를 제작할 땐 제작 순서를 미리 정해 놓는 것이 중요하기 때문에 설계를 시작하기 전에 먼저 어디서부터 제작할 것인지 생각한다. 건물 하나를 지을 때도 무작정 짓기보단 기초 공사부터 순차적으로 집을 짓는 것처럼 설계에 있어서도 파트 제작 순서를 먼저 생각하고 설계를 시작한다.
드로잉 형상 입체화에 필요한 피처 명령
드로잉 한 형상을 입체화하도록 한다. 3D 엔지니어링 프로그램에서 3차원 형상화하는 기능은 똑같지만 프로그램마다 명령 이름은 조금씩 다르다. 예를 들어, 일반적인 3D 엔지니어링 프로그램은 돌출, 회전 등의 명칭으로 되어 있지만, 카티아 같은 경우 패드(Pad), 샤프트(Shaft) 등의 이름으로 되어 있다.
돌출(Extrude): 2D로 제작된 스케치를 단순히 그 모양 그대로 돌출시켜 입체화시키는 기능이다.
회전(Revolve): 2D 스케치의 단면과 작성한 중심축을 기준으로 회전시켜 형상을 완성한다.
구멍(Hole): 돌출 또는 회전에 의해서 생성된 3D 형상에 규격에 맞는 구멍을 작성한다.
구멍은 일반적으로 돌출 또는 회전 명령으로 작업이 가능하다.
스윕(Sweep): 경로 스케치와 단면 스케치를 이용하여 경로를 따라가는 형상을 작성한다.
스윕은 돌출이나 회전으로 작성하기 힘든, 자유 곡선이나 하나 이상의 스케치 경로를 따라가는 형상을 모델링한다. 스윕은 경로 스케치와 별도로 단면 스케치를 각각 작성하여 형상을 완성한다.
쉘(Shell): 작성된 3D 형상의 동일 두께를 가진 통을 작성한다. 껍데기라고 생각하면 된다.
쉘은 생성된 3차원 객체의 면 일부분을 제거한 후, 남아 있는 면에 일정한 두께를 부여하여 속을 만드는 기능으로, 주로 플라스틱 케이스 등 3D프린터를 이용하여 제품 목업을 목적으로 하는 경우 많이 사용될 수 있다.
모깎기: 작성된 3D 형상의 모서리에 모깎기를 적용한다. 각지게 깎는 것을 말한다.
스케치에서도 모깎기를 수행할 수 있지만, 일반적으로 작성된 3차원 형상의 모서리에 모깎기를 적용하여, 차후 유지 보수를 편리하게 할 수 있다.
모따기: 작성된 3D 형상의 모서리에 모따기를 적용한다. 둥글게 따는 것을 말한다.
스케치에서도 모따기를 수행할 수 있지만, 일반적으로 작성된 3차원 형상의 모서리에 모따기를 적용하여 차후 유지 보수를 편리하게 할 수 있다.