3D 프린터 운용기능사 실기 공개 도면 02번에 대해서 처음부터 끝까지 실습과정을 상세히 그리고 아주 쉽게 설명합니다.
도면수치
우선 A와 B를 구합니다.
A = 6 - 1 = 5
1번 부품의 원통 모양의 지름이 6이므로 그 안에 들어가야 하므로 공차 1을 차감하여 부품 2의 원통 모양의 지름은 5가 됩니다.
B = 6 + 1 = 7
2번 부품의 육면체가 1번 부품의 사이에 들어가야 하므로 1번 부품의 사이에 공차 1을 더하여야 합니다. 즉 2번 부품의 폭이 8이므로 1번 부품의 간격이 더 커야 하므로 공차 1을 더하여 구하면 7이 됩니다.
1번 부품
핵심사항
우선 박스 3개를 아래와 같은 수치로 만들어 줍니다.
Box 16, 8, 14
Box 6, 30, 14
Box 6, 14, 4(=18-14)
3개의 박스를 아래와 같이 붙이기(자석), 정렬, 위치 조정을 통하여 아래와 같이 만들어 줍니다.
그리고 결합하여 줍니다.
왼쪽의 두 박스를 우선 자석 기능을 이용하여 붙여줍니다. 그리고 결합(Merge)하여 줍니다. 결합된 도형 위에 오른쪽 박스를 붙인 후 정렬합니다.
최종적으로 두 도형을 결합하여 주면 아래와 같은 모양이 만들어집니다.
왼쪽 하단의 원통을 뚫어주기 위해 원기둥을 R=2.5(지름 5), H=16(16 이상) 만들어 줍니다.
원기둥을 y축으로 회전이동하여 바닥에 붙인 후 중앙 하단 정렬한 후 우측으로 1.5, 위로 3.5만큼 이동하여 아래와 같이 만들어 줍니다.
그리고 큰 도형에서 원기둥 도형을 차감(subtract)해줍니다.
위 모양에서 왼쪽 사면체에서 비지시된 챔퍼 C=5 처리하고 위쪽에 도면에 지시된 R=4 처리해 줍니다.
그러면 아래와 같은 모양이 되는 것을 확인하실 수 있습니다.
그리고 오른쪽 하단은 도면에 지시된 R=14 처리(Fillet R=14) 처리해 주면 아래와 같이 됩니다.
도면을 보고 아래와 같이 도형을 작도해 줍니다.
원은 지름 6, 왼쪽 중심에서 오른쪽으로 24 직선을 그린 후 다신 왼쪽으로 7, 위로 5 직선을 그린 후 그 지점에서 원 지름 6을 그립니다.
그리고 오른쪽 원의 중심에서 45도 각도로 직선을 임의의 길이로 그린 후 offset 기능을 이용하여 3만큼 위, 아래로 직선을 그려주면 아래와 같은 모양이 나옵니다.
위의 도면에서 불필요한 선들을 제거하면 아래와 같이 만들어집니다.
해당 면적을 선택 후 돌출 6만큼 처리해 줍니다.
돌출된 도형을 y축으로 회전하고 바닥에 붙여줍니다.
차감용 도형을 기존에 만들었던 도형을 중앙 우측 하단 정렬 후 위치 조정하여 아래와 같이 구성합니다.
내부 도형은 우측 기준으로 4(=7 - 3) 왼쪽으로 이동 하단에서 위로 4(=7- 4) 이동하면 됩니다.
내부의 도형을 차감처리해 주면 아래와 같은 도형이 됩니다.
주의사항
도면의 1번 부품 중심에 2 선이 있는 부분을 곡면처리(라운드) R=3을 처리해야 합니다.
위의 도형과 비교해 보시면 쉽게 구분되실 것입니다.
* 차감용 도형에서 미리 Fillet R=3을 처리한 후 차감해도 좋습니다.
비번호 음각 처리
TEXT를 선택하여 해당면을 선택하여 비번호를 입력하고 BOLD 처리 후 돌출 -1을 해주면 됩니다.
2번 부품
2번 부품 주요 구성품인 박스, 원기둥을 만듭니다.
Box 16, 6, 25와 원기둥 R=8, H=16를 1개 만듭니다.
두 도형을 중앙 하단 정렬 후 박스를 위로 이동합니다. 부품 2의 전체 높이는 33이고 박스의 높이는 25이므로 8(=33-25)만큼 위로 이동하면 됩니다.
내부 차감용 박스를 만들어 줍니다. Box 7(=B), 16(이상), 23 생성합니다.
박스와 원기둥을 결합(Merge) 한 후 차감용 박스를 중앙 하단 정렬합니다.
큰 도형에서 차감용 박스를 차감(Subtract) 처리한 후 내부에 원기둥 R= , H= 생성합니다.
두 도형을 중앙 하단 정렬한 후 도면의 모양 및 수치를 보고 내부의 원기둥을 아래로 3만큼 위치 이동합니다.
상단의 두 변을 Chamfer 처리해 주면 2번 부품이 완성됩니다.
부품 조립 및 위치 이동
부품 1과, 부품 2를 모두 바닥에 붙인 후 중앙 하단 정렬한 후 연결되는 부위의 구멍에 맞게 조절합니다.
아래와 같이 윤곽선 모드로 해서 조절해야 정확하게 맞출 수 있습니다.
출력용 위치 이동
부품 조립 및 위치 조정 시 출력을 고려해서 연결 부위 내에 Support 제거를 용이하게 하기 위해 적정 공간이 확보되어야 합니다. 위의 그림에서 오른쪽으로 조금 더 이동하여 왼쪽 Support 제거가 쉽습니다.
최종 검토 확인
마지막으로 윤곽설 모드에서 모든 면을 육안으로 살펴봐서 문제의 도면과 모양이 동일한 지, 연결 부위의 공차 등이 적절한 지 검토 확인합니다.
후면
윗면
파일 저장
모델링이 완성되었다면 123D파일, STL 파일, STP 파일 3가지를 저장합니다.
슬라이싱
슬라이싱 프로그램에서 위에서 저장한 파일을 불러서, Support 등 옵션값 지정하고 1시간 20분 이내에 되는지 확인합니다. 시뮬레이션한 후 적정하면 슬라이싱 파일을 저장합니다.
USB에 4가지 파일을 저장한 후 감독관의 확인을 받고 실제로 3D 프린터에 가서 USB 연결한 후 슬라이싱 파일을 선택하여 출력을 하면 됩니다.