카티아 v5를 이용한 마우스 모델링 (CATIA V5 R3를 사용)

이 예제는 CAD&GRAPHICS 6월호 CATIA 예제로 CATIA V5에서 모델링
한 작품을 V4에서 불러들여 마무리 작업을 한 것입니다

V5 예제를 정리해 주신 조준우(C-CAP 1기생)님에게
감사의 말을 전합니다

Modeler : 조준우,이창식

● 모델링 준비

1. start 매뉴를 선택하여 part design을 선택한다.

2. 그러면 3차원의 작업공간이 생긴다.


● 마우스 전체형상 2D profile 생성

1. xy plane을 선택한다.

2. 그리고 sketcher를 선택하여 xy평면을 sketch 작업상태로 전환한다.

   그러면 grid 가 있는 2D 작업상태로 전환된다.

3. 우선 axis를 이용하여 V, H방향의 중심축을 각각 그린다.

4. V,H 방향으로 그린 axis를 각각 V축과 H축에 구속을 준다. H방향으로 그린 중심축을

   선택한후 ctrl키를 누른채로 H축을 multi-select 한후 constraint defined in dialogue

   box를 선택한다. 그리고 coincidence 구속을 선택한후 ok를 선택한다. 이는 H축과 중심축

   을 일치시키는 구속이다.

   V축과 V방향 중심축 또한 같은 작업을 한다.

   올바른 구속이 되었다면 그림처럼 중심축들이 녹색을 띠게될 것이다.

5. 마우스 형상의 앞부분을 3 point arc로 생성한다. 그림처럼 V, H 중심축에 맞물리도록

   생성한다. 그리고 constraint를 선택하여 90의 radius를 준다.

6. 마우스 형상의 옆부분을 spline을 이용하여 생성한다.

   원하는 지점에 점을 찍어나가며 생성을 하고 끝나는 부분에서 더블클릭을 한다.

7. 위에서 생성한 spline을 symmetry를 이용하여 맞은편에 같은 spline을 생성한다.

   먼저 생성한 spline을 선택한후 H중심축을 선택한다.

   이때는 자동으로 symmetry 구속이 생긴다.

8. 마우스 형상의 옆면으로 그려진 spline은 각각의 점을 구속함으로써 통제할수 있다.

   constraint를 이용하여 각 점을 V, H중심축과 distance 구속을 준다.

   아래, 위 spline은 symmetry 구속이 되어있으므로 위 spline에만 distance 구속을 주면된다.

   (H중심축과 각 점간의 거리는 순서대로 55, 60, 55, 35

   V중심축과 각 점간의 거리는 순서대로 75, 140, 170, 190)

   구속이 올바로 되었다면 모든 요소가 녹색을 때게 된다.

9. 마우스 형상 옆부분 spline 의 끝부분 점을 H중심축과 coincidence 구속을 한다.

   constraint defined in dialogue box를 선택한다. 그리고 coincidence 구속을 선택한후 ok를  

   선택한다.

10. 마지막으로 마우스 형상 끝부분에 fillet을 준다 corner를 선택한후 아래, 위 spline을 선택하여

   radious 40의 fillet을 준다.

11. 이로써 마우스 형상 2D profile을 완성하였다.

※지금까지의 과정에서 지속적으로 구속을 주는 이유는 나중에 치수를 수정할 경우 서로 구속되어 있는 관련된
  형상들은 한번의 치수 수정으로 원하는 생성 결과를 얻을 수 있기 때문이다


  
V5에서는 모든 feature들의 형상을 작업 평면을 정의하고 sketch를 통해 2D-profile을 생성한 후 여기에
  치수/형상 구속조건을 주어 단품 형상이나 복잡한 조립품을 작성해 나가는 데 있어 V4와는 큰 차이가 있다고 볼수 있다.

  현재 mouse 생성 2D profile은 녹색을 띠고 있다. 이는 올바르게 구속이 이루어 졌음을 뜻하는 것이다. 만약 색이
  보라색을 띠고 있다면 이는 잘못된 구속이나 중복된 구속이 있다는 것을 의미하며 이는 차후 feature 작업시 error를
  일으키는 요인이 된다. 그리고, 색이 흰색이라면 이는 완전한

  구속이 이루어지지 않았다는 것을 의미한다. 이또한 feature 생성시 error를 일으킬 수 있는 요인이 된다12. 3차원
  공간으로 돌아가기 위해 exit를 선택한다.


● 마우스 상부 곡면 생성

1. 상부곡면 생성을 위해 start 매뉴의 wireframe and surface design을 선택한다. 그러면 tree에

   open_body가 추가된다.

2. zx plane 상에 곡면의 section 요소를 생성한다. zx plane을 선택한후 sketcher를 선택한다.

3. V, H축에 axis로 중심축을 생성한후 V, H축에 coincidence 구속을 준다.

   (앞의 과정중 "마우스 전체 형상 2D profile 생성"의 4번 과정과 동일하다.)

4. spline을 이용하여 곡선을 그린후 각각의 점을 constraint를 이용하여 V, H중심축과

   distance 구속을 준다.

   (H중심축과 각 점과의 거리는 순서대로 1, 20, 35, 30, 5, 1

   V중심축과 각 점과의 거리는 순서대로 220, 175, 75, 5, 60, 75)

5. exit를 선택하여 3차원 공간으로 빠져나간다.

6. 또 하나의 곡면 section 요소를 생성하기 위해 plane을 생성한다. zx plane을 offset 하여 plane을

   생성한다. plane을 선택한후 plane type을 offset from plane으로 선택한후 reference를 zx plane을

   선택한다. 그리고 70mm를 입력한후 0k를 선택하여 plane을 생성한다.

7. 방금 생성한 plane을 sketch 평면으로 하여 또 하나의 곡면 section 요소를 생성한다.

   sketcher를 선택한후 방금 생성한 plane을 선택한다.

8. V, H축에 axis로 각각의 중심축을 생성한후 V, H축에 coincidence 구속을 준다.

   (앞의 과정중 "마우스 전체 형상 2D profile 생성"의 4번 과정과 동일하다.)

9. spline을 이용하여 곡선을 그린후 각각의 점을 constraint를 이용하여 V, H중심축과

   distance 구속을 준다.

   (H중심축과 각 점과의 거리는 순서대로 15, 15, 20, 5, 2, 1

   V중심축과 각 점과의 거리는 순서대로 235, 140, 60, 35, 60, 75)

10. exit를 선택하여 3차원 공간으로 빠져나간다.

11. 방금 생성한 곡면의 section요소를 zx plane에 symmetry시켜서 곡면의 최종 section 요소를 생성한다.

   symmetry를 선택한후 element는 방금 생성한 spline을 선택하고 reference 는 zx plane을

   선택한다. 그러면 같은 곡선이 대칭하여 생성된다. 이로써 곡면을 이루는 3개의 section 요소가

   생성되었다.

12. 다음은 spline을 이용하여 곡면을 생성하기 위한 가이드라인을 생성한다. spline을

   선택한후 위에서 생성한 3개의 section 곡선의 끝점을 선택하여 0k를 선택한다. 앞, 뒤 총 2개를

   생성한다.

13. 3개의 section 곡선과 2개의 가이드곡선을 생성하였다. loft를 이용하여 마우스 상부 곡면을

   생성한다. loft를 선택한후 3개의 section 곡면을 선택한후 2개의 guide 곡선을 선택한다.

   spine은 computed spine을 선택하여 자동으로 계산되도록 한다.



● 마우스의 feature 생성

1. 솔리드 작업을 하기위해 start 매뉴의 part design을 선택한다.

2. pad를 이용하여 마우스 feature를 생성한다. pad를 선택한후 마우스 형상 2D profile을

   선택한다. 그러면 pad definition 창이 뜬다. type은 up to surface로 선택한후 loft 곡면을 limit로

   선택한다. 그리고 ok를 선택하면 마우스 feature가 생성된다.



● 마우스 feature 수정

1. 마우스 상부곡면이 너무 굴곡이 없어서 형태가 제대로 나오지 않았다. 상부 곡면을 수정하여
   간단히 feature의 형상을 바꾸어본다.

2. tree에서 상부곡면의 section 요소 중 중간 section 곡선의 sketch를 더블클릭한다.
   그러면 sketch 작업환경으로 바뀐다.

   왼쪽에서 3번째 점의 H중심축과의 distance를 35에서 55로 수정한다. 수치를 더블클릭하여
   35대신 55를 입력한다.

3. 그리고 exit를 선택한다.

   수정후 update를 하지않아서 요소 전체가 빨간색을 띠고 있다. 여기서 곡면 section 요소중 가장자리
   요소를 한번더 수정한다.

4. tree에서 가장자리요소 sketch를 더블클릭한다.
   그러면 sketch 작업환경으로 바뀐다.

   왼쪽에서 3번째 점의 H중심축과의 distance를 20에서 30로 수정한다. 수치를 더블클릭하여
   20대신 30을 입력한다.
   2개의 가장자리 section 곡선은 대칭이므로 하나만 수정하면 된다.
5. 그리고 exit를 선택한다.

6. 이제 상부곡면의 수정된 부분을 적용하기 위해 update all을 선택한다.

   그러면 수정된 곡선의 형상에 맞게 곡면이 수정되면서 그에 따른 마우스 feature형상까지수정된다

● 마우스 feature 저장

1. CATIA V4에서 나머지 작업을 수행하기위해 V5 파일형식으로 저장하지 않고 V4 파일형식으로 저장을 한다.

2. file 매뉴의 save as를 선택한다.

   파일명을 mouse로 입력한후 파일형식을 model 로 선택한후 저장한다.

   * 주의 : 사용자의 하드디스크가 NTFS방식으로 포맷되어 있어야 저장이 가능하다. NTFS가 아닌

   FAT32 또는 FAT16일 경우 model 파일로 저장시 error가 발생한다.

                         V4에서 V5의 작업한 모델을 불러온다

◈ 모델 정리하기
아래의 Tool Bar 버튼의 NS 버튼을 누른다
*crv+*ccv+*pln를 입력한다
EXIT 버튼을 누른다
Display모드는 Shading Mode(ST 버튼 우측의 4번째 아이콘)
으로 작업을 한다
작업에 앞서 앞으로 생성될 Skin요소를 현재 Display Mode로
보일수 있도록 설정을 한다
STANDARD - SPAC ELT - SPEC ELT 기능을 이용한다
ELEMENT 창에 SKIN를 선택한다
SKIN STANDARDS 창에서 CURRENT DISPLAY MODE SENTSITIVE 로
선택한다 Pallette Manu 에 LINE 기능을 선택한다
오른쪽의 그림과 같이 정리가 됐다
<TIP>
V5에서 작업한 모델을 V4로 변환 후 작업을 하다보면 NO PICK
상태처럼 색깔이 반전되는 현상이 생긴다
이는 STANDARD 의 THICKNESS => 0 인 상태이기 때문이다
STANDARD - MODEL기능을 이용한다
GEOMETRIC STANDARDS 창이 나타난다
THICKNESS의 VISIBILITY INDEX =>0.2로 변경을 한다
Pallette Manu 에 LINE 기능을 선택한다

 

◈ 마우스의 앞부분의 모서리에 FILLET 작업하기
SOLIDE - OPERATN - FILLET 기능을 이용한다
SEL REDG/VERTEX/RSUR // KEY RAD
마우스의 한쪽 모서리를 선택한다
SEL RAD // KEY RAD // YES:COMPUTE
30을 입력한다
SEL RAD // KEY RAD // YES:COMPUTE
마우스의 다른쪽 모서리를 선택한다
YES:COMPUTE
F11키를 누른다

 

◈ 마우스를 SPLIT 시킬 SKIN 생성하기
TRANSFOR - CREATE - TRANSLAT 기능을 이용한다
KEY TRANSL COMP //SEL PT1/LN/PLN
0,0,-7을 입력한다
TRANSLATION DEFINED 라는 Message 가 Control Message Zone
에 나타난다(정의가 끝났다)
TRANSFOR - APPLY - DUPLICAT - ELEMENT - SAME 기능을 선택
한다(적용을 한다)
CUR MULTI-SEL SEL ELEM
*SKI 입력한다
오른쪽의 그림과 같이 됐다

 

◈ 마우스를 2부분으로 SPLIT 시키기
SOLIDE - OPERATN - SPLIT 기능을 이용한다
※ 반드시 Mode창에서 Both Side 와 No Duplication이어야
한다
SPLIT ELEM:SEL SKD/PLN/SUR/FAC/SKI
Split 되어질 경계면으로 Skin를 선택한다
MSEL SOL/DIT/VOL
마우스의 윗부분을 선택한다
NS 작업공간으로 SKIN를 보낸다
오른쪽의 그림과 SPLIT 생성 결과로 색깔이 원하지 않는
상태로 반전된다 하지만 작업하는데는 지장이 없다
SPLIT ELEM:SEL SKD/PLN/SUR/FAC/SKI
X=70을 입력한다
MSEL SOL/DIT/VOL
Split 되어진 마우스의 윗쪽 형상을 선택한다
SPLIT ELEM:SEL SKD/PLN/SUR/FAC/SKI
XZ를 입력한다
MSEL SOL/DIT/VOL
마우스의 버튼 부분을 선택한다
최종 Split 작업을 마쳤다

 

Split작업을 마친 버튼과 마우스의 윗부분에 대해서 작업상태를 Standard 상태로 바꾼다
작업 상태를 Standard 상태로 바꾸기
GRAPHIC - MOD GEN - SAME 기능을 이용한다
REFERENCE:SEL ELEM
마우스의 아랫 형상을 선택한다
WSP MULTI-SEL
*sol 이라고 입력한다
YES:CONFIRM MULTI-SEL
F11번 키를 누른다
Tools Manu를 누른다
Change Color를 선택한다
17번 색깔를 선택한다
Keyboard input zone 에 *sol이라고 입력한다
Palette manu 의 Line 기능을 선택한다

 

◈ 마우스의 상부 형상 생성하기
SOLIDE - OPERATN - SPLIT 기능을 이용한다
작업에 들어가기 전에 현재 작업 가능한 SOLIDE가 어느 것
인지 확인한다
MANAGE 창의 CURRENT 버튼을 누른다
마우스의 오른쪽 버튼이 빨간색으로 나타난다
이 부분이 현재 작업 SOLID임을 알 수 있다
이 상태에서 마우스의 상단 뒷부분 형상을 선택한다
※ 반드시 Mode창에서 One Side 와 No Duplication이어야
한다(생성된 결과가 중복되어선 안된다)
SPLIT ELEM:SEL SKD/PLN/SUR/FAC/SKI
X=72라고 입력한다
화살표의 방향은 남겨질 Solid가 어느쪽인지를 확인한다
화살표의 방향은 마우스의 뒷 부분을 향하게 한다
MSEL SOL/DIT/VOL
마우스의 상단 뒷부분을 선택한다

 

◈ 마우스의 버튼 생성하기
SOLIDE - OPERATN - SPLIT 기능을 이용한다
MANAGE 창의 CURRENT 버튼을 누른다
최근 작업 SOLID가 오른쪽의 그림과 같이 빨간색으로 나타
난다 이 부분이 현재 작업 SOLID이다
이 상태에서 마우스의 오른쪽 버튼 부분을 선택한다
※ 반드시 Mode창에서 One Side 와 No Duplication이어야
한다(생성된 결과가 중복되어선 안된다)
SPLIT ELEM:SEL SKD/PLN/SUR/FAC/SKI
Y=1 이라고 입력한다
화살표의 방향은 남겨질 Solid가 어느쪽인지를 확인한다
화살표의 방향은 Y축 방향을 향하게 한다
MSEL SOL/DIT/VOL
마우스의 오른쪽 버튼 부분을 선택한다

 

MANAGE 창의 CURRENT 버튼을 누른다
최근 작업 SOLID가 오른쪽의 그림과 같이 빨간색으로 나타
난다 이 부분이 현재 작업 SOLID이다
이 상태에서 마우스의 왼쪽 버튼 부분을 선택한다
※ 반드시 Mode창에서 One Side 와 No Duplication이어야
한다(생성된 결과가 중복되어선 안된다)
SPLIT ELEM:SEL SKD/PLN/SUR/FAC/SKI
Y=-1 이라고 입력한다
화살표의 방향은 남겨질 Solid가 어느쪽인지를 확인한다
화살표의 방향은 -Y축 방향을 향하게 한다
MSEL SOL
마우스의 왼쪽 버튼 부분을 선택한다

 

아래의 Tool Bar 버튼의 NS 버튼을 누른다
마우스의 윗 부분 형상들을 각각 선택하여 NS 작업
공간으로 보낸다
EXIT 버튼을 누른다
마우스의 아래 형상의 바닥모서리에 FILLET 작업하기
SOLIDE - OPERATN - FILLET 기능을 이용한다
SEL REDG/VERTEX/RSUR // KEY RAD
마우스의 아래 모서리를 선택한다
SEL RAD // KEY RAD // YES:COMPUTE
3을 입력한다
YES:COMPUTE
F11키를 누른다

 

◈ 마우스의 아랫부분 SHELL 작업하기
SOLIDE - OPERATN - SHELL 기능을 이용한다
SEL SOL
마우스의 아랫형상을 선택한다
REMOVED FACE:SEL FSUR
윗 부분의 Solid 곡면을 선택한다
THICK : KEY OFF1(,OFF2) // YES:CUR
-2,0입력한다
(마우스 형상의 안쪽으로 2mm두께로 내부를 파낸다)
YES:COMPUTE
F11키를 누른다

 

아래의 Tool Bar 버튼의 NS 버튼을 누른다
NS 작업 공간의 상부 마우스의 형상들을 가지고 온다
반대로 하부 마우스의 형상은 NS 작업공간으로 보낸다
EXIT 버튼을 누른다
마우스의 상부 형상의 안쪽면에 SHELL 작업하기
SOLIDE - OPERATN - SHELL 기능을 이용한다
SEL SOL
마우스의 오른쪽 버튼을 선택한다
REMOVED FACE:SEL FSUR
버튼의 내부가 파내어질 Solid 안쪽 곡면을 선택한다
THICK : KEY OFF1(,OFF2) // YES:CUR
F11키를 누른다(Control Message Zone의 STD값이 적용된다)
SEL SOL
마우스의 왼쪽 버튼을 선택한다
REMOVED FACE:SEL FSUR
버튼의 내부가 파내어질 안쪽 Solid 곡면을 선택한다
THICK : KEY OFF1(,OFF2) // YES:CUR
F11키를 누른다
마우스의 상부 뒷 형상에 대해서도 위와 같은 작업을 한다 

 

◈ 마우스의 상부 안쪽 모서리에 FILLET 작업하기
SOLIDE - OPERATN - FILLET 기능을 이용한다
SEL REDG/VERTEX/RSUR // KEY RAD
SHELL 작업이 된 마우스의 오른쪽 버튼의 안쪽의 한모서리를
확대하여 선택한다
SEL RAD // KEY RAD // YES:COMPUTE
1를 입력한다
마우스의 오른쪽 버튼의 나머지 안쪽 모서리도 선택한다
YES:COMPUTE
F11키를 누른다
같은 작업으로 왼쪽 버튼과 상부 뒷 형상 내부에도 반경이
1mm인 FILLET 작업을 한다

 

◈ 마우스의 상부 윗면 모서리에 FILLET 작업하기
SOLIDE - OPERATN - FILLET 기능을 이용한다
SEL RAD // KEY RAD // YES:COMPUTE
마우스의 오른쪽 버튼의 바깥 모서리를 선택한다
SEL REDG/VERTEX/RSUR // KEY RAD
6을 입력한다
YES:COMPUTE
F11키를 누른다
같은 작업으로 마우스의 왼쪽 버튼과 상부 윗 형상의 모든
바깥 모서리 부분에 반경이 6mm인 FILLET 작업을 한다

◈ 모델 정리하기
NS 버튼을 누른다
*spc-*sol를 입력한다
F11번 키를 누른다
*sol를 입력한다
EXIT를 누른다
Tools 의 Change Color를 선택한다
마우스의 오른쪽 버튼 색깔 : 13번색
마우스의 왼쪽 버튼 색깔 : 8번색
마우스의 상부 형상 색깔 : 17번색
마우스의 하부 형상 색깔 : 15번색