CATIA CAD CAM 기술

황종대

한국폴리텍대학,교수

1.CATIA환경설정
　1.1기본작업환경설정
　1.2단축키와단축명령설정

2.3DMODELING
　2.1EX01(Pad,Pocket,DraftAngle,Sweep,Split)
　2.2EX02(DraftAnglebyPartingElement)
　2.3EX03(Shaft,Offset)
　2.4EX04(Rib,Multi-SectionSolid)
　2.5EX05(Multi-SectionSurface)
　2.6EX06(BooleanOperationusingAssemble)
　2.7EX07(Groove,RemovedMulti-SectionSolid)
　2.8EX08(Slot)
　2.9EX09(Shaft,Pocket,Assemble)
　2.10EX10(TotalFunction)

3.2020개정자격증실기모델링(컴퓨터응용가공산업기사,기계가공기능장)
　3.1EX11(Multi-SectionSolid)
　3.2EX12(Pocket,DraftAngle,Groove)
　3.3EX13(Slot,Shaft)
　3.4EX14(Pad,Sweep,Split)
　3.5EX15(Pad,Sweep,Split)
　3.6EX16(Slot,Rib)
　3.7EX17(Slot,Multi-SectionSurface)

4.2DDRAFTING
　4.1Drafting01(EX03)
　4.2Drafting02(EX08)

5.CAM
　5.1실무CAM(EX10)
　5.22020개정자격증실기CAM(EX11)
　5.32020기존자격증실기CAM(EX05)

6.POWERAPPLICATION
　6.1PowerModeling
　　6.1.1EX18(Supporter-PowerCopy,Formula)
　　6.1.2EX19(Hook-PowerCopy)
　　6.1.3EX20(BendingPipe-Rib,Projection,Corner)
　　6.1.4EX21(AirHose-Rib,Projection)
　　6.1.5EX22(MugCup,-Rib,Shell)
　　6.1.6EX23(CokeBottle-Multi-SectionSolid,Pattern)
　　6.1.7EX24(Impeller-Multi-SectionSurface,Pattern)
　6.2바이스설계해석
　　6.2.1EX25(Vise01-PowerCopy,Assembly)
　　6.2.2EX26(Vise02-PowerCopy,Assembly)
　　6.2.3분해조립시뮬레이션(EX25)
　　6.2.4구동시뮬레이션(EX25)
　　6.2.5설계및구조해석(EX25)
　6.3드론자동차설계
　　6.3.1EX27(DroneCar,Assembly)
　　6.3.2구동시뮬레이션(EX27)

7.도면모음
　예제도면01~27

필자는우리기계공학도와현장엔지니어들이4차산업혁명시대,기계관련산업을주도적으로이끌어가기위한4CM통합기술을제안한바있다.즉CAD(설계,모델링,해석),CAM(공구경로생성),CNC(공작기계조작),CAT(측정검사,품질관리)및Maintenance(공작기계유지보수,생산관리)의4CM기술을통합적으로운용하여스마트공장등기계관련산업의효율성을강화할필요가있으며,그중에서도CADCAM기술은가장중요한핵심요소라판단된다.

3D모델링,2D드래프팅,구동시뮬레이션,구조해석등CAD운용기술은빛나는아이디어에기반한창의적설계를현실로구현해주며,복합5축가공등CNC절삭가공과3D프린팅적층가공의치열한경쟁을통해상호발전을거듭하고있는CAM기술은창의적설계를실물로생산하는강력한도구이다.

본교재는CADCAM기술을통합운용할수있는TotalSolution으로CATIA를활용하였으며1장에서는단축키,단축명령등을활용하여AutoCAD에친숙한사용자도쉽게스케치할수있는환경설정을다루고,2장에서는3DMODELING을위한주요기능별예제10개를학습하며,3장에서는2020년개정컴퓨터응용가공산업기사와기계가공기능장등CADCAM관련국가기술자격실기예상모델링10개를다루었다.4장은2DDRAFTING을다루고,5장에서는현장에서적용하기위한실무CAM예제와2020년개정자격증실기CAM예제를다루었다.또한실용과검증의정신에입각하여실무CAM예제와자격증실기CAM예제들을실제절삭가공하여타당성을검증하였다.자격증실기CAM예제는2.5축평면밀링과3축곡면밀링으로구성되어있으며추가적으로2축부터복합5축까지심화학습을원한다면저자의졸서『CATIACAM5축가공기술(2축부터복합5축까지)(2020세종도서학술부문선정)』을참조하시길권장한다.

6장은PowerModeling,바이스설계해석,드론자동차설계로구성하였다.6.1절의파워모델링에서는Formula,PowerCopy등Knowledge기능을이용한지식기반모델링기술을익힘으로써파워풀한유저가되기위한모델링학습을시작한다.Supporter,Hook,BendingPipe,AirHose,MugCup,CokeBottle,Impeller등솔리드모델링과서피스모델링의다양한고급기능을익혀나간다면어느순간3D감각이일취월장하고상상속의아이디어를현실설계로구현할수있는능력이커져갈것이다.

6.2절의바이스설계해석에서는PowerCopy기능을이용한암,수스크류모델링과각부품의분해조립시뮬레이션,회전및직선구동시뮬레이션을다룬다.바이스의토크,항복강도등경계조건(BoundaryCondition)을설정하고적당한나사의호칭경을설계하며,구조해석을통하여응력과변형량을구하고안전율을평가한다.바이스의설계해석을통하여기계설계의실무적접근법과조립모델링(AssemblyModeling)의구조해석방법을익히게됨으로써기계설계시시행착오를줄이기위한해석적접근역량을키우게될것이다.

6.3절의드론자동차설계에서는제공된파일의트리분석을통하여프로펠러,바디등모델링과정을이해할수있으며여러개의부품이조립되는AssemblyDesign과정을이해할수있도록하였다.프로펠러,휠등회전연결(RevoluteJoint)과동시에,정해진이동경로를따라서주행할수있도록이동연결(PointCurveJoint)을수행함으로써드론자동차가비행하는구동시뮬레이션을구현하며,이러한과정을통하여자유롭고창의적인아이디어를펼칠수있는창의설계능력을강화하는기회가될것으로기대한다.