CATIA-Assembly Design

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1 Assembly Design Fundamentals Version 5 Release 18 강릉원주대학교자동차공학전공 1

2 Assembly Design Workbench Presentation Assembly Design Workbench 제 1 강좌학습내용 : Assembly Design Workbench 들어가기 사용자인터페이스 용어 파일을다운로드하여 D:\CATIA_Models 폴더에압축을풀고학습하면교안에링크되어있는모델을쉽게불러올수있습니다. ( 단, 압축파일과동일한이름의하위폴더가생성되어야한다.) 일반적인작업과정이해 Getting Started Models_ASM_01 다운로드 강릉원주대학교자동차공학전공 2

3 Assembly Design Workbench 들어가기 (1/2) Assembly Design Workbench 에들어가기위해, CATIA 시작 Start menu Mechanical Design Assembly Design. Assembly Design Workbench icon The first time you access the Assembly Design Workbench if no window is open, a new Product is created 강릉원주대학교자동차공학전공 3

4 Assembly Design Workbench 들어가기 (2/2) Assembly Design Workbench 를즐겨찾기 (favorite workbenches) 에추가하기 1 Select Tools / Customize and drop Assembly Design on the Favorites List 2a Access by Workbench Toolbar Start Menu 의위에나타나는 Assembly Design Workbench 에서들어갈수있다. 2b Workbenches Toolbar 를이용하여들어간다 강릉원주대학교자동차공학전공 4

5 사용자인터페이스 : Assembly Design Toolbars Standard Toolbar Compass Assembly Tree Constraint Components Filter Selection Scenes Move Space Analysis Annotations Product Structure Measure Catalog Browser 강릉원주대학교자동차공학전공 5

6 사용자인터페이스 : Assembly Design Icons Update Manipulate Snap Explode Catalogue Browser Measure Between Measure Item Measure Inertia Stop Manipulate on Clash New Component New Product New Part Existing Component Replace Component Product structure Reordering Generate Numbering Product Init Manage Representation Fast Multi-Instanciation Weld Planner Text with Leader Flag Note with Leader Coincidence Constraint Contact Constraint Offset Constraint Angle Constraint Fix Component Fix Together Quick Constraint Flexible/Rigid Sub Assembly Change Constraint Reuse Pattern 강릉원주대학교자동차공학전공 6

7 용어 (Terminology) 컴포넌트 (Component) sub-assembly 컴포넌트 (Component) part 활성아이템 : 파란색으로강조된다 선택된컴포넌트 : 주황색으로강조된다. Part Number Instance name by default is in parenthesis 어셈블리 (Assembly) 혹은프로덕트 (Product ) components 와 constraints 의모음이다. Assembly 파일은 CATProduct 확장자를갖는다. 컴포넌트 ( Component ) Part 혹은내부의다른 Assembly 가컴포넌트가될수있다. 컴포넌트어셈블리를 sub-assembly 라고한다. 컴포넌트는 Part Number ( 컴포넌트의이름 ) 를가지며, 컴포넌트들은동일한이름을가질수있다. 각인스턴스 (instance) 는어셈블리에서유일한고유의인스턴스이름 (Instance Name) 을갖는다. 활성아이템 ( active item ) 현재수정하고있는아이템을말하며, 더블클릭하여활성화할수있다. 강릉원주대학교자동차공학전공 7

8 CATIA 에서제품, 어셈블리, 파트, 피처의관계 Part 1 Body 1 Body 2 Various Features Various Features Assembly 1 Sub- Assembly 1 Part 3 Part 4 Body Body Various Features Various Features Product Part 2 Body Various Features Part 5 Body Various Features Assembly 2 Part 6 Body 1 Body 2 Various Features Various Features 강릉원주대학교자동차공학전공 8

9 일반적인작업과정 새로운어셈블리생성혹은기존어셈블리열기 Components 추가, 삭제, 대체 Assembly 분석 Constraints 를이용하여 components 위치지정 Assembly 배경에서 Part 설계 설계와제도를분석하기위하여 Assembly 의여러형태를캡쳐 강릉원주대학교자동차공학전공 9

10 요약... Assembly Design Workbench 에들어가는방법 사용자인터페이스 용어 CATIA 에서 Product, Assembly, Part, Body, Feature 의관계 Assembly Design Workbench 일반적작업과정 강릉원주대학교자동차공학전공 10

11 Getting Started Assembly workbench 에서사용하는세부적인명령들을학습하기전에 Assembly 로무엇을할수있는가를알아보기로한다. 강릉원주대학교자동차공학전공 11

12 Getting Started (1/6) Assembly Design Workbench 에서사용하는세부적인명령들을학습하기전에대표적인기능과작업방식을알아보기로한다. 1. Assembly Design Workbench에들어가서 CATProduct Document 열기 2. Component 고정하기 (Fixing) 3. 기존컴포넌트삽입하기 (Inserting) 4. 컴포넌트사이의구속조건 (Constraints) 설정하기 강릉원주대학교자동차공학전공 12

13 Getting Started (2/6) 5. 컴퍼스 (Compass) 를이용하여구속된컴포넌트이동하기 (Moving) 6. 새로운컴포넌트추가 (Adding) 와이름바꾸기 (Renaming) 7. 어셈블리환경에서파트 (Part) 설계하기 강릉원주대학교자동차공학전공 13

14 Getting Started (3/6) 8. 파라미터편집하기 (Editing a Parameter)) 9. 컴포넌트대체하기 (Replacing) 강릉원주대학교자동차공학전공 14

15 Getting Started (4/6) 10. 어셈블리구속조건분석하기 (Analyzing) 11. 끊어진구속조건다시연결하기 (Reconnecting) 강릉원주대학교자동차공학전공 15

16 Getting Started (5/6) 12. 충돌탐지하기 ( Detecting Clashes) 13. 컴포넌트편집하기 (Editing a Component) 강릉원주대학교자동차공학전공 16

17 Getting Started (6/6) 14. 어셈블리해체하기 (Exploding )the Assembly 강릉원주대학교자동차공학전공 17

18 Step1-1 : Assembly Design Workbench 에들어가기 Workbench 시작 Favorites workbench 에등록하지않은경우 Start > Mechanical Design > Assembly Design command Favorites workbench 에등록하였을경우 1 Start > Assembly Design command or 2 Click workbench icon From Start Menu From workbench icon 강릉원주대학교자동차공학전공 18

19 Tip : Favorites workbench 등록 자주사용하는 Workbench 를즐겨찾는 workbench 로등록하고이용하면 workbench 에접근하기가쉽다. Favorites workbench 등록 Customize > Start Menu tab Workbench Icon 사용 Start Menu 사용 start menu 를선택하면등록한 workbench 가상단에나타난다. 1. 도구막대중오른쪽최상단의 workbench icon 클릭 2. 이어서나타나는 welcome 대화상자안에있는 workbench 선택 강릉원주대학교자동차공학전공 19

20 Step1-2 : 옵션설정과문서열기 Open the Assembly_01.CATProduct document. Option 설정 : Tools > Options 1. Cache Activation > Infrastructure > Product Structure > Cache Management tab Work with the cache system 옵션을해제한다. 2. Part Number Manual Input > Infrastructure > Product Structure > Product Structure tab Manual Input 옵션을해제한다. 3. Keep link with selected Object > Infrastructure > Part Infrastructure > General tab Keep link with selected Object 옵션을체크한다. 외부에서참조한요소들을수정할때그요소들및원점들과의연결관계를유지한다. 어셈블리에포함된파트 (part) 들을편집할때사용한다. 향후외부참조요소들과의연결관계를끊으려면 Isolate 명령을사용한다. 4. Update > Infrastructure > Part Infrastructure > General tab 편집과정중수정사항을반영한업데이트의자동실행과수동실행증하나를선택한다 강릉원주대학교자동차공학전공 20

21 Step 2 : Component 고정하기 (Fixing) 1 Tree 나 Geometry 에서고정하고자하는 Component 선택 (CRIC_FRAME 선택 ) 3 Tree 에 Fix Constraint 가추가된다. 2 Fix 명령 : Tool bar 의 Fix 아이콘 or Insert > Fix 메뉴 강릉원주대학교자동차공학전공 21

22 Step 3 : 기존컴포넌트 (Existing Component) 삽입 2 새 Component 를어느 Component 에삽입할것인지 Tree 에서선택 1 Insert > Existing Component 메뉴혹은 Product Structure Tools 툴바 새 Component 가 Tree 와 Geometry 에추가된다. 3 Assembly 는 4 개의콤포넌트를갖는다 - 3 개의 Part 와 1 개의 sub-assembly 22 강릉원주대학교자동차공학전공

23 Step 4-1 : 구속조건 (Constraints) 설정 (1/2) 2 Coincidence Constraint 에대한정보를주는 Assistant 창 구속조건을정의할때마다나타나며, 원하지않으면 Do not prompt in the future 를체크한다. 1 Coincidence Constraint 명령 5 Specification tree 에서 Axis publication 을선택한다. publication 의축을탐지하여 Geometry 에서축이강조된다. 3 4 Coincidence Constraint 가만들어지면서 CRIC_SCREW 와 CRIC_BRANCH_1 재배열된다. Update 가 Automatic 으로설정되어있지않으면수동 update 를해주어야재배열된다. CRIC_BRANCH_1의구멍에해당하는두안쪽면중하나를선택하여삽입되는컴포넌트의축과일치할축을정의한다. 23 강릉원주대학교자동차공학전공

24 Step 4-2 : 구속조건 (Constraints) 설정 (1/2) 7 6 Contact Constraint 명령 Specification tree 에서 Face publication 을선택한다. publication 의 face 를탐지하여 Geometry 에서 face 가강조된다. 8 CRIC_BRANCH_1( 붉은색컴포넌트 ) 의두안쪽면중앞서선택한면과반대방향인면을선택하여삽입되는컴포넌트의면과접촉할면을정의한다. 9 Contact constraint 가생성되면삽입된컴포넌트의실린더면이붉은색면과정확하게일치하도록재배열된다. 24 강릉원주대학교자동차공학전공

25 Publishing Elements (1/4) 기하요소들의 Publishing 다른사용자들이 geometric feature 들을쉽게사용할수있도록한다. Assembly design 환경에서매우유용하다. 강릉원주대학교자동차공학전공 25

26 Publishing Elements (2/4) 1 Open PublishingElement.CATPart 2 Tools > Publication 3 Publish 하고자하는요소들을선택 기하학적요소의 sub-elements 선택 : Publication 대화상자하단의 Publish a face, edge, vertex or extremity 옵션을활성화하면 faces, edges, vertices, axes, extremities 를직접선택할수있다. 축 (axis) 선택 : 원주면을오른쪽버튼으로클릭하고 Other Selection 을선택한다. 강릉원주대학교자동차공학전공 26

27 Publishing Elements (3/4) Rename 옵션 Publish 하는 element 들의이름을 specification tree 에서도변경하는방법을선택할수있다. Publishing 대화상자에서 Options 버튼을클릭한다. 1. Never: 기본으로선택되어있으며, publish 되는요소들의이름을 specification tree 에서변경할수없다. 2. Always: publish 되는요소들의이름을 publication 이름과동일하게 specification tree 에서항상변경한다. 3. Ask: 이름을변경할것인가를사용자에게확인한다. 강릉원주대학교자동차공학전공 27

28 Publishing Elements (4/4) Part Design Features 의 Publishing Options 대화상자하단에있는 Enable to publish the features of a body capability 옵션이활성화되어있어야한다. Geometrical Sub-elements 의 Publishing Publication 대화상자의하단에있는 Allow publication of faces, edges, vertices and axis extremities 을활성화하면 mechanical feature 를이루는 subelement 들이나 shape design feature 를이루는 sub-element 를 publish 할수있다. Mechanical Features Body 의꼭지점 (vertices), 모서리 (edges), 면 (faces) 그리고피처 (features) 를 publish 할수있다. Shape Design Features shape design feature 의 sub-elements 를 publish 할수있다. (ex : face 의모서리, volume 의 face 등 ) 강릉원주대학교자동차공학전공 28

29 Step 5 : Compass 를이용한구속조건점검 앞서의과정에서부여한구속조건이원하는대로작동하는지점검하기위하여어셈블리를조작해본다. 1 Compass 의중앙빨간점을드래그하여 CRIC_SCREW 위로이동시킨다. Compass 가콤포넌트에밀착되면 compass 를이용하여그컴포넌트를조작할수있다. 2 Shift 키를누른채로 compass 의 V/Z 축을선택하고, 상하로드래그하면연결된 3 개의컴포넌트들이같이이동한다. 4 마우스버튼을 release 한후, Shift 키를 release 한다. 5 오른쪽하단의좌표계로 Compass 를드래그하여 compass 를 reset 한다. 3 같은동작을반복하면서 Constraint 들이정확하게작동하는것을확인한다. CRIC_FRAME 는 Fix constraint 에의하여움직이지않고다른 3 개의컴포넌트들만 constraint 를유지하면서움직인다. 29 강릉원주대학교자동차공학전공

30 Step 6 : 새컴포넌트추가 (Adding) 와이름바꾸기 2 1 Assembly_01 을선택한후, Insert > Part 혹은 Product Structure Tools 툴바에서 Part 선택 5 5 생성하는 Part 를위치시키기위한원점정의방법을대화상자에서선택 (Yes 혹은 No) : No 클릭 Yes : 생성하는 Part 의원점으로서기존컴포넌트의원점이나한점을지정 No : Assembly 의원점을생성하는 Part 의원점으로사용 변경된이름으로표시된다 강릉원주대학교자동차공학전공 Instance name 필드 : CRIC_JOIN.1 입력 Part Number 필드 : CRIC_JOIN 입력 4 Part1 을오른쪽버튼으로클릭하여나타나는메뉴에서 Properties 선택 3 Specification Tree 에 Part1(Part1.1) 이콤포넌트로추가된다. 30

31 Step 7 : 어셈블리환경에서의 Part Design (1/2) 1 2 파란색면을선택하고 Specification tree 에서 CRIC_JOIN 을더블클릭하여 Part Design workbench 에들어간다. Sketch icon 을클릭하여 Sketcher workbench에들어간다 구속조건에의하여배경의원과일치하는원이스케치된다. 스케치한원과배경의원을모두선택한후, Coincidence constraint 를체크하여구속조건을부여한다. View 툴바에서 Normal View icon 을클릭하여방향을반대로전환한후, Circle 명령을이용하여원을그린다. 이때, 원의크기와위치를정확하게정의할필요는없다. 31 강릉원주대학교자동차공학전공

32 Step 7 : 어셈블리환경에서의 Part Design (2/2) 6 Sketcher 를빠져나온다 Up to Plane 옵션으로 Pad 명령을수행한다. 파란색면을 Pad 의한계평면으로선택한다. 7 파란색면을 Pad 의한계평면으로선택하였으므로조립될컴포넌트의면과일치하는 Pad 가생성된다. 32 강릉원주대학교자동차공학전공

33 Part Design in Assembly Context Part Design 에서독립적으로모델링하는경우 조립될주변부품의치수와맞도록하기가번거롭다 Assembly workbench 에서부품을로드하여구속조건을부여 외부의요소와독립적이므로외부요소의변화에관계없이부품자체의생성에에러가발생하지않는다. Assembly Context 에서 Part Design 으로모델링하는경우 주변부품을외부참조 (External Reference) 로이용조립되는주변부품의윤곽선을이용할수있으므로편리하다 Keep link with selected Object 구속조건을최소화할수있다. 참조한외부의요소가제거되면부품생성시에러가발생된다. 강릉원주대학교자동차공학전공 33

34 Step 8 : 파라미터편집 (Editing) CRIC_BRANCH_3 에속한 pocket 의직경을수정하는방법을알아본다 이러한파라미터의수정이앞의과정에서생성한 Part 에미치는영향을알아본다. 1 Specification tree 에서 CRIC_BRANCH_3 를더블클릭하여 Part Design workbench 에들어간다. 2 4 Specification tree 에서 Assembly_01 을더블클릭하여업데이트한다. The pocket is modified accordingly 1 Pocket.2 를선택한다 2 Pocket.2 object > Edit Parameters 선택한다 3 Pocket.2 에연관된파라미터가표시된다 3 Pocket 이수정되고, 두 Part 사이의 Coincidence 구속조건이유지되는 CRIC_JOIN 도같이수정된다. 이러한결과는 Keep link with selected Object 옵션이활성화된상태에서만가능하다. 강릉원주대학교자동차공학전공 Geometry 영역에서 D11 을더블클릭하면 Constraint Edition 대화상자에서새로운직경값 20 을입력한다. 34

35 Keep link with selected Object uncheck - Keep link with selected Object. check - Keep link with selected Object. 강릉원주대학교자동차공학전공 35

36 Step 9 : 컴포넌트대체 (Replacing) Sub_Product1.CATProduct 를다른콤포넌트로대체하는방법을알아본다. 1 3 Specification tree 에서 Sub_Product1 를선택한다. 이어나타나는대화상자에서 Sub_Product2.CATProduct 를선택 2 Replace Component 명령 Edit > Components > Replace components 혹은 4 어셈블리에서대체될 Sub_Product1 과관련된함록을나열한대화상자가나타난다. 선택된요소의모든 instance 들을대체하려면 Yes 를체크한후, OK 클릭 5 36 강릉원주대학교자동차공학전공

37 Step 10 : 어셈블리구속조건분석 (Analyzing) Assembly_01 에정의된모든어셈블리구속조건들의상태를분석하는방법을알아본다 1 Analyze > Constraints... 명령 3 Broken 탭을클릭하여연결이끊어진 constraint 목록을본다. 목록에나타난 constraint 를선택하면 Tree 에서해당 constraint 가강조표시된다. 2 Constraints Analysis 대화상자는어셈블리의자세한상태정보를알려준다. 37 강릉원주대학교자동차공학전공

38 Step 11 : 끊어진구속조건재연결 (Reconnecting) 구속조건분석후, 끊어진구속조건을다시연결하는방법을알아본다 1 노란색경고기호가있는끊어진 Constraint 를더블클릭. 이어나타나는대화상자에서 More 클릭 2 3 Stature 프레임에서 Disconnected 를클릭한후, Reconnect.. 버튼클릭 4 처음 contact constraint 에지정하였던것과동일한 face 를선택하고 OK (CRIC_SCREW_2 의 face) 38 강릉원주대학교자동차공학전공

39 Step 12 : 충돌탐지 ( Detecting Clashes) 두컴포넌트사이의충돌을검사하는방법을알아본다. 1 Specification tree 에서 CRIC_BRANCH_1.1 을선택 2 Analyze > Compute Clash 명령 충돌검사를위하여선택한첫번째컴포넌트가목록에나타난다. CRIC_BRANCH_1.1 와의충돌검사를위하여 Ctrl키를누르고 SUB_PRODUCT2를선택한다. 충돌을계산하기위하여 Apply를클릭 충돌이발생하는것으로계산되었으므로컴포넌트의수정이필요하다. 39 강릉원주대학교자동차공학전공

40 Step 13 : 컴포넌트편집하기 (Editing a Component) 문제가발생한컴포넌트를편집하는방법을알아본다. 1 Specification tree 에서수정하고자하는 Sub_Product2 를더블클릭하여 Part Design Workbench 로들어간다. 4 주어진길이로업데이트되어충돌발생문제가해결된다. 2 충돌이발생하는실린더를다시더블클릭하여 Pad 정의대화상자를연다. 3 Pad 의길이를줄이기위하여 Length 필드에 20mm 를입력하고 OK 를클릭한다. 40 강릉원주대학교자동차공학전공

41 Getting Started 14. 어셈블리해체하기 (Exploding the Assembly) 강릉원주대학교자동차공학전공 41

42 Step 14 : 어셈블리해체하여보기 (Exploding the Assembly) 어셈블리의컴포넌트를분리하여그들사이의관계를본다 1 Assembly_01 을선택한다 3 Depth 선택후, Apply 클릭 2 Explode 명령 Move 툴바의 Explode 혹은 Edit > Move > Explode in assembly design Depth : 해체할수준을선택 42 강릉원주대학교자동차공학전공

43 요약 Assembly Design Workbench 에들어갈수있나요? Part Design 에서작성해놓은 Part 를 Assembly 에새로운 component 로삽입할수있나요? Component 에 constraint 를부여할수있나요? Assembly context 에서새로운 Part 를만들어삽입할수있나요? Keep link selected object 옵션의효과에대하여이해했나요? Assembly 의한 component 를다른 component 로대체할수있나요? 연결이끊어진 constraint 를다시수정하여연결할수있나요? Crash 검사를하여충돌이발생하는부분을수정할수있나요? 강릉원주대학교자동차공학전공 43