CATIA 기초

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서모 강전
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1 전산응용설계 (Computer Aided Design) CATIA (Computer Aided Three dimensional Interactive Application) 기계자동차공학부자동차공학전공

2 Chapter 2. CATIA 의특징및주요개념 학습내용 : 사용자인터페이스 (User Interface) 다중문서 (Multi-Document) 워크벤치의개념 (Workbench Concept) 마우스에의한객체조작 파일을다운로드하여 D:\CATIA_Models 폴더에압축을풀고학습하면교안에링크되어있는모델을쉽게불러올수있습니다. ( 단, 압축파일과동일한이름의하위폴더가생성되어야한다.) Specification Tree Compass 에의한객체이동 Samples for CATIA Basic 01 다운로드 강릉원주대학교자동차공학전공 2

3 CATIA 사용자인터페이스 CATIA window 제어 풀다운메뉴 (Menus) 활성문서윈도우 트리 (Specification Tree) Document window 제어 활성워크벤치아이콘 ( 여기서는 Part Design) 활성워크벤치의툴바 트리 Scroll bar 이중화살표는 Tool bar 가더있음을표시. 보이지않는 Tool bar 를이동하려면 >> 표시를드래그. 툴바를감추거나이동시켜 CATIA 윈도우의배치를쉽게변경할수있다. CATIA 윈도우에여러개의문서를동시에열어작업할수있다. 3

4 메뉴와툴바 (Menus and Toolbars) Tool bar 를이용하면메뉴에있는기능들을빠르고쉽게수행할수있다. 툴바를활성화하려면 View 메뉴를사용 체크된 Tool bar 들이화면에표시되며, 나머지는감추어진다. 이중화살표는더많은 Tool bar 가있다는것을의미함. 보이지않는툴바를이동하려면 >> 표시를드래그. Tool bar 를임의의위치에이동하려면분리선을드래그. 툴바를닫으려면 [x] 를클릭 프롬프트영역에서마우스의오른버튼을클릭하면 Tool bar 목록에신속히엑세스할수있다. 4

대화상자사용법 대화상자 (Dialog boxes) 는사용하기쉽도록표준화되어있으며, 피쳐를정의하는데필요한파라미터들을제공. 예 : 홀피쳐 (hole feature) 명령을선택하거나모델링된기존홀피쳐를더블클릭하면홀정의대화상자에서수정등의작업을할수있다. 작업이름 임의의필드에대한도움말을보려면?

5 대화상자사용법 대화상자 (Dialog boxes) 는사용하기쉽도록표준화되어있으며, 피쳐를정의하는데필요한파라미터들을제공. 예 : 홀피쳐 (hole feature) 명령을선택하거나모델링된기존홀피쳐를더블클릭하면홀정의대화상자에서수정등의작업을할수있다. 작업이름 임의의필드에대한도움말을보려면? 버튼을클릭하고해당필드를선택 대화상자를닫으려면 x 버튼을클릭 특정파라미터를정의하기위한탭 (tab) 드롭다운리스트에서옵션을선택값을입력하거나상하화살표를클릭선택할수없는필드 ( 잠김 ) 해당동작을활성화하여적용옵션활성화체크박스비활성필드 확인 기능 (function) 중지 수행결과미리보기 5

6 다중문서 (Multi-Document ) 6

7 윈도우조작 열려있는윈도우들목록을보거나활성문서를바꾸려면 Window 메뉴를사용 윈도우최소화 윈도우최대화 ( 풀스크린 ) CATIA 윈도우 위도우닫힘 비활성문서 활성문서 윈도우의초기크기로환원 ( 풀스크린혹은최소화된상태에서 ) 클릭 & 드래그하여윈도우크기를조정 CATIA 문서를마우스왼쪽버튼으로한번클릭하여활성화 7

8 윈도우배치 여러개의윈도우를적절히배치하여작업하기쉽도록한다. 1 Window 메뉴를클릭하여열려있는문서들을확인한다. 2 디스플레이를수평이나수직으로분리하여문서를타일형태로배치 1 2 개의문서가열려있으며, 두번째문서가활성화되어있다. 활성문서 윈도우를활성화하려면해당윈도우를클릭하거나 Window 메뉴에서그문서를선택 모든문서들이유용한공간에맞추어꽉차게배치된다. 8

9 워크벤치 (Workbench) 개념 워크벤치의개념및워크벤치에들어가는 (access) 방법과워크벤치를사용자에맞게다시정의하는방법을배운다 9

10 설계컴포넌트 (component) 피쳐 (feature) 파트 (part) 패드 (pad), 포켓 (pocket), 구멍 (hole), 모깎기 (fillet), 모따기 (chamfer) 등과같은 solid part 를구성하는별개의형상 피쳐의이름만으로도형상및특성이연상되며, 한정된변수 (parameter) 에의해형상을정의할수있다. 종속적인방식으로결합되는어셈블리의개별부품 콤포넌트의상호작용 {Features} {Parts} {Sub-assemblies} {Assembly} Assembly Subassembly Parts Features 10

11 CATIA 에서의모델링과정 2 차원아웃라인, 단면생성 1. 스케쳐 (Sketcher) 피쳐 (feature) 생성 부품 (part) 구성 2. 부품 (Part) 워크벤치 부품들을조립 3. 조립 (Assembly) 워크벤치 완성된형태의기계설계도면을생성 4. 드로잉 (Drawing) 워크벤치 11

12 부품생성 스케치 (2D 단면 ) 피쳐 (3D 형상 ) 부품 (3D Part) 스케치 12

13 조립품생성 부품 (3D Part) 조립 ( 조립모드 ) 조립품 ( 조립모드 ) 13

워크벤치 (Workbench) 개념 CATIA 는여러개의워크벤치로구성되며, 각워크벤치는특정작업에적합한도구들로구성되어특정작업전용으로만들어져있다 Mechanical Workbenches Part Design : 부품설계 Sketcher : 2 차원프로파일 ( 윤곽 ) 스케치 WireFrame & Surface : 와이어프레임피쳐와기본서피스피쳐로기존 Part

14 워크벤치 (Workbench) 개념 CATIA 는여러개의워크벤치로구성되며, 각워크벤치는특정작업에적합한도구들로구성되어특정작업전용으로만들어져있다 Mechanical Workbenches Part Design : 부품설계 Sketcher : 2 차원프로파일 ( 윤곽 ) 스케치 WireFrame & Surface : 와이어프레임피쳐와기본서피스피쳐로기존 Part Design 을확장 Assembly Design : 조립구속조건 (constraints) 수립, 부품들의자동배치 (position), 조립체의일관성 (consistency) 확인 워크벤치에서수행한작업내용은문서 (Documents) 로저장된다 사용하는워크벤치에따라다양한문서형태가있다. 현재워크벤치 Generative & Interactive Drafting : 3 차원 part design 과 assembly design 으로부터 2 차원도면을생성 Sheetmetal Design : 직관적이고생산성높은판금설계환경 문서 (Documents) 14

15 Mechanical Design Product 기계설계 (mechanical design) product 의주요워크벤치 (workbench) Part Design Workbench Assembly Workbench Drafting Workbench 각워크벤치는고유한모델링도구 ( 명령 ) 를갖는유저인터페이스를제공하며, 고유의파일확장자를가지고문서를저장함 Part Design, Wireframe & Surface, Generative Shape : ~.CATPart Drafting: ~.CATDrawing Assembly: ~.CATProduct 치수, 공차, 관계식등모든정보가각워크벤치사이에양방향으로전달됨 15

16 Part Design Workbench ( 부품설계워크벤치 ) (1/2) 부품모델생성 어셈블리에결합될별도의컴포넌트부품파일확장자 : ~.CATPart 다수의 Feature들로구성됨 피쳐 (Feature) 생성 Feature : 패드 (pad), 포켓 (pocket), 샤프트 (shaft), 홀 (hole), 필렛 (fillet), 챔퍼 (chamfer) 등 2D 아웃라인 (2D 단면 ) 피쳐 (3D) 16

17 Part Design Workbench ( 부품설계워크벤치 ) (2/2) Sketcher 2D 단면생성 단면을개략적으로그리고나중에정확한치수를입력시키는순서로작성 Part Design 3D feature 를생성하기위한인터페이스제공 feature 생성명령, feature 정의대화상자 feature 수정 17

18 Assembly ( 어셈블리 ) 최종제품에서개별부품이차지할위치를지정하여조립 모델분석도구 분해뷰 전체어셈블리에서컴포넌트사이의간섭확인어셈블리의물성과체적을측정하여전체중량, 무게중심및관성을결정 부품관계를더자세히검토 18

19 Drafting( 도면 ) Generative Drafting 3D 부품이나어셈블리를모델링한후, 3D 형상모델의치수를기반으로도면생성 3D 모델과데이터연결이유지되므로 3D 모델이수정되면수정사항이드로잉에자동으로반영됨. Interactive Drafting 3D 모델없이도면을생성 19

20 워크벤치에들어가기 (1/2) Start 메뉴를사용하여임의의표준워크벤치에들어간다. Assembly Design 워크벤치에들어가기 : CATIA 를시작한후, Start 메뉴를클릭하여 Mechanical Design Assembly Design 을선택 Assembly Design 워크벤치아이콘 워크벤치에들어가는두가지방법 : Start 메뉴사용혹은 File / New 선택 : 20

21 워크벤치에들어가기 (2/2) Assembly Design 워크벤치를사용자워크벤치즐겨찾기목록에삽입하고, 워크벤치와워크벤치툴바를이용하여그워크벤치에들어갈수있다. 1 Tools / Customize 를선택하고 Assembly Design 을즐겨찾기목록에넣는다 2a Workbenches 툴바를이용하여들어가기 2b Workbenches 툴바를이용하여들어가기 이제 Start 메뉴의상위에서 Assembly Design 워크벤치에들어갈수있다. 21

22 워크벤치즐겨찾기 (Favorite Workbenches) 워크벤치즐겨찾기는각세션을시작할때 Welcome to CATIA V5 패널에서 CATIA 가제시하는워크벤치들이다. 기본 Welcome to CATIA V5 패널은비어있다. 웰컴패널 워크벤치즐겨찾기 웰컴패널은워크벤치아이콘을클릭해도나타난다. 22

23 실행취소와재실행 편집과정중실행취소 (Undo) 와재실행 (Redo) 방법을익힌다 실행취소와재실행 히스토리에의한실행취소 23

24 실행취소 & 재실행 (Undo & Redo) 파일열기 (Open) 아이콘클릭혹은 Ctrl + O 4 실행취소 (Undo) 아이콘클릭혹은 Ctrl + Z 5 재실행 (Redo) 아이콘클릭혹은 Ctrl + Y 5 2 Specification tree: Pad.1 선택 3 잘라내기 (Cut) 아이콘선택혹은 Ctrl + X 1- 어떤경우에는반복 (Repeat) 명령으로재실행 (Undo) 명령을대체할수있다 2- 명령의위치 : 메뉴바의 Edit 메뉴. ( Menu bar : Edit + Command) 24

25 작업내력 (History) 에의한실행취소와재실행 (Undo & Redo) 현재활성화된문서에서실행취소나재실행될수있는작업내력을표시하려면, Standard Toolbar 에있는 History 에의한실행취소혹은재실행 (Undo or Redo with History) 아이콘을클릭한다. History 에의한실행취소, 재실생대화상자에서실행을취소하거나재실행하고자하는작업들을선택한다. 가장최근에수행된작업이맨위에나타난다. 25

26 마우스에의한객체 (Object) 조작 여러가지객체선택방법을익힌다 마우스에의한객체선택 (Selecting) 과수정 (Editing) 마우스에의한객체이동 (Moving) 요약 26

27 CATIA 에서마우스의기능 MB2 객체조작 ( manipulate) MB3 contextual 메뉴표시 MB1 객체선택과수정 MB : 마우스버튼 27

28 객체선택이란? 단순선택 : 마우스왼쪽버튼 (MB1) 을눌러한개의객체를선택 기하요소 (Geometry) 혹은트리피쳐선택 : 객체기하요소 ( 한개또는여러개 ) 를선택하거나트리에서그객체에대응하는피쳐를선택할수있다. 기하요소를선택하면트리에서대응되는피쳐가강조되어표시된다. 다중선택 (Multi-Selection): 표준방법 : [Ctrl] 키 + 올가미 : + 28

29 한개의객체선택하기한개의객체를선택하는표준방법 : 마우스왼쪽버튼 (MB1) 을사용하여 geometry 에서객체를클릭하거나트리에서선택한다. 1 geometry 나 tree 에서객체를클릭 선택모드아이콘 선택한요소를선택해제하려면배경의빈공간을클릭한다 MB1 커서가객체위에있을때커서모양이손가락으로변경되고해당객체가강조표시 (preselected) 되며, 해당객체를선택하려면클릭하여야한다. 29

30 [Ctrl] 키를이용하여여러객체선택하기 표준윈도우타입에서는 [Ctrl] 키를사용하여여러개의요소를선택한다 1 [Ctrl] key 2 [Ctrl] 키를누른채로원하는개체들을선택한다 (tree 혹은 geometry 에서 ) 한개의요소를선택해제하려면 [Ctrl] key 를누른채로그요소를클릭한다 3 선택을끝내려면 [Ctrl] 키를 놓는다 선택한요소들을선택해제하려면배경의빈공간을클릭한다 30

을누른채로커서를드래그하여원하는객체를선택한다 선택올가미 (Selection trap) 아이콘선택 4 3 MB1 을놓는다 결과 :

31 올가미도구 (Trap Tool) 을이용하여다수의객체선택하기 다수의객체를선택하려면대상객체들을올가미로선택한다 1 선택아이콘 (Select icon) 의아래방향화살표를선택 교차올가미 (Intersecting Trap) 선택올가미 (Selecting Trap) 2 MB1 을누른채로커서를드래그하여원하는객체를선택한다 선택올가미 (Selection trap) 아이콘선택 4 3 MB1 을놓는다 결과 : 올가미에완전히포함된객체들이선택되어강조표시된다 커서모양이작은손으로변경된다 To de-select elements, click in the empty background 31

피쳐의파라미터를다시정의하기위해서는정의대화상자 (definition dialog box)

32 파트편집하기 (Editing Parts) 파트넘버 ( 파트특성 ) 나파트의밀도등을수정하는것도파트를편집한다고하지만, 편집의대부분은파트를구성하고있는피쳐들이나스케치를수정하는것으로이루어진다. 이작업은아무때나수행할수있다. 스케치를편집하려면, Specification Tree 에서해당스케치를더블클릭한다 피쳐의파라미터를다시정의하기위해서는정의대화상자 (definition dialog box) 를통해서피쳐를수정한다. 1 편집할피쳐 ( a circular pattern ) 를더블클릭 (specification tree 혹은 geometry 영역에서 ) Circular Pattern 정의대화상자가나타난다 2 파라미터들을수정한다 32

33 마우스로객체이동하기 (Moving Objects) 마우스를이용한 panning, rotating, zooming 기능에친숙해진다 33

34 Specification Tree Specification Tree 에친숙해진다 34

35 Specification Tree 란? 피쳐들의계층을 Specification Tree 라고한다. 트리의구조는편집되는 Document 의타입에따라다르다. 좌표평면 : 시스템기본좌표평면을표시함. Part Number: 사용자가임의로이름을부여할수있음. 설계과정 : Pad.1 이생성한후에 Pocket.1 을생성함. 1 2 상관관계 : Pad.1 은 Sketch.1 을기반으로함. Pocket.1 은 Sketch.2 을기반으로함. 35

36 트리감추기와보이게하기 트리감추기단축키 : F3 키트리감추기 / 보이기 Specification Tree Specification Tree 를표시하려면 F3 키를다시클릭한다. 36

37 트리활성화와비활성화 객체조작단축키 : [Shift] + F3 트리혹은객체활성화 파트비활성 파트활성 Or 파트비활성 커서를계층구조트리의가지 (branch) 에놓고 MB1 을클릭한다 37

바를원하는대로상하로드래그한다 트리의최하위를디스플레이하려면하향화살표버튼을클릭한다 1

38 트리이동하기 스크롤바이용 트리의크기가윈도우를초과하면스크롤바를이용하여트리의상하를디스플레이한다 스크롤바비사용 트리를임의의위치에이동하기 트리의최상위를디스플레이하려면상향화살표버튼을클릭한다 바를원하는대로상하로드래그한다 트리의최하위를디스플레이하려면하향화살표버튼을클릭한다 1 트리의가지에커서를위치시킨다. 커서가위치지정손가락으로바뀐다. 2 MB1 을클릭하고마우스를드래그하여이동한다커서가작은손으로바뀐다. 38

39 트리확장과확대 / 축소 트리를확대하는동안 Geometry 는흐릿해진다 1 트리의가지위에서 MB1 을클릭 + : 트리확장 : 트리수축 확장 / 수축 (Expand / Shrink) 2 Geometry와 Geometry를다시활성화시키려면, 같은방식으로 3 트리의가지를다시클릭한다확대 / 축소 트리의위와아랫부분을디스플레이하려면스크롤바를이용할수있다 39

40 Specification Tree 확장과접기 1 File + Open View Tree Expansion Expand First Level : Specification Tree 의첫번째레벨보기 4 3 View->Tree Expansion-> Expand Second Level 다시선택 4 Collapse ALL 선택하여트리접기 40

41 설계과정 (Design Process) 스캐닝하기 파트의설계과정을가시화하기위해파트의히스토리를단계적으로보기위한강력한도구. 1 Edit / Scan or Define In Work Object 을선택 2 모든단계를스캔하려면각단계에서 forward 를선택 41

Contextual 메뉴에서 Define in Work Object 옵션을선택한다 동일한 Body

42 작업객체지정 (Defining in Work Objects) (1/2) Specification Tree 와함께피쳐를삽입할수있다 1 Tree 에서 MB1 으로임의의피쳐를선택한다 2 Contextual 메뉴에서 Define in Work Object 옵션을선택한다 동일한 Body 에서, CATIA 는작업중인객체로지정된활성피쳐 (active feature) 뒤에나오는피쳐들은디스플레이되지않는다 42

43 작업객체지정하기 (Defining in Work Objects)(2/2) 3 새로운스케치를삽입하면, 작업중 (in Work) 객체로지정된활성피쳐뒤에위치한다. 43

44 컴퍼스 (Compass) 를이용하여객체이동하기 컴퍼스 (compass) 를활용하여 객체를조작하는방법을익힌다 44

컴퍼스 (Compass) 란? 컴퍼스는객체들을이동하고조작하는강력한도구이다. 특히, Assembly Design, Freestyle, 그리고 Digital Mockup products 에서유용하다. 컴퍼스의베이스 : 기본설정값은 XY 평면이다 언제이용하는가? 향은참조 XYZ 축시스템에평행하게기본적으로설정되어있다 컴퍼스는스크린의우측상단모서리에기본적으로위치한다.

45 컴퍼스 (Compass) 란? 컴퍼스는객체들을이동하고조작하는강력한도구이다. 특히, Assembly Design, Freestyle, 그리고 Digital Mockup products 에서유용하다. 컴퍼스의베이스 : 기본설정값은 XY 평면이다 언제이용하는가? 향은참조 XYZ 축시스템에평행하게기본적으로설정되어있다 컴퍼스는스크린의우측상단모서리에기본적으로위치한다. 3 차원에서 Geometry 를이동 (Pan) 하고회전 (Rotate) 시키고자하는경우 패치 (patch) 같은서페이스를변형하고 Freestyle 에서커팅평면 (cutting plane) 을정의하고자하는경우 Assembly 와 Digital Mockup 에서구성요소를이동 (move) 하고자하는경우 Sketcher 에서스케치평면에평행하게요소들을이동하고회전시키고자하는경우 45

46 컴퍼스의기본적인사용 (1/2) 회전 (Rotation) Z 축에대하여 1 컴퍼스의축이나평면중하나를선택 2 커서를드래그하면그에따라 Geometry 가이동한다. 이동 (Translation) Y 축에대하여 자유회전 (Free rotation) ( 마우스에의한회전과유사 ) 컴퍼스의상단점을잡고움직인다 XZ 이동 X 이동 Z 이동 컴퍼스축에대한수직 (Normal) ( 수직보기 (Normal View) 와유사 ) 원하는문자 (x, y or z) 를선택한다 46

47 컴퍼스의기본적인사용 (2/2) Z 축주위로드래그. z z X y X y Part 의기본위치와방향은변하지않는다는것에주목한다 컴퍼스를본래의방향과위치로되돌리려면 - 컴퍼스를참조축시스템위로드래그하여놓거나 - View 메뉴에서 Reset Compass 옵션을선택한다 ( 컴퍼스가보이지않을때아주유용하다 ). 47

48 컴퍼스를요소 (Component) 위에놓고조작하기 (1/3) 요소 (component ) 는원점 (origin) 에대하여이동한다. 1 컴퍼스의빨깐사각형을클릭 2 컴퍼스의사각형을드래그 4 컴퍼스의원하는축 ( 혹은평면 ) 을선택하고드래그 3 컴퍼스를요소위에서드롭 컴퍼스가녹색으로바뀐다 5 결과 컴퍼스를본래의방향과위치로되돌리려면 - 컴퍼스를참조축시스템위로드래그하여놓거나 - View 메뉴에서 Reset Compass 옵션을선택한다 ( 컴퍼스가보이지않을때아주유용하다 ). 48

49 컴퍼스를요소 (Component) 위에놓고조작하기 (2/3) 기본방향변경 1 Part 의초기방향 2 컴퍼스를요소위에놓고한축주위로드래그 3 Part 의최종방향 요소위에컴퍼스를놓았을때원점에대한 Part 의기본방향과위치변경 49

50 컴퍼스를요소 (Component) 위에놓고조작하기 (3/3) 컴퍼스로특정피쳐를이동 (move) 시킬수있다. 1 컴퍼스의빨간사각형을클릭하여드래그 2 요소의위에드롭 3 4 컴퍼스의한요소 ( 축, 평면...) 을선택 이동시키고자하는피쳐를선택 5 결과 50

51 컴퍼스대화상자를이용한객체이동 (moving) (1/3) Position 컴퍼스위를더블클릭 컴퍼스좌표 (X, Y, Z) 를 0 으로리셋하고 Apply 를누르면, 객체위에위치한빨간사각형이객체와함께기본절대좌표계의 3 평면의교차점으로이동한다 51

52 컴퍼스대화상자를이용한객체이동 (moving)(2/3) Translation 이동변환 (Translation) Measures 영역에서 Distance 버튼을클릭한다. 두개의요소 ( 점, 직선혹은평면 ) 으로부터유도된벡터를따라객체를이동 (translation) 시킬수있다. 두개의요소를선택한다. 객체는두요소사이의거리를따라이동한다. 52

53 컴퍼스대화상자를이용한객체이동 (moving)(3/3) Rotation 회전 Measures 영역에서 Angle 버튼을클릭. 두개의요소를선택하면, 자동으로산출된회전축주위로객체가회전한다. 53

54 요약 사용자인터페이스 (User Interface) 작업윈도우환경 툴바조작 다중문서 (Multi-Document) 워크벤치 (Workbench) 워크벤치란? 워크벤치들어가기 즐겨찾는워크벤치등록하기 마우스에의한객체조작 확대 / 축소 / 이동 (panning)/ 회전 Specification Tree Tree 조작및역할 Compass 에의한객체이동 Translation 과의차이점? 54

CATIA-Assembly Design

CATIA-Assembly Design CATIA Training Foils Assembly Design Fundamentals Version 5 Release 18 강릉원주대학교자동차공학전공 Assembly Design Workbench Presentation Assembly Design Workbench 학습내용 : Assembly Document 만들기 Assembly Update Managing