카티아(CATIA) 기초 12 - 설계한 부품의 치수 측정해 보기

   카티아 기초 12번째 시간입니다. 지금까지는 어떤 형상을 그리는데 필요한 메뉴들에 대해서 살펴보았습니다. 그런데 카티아에서는 형상을 그리면서 제약조건을 통해 치수를 정해주거나 각 메뉴를 통해 필요한 치수를 정해주는 방법을 사용하였습니다. 예를 들어 패드를 이용한다면, 스케치에서는 제약조건을 통해 치수를 정해주고, 높이는 패드 대화창에 있는 설정을 통해 정해주었습니다. 물론, 숫자를 직접 기입하는 경우도 있지만, 다른 형상과의 상대적인 위치를 지정해 주어 치수 기입없이 치수를 지정해 주는 방법을 사용했습니다.

  그런데 설계를 계속 하다보면 내가 그린 형상의 치수가 얼마인지 알아야 할 때가 있고, 이 값을 통해 다른 형상의 설계 치수를 정해 나갈 수 있습니다. 그래서 오늘은 카티아에서 치수를 측정하는 방법에 대해서 알아보도록 하겠습니다. 아래 그림과 같이, 구, 정육면체, 원기둥, 삼각기둥 등을 미리 그려보았습니다. 지름이나 높이, 삼각형의 변 길이 등 대부분 100mm 로 지정해서 미리 그렸습니다.

  이제 '측정' 메뉴를 아래와 같이 꺼내놓겠습니다. '측정' 메뉴에는 세가지 세부 메뉴가 있습니다. 대상간의 측정, 아이템 측정, 관성 측정 이렇게 세가지입니다. 각각에 대해서 알아보도록 하겠습니다.

1. 대상간의 측정

  '측정' 메뉴에서 '대상간의 측정 메뉴'를 사용해 보겠습니다. 자 모양 아이콘 입니다. 클릭을 하면 아래와 같이 대화창이 열립니다.

  

  기본적으로 도면에서 두개의 요소를 클릭해서 그 두가지 요소 간의 관계를 표현할 수 있는 값을 결과로 보여줍니다. 그 값으로는 최소거리와 각도입니다. 마우스 커서의 모양은 아래와 같이 바뀝니다. 제가 쓰는 캡처 프로그램이 마우스 커서가 캡처가 안되서 캡처가 되는 프로그램과 번갈아 가면서 하다보니 커서 모양이 캡처가 안된 이미지 들이 있습니다. 커서 모양이 필요해서 일부러 몇 장면만 마우스 커서 모양까지 캡처했으니 참고해 주세요. 첫번째 요소를 먼저 선택해야 할 때는 마우스 커서 아래쪽에 숫자 1이 따라다니고 다음 두번째 요소를 클릭해야 할 때는 숫자 2가 따라다닙니다. 아래와 같이 먼저 정육면체에서 선분 하나를 선택합니다

 

  그리고 반대쪽에 있는 선분을 두번째 요소로 선택하면 대화창에 최소거리와 각도가 표시됩니다. 결과는 100mm 와 0deg 입니다. 두 선분 간의 최소 거리가 도면에서 초록색 화살표로 표시가 되고 길이가 100mm 임을 같이 표시해 줍니다. 가장 기본적인 두 선분간의 관계를 치수로 표현해 보았습니다.

  직각으로 만나는 선분 두개를 선택해 볼까요? 아래와 같이 정육면체에서 1번, 2번 선분을 선택해 보겠습니다. 이번에는 최소 거리는 0mm 이고 각도는 90deg 이네요. 이해가 되시죠? 내가 원하는 두 요소간의 최소거리 또는 각도를 알고 싶을 때 사용하는 명령어입니다.

  

  일반적으로 최소거리를 알고 싶거나 또는 각도를 알고 싶거나 할 겁니다. 삼각기둥에서 두 선분을 선택하면 아래와 같이 그 각도를 표시해 줍니다. 정삼각형이라서 60deg 가 표시됩니다.

  만나지 않는 두 선분을 선택하면 어떻게 될까요? 공간상에서 최소 거리와 함께 두 벡터가 이루는 각을 표시해 줄 겁니다. 아래와 같이 최소 거리는 86.603mm, 각도는 90deg 입니다. 꼬인 두 선분 사이에 나타낼 수 있는 치수입니다.

  

  도면을 그릴 때 원기둥을 사용했다면 아래와 같이 축을 선택할 수도 있습니다. 원기둥 주변에 마우스를 가져가 보면 축이 표시될 때가 있습니다. 많이 사용하다 보면 대충 어느 근처에 가면 축이 나타나더라는 것을 감각적으로 아실 수 있습니다. 대충 아래 그림에서는 1번 근처 쯤 가면 축이 나타나고 이를 첫번째 요소로 선택했습니다. 두번째 요소는 정육면체 한 쪽 변입니다. 그러면 그 결과는 최소 거리와 각도가 표시 되네요. 

  

  캡처를 못한 것이 있는데 점도 선택이 가능합니다. 점과 점 사이 또는 점과 선분(곡선 포함) 사이의 관계를 나타내는데 이 것의 결과 값은 항상 최소 거리만 측정이 되겠죠? 점만 가지고는 각도 표시가 불가능하니까요.

2. 아이템 측정

  이번에는 '측정' 메뉴에 있는 두번째 아이콘, '아이템 측정' 에 대해서 살펴보겠습니다. 아래 그림은 마우스 커서까지 캡처한 것인데 어떤 형상 위에 있지 않은 경우입니다. 버니어 캘리퍼스 모양이 커서 모양으로 사용되고 있으며, 대화창은 아래와 같은 모양으로 열립니다

  

  어떤 형상 위로 마우스 커서를 옮기면 거기에 맞는 형상으로 버니어 캘리퍼스 커서 아래쪽에 그림이 추가됩니다. 아래는 선을 선택하기 직전에 마우스 커서 모양입니다.

  아이템 측정은 한개의 요소를 한번 클릭하면 그 결과 값을 표시해줍니다. 선분 아이템에서는 길이를 측정해 주겠네요. 100mm로 길이가 표시됩니다.

  다시 아이템 측정을 해 보겠습니다. 이번에는 면 위에 커서를 가져가 볼까요? 버니어 캘리퍼스 아래에 면 형태가 표시됩니다. 

  

  그 결과는 면적으로 표시가 되네요. 서피스 면적 값에 0.01m2 으로 결과가 표시됩니다. 가로 x 세로의 값을 m^2 단위로 표시 해 줍니다.

 

  이번에는 구를 선택해 보겠습니다. 구는 반지름과 서피스 면적값이 표시됩니다. 마우스 커서 모양이 버니어 캘리퍼스 하단에 구 모양이 뜨는데 이 부분은 캡처를 하지 않았지만 별 내용이 아니니 한번 사용해 보시면 될 듯 합니다.

  원기둥 전체도 아래와 같이 반지름과 서피스 면적을 표시해 줍니다.

3. 관성 측정

  마지막으로 '측정' 아이콘에 있는 '관성 측정'에 대해서 살펴 보겠습니다. 이 부분은 도면을 그리는 중간에는 잘 사용하지 않는 명령어입니다만, 가끔 사용할 일이 있으니 살펴보겠습니다. '관성 측정'을 클릭하면 아래와 같은 대화창이 표시 되고 원하는 형상을 선택하면 됩니다.

  면을 선택할 수도 있고, 3차원 형상을 선택할 수도 있습니다. 아래는 정육면체 3차원 형상 전체를 선택하려는 모습입니다. 이 또한 정육면체 어느 부분엔가 마우스를 가져다 대면 전체를 선택할 수 있는데 마우스를 여기저기 움직여 보세요. 선택할 수 있는 형상이 바뀔겁니다. 아래와 같은 경우에는 1번 동그라미 근처쯤 마우스 커서를 가져가면 전체 형상이 선택이 됩니다.

  결과값을 한번 볼까요? 아래와 같이 여러가지 내용들이 표시됩니다 부피, 면적, 질량, 밀도, 무게중심, 관성 매트릭스, 주적률등이 표시됩니다.

  쉽게 이해가 가는 것은 부피, 질량, 무게 중심등이구요. 한가지 주의 할 것은 재질을 설정해 주지 않았기 때문에 밀도가 임의의 값이 사용되었으며 그에 따라  질량값도 변합니다. 재질 설정은 여기서 다루지 않도록 하겠습니다.

  그리고 무게 중심, 관성매트릭스, 주적률 등은 원점좌표계를 기준으로 계산되는 값이기 때문에 형상을 어디에 그렸는가에 따라 달라집니다. 실은 이 부분은 기계공학에서 정역학, 동역학 등을 해석할 때 사용되므로, 그러한 해석이 필요없는 설계라면 중요하지 않은 측정값입니다. 주로 '관성 측정'은 부피나 밀도에 따른 질량 정도를 알아볼 때 사용하겠네요.

  참고로 형상을 선택하는 방법은 다음과 같이 트리구조에서 선택해도 됩니다. 

  

  관성 측정에서 구를 한번 선택해 보겠습니다. 아래와 같이 면적, 질량 등등 이 표시됩니다. 저도 처음 알았는데 구를 선택하니 부피값은 여기서 표시가 안되네요?ㅎㅎ 관성 측정은 잘 사용하지 않아서... 포스팅하면서 알게되었네요.

  이번 포스팅은 카티아에서 설계한 형상의 치수를 측정하는 방법에 대해서 알아 보았습니다. 곡선이 없어서 그에 대한 예시가 없는데 주로 '대상간의 측정'과 '아이템 측정'이면 거의 모든 것을 측정할 수 있으니 직접 해보시는 것이 많은 도움이 되실 겁니다.

  그럼 개발자 여러분들 화이팅하시고, 좋은 하루 보내세요!