코너와 헤밍이 있는 판금도
자동으로 모델링할 수 있을까?

SWAIX 개발노트 · 08

지난 글에서는 판금 브래킷의 치수와 형상을 바꿔 가며 도면 변화에 대응하는 과정을 살펴봤다. 이번에는 모델링할 형상 자체를 한 단계 넓혀 봤다.

시험 대상으로 선택한 것은 SOLIDWORKS 교육 예제인 Working with Corners다. 바닥과 세 벽으로 이루어진 판금 부품에 코너 처리, 가장자리를 접는 헤밍, 반복되는 개구부가 함께 들어 있다.

벽을 세우고 구멍을 만드는 과정에 더해, 벽이 만나는 곳과 접힌 가장자리의 끝을 어떻게 처리할지 결정해야 한다. 앞쪽 형상을 바꾸면 그 형상에 연결된 코너와 헤밍도 따라 바뀌어야 한다.

이번 연구에서는 이 도면에 맞는 생성 경로를 확장하고, 접힌 모델과 전개 형상, 치수 변경 후의 동작까지 확인했다. 그 과정에서 어떤 정보를 확인받았고, 어떤 문제를 수정했는지 소개하려 한다.

세 벽이 만나는 곳에 새로운 과제가 생긴다

이번 부품의 도면에는 90° 절곡 두 곳과 60° 절곡 한 곳, 그리고 가장자리의 225° 절곡 세 곳이 표시되어 있다. 양쪽 벽에는 사각 개구부가 세 개씩 반복된다.

이 구성에서는 벽 하나의 생성만으로 작업이 끝나지 않는다. 인접한 벽의 끝을 맞추고, 절곡이 만나는 코너의 릴리프를 처리하며, 가장자리의 헤밍이 끝나는 위치도 맞춰야 한다. 헤밍은 판의 가장자리를 접어 만드는 형상이다.

특히 코너 주변은 작은 절개와 곡선이 모여 있어, 전체 크기가 맞아도 세부 윤곽은 달라질 수 있다. 전체 형상을 만드는 과정과 작은 연결 부위를 완성하는 과정을 함께 다뤄야 하는 도면이었다.

도면에서 읽은 값과 확인받을 값을 나눈다

모델을 만들기 전에 도면에 적힌 값과 추가 확인이 필요한 정보를 구분했다. 전개 외곽 치수, 두께, 절곡 각도와 반경은 도면에서 확인했다. 별도 치수로 표시되지 않은 개구부 크기와 반복 간격 등은 DWG의 선과 원호를 측정해 참고값을 마련했다.

예를 들어 개구부의 가로·세로 15×10mm, 중심 간격 35mm, 모서리 반경 R0.6은 도면 형상에서 측정한 뒤 사용자가 이번 시험에 적용하도록 확인한 값이다. 측정한 추천값이 입력칸에 들어 있는 상태와 사용자가 확인한 상태를 구별했다.

단위도 확인 대상이었다. 표제란에는 INCHES가 남아 있었지만, 이번 설계의 실제 단위는 사용자가 mm로 확인했다. 전개 계산에 사용한 K계수 0.5 역시 사용자가 지정한 시험 조건이다. 도면의 “Bend Allowance: 0.5” 표기를 그대로 K계수로 해석하지 않았다.

도면의 절단 길이 주석과 실제 윤곽 측정값 사이에도 차이가 있었다. 이런 불일치는 검토할 정보로 남겼다. 모델이 생성됐다는 이유로 도면의 모든 주석까지 일치한다고 판단할 수는 없기 때문이다.

이 과정을 SWAIX에서는 도면 선택 → 연결된 AI의 자동 요약 → 추천값과 조건 검토·수정 → 최종 승인 → 모델 생성으로 연결했다. 사용자는 도면을 선택한 뒤 분석 결과를 먼저 보고, 필요한 입력을 확인할 수 있다.

형상과 수정 의도에 맞춰 피처를 연결한다

이번 사례에서는 교육용 원본 모델의 피처 구성과 생성 순서를 참고했다. 기본 판금과 벽을 만들고, 코너와 릴리프, 헤밍, 개구부와 반복 형상, 끝단과 모서리 처리를 이어가는 방식이다.

원본 3D 모델은 만드는 방법을 살펴보고 완성 결과를 비교하는 데 사용했다. 모델링에 필요한 치수는 도면에서 해석하거나 사용자에게 확인받았다.

중요한 것은 각 피처가 앞에서 만든 형상과 어떤 관계로 연결되는가였다. 개구부의 위치는 벽의 기준 끝단과 연결하고, 반복 간격은 편집할 수 있는 치수로 남겼다. 벽의 각도가 달라졌을 때 코너와 헤밍이 함께 재생성되는지도 확인했다.

이 교육 예제의 구성을 모든 판금의 표준으로 삼으려는 것은 아니다. 이번 형상과 편집 조건에서 원본 방식이 어떻게 동작하는지 확인하고, 다음 사례에 적용할 수 있는 규칙을 찾는 과정이다.

전개해 보니 끝단 처리에서 문제가 드러났다

개발 중에는 접힌 모델이 만들어져도 전개 결과에서 문제가 드러났다. 한 시험 모델은 전개 윤곽이 도면에 가깝게 맞았지만, 두께 방향의 전체 범위를 검사하자 기대값 1.2mm 대신 약 1.203mm가 나왔다. 차이는 작았지만, 평평하게 펼쳐져야 하는 형상에 수정할 부분이 남아 있다는 신호였다.

헤밍 끝단의 절개를 판금 두께 방향에 맞게 처리하도록 수정한 뒤, 전개 두께가 1.2mm로 나오는 것을 확인했다. 이 사례에서는 끝단의 작은 절개가 전개 결과에 영향을 주었다.

이후에는 전개 외곽뿐 아니라 여섯 개 개구부의 윤곽도 DWG와 겹쳐 비교했다. 해당 시험에서 샘플링한 윤곽의 최대 편차는 약 0.000534mm로, 설정한 비교 기준인 0.002mm 이내였다.

이 수치는 해당 도면의 전개 윤곽을 정해진 방법으로 비교한 결과다. 접힌 모델의 모든 면이 원본과 같다는 뜻이나 실제 가공 정밀도를 보증하는 수치는 아니다.

생성한 뒤 각도와 치수를 바꿔 본다

초기에는 벽의 각도를 60°에서 65°로 바꾸고 복원하면서, 코너와 헤밍 등 후속 형상이 재생성되는지와 전개가 가능한지를 검사했다. 이후 영상 준비 중 70°로 변경했을 때 기울어진 벽의 헤밍이 다른 두 곳보다 높아지는 문제가 확인됐다.

원본은 기존 벽의 꼭짓점을 참조해 높이를 유지했지만, 생성 모델에는 벽 길이를 고정하는 스케치 치수가 남아 있었다. 원본과 같은 높이 참조를 연결하고, 벽 길이는 그 결과를 보여주는 참조 치수로 바꿨다.

수정 후에는 60° → 70° → 60°에서 전체 높이 25mm 유지, 피처 오류 없이 재생성, 전개와 복원을 확인했다. 저장한 사본을 다시 열어 같은 변경을 했을 때도 높이가 유지됐다. 각도를 바꿀 수 있다는 것과 설계 의도대로 바뀐다는 것을 함께 확인해야 했던 사례다.

높이를 맞춘 뒤에는 깊이 변화도 비교했다. 70°에서 남은 약 0.137mm 차이는 플랜지의 위치 기준 차이에서 비롯됐다. 원본처럼 재질 안쪽을 기준으로 설정하고, 도면의 직선 길이와 절곡 반경·두께에서 베이스 깊이를 환산해 적용했다.

접힌 상태의 체적 비교에서는 개구부 모서리의 처리 시점도 확인할 수 있었다. 원본은 개구부의 R0.6 처리를 전개 피처에서 적용했지만, 생성 모델은 접힌 상태에도 적용하고 있었다. 이 순서를 원본에 맞춰 정리했다. 전개 도면의 형상뿐 아니라, 접힌 상태와 전개 상태에서 어떤 피처가 적용되는지도 구분해야 했다.

최종 저장 사본을 다시 열어 60°·65°·70°를 비교했을 때, 접힘과 전개의 전체 치수, 각 헤밍의 상단 높이, 체적이 설정한 비교 허용오차 이내에서 원본과 일치했다. 이 결과는 검사한 항목과 각도에서의 일치이며, 모든 면과 모서리의 동일성을 판정한 것은 아니다.

개구부 폭과 반복 간격, 깊이를 변경하고 복원하는 시험도 진행했다. 처음 만든 위치에 형상이 남아 있는지, 지정한 기준과 치수를 따라 움직이는지 확인하기 위해서다.

또한 모델의 배치 기준과 전개할 때 고정되는 바닥면도 원본 방식에 맞춰 정리했다. 전개 치수와 함께 어느 면을 기준으로 펼쳤는지 확인해, 결과를 같은 방향에서 비교할 수 있도록 했다.

현재 확인한 것은 이 도면과 정해진 시험 조건에서의 동작이다. 다른 각도나 치수 조합으로 적용 범위를 넓힐 때는 같은 검사를 다시 수행해야 한다.

더 복잡한 도면을 다루기 위해 쌓아 가는 것

Working with Corners에서는 단순한 벽과 구멍을 넘어, 서로 연결된 코너와 헤밍을 생성하고 수정하는 과정까지 다뤘다. 그 과정에서 도면의 누락값과 충돌을 확인하는 흐름, 작은 끝단 형상이 전개에 미치는 영향, 편집 후 후속 피처의 동작을 함께 살폈다.

현재 지원은 검토한 Corners 도면과 시험 범위에 맞춰 구현한 경로다. 처음 보는 모든 판금 도면을 처리하는 단계는 아니며, 실제 제작에 사용할 절곡 조건과 제조 적합성은 별도 검토가 필요하다.

앞으로도 새로운 형상에서 막히는 부분을 찾아 생성 규칙을 보완하고, 이미 지원한 도면의 동작이 유지되는지 확인하려 한다. 이렇게 축적한 결과를 바탕으로, 설계자가 도면과 입력 조건을 검토하고 이후에도 편집할 수 있는 모델을 얻도록 SWAIX의 적용 범위를 넓혀 가고 있다.

키워드: 솔리드웍스 AI 모델링, 도면 기반 모델링 자동화, 솔리드웍스 판금, Working with Corners, 판금 코너 처리, 코너 릴리프, 헤밍, 판금 전개, K계수, 절곡 각도 변경, SWAIX, SWXBridge