도면의 형상을 어떤 순서로 만들 것인가
— SWXBridge의 피처 구성

SWXBridge 개발노트 · 04

지난 글에서는 육각 구멍이 있는 양단 구형 부품의 모델링 영상을 살펴봤다. 이번에는 그 예제 부품이 만들어지는 순서를 조금 더 자세히 들여다보려 한다.

완성된 모델을 보면 두 구형 몸체와 연결부, 절삭면과 구멍이 한꺼번에 눈에 들어온다. 하지만 CAD에서 이 형상을 만들려면 각각을 작업 단위로 나누고, 먼저 만들 부분과 나중에 추가할 부분을 정해야 한다.

이 작업 단위가 피처다. 이번 예제에서는 회전, 돌출, 컷, 필렛을 조합했다. 중요한 것은 피처의 개수보다 각 작업이 어떤 형상을 만들고, 앞뒤 작업과 어떻게 연결되는지를 설명할 수 있는 구성이다.

도면의 여러 뷰를 하나의 형상으로 이해하기

도면에는 같은 부품을 서로 다른 방향에서 본 모습이 담겨 있다. 한 뷰에서 원처럼 보이는 부분이 다른 뷰에서는 평면으로 잘린 모습일 수 있고, 정면에서 보이는 구멍과 직교 방향의 구멍은 크기가 다를 수 있다.

따라서 한쪽 뷰의 윤곽만 따라 그리기보다, 여러 뷰와 치수가 함께 설명하는 입체 형상을 살펴야 한다. 이 예제는 크게 구형 몸체 두 개, 서로 직교하는 연결 리브, 몸체의 평면 절삭, 방향별 육각 구멍으로 나눠 볼 수 있다.

이 구분은 이번 예제를 설명하기 위한 형상 해석이다. 현재 프로그램이 임의의 도면에서 이런 구성을 스스로 찾아내는 범용 기능을 갖췄다는 뜻은 아니다. 이번 생성 경로는 검토된 예제의 모델링 계획을 사용한다.

실제로 적용한 생성 순서

코드와 시연의 피처 트리에서 확인한 순서는 다음과 같다.

이는 이번 생성 모델의 구성이다. 원본 모델의 피처 이름과 순서를 그대로 복원한 트리는 아니다. 같은 외형을 만드는 다른 방법도 가능하며, 어떤 방식을 선택할지는 수정 요구와 형상 조건에 따라 달라질 수 있다.

구와 리브로 기본 형상을 만든다

구는 반원 형태의 스케치를 지름을 축으로 한 바퀴 회전시켜 만든다. 반지름을 스케치 치수로 표현할 수 있어, 모델에서 구의 크기를 제어하는 항목이 분명해진다.

이번 구성에서는 큰 구를 먼저 만들고, 두 리브를 차례로 돌출한 다음 작은 구를 만든다. 리브는 직사각형 스케치를 두께 방향으로 돌출한 형상이다. 피처 이름에는 Rib가 들어 있지만, 실제 생성 방식은 돌출이다.

생성 위치를 보면 리브는 큰 구의 중심에서 작은 구가 놓일 중심 위치까지 이어진다. 큰 구에 연결부를 붙이고, 연결부 끝에 작은 구를 더하는 흐름으로 이해할 수 있다. 이것은 코드에 나타난 형상 배치에 대한 설명이며, 이 순서만이 가능한 방법이라는 의미는 아니다.

두 리브는 서로 직교하는 방향에 배치된다. 하나의 연결판으로 끝내지 않고 두 방향의 돌출을 사용해 도면에서 요구하는 연결부 형상을 구성한다.

기본 형상에서 평면을 잘라 낸다

다음에는 구형 몸체에서 필요한 부분을 잘라 평면을 만든다. 코드에서는 전면·상면 방향의 절삭과 양 끝부분의 절삭을 별도 피처로 구성했다.

이렇게 나누면 구의 반지름과 평면의 위치를 서로 다른 항목으로 다룰 수 있다. 몸체 크기를 바꾸는 작업과 잘라 낼 범위를 바꾸는 작업이 피처 트리에서 구분된다.

다만 절삭 위치와 범위는 기본 형상과의 관계 속에서 정해져야 한다. 중심 간격을 바꿨는데 절삭 범위가 옛 위치에 남으면 의도한 결과를 얻기 어렵다. 이 예제의 수식 구성에는 중심 간격에 따라 절삭 범위도 함께 조정되도록 연결한 항목이 있다.

여기서 설명하는 순서는 CAD 형상을 구성하는 순서다. 실제 부품의 제조 공정이나 가공 순서를 제안하는 것은 아니다.

육각 구멍은 크기와 방향을 함께 확인한다

평면 절삭 뒤에는 네 개의 육각 관통 컷이 이어진다. 큰 구 쪽에는 15mm와 14mm, 작은 구 쪽에는 13mm와 12mm의 대변 거리를 갖는 구멍을 서로 직교하는 방향에 배치한다. 대변 거리는 육각형에서 마주 보는 두 평행한 변 사이의 거리다.

이 값은 육각형 꼭짓점이 놓이는 원의 지름과 다르다. 생성 코드에서는 대변 거리를 바탕으로 꼭짓점 위치를 계산하고, 수식에서도 대변 거리와 스케치 치수를 연결한다. 따라서 HEX 15라는 값을 원의 지름 15mm로 그대로 넣는 방식과는 구분해야 한다.

방향도 확인 대상이다. 이 예제의 개발 기록에는 직교 방향의 육각 치수가 뒤바뀌었다가 수정된 이력이 있다. 크기가 맞는 구멍 네 개가 있다는 사실만으로 배치까지 맞았다고 할 수는 없었던 것이다.

당시 수정 기록에서는 원본 모델의 육각 벽면과 생성 결과를 대조해 방향을 확인했다. 이는 결과 비교에 사용한 정보다. 도면에서 치수를 해석하는 과정과 원본 모델을 이용한 검증 과정은 구분해서 기록해야 한다.

필렛은 마지막에 추가한다

마지막 피처는 리브 내부 모서리의 R1 필렛이다. 기본 형상과 절삭을 만든 뒤 둥글게 처리할 모서리를 선택하는 구성이다.

필렛은 대상 모서리에 의존한다. 앞선 형상이 달라지면 그 모서리가 없어지거나 선택 조건이 달라질 수 있다. 그래서 이번 생성 코드도 대상 모서리를 확인한 뒤 피처를 추가한다.

필렛을 마지막에 두는 것이 모든 모델의 정답은 아니다. 이번 예제에서는 주요 형상을 먼저 구성하고 모서리 처리를 별도 단계로 구분하는 방식으로 적용했다.

순서와 함께 치수의 연결 관계를 남긴다

피처 순서가 정리돼 있어도 위치와 길이가 각각 독립된 숫자로 고정돼 있으면 수정할 때 여러 곳을 함께 고쳐야 한다. 이 예제에서는 두 구의 중심 간격을 작은 구의 위치, 연결 리브의 길이, 작은 구 쪽 육각 구멍 위치 등에 연결했다.

기본 중심 간격 75mm는 앞 글에서 설명한 별도 사용자 확인값이다. 피처 구성에 사용됐다는 이유로 도면에 표시된 치수로 바뀌는 것은 아니다.

기존 검증 기록에는 수정본에서 중심 간격 75→80→75mm, 육각 대변 거리 15→16→15mm, 리브 두께 2→2.2→2mm로 변경하고 재생성·복원한 결과가 남아 있다. 해당 단계에서 단일 솔리드와 스케치 구속 상태를 확인했다. 이 기록은 특정 수정본과 변경 조건에 대한 결과이며, 시연 영상만으로 확인한 내용이나 모든 치수 조합에 대한 보장은 아니다.

형상을 만드는 순서와 치수가 연결되는 방식을 함께 정리해야, 생성된 모델을 어떻게 수정하고 검토할지 설명할 수 있다. 이번 예제의 피처 트리는 그 과정을 살펴볼 수 있는 한 사례다.

다음 글에서는 두 번째 부품의 모델링 영상을 살펴보며, 필요한 치수가 표시되지 않았을 때 무엇을 확인하고 어떤 정보를 남겨야 하는지도 함께 다뤄보려 한다.

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