Assembly Design Fundamentals - 국립강릉원주대학교 …cadcam.gwnu.ac.kr/subject/catia/ASM/Asm_F_01.pdf · · 2013-09-10Analysis . 강릉원주대학교 ... CATIA에서 Product,

강릉원주대학교 자동차공학전공 1

Assembly Design

Fundamentals

Version 5 Release 18


Assembly Design Workbench Presentation

Assembly Design Workbench 제 1 강좌 학습내용 :

Assembly Design Workbench 들어가기

사용자 인터페이스

용어

일반적인 작업과정 이해

Getting Started

※ Models_ASM_01 다운로드

파일을 다운로드 하여 D:\CATIA_Models 폴더에 압축을 풀고 학습하면 교안에 링크되어 있는 모델을 쉽게 불러올 수 있습니다. (단, 압축파일과 동일한 이름의 하위폴더가 생성되어야 한다.)

http://cadcam.gwnu.ac.kr/subject/catia/ASM/examples/Models_ASM_01.zip


Assembly Design Workbench 들어가기 (1/2)

Assembly Design Workbench에 들어가기 위해,

CATIA 시작 Start menu Mechanical Design Assembly Design.

The first time you access the Assembly Design Workbench if no window

is open , a new Product is created

Assembly Design

Workbench icon


Assembly Design Workbench 들어가기(2/2)

Assembly Design Workbench 를 즐겨찾기(favorite workbenches) 에 추가하기

Start Menu 의 위에 나타나는 Assembly

Design Workbench 에서 들어갈 수 있다.

1 Select Tools / Customize and drop Assembly Design

on the Favorites List 2a

2b

Access by Workbench

Toolbar

Workbenches Toolbar를

이용하여 들어간다


사용자 인터페이스: Assembly Design Toolbars

Constraint

Assembly Tree

Components

Product

Structure

Move

Measure

Standard Toolbar Compass

Catalog Browser

Annotations

Scenes

Filter

Selection

Space

Analysis


사용자 인터페이스 : Assembly Design Icons

Update

Snap

Manipulate

Explode

Coincidence Constraint

Contact Constraint

Offset Constraint

Angle Constraint

Fix Component

Fix Together

Quick Constraint

Flexible/Rigid Sub Assembly

Change Constraint

Reuse Pattern

Measure Between

Measure Item

Manage Representation

Fast Multi-Instanciation

New Component

New Product

Existing Component

Replace Component

New Part

Product structure Reordering

Generate Numbering

Product Init

Catalogue

Browser

Measure Inertia

Weld Planner

Flag Note with Leader

Text with Leader

Stop

Manipulate

on Clash


용어(Terminology)

• 어셈블리(Assembly) 혹은 프로덕트(Product )

components 와 constraints의 모음이다.

Assembly 파일은 CATProduct 확장자를 갖는다.

• 컴포넌트( Component )

Part 혹은 내부의 다른 Assembly 가 컴포넌트가 될 수 있다.

컴포넌트 어셈블리를 sub-assembly라고 한다.

컴포넌트는 Part Number (컴포넌트의 이름)를 가지며, 컴포넌트들은 동일한 이름을 가질 수 있다.

각 인스턴스(instance)는 어셈블리에서 유일한 고유의 인스턴스 이름(Instance Name)을 갖는다.

• 활성 아이템( active item )

현재 수정하고 있는 아이템을 말하며, 더블 클릭하여 활성화할 수 있다.

Instance name by default is in

parenthesis

활성 아이템 :

파란색으로 강조된다

선택된 컴포넌트:

주황색으로 강조된다.

컴포넌트 (Component)

part

컴포넌트(Component)

sub-assembly

Part Number

CATIA에서 제품, 어셈블리, 파트, 피처의 관계


Product

Assembly 1

Part 1

Body 1 Various

Features

Body 2 Various

Features

Sub-Assembly 1

Part 3 Body Various

Features

Part 4 Body Various

Features

Part 2 Body Various

Features

Assembly 2

Part 5 Body Various

Features

Part 6

Body 1 Various

Features

Body 2 Various

Features


일반적인 작업 과정

새로운 어셈블리 생성

혹은

기존 어셈블리 열기

Components

추가, 삭제 , 대체

Constraints

를 이용하여

components 위치지정

Assembly 분석

설계와 제도를 분석하기 위하여

Assembly의 여러 형태를 캡쳐

Assembly 배경에서

Part 설계

요약 ...

Assembly Design Workbench 에 들어가는 방법

사용자 인터페이스

용어

CATIA에서 Product, Assembly, Part, Body, Feature 의 관계

Assembly Design Workbench 일반적 작업과정



Getting Started

Assembly workbench에서 사용하는 세부적인 명령들을 학습하기 전에 Assembly로

무엇을 할 수 있는가를 알아보기로 한다.


Getting Started (1/6)

1. Assembly Design Workbench에 들어가서 CATProduct Document 열기

2. Component 고정하기(Fixing)

3. 기존 컴포넌트 삽입하기(Inserting)

4. 컴포넌트 사이의 구속조건 (Constraints) 설정하기

• Assembly Design Workbench에서 사용하는 세부적인 명령들을 학습하기 전에

대표적인 기능과 작업방식을 알아보기로 한다.



5. 컴퍼스(Compass)를 이용하여 구속된 컴포넌트 이동하기(Moving)

6. 새로운 컴포넌트 추가(Adding)와 이름바꾸기(Renaming)

7. 어셈블리 환경에서 파트(Part) 설계하기



8. 파라미터 편집하기(Editing a Parameter))

9. 컴포넌트 대체하기(Replacing)



10. 어셈블리 구속조건 분석하기(Analyzing)

11. 끊어진 구속조건 다시 연결하기(Reconnecting)



12. 충돌 탐지하기( Detecting Clashes)

13. 컴포넌트 편집하기(Editing a Component)



14. 어셈블리 해체하기(Exploding )the Assembly

Step1-1 : Assembly Design Workbench에 들어가기

Workbench 시작

Favorites workbench 에 등록하지 않은 경우

Start > Mechanical Design > Assembly Design command

Favorites workbench 에 등록하였을 경우

① Start > Assembly Design command

or

② Click workbench icon


From workbench icon From Start Menu

☞ Tip : Favorites workbench 등록 ☜

자주 사용하는 Workbench 를 즐겨 찾는 workbench로 등록하고 이용하면

workbench에 접근하기가 쉽다.

Favorites workbench 등록

Customize > Start Menu tab


1. 도구막대 중 오른쪽 최 상단의 workbench

icon 클릭

2. 이어서 나타나는 welcome 대화상자 안에

있는 workbench 선택

Start Menu 사용

Workbench Icon 사용

start menu 를 선택하면 등록한

workbench가 상단에 나타난다.

Step1-2 : 옵션 설정과 문서 열기

Open the Assembly_01.CATProduct document.

Option 설정 : Tools > Options

1. Cache Activation

> Infrastructure > Product Structure > Cache Management tab

Work with the cache system 옵션을 해제한다.

2. Part Number Manual Input

> Infrastructure > Product Structure > Product Structure tab

Manual Input 옵션을 해제한다.

3. Keep link with selected Object

> Infrastructure > Part Infrastructure > General tab

Keep link with selected Object 옵션을 체크한다.

외부에서 참조한 요소들을 수정할 때 그 요소들 및 원점들과의

연결관계를 유지한다.

어셈블리에 포함된 파트(part)들을 편집할 때 사용한다.

향후 외부 참조 요소들과의 연결관계를 끊으려면 Isolate 명령을

사용한다.

4. Update

> Infrastructure > Part Infrastructure > General tab

편집과정 중 수정사항을 반영한 업데이트의 자동실행과 수동실행

증 하나를 선택한다.


1

2

3

D:/CATIA_Models/Models_ASM_01/Assembly_01.CATProduct

Step 2 : Component 고정하기(Fixing)


1

2

3

Tree나 Geometry에서

고정하고자 하는 Component 선택

(CRIC_FRAME 선택)

Fix 명령 :

• Tool bar의 Fix 아이콘

or

• Insert > Fix 메뉴

Tree에 Fix Constraint 가 추가된다.

Step 3 : 기존 컴포넌트 (Existing Component) 삽입

강릉원주대학교 자동차공학전공

22

1

2

3

Insert > Existing Component 메뉴

혹은

Product Structure Tools 툴바

새 Component 를

어느 Component에

삽입할 것인지

Tree에서 선택

• 새 Component가 Tree와 Geometry에

추가된다.

• Assembly는 4개의 콤포넌트를 갖는다

- 3개의 Part와 1개의 sub-assembly

Step 4 - 1 : 구속조건 (Constraints) 설정 (1/2)


23

1

2

3 Coincidence Constraint 명령

•Coincidence Constraint 에 대한 정보를 주는 Assistant 창

•구속조건을 정의할 때마다 나타나며,

원하지 않으면 Do not prompt in the future 를 체크한다.

Specification tree에서 Axis

publication 을 선택한다.

publication의 축을 탐지하여

Geometry에서 축이 강조된다.

4

CRIC_BRANCH_1의 구멍에 해당하는 두 안쪽면 중 하나를 선택하여

삽입되는 컴포넌트의 축과 일치할 축을 정의한다.

5

•Coincidence Constraint 가 만들어 지면서

CRIC_SCREW 와 CRIC_BRANCH_1 재배열된다.

•Update가 Automatic으로 설정되어 있지 않으면

수동 update를 해 주어야 재배열된다.

Step 4 - 2 : 구속조건 (Constraints) 설정 (1/2)


24

7

8

9

Contact constraint가 생성되면 삽입된 컴포넌트의

실린더 면이 붉은 색 면과 정확하게 일치하도록 재배열된다.

6 Contact Constraint 명령

Specification tree에서 Face publication 을 선택한다.

publication의 face를 탐지하여 Geometry에서 face가

강조된다.

CRIC_BRANCH_1(붉은 색

컴포넌트)의 두 안쪽면 중 앞서 선택한

면과 반대 방향인 면을 선택하여

삽입되는 컴포넌트의 면과 접촉할

면을 정의한다.

기하요소들의 Publishing

다른 사용자들이 geometric feature들을 쉽게 사용할 수 있도록 한다.

Assembly design 환경에서 매우 유용하다.


☞ Publishing Elements (1/4)☜


☞ Publishing Elements (2/4) ☜

•기하학적 요소의 sub-elements 선택 : Publication

대화상자 하단의 Publish a face, edge, vertex or

extremity 옵션을 활성화하면 faces, edges, vertices,

axes, extremities 를 직접 선택할 수 있다.

•축(axis) 선택 : 원주면을 오른쪽 버튼으로 클릭하고

Other Selection을 선택한다.

Tools > Publication 2 3 Publish 하고자 하는 요소들을 선택

Open 1 PublishingElement.CATPart

http://cadcam.gwnu.ac.kr/subject/catia/ASM/examples/PublishingElements.CATPart

D:/CATIA_Models/Models_ASM_01/PublishingElements.CATPart

Rename 옵션

Publish하는 element들의 이름을 specification tree에서도 변경하는 방법을 선택할 수

있다.

Publishing 대화상자에서 Options 버튼을 클릭한다.

1. Never: 기본으로 선택되어 있으며, publish되는 요소들의 이름을 specification

tree에서 변경할 수 없다.

2. Always: publish되는 요소들의 이름을 publication 이름과 동일하게 specification

tree에서 항상 변경한다.

3. Ask: 이름을 변경할 것인가를 사용자에게 확인한다.



Part Design Features의 Publishing

Options 대화상자 하단에 있는 “Enable to publish the features of a body

capability” 옵션이 활성화되어 있어야 한다.

Geometrical Sub-elements의 Publishing

Publication 대화상자의 하단에 있는 “Allow publication of faces, edges, vertices

and axis extremities” 을 활성화하면 mechanical feature를 이루는 sub-

element들이나 shape design feature를 이루는 sub-element를 publish할 수 있다.

Mechanical Features

Body의 꼭지점(vertices), 모서리(edges), 면(faces) 그리고 피처(features)를 publish할 수

있다.

Shape Design Features

shape design feature 의 sub-elements 를 publish할 수 있다. (ex : face의 모서리, volume의

face 등)



Step 5 : Compass를 이용한 구속조건 점검


29

2

3

1

앞서의 과정에서 부여한 구속조건이 원하는 대로 작동하는 지 점검하기 위하여 어셈블리를 조작해 본다.

• Compass의 중앙 빨간점을 드래그하여

CRIC_SCREW 위로 이동시킨다.

• Compass가 콤포넌트에 밀착되면 compass를

이용하여 그 컴포넌트를 조작할 수 있다.

Shift 키를 누른 채로 compass의 V/Z 축을

선택하고, 상하로 드래그하면 연결된 3 개의

컴포넌트들이 같이 이동한다.

같은 동작을 반복하면서 Constraint들이 정확하게

작동하는 것을 확인한다.

CRIC_FRAME는 Fix constraint에 의하여

움직이지 않고 다른 3 개의 컴포넌트들만

constraint를 유지하면서 움직인다.

4 마우스 버튼을 release한 후, Shift 키를

release 한다.

5 오른쪽 하단의 좌표계로 Compass를

드래그하여 compass를 reset 한다.

Step 6 : 새 컴포넌트 추가(Adding)와 이름 바꾸기


30

2

1

Assembly_01을 선택한 후,

Insert > Part 혹은

Product Structure Tools 툴 바에서 Part 선택

생성하는 Part를 위치시키기 위한 원점 정의 방법을 대화상자에서 선택 (Yes

혹은 No) : No 클릭

• Yes : 생성하는 Part의 원점으로서 기존 컴포넌트의 원점이나 한 점을 지정

• No : Assembly의 원점을 생성하는 Part의 원점으로 사용

3

Specification Tree에

Part1(Part1.1)이

콤포넌트로 추가된다.

Part1을

오른쪽

버튼으로

클릭하여

나타나는

메뉴에서

Properties

선택

4

• Instance name 필드 : CRIC_JOIN.1 입력

• Part Number 필드 : CRIC_JOIN 입력

5 5

변경된 이름으로 표시된다

Step 7 : 어셈블리 환경에서의 Part Design (1/2)


31

2 1

Specification tree에서

CRIC_JOIN을 더블 클릭하여

Part Design workbench에

들어간다.

파란색 면을 선택하고

Sketch icon 을 클릭하여

Sketcher workbench에 들어간다

View 툴 바에서 Normal View icon 을

클릭하여 방향을 반대로 전환한 후, Circle

명령을 이용하여 원을 그린다.

이때, 원의 크기와 위치를 정확하게 정의할

필요는 없다.

3

스케치한 원과 배경의 원을

모두 선택한 후,

“Coincidence” constraint를

체크하여 구속조건을

부여한다.

4 5

구속조건에 의하여 배경의

원과 일치하는 원이

스케치된다.

Step 7 : 어셈블리 환경에서의 Part Design (2/2)


32

6 • Sketcher 를 빠져 나온다

• “Up to Plane” 옵션으로 Pad 명령을 수행한다.

•파란색 면을 Pad의 한계 평면으로 선택한다.

7 파란색 면을 Pad의 한계 평면으로

선택하였으므로 조립될 컴포넌트의 면과

일치하는 Pad가 생성된다.

Part Design에서 독립적으로 모델링하는 경우

조립될 주변 부품의 치수와 맞도록 하기가 번거롭다

Assembly workbench에서 부품을 로드하여 구속조건을 부여

외부의 요소와 독립적이므로 외부 요소의 변화에 관계없이 부품 자체의 생성에 에러가

발생하지 않는다.

Assembly Context에서 Part Design 으로 모델링하는 경우

주변 부품을 외부참조(External Reference)로 이용

조립되는 주변 부품의 윤곽선을 이용할 수 있으므로 편리하다

Keep link with selected Object

구속조건을 최소화할 수 있다.

참조한 외부의 요소가 제거되면 부품생성시 에러가 발생된다.


☞ Part Design in Assembly Context ☜

Step 8 : 파라미터 편집 (Editing)


34

1

•CRIC_BRANCH_3에 속한 pocket의 직경을 수정하는 방법을 알아본다

•이러한 파라미터의 수정이 앞의 과정에서 생성한 Part에 미치는 영향을 알아본다.


CRIC_BRANCH_3를 더블

클릭하여 Part Design

workbench에 들어간다.

2

① Pocket.2 를 선택한다

② Pocket.2 object > Edit Parameters

선택한다

③ Pocket.2 에 연관된 파라미터가 표시된다

Geometry 영역에서

D11 을 더블클릭하면

Constraint Edition

대화상자에서 새로운

직경 값 20을

입력한다.

3

4 Specification tree 에서 Assembly_01을

더블 클릭하여 업데이트한다.

The pocket is modified accordingly

• Pocket 이 수정되고, 두 Part 사이의 Coincidence

구속조건이 유지되는 CRIC_JOIN도 같이

수정된다.

•이러한 결과는 Keep link with selected Object

옵션이 활성화 된 상태에서만 가능하다.

uncheck - Keep link with selected Object.

check - Keep link with selected Object.


☞ Keep link with selected Object ☜

Step 9 : 컴포넌트 대체(Replacing)


36

1

• Sub_Product1.CATProduct 를 다른 콤포넌트로 대체하는 방법을 알아본다.


Sub_Product1를 선택한다.

2 Replace Component 명령

Edit > Components > Replace components

혹은

3

어셈블리에서 대체될 Sub_Product1과 관련된

함록을 나열한 대화상자가 나타난다.

선택된 요소의 모든 instance들을 대체하려면

Yes를 체크한 후, OK 클릭

4 5

이어 나타나는 대화상자에서

Sub_Product2.CATProduct 를 선택

Step 10 : 어셈블리 구속조건 분석(Analyzing)


37

1

• Assembly_01에 정의된 모든 어셈블리 구속조건들의 상태를 분석하는 방법을 알아본다

Analyze > Constraints... 명령

2

Constraints Analysis 대화상자는

어셈블리의 자세한 상태 정보를 알려

준다.

3 Broken 탭을 클릭하여 연결이 끊어진 constraint 목록을 본다.

목록에 나타난 constraint를 선택하면 Tree에서 해당

constraint가 강조표시된다.

Step 11 : 끊어진 구속조건 재 연결(Reconnecting)


38

1

• 구속조건 분석 후, 끊어진 구속조건을 다시 연결하는 방법을 알아본다

노란색 경고 기호가 있는 끊어진 Constraint를

더블클릭. 2

이어 나타나는

대화상자에서 More 클릭

3 Stature 프레임에서 Disconnected를 클릭한 후, Reconnect.. 버튼 클릭

4 처음 contact constraint에 지정하였던 것과 동일한 face를 선택하고 OK

(CRIC_SCREW_2의 face)

Step 12 : 충돌 탐지( Detecting Clashes)


39

1

• 두 컴포넌트 사이의 충돌을 검사하는 방법을 알아본다.

Specification tree에서 CRIC_BRANCH_1.1 을

선택

2

3

① 충돌검사를 위하여 선택한 첫 번째 컴포넌트가

목록에 나타난다.

② CRIC_BRANCH_1.1 와의 충돌검사를 위하여

Ctrl키를 누르고 SUB_PRODUCT2를 선택한다.

③ 충돌을 계산하기 위하여 Apply를 클릭

Analyze > Compute Clash … 명령

충돌이 발생하는 것으로 계산되었으므로

컴포넌트의 수정이 필요하다.

Step 13 : 컴포넌트 편집하기(Editing a Component)


40

1

• 문제가 발생한 컴포넌트를 편집하는 방법을 알아본다.

Specification tree에서 수정하고자 하는

Sub_Product2 를 더블 클릭하여 Part Design

Workbench로 들어간다.

2 충돌이 발생하는 실린더를 다시 더블

클릭하여 Pad 정의 대화상자를 연다.

3 Pad의 길이를 줄이기 위하여 Length 필드에

20mm를 입력하고 OK를 클릭한다.

4 주어진 길이로 업데이트되어 충돌발생

문제가 해결된다.


Getting Started

14. 어셈블리 해체하기(Exploding the Assembly)

Step 14 : 어셈블리 해체하여 보기 (Exploding the Assembly)


42

1

• 어셈블리의 컴포넌트를 분리하여 그들 사이의 관계를 본다

Assembly_01을 선택한다

2 Explode 명령

Move 툴 바의 Explode

혹은

Edit > Move > Explode in assembly design

3

Depth : 해체할 수준을 선택

Depth 선택 후, Apply 클릭

요약

Assembly Design Workbench에 들어갈 수 있나요 ?

Part Design에서 작성해 놓은 Part를 Assembly에 새로운 component로 삽입할

수 있나요 ?

Component에 constraint를 부여할 수 있나요 ?

Assembly context에서 새로운 Part를 만들어 삽입할 수 있나요 ?

Keep link selected object 옵션의 효과에 대하여 이해 했나요 ?

Assembly의 한 component를 다른 component로 대체할 수 있나요 ?

연결이 끊어진 constraint를 다시 수정하여 연결할 수 있나요 ?

Crash 검사를 하여 충돌이 발생하는 부분을 수정할 수 있나요 ?


Documents

Assembly Design Fundamentals - 국립강릉원주대학교 …cadcam.gwnu.ac.kr/subject/catia/ASM/Asm_F_01.pdf · · 2013-09-10Analysis . 강릉원주대학교 ... CATIA에서 Product,