9. Assembly Pro Engineer

9. Assembly

Pro Engineer의 어셈블리 모드(assembly Mode)에서의 작업환경은 기존의 부품(Part)을 모델링하기 위한 작업환경과 유사하지만 많은 점이 다르다. 여러 개의 Part를 불러들이고 관리하기 위한 Component라는 메뉴가 메뉴 관리자에 추가되어 있다.

Pro Engineer의 부품(Part)을 디자인 하기 위한 방법과 마찬가지로 어셈블리(Assembly)에서도 피처 (Feature)를 만들 수 있고, 모델 트리에는 각각의 피처 대신에 어셈블리에서 조립된 부품들이 나 열되게 된다. 즉 모델 트리에서 피처를 다루듯이 각각의 조립된 부품들을 수정, 재정의할 수 있도 록 구성되어 있다. 즉 피처는 형상을 만들기 위한 가장 기본적인 단위이고, 이 피처를 구성하여 부품을 만들게 되고, 이 부품을 조립하는 것이 어셈블리이다. 실제로 어셈블리 파일에는 어떠한 부품 파일을 가져오지 않는다. 다만, 형상만 참조하거나 수정하기 위하여 메모리 속에 가져올 뿐 이다. 만약 어셈블리 파일을 저장하게 되면, 부품의 위치 정보와 화면 표시, 어셈블리 피처만을 파 일로 만들게 된다. 물론 어셈블리상에서 부품을 수정하였다면 부품 파일에 수정된 내용이 저장된 다.

9-1 따라 해 보기

STEP 1 > 아래의 2개의 부품(M1.prt, M2.prt)를 모델링하고 저장해 둔다.

Round 5 Chamfer 455

STEP 2 > 파일 > 새로만들기 > 유형에서 어셈블리와 설계를 선택하고, 파일이름을 입력한 후 확 인을 클릭한다.

STEP 3 > 삽입 > 컴포넌트 > 어셈블리(A) 항목을 선택하거나 그래픽 아이콘 메뉴에서 어셈블리 추가 아이콘 을 클릭한다. 열기 대화상자에서 앞에서 만든 부품 M1.prt 선택하고, 열기 를 클릭한다.

STEP 4> 컴포넌트 배치(Component Placement) 대화상자에서 배치에 대한 구속 유형(Constraint Type)을 자동(Default)를 선택하고 불러들인 부품을 어셈블리 기본 좌표계에 고정시키기 위하

여 을 클릭하고 확인 버튼을 클릭한다. 부품의 기본 좌표와 어셈블리의 좌표값이 일치되 어 나타난다.

Note : 컴포넌트 배치 대화상자의 아래쪽에 보면 배치 상태(Placement Status)에서 완전 구속 (Fully Constrained)라는 메시지가 나타나면 그 구속조건은 완결되었다는 것을 의미한다.

STEP 5> 삽입 > 컴포넌트 > 어셈블리 항목을 선택하거나 컴포넌트 추가 아이콘 을 클릭한 다. 열기 대화상자에서 앞에서 만들어 놓은 M2.prt를 선택하고 열기를 선택한다. 그러면 아래의 그림처럼 앞에서 불러들인 부품 옆에 새로이 불러들인 부품이 나란히 나타나게 된 다. 마우스를 이용하여 선택한 후 자유롭게 드래그하거나 회전시킬 수 있다.

STEP 6> 컴포넌트 배치 대화상자에서 구속조건을 면 맞춤으로 선택하고 화면에서 접촉할 면을 선택 > A면 > B면 >을 선택한다. 그러면 아래의 그림과 같이 모델들의 배치가 이루어지며 대 화 상자의 내용도 변경이 된다. 컴포넌트 참조는 나중에 불러들인 부품의 면에 대한 정보를 나타내며, 어셈블리 참조는 처음에 불러들인 부품의 면에 대한 정보를 나타낸다.

A C B D

B

D

STEP 7> 아직까지 완전한 조립에 대한 구속조건이 성립이 되어 있지 않기 때문에 구속조건을 더 추가하여야 한다. 컴포넌트 배치 대화상자에서 구속 유형 아래에 있는 아이콘 중에서 을 클릭하고 구속 유형에서 정렬로 선택하고 화면에서 일치시킬 축을 선택한다. (step 6 그림

의 C축, D축)

9-2 어셈블리 구속조건 (Assembly Constraints)

Pro Engineer의 어셈블리 구속조건은 기본적으로 정렬(Align), 맞춤(Mate), 삽입(Insert) 등 3가지 기본적인 조건들이 있다. 임의의 구속 조건들이 없다면 자유롭게 각각의 파트들이 3차원 공간상에 정확하게 고정되어 있지 않고 공간 상에서 자유롭게 아동 회전할 수 있을 것이다. 기본적인 구속 조건을 가진 어셈블리에 대한 기본적인 개념을 이해하는 것이 좀 더 효율적인 조립체를 만들기 위한 방법이 될 것이다.

솔리드 모델(Solid Model)은 일반적으로 안과 밖을 구분할 수 있는 현실에 가까운 형태의 데이터 이다. 이러한 특징을 이용해서 Pro Engineer의 Assembly의 구속조건을 지정하기 위해 선택한 면 에 대한 법선 방향(Normal Direction)을 어떻게 조합하는지에 따라 구속조건이 만들어진다.

(1) 접촉 구속(Mate Constraint)

접촉 어셈블리(Mate assembly) 구속조건은 부품의 임의 면이나 데이텀 평면을 선택하여 면과 면 끼리 결합되는 구속 조건이다. 선택된 서피스(Surface)들은 반대방향을 가리키게 되며, 평면 (Plane)을 공유(접촉)하게 된다.

(2) 맞춤 옵셋 구속(Mate Offset constraint)

결합되는 방향을 결정하고 결합된 면에 대하여 옵셋(Offset)된 거리만큼 떨어진 위치에 부품을 결 합시키는 구속조건으로 부품의 서피스나 데이텀 평면을 선택하고 옵셋에 따른 어셈블리 치수가 만들어지게 된다. 이 치수를 수정하여 부품의 위치를 변경할 수 있다.

선택된 Surface들은 반대방향을 가르키게 되며, 양수 또는 음수의 설정값에 의해 Offset된다.

(3) 정렬 구속(Align constraint)

정렬 어셈블리(Align Assembly) 구속조건은 면, 축, 데이텀 평면, 점(Point), 꼭지점(Vertex), 커브 (Curve)의 끝점, 부품 상의 모서리(Edge) 등을 선택하여 부품을 구속시키기 위한 기본적인 조건이 다.

(4) 삽입 구속(Insert Constraint)

삽입(Insert) 구속조건은 실린더 형상의 면을 지정하여 두 개의 실린더 면을 삽입시키기 위한 것이 다. 대부분의 경우 회전체인 볼트나 너트, 축과 베어링 등과 같은 것을 구속시키기 위해 사용된다.

선택된 회전(revolution)의 서피스들(원통형의 Surface)은 서로 축을 공유하게 된다. 이 서피스들은 반드시 360 원통의 모양을 가질 필요는 없다.

(5) 좌표계(Orient Constraint)

좌표계(Orient) 구속조건은 단지 부품의 방향만을 구속시키기 위한 조건이다. 선택한 면의 법선 방 향만 일치시키는 조속조건을 만들게 된다.

선택된 서피스들은 동일한 방향을 가리키며 평행하다.

(6) 자동(Default)

어셈블리의 데이텀 평면과 첫번째 컴포넌트의 데이텀 평면이 일치하게 된다.

9-3 배치 탭(Place Tab : 부품의 구속조건에 의한 조립)

Pro Engineer에서는 부품을 위치시키기 위한 모든 작업이 컴포넌트 배치(Component Placement) 대화상자 안에서 이루어진다. 이 작업창은 두 개의 배치 탭(Place Tab)과 이동 탭(Move Tab)으로 나누어져 있다.

부품을 화면 내부에 나타내기

부품을 새로운 작업창에 나타내기

현재 구속조건의 지정

어셈블리의 상황 메시지 창

부품의 참조 선택 Offset 수치 입력

구속조건의 선택

Assembly의 참조









(1) 디스플레이 관련 조건

구속 조건을 지정하기 위해 조립시에 별도의 부품을 위한 작업창이 나타나게 할 것인가 아닌가를

선택한다. 옵션을 선택하면 부품창이 나타나고, 옵션을 선택하면 원래의 어셈블리 작업창에서 조립하기 위한 부품이 나타나지 않게 된다.

(2) 구속조건

조립하기 위한 부품 Part에 구속 조건을 지정하기 위한 것이며, 실제 조립을 위한 작업은 이 영역

에서 주로 이루어진다. 이 영역은 구속 유형의 목록과 구속의 선택, 요소의 선택 등 세가지로 구 분되어 나누어 진다. Pro Engineer wildfire2에서는 구속 유형에서 구속조건을 지정하면 선택한 요소 에 따라 자동적으로 컴포넌트 참조(Component Reference)인지 어셈블리 참조(Assembly Reference)인지를 지정한다. 즉, 모델에서 컴포넌트 참조나 어셈블리 참조인지를 구분해서 선택할 필요는 없다.

기본적인 작업 순서

첫번째는 을 선택하여 컴포넌트와 어셈블리와의 구속 유형을 선택한다. 두 번째는 를 선택하 여 구속유형에 따른 컴포넌트를 선택하여 참조하게 된다. 을 선택하여 어셈블리의 요소를 선택 하여 컴포넌트를 구속 Constraint Type에 따라 위치시키게 된다. 세번째 작업은 인 add버튼을 선 택하여 추가 구속 조건을 부여하게 된다.   까지 작업을 계속 하여 부품이 완전히 구속될 때 까지 작업을 하게 된다.

(3) Reference 선택

Reference 선택은 구속 조건에 따라 component 나 assembly의 요소를 화면에서 선택하기 위한 것으로 아래의 그림과 같이 화살표 버튼을 선택하면 GET SELECT 메뉴가 나타나 요소를 선택하1 게 된다.

선택한 요소는

부품의 이름 : 선택된 요소의 형식 으로 입력란에 기입된다.

9-4 Move Tab : 부품의 이동에 의한 조립

부품을 조립시키기 위해서는 적당한 위치로 이동 시킨 다음에 구 속조건을 지정하는 것이 좀 더 쉽게 작업할 수 있는 방법이 될 것이다. Pro Engineer에서는 이러한 직관적인 방법으로 부품을 위 치시키기 위한 방법을 Move Tab에서 제공한다. 아래의 메뉴가 Move Tab의 작업창이다.

Motion type : 이동, 회전, 정렬시키기 위한 Move 방식을 결정

그래픽 창에서 Move시킬 Part를 선택한 후 마우스의 오른쪽 버튼을 누를 때마다 Translate와 Rotation으로 토글 된다.

Motion Reference : 마우스의 이동으로 인한 움직임을 제한 하여 보다 정확한 방향으로 이동시킬 수 있는 기능을 제공 하고 있다. Motion Reference에 따른 Move Tab의 사용방법에 대하여 알아 보자.

(1) view plane

Motion Reference의 초기 설정 형태로 마우스를 사용하여 부품을 화면을 중심으로 좌우상하로 이동시킬 수 있다.

(2) Sel Plane

Motion Reference에서 정확하게 움직일 면을 선택하여 그 면상에서만 움직일 수 있도록 제한하여 보다 정확하게 부품을 위치시키기 위한 방법이다.

(3) Entity/Edge

화면상에서 어셈블리의 Edge를 선택하여 Edge의 방향으로 Part를 움직일 수 있도록 제한 하기 위한 방법으로 사용된다.

Motion Increment : 마우스를 통한 Part의 이동을 세밀하게 조정할 수 있게 한다. Part의 이동, 회전 시에 이 항목에서 지정된 이동량에 따라 Part는 움직이게 된다.

Position : Part가 이동됨에 따라 처음 위치를 0,0으로 상대 좌표에 의해 이동된 수치를 나 타나낸다.

Preference : Preference를 선택하면 아래 그림과 같은 하위 메뉴 작업창이 나타난다. 이 작업창에서는 동적인 마우스의 이동에 따른 상황을 지정한다. 만약 Mate, Align 구속이 되어 있거나 Offset으로 설정이 되어 있을 경우에 이 작업창에서 Modify Offset, Add Offset을 체크 하고 Part를 이동시키면 자동적으로 이 Part에 Offset된 수치가 추가되거나 Mate, Align이 Offset으로 바뀌게 된다.

9-5 마우 스 에 의한 부 품 의 위치 결정

부품을 조립하기 위하여 화면상에 나타내고 그 Part에 대하여 적당한 위치로 움직여서 대략적인 위치로 이동시켜 놓고 구속 조건을 지정해야 하는데 이러한 대략적인 위치 지정 방법은 앞에서 설명한 Move Tab에 의해서 이루어진다. 그러나 이러한 Part의 배치 작업에서 마우스를 통해 간단 하게 작업할 수 있는 기능을 제공한다.

기본적으로 마우스를 통해 화면의 상태를 조절할 수 있다. 키보드의 CTRL 키와 마우스 버튼을 이

용하여 회전, 이동, 확대/축소시켜 전체 화면을 조절하게 된다. 이러한 기능에 부가적으로 조립하 기 위해 선택한 Part에 대해서도 회전/이동시키기 위해 추가적으로 키보드의 ALT 키를 이용하여 부품의 배치작업을 손쉽게 할 수 있다.

CTRL +ALT+MB1(마우스의 왼쪽 버튼)을 동시에 누르면 Assemble하고자 불러들인 Part는 화면상에서 상하로만 이동된다.

CTRL +ALT+MB2(마우스의 가운데 버튼)을 동시에 누르면 화면이 부품에 대하여 Z축 방향 으로 회전하게 된다.

CTRL +ALT+MB3(마우스의 오른쪽 버튼)을 동시에 누르면 Part를 화면상에 상하좌우 자유 로이 이동 시킬 수 있다.

9-6 예제

valve1을 assemble 하기

STEP 1 > 먼저 5개의 Part를 Modeling 한다.

STEP 2 > File > New > Type 창에서 Assembly를 지정하고 파일명 입력 >

STEP 3 > ASSEMBLY > Component > Assembly > Open 창에서 8001.prt를 선택하고, Open >

다음과 같은 component Placement 창이 나타난다.

Default로 변경 한 OK 선택

STEP 4 > Assemble > Open 창에서 8002.prt를 선택하고 OPEN >

A면

B면

Component Placement에서 구속조건을 Mate로 변경한다. > 화면에서 A 면 선택 > 화면에서 B면 선택 >

구속조건을 align로 변경한다. > 화면에서 C축 선택 > 화면에서 D축 선택 >

C

D

Component Placement 창에서 OK

E

Assembly > Component > Suppress > Normal/Select/Pick/화면에서 E선택 > Freeze > Done Sel >

Done >

Assembly > Open창에서 3003.prt를 선택하고 Open

Component Placement에서 구속조건을 Mate로 변경한다.>화면에서 F면 선택>화면에서 G면 선택

F

G

구속조건을 Align으로 변경한다. > 화면에서 A 면 선택 > 화면에서 B면 선택 >

H G

K

M L

Resume > All > Done

Assembly > Open창에서 3004.prt를 선택하고 Open

Component Placement에서 구속조건을 Mate로 변경한다.>화면에서 O면 선택>화면에서 P면 선택

O

P

Q

R

구속조건을 Align으로 변경한다. > 화면에서 Q축 선택 > 화면에서 R축 선택 >

구속조건을 Align으로 변경한다. > 화면에서 S축 선택 > 화면에서 T축 선택 >

S T

Assembly > Open창에서 3005.prt를 선택하고 Open

Component Placement에서 구속조건을 Orient로 선택하고, 화면에서 S면(키이 홈 측면) 선택> T 면(키이 홈 측면)선택

S

T U

V

Component Placement에서 구속조건을 mate offset으로 선택하고, 화면에서 U면 선택> V면 선택>

2.5입력

U

X

Component Placement에서 구속조건을 Align으로 선택하고, 화면에서 W축 선택> X축 선택>OK 최종 완성된 어셈블리는 다음과 같다.

실행 과제

p124에 제시된 8100을 어셈블리하기