일반기계기사 실기 『삽입부시 & 널링표현』 인벤터 강좌 (전산응용기계제도기능사/기계설계산업기사)

안녕하세요 DC입니다 오늘은 예제 2번 드릴지그 4번 부품 삽입부시를 모델링해보겠습니다 여기 보이는 게 삽입부시인데요 삽입부시는 아래쪽에 보이는 고정라이너와 한 세트입니다 고정라이너는 모델링이 너무 단순해서 시험에서 거의 그리지 않습니다 삽입부시는 드릴지그가 출제되면 거의 그리게 됩니다 치공구가 출제되면 KS규격을 적용할 곳이 많이 없어요 삽입부시는 드릴이 들어가는 안내자 역할을 해줍니다 드릴이 삽입부시로 들어가서 밑에 있는 공작물을 가공합니다 문제도면을 보면 삽입부시가 들어가있습니다 삽입부시의 종류는 KS규격집에 보면 노치형 / 우회전용 노치형 / 좌회전용 노치형이 있습니다 보통 시험에서는 우회전용 노치형으로 출제됩니다 구분 방법은 쉽습니다 문제 도면에 삽입부시의 위쪽 평면도가 있으면 KS규격집에 보면 그림으로 상세하게 나와있기 때문에 똑같은 걸 찾으면 되고요 단면도가 있으면 삽입부시 위쪽에 필레값이 들어가있죠 위쪽에 필레값이 들어가 있는 건 우회전용 노치형이고 필레값이 아래쪽에 들어가 있느 건 좌회전용 노치형입니다 시험에서는 거의 우회전용 노치형만 나옵니다 삽입부시의 KS규격을 찾으려면 문제도면에서 뭘 측정해야 하냐면 현재 여기 보이는 드릴이 들어가는 구멍있죠 이 구멍 지름만 자로 측정하면 됩니다 5가 나왔죠 그럼 지름에 속하는 KS규격치수를 규격집에서 찾아서 그대로 모델링하면 됩니다 KS규격집 42. 삽입부시를 보면 문제도면 측정한 값이 안쪽 지름값 d1 입니다 5가 나왔기 때문에 4 초과 ~ 6 이하에 속하죠 그에 맞는 규격을 적용하면 되는데 왼쪽 답안도면의 치수를 참고하면 됩니다 바깥 지름 값 d값이 얼마가 되냐면 기준 치수인 10이 됩니다 그래서 바깥 지름 치수 10이 되고 삽입부시의 머리 부분 d2값 지름은 18이 됩니다 길이 값인 l값은 12, 16, 20 ,25 이렇게 총 4가지가 있습니다 규격 중에서 자로 측정했을 때 제일 가까운 거리값을 주면 됩니다 l값은 12로 딱 맞게 나오죠 l값은 문제도면에서 측정한 길이값을 그대로 넣으면 됩니다 삽입 부시 머리폭인 l₁값은 8이 되고 삽입 부시 앞쪽 모따기 거리 값인 l₂값은 1.5로 하면 됩니다 삽입 부시 위쪽 드릴 구멍 R값은 안쪽 지름이 5이기 때문에 R값이 1에 속합니다 이 삽입부시보다 조금 더 큰 삽입 부시는 R값을 2까지 줍니다 l₃의 거리값은 3이 되고 삽입부시를 위쪽 평면도에서 봤을 때 C₁의 거리값은 6입니다 원형으로 파여진 곳의 R값은 7입니다 각도값인 a값은 65로 모델링하면 됩니다 안쪽 지름만 자로 측정한 다음에 나머지 규격치수는 같은 줄에 있는 걸 적용하면 됩니다 아주 쉽죠? 답안도면에 들어갈 거칠기/끼워맞춤공차는 삽입부시 KS규격 적용방법 강좌를 보면 상세하게 알려드리기 때문에 해당 강좌를 참고하면 됩니다 인벤터에서 모델링해보겠습니다 두 점 직사각형 - 직사각형을 2개 그려줍니다 중심선 모두 윈도우로 선택한 다음 형식에 중심선으로 바꾸고 치수를 기입합니다 치수를 기입할 때는 전체 지름 / 길이를 우선 넣고 이 치수를 바꾼 다음에 다른 치수를 넣어야 형태가 유지됩니다 이 지름 치수는 18입니다 그다음 ENTER를 누르면 형태를 유지하면서 줄어듭니다 그다음 나머지 치수를 넣습니다 이 치수가 바깥 지름인 d값이 되고 10입니다 l값은 12가 됩니다 이 머리폭은 l₁값으로 8입니다 8mm한 다음 ENTER하고 교차점에 원을 클릭한 다음 원을 그려줍니다 치수를 뽑은 다음 지름은 1한 다음 ENTER합니다 선을 클릭한 다음 여기에서 찍고 대각선으로 뽑아줍니다 아래쪽 치수 뽑고 각도값을 뽑습니다 이 각도는 45로 하고 이 폭의 값은 저희가 보조선이 나왔을 때 찍었으니까 원의 반지름 값인 0.5가 됩니다 이 치수는 규격집에 나와있지 않아요 어떻게 적용시키냐면 이 삽입 부시는 아주 작은 삽입 부시입니다 그렇기 때문에 원의 지름값을 1정도 주면 되고 삽입부시 안쪽 지름 d1값이 6이상 되는 삽입부시 같은 경우에는 지름 2, 반지름 1정도로 해주면 됩니다 스케치 마무리하고 회전 단축키 R을 누른 다음 프로파일 2개 잡고 축은 중심선 선택한 다음 확인 누르면 삽입부시 모양이 나옵니다 삽입부시 위쪽 면에 스케치를 누르고 여기서 조금 어려울 수 있는데 규격집을 보고 그대로 치수를 넣으면 그렇게 어렵지 않습니다 원을 중간에 그리고 수직평면에 한 개 더 그립니다 그리고 조금 위에 1개 더 그리세요 그다음 선을 선택한 다음 이 원의 중심을 찍어줍니다 다시 선을 누른 다음 중심선을 그어줍니다 그리고 새로 생긴 노란색 원은 뒤쪽에 보이는 원이 형상투영된 겁니다 굳이 필요 없으면 Delete로 지우면 삭제됩니다 2개의 선을 선택해주고 한 번에 두개를 선택할 거면 한 개의 선을 선택한 다음 Shift를 누른 상태에서 선택하면 됩니다 이 선을 형식에서 구성선으로 변경합니다 그다음 원의 치수를 뽑습니다 이 중간에 원의 지름은 12가 됩니다 이 지름 치수는 14가 되고 위의 치수는 동일하기 때문에 원 치수 - 같은 치수 원 선택 - ENTER를 누르면 치수가 같이 연동됩니다 이 치수같은 경우 규격집을 보면 안쪽 지름값은 C₁값입니다 C₁값은 반지름으로 되어있기 때문에 거리값이 6이죠 지름으로 치수를 기입했기 때문에 2배의 값인 12를 줍니다 오른쪽에 있는 2개의 원 같은 경우에는 R값이 7입니다 그렇기 때문에 14가 됩니다 그런데 만약 원에 치수를 줄 때 지름 말고 반지름으로 주고 싶으면 치수를 넣을 때 원을 찍고 마우스 오른쪽을 눌러보면 치수유형이 있습니다 여기 지름 / 반지름이 있는데 반지름을 선택한 다음 뽑으면 반지름으로도 치수기입이 됩니다 그다음 이 원들이 안 붙어있죠 이 원들을 전부 다 붙여야 합니다 어떻게 붙이냐면 접선 구속 조건을 클릭한 다음 두 원을 찍으면 접점끼리 붙습니다 중간의 치수 각도값 뽑고 이 각도값은 65°입니다 이렇게 한 다음 돌출 단축키 E를 누르면 프로파일이 전부 다 선택됩니다 현재 이 버전은 2020버전이라서 에러 없이 프로파일이 잘 잡히는 편입니다 하위버전을 쓰는 분들은 프로파일이 안 잡히는 경우가 있어요 그럴 땐 자르기를 누른 다음 규격집에 있는 모양 그대로 잘라줘야 합니다 자르기로 자르면 원의 치수가 날아가요 그렇다고 치수가 바뀐 건 아닙니다 색깔이 변하죠 치수를 다시 뽑고 접선구속조건을 누른 다음 다시 줘야 완벽한 구속조건이 됩니다 완벽하게 구속이 안되도 큰 상관은 없어요 인벤터 최신 버전을 쓰는 분들은 프로파일 오류가 거의 없기 때문에 바로 하면 되고 하위버전 쓰는 분들은 안되면 이런식으로 정리해줘야 합니다 인벤터 돌출 단축키 E를 누릅니다 아래쪽 프로파일을 선택한 다음 전체관통을 한 다음 다 날립니다 위쪽을 보면 다 날리면 안되고 깊이까지만 날려야 합니다 깊이값은 규격집에서 보면 l₃거리값이 3이었습니다 그래서 3빼고 나머지를 날려야 돼요 이 거리값은 8에서 3을 뺀 5를 날려주면 됩니다 인벤터는 한 개의 스케치에 한 개의 명령어만 먹습니다 그런데 돌출 명령어를 쓰기 위해 앞에 스케치한 걸 이미 썼죠 하지만 그걸 다시 쓸 수 있습니다 모형트리 - 돌출 - 스케치 - 마우스 오른쪽 - 스케치 공유를 누르면 스케치를 계속 사용할 수 있어요 돌출 단축키 E를 누르고 위의 프로파일을 선택합니다 방향은 반대 방향이기 때문에 반전을 누르고 거리값은 5한 다음 확인을 누르면 삽입부시가 모델링 됩니다 이 스케치는 사용을 다했죠 스케치 - 마우스 오른쪽 - 가시성을 체크 해제해야 더이상 스케치 공유가 안됩니다 삽입부시 머리 위쪽에 양쪽으로 챔퍼값 1을 줘야합니다 모서리 - 모따기 - 거리 1을 한 다음 위쪽 아래쪽 선택하고 확인을 누릅니다 앞쪽 면 - 스케치 - 스케치 마무리 - 인벤터 구멍 단축키 H - 중심점 - 구멍의 크기는 자로 측정한 값 5였습니다 구멍의 유형 : 단순 구멍 - 시트 : 없음 - 거리값 :5 - 종료 : 전체 관통을 누르고 확인을 누르면 중간에 구멍가공이 되겠죠 삽입 부시 뒤쪽에는 규격집에서 필레값 1이 들어가 있죠 모서리 - 모깎기 - 필레값 :1을 입력한 다음 확인을 누릅니다 그다음 앞쪽에 모따기 값을 줘야합니다 모따기값은 규격집의 l₂값이고 거리는 1.5 각도는 30°입니다 끝 모서리 선택 - 모따기 - 각도값 1.5를 같이 넣어야하죠 거리 및 각도 - 거리값 1.5 - 각도 30 - 그러면 원통 평면을 먼저 선택하고 모서리를 선택하면 모따기 값이 들어갑니다 그래서 거리값이 1.5가 되고 이 각도가 30°가 됩니다 그다음 확인을 누르면 삽입부시 모델링이 끝났습니다 알고 보니 어렵지 않죠? 삽입부시는 이쪽 면에 널링 표현을 해야 합니다 왜냐하면 3D 배치할 때 삽입부시 널링이 들어간 곳은 널링이 표현돼야 해요 널링 표현을 넣어줘야 하는데 널링은 우리 일상생활에서도 손쉽게 볼 수 있습니다 흔히 볼 수 있는 건 페트병으로 된 음료수, 생수 뚜껑을 보면 널링 처리가 되어있습니다 널링가공을 하는 이유는 미끄럼 방지 역할을 합니다 널링을 모델링할 건 아니기 때문에 이 규격치수는 몰라도 상관없습니다 하지만 규격집에 보면 바른 줄 널링과 빗줄 널링이 있죠 바른 줄 널링은 말 그대로 널링이 일자로 되어있는 거고 빗 줄 널링은 대각선 / X로 되어있는 널링입니다 보통 기계 부품은 거의 다 빗줄 널링을 사용하고요 널링을 가공하는 기계 이름이 널링입니다 대각선 모양으로 된 2개의 널링이 고속 회전하면서 원통평면에 널링 가공을 하는 겁니다 현재 보이는 빗줄 널링은 진짜 이 면에 널링 모델링 한 거고요 여기 보이는 널링은 맵핑 파일로 넣은 널링입니다 시험에서는 널링 모델링을 할 필요가 없어요 맵 파일로 Bump 효과만 줘서 이 정도만 표현해도 됩니다 진짜 널링 모델링을 해보고 싶은 분들은 제 유튜브에 널링 모델링 강좌가 있는데 컴퓨터 사양이 안좋은 분들은 널링을 모델링 하다가 바로 다운을 먹어요 그래서 맵핑 파일로 넣는 방법을 알아보겠습니다 인벤터 위쪽에 보면 재질 편집기가 있습니다 재질 편집기를 누르면 인벤터를 설치하면 기본적으로 깔려있는 여러가지 재질이 있습니다 인벤터는 기계설계 프로그램이기 때문에 재질이 그렇게 많이 필요 없습니다 강철, 구리, 금속, 주물, 무광 이 정도만 재질표현해도 더 이상 재질을 표현할 게 없죠 하지만 3ds Max / 랜더링 전용 프로그램들은 재질이 어렵습니다 건축 투시도나 자동차 같은 걸 실제처럼 뽑아내려고 하면 재질을 하나 하나 엄청 신경써서 세팅해야 합니다 하지만 인벤터는 랜더링 프로그램이 아니기 때문에 단순합니다 아래쪽에 내려보면 널링 45라 되어있습니다 널링 45만 재질을 쓸 거면 위쪽으로 드래그해서 옮기면 돼요 재질은 꼭 널링 45를 안써도 상관없습니다 강철-연마를 쓰든 강철-아연 도금을 쓰든 결과물은 똑같습니다 여러분들이 찾기 쉽게 널링 45 재질을 쓰겠습니다 널링 45 재질을 더블클릭한 다음 유형을 눌러보면 여러가지 재질이 있습니다 크롬을 쓰든 구리를 쓰든 색깔만 바뀔 뿐이지 기본적으로 알루미늄으로 된 것들은 전부 다 반사값이 있기 때문에 크롬 재질로 보입니다 릴리프 패턴을 누른 다음 사용자 - 이미지를 누릅니다 널링에 사용된 널링 이미지는 어디에 있냐면 경로가 조금 복잡하기는 한데 C드라이브 - Users - 공용 - 공용문서 - Autodesk - Inventor - Textures - bumpmaps - Plate_1이 있습니다 Plate_1을 사용하나 Plate_1opp를 사용하나 큰 상관은 없습니다 bumpmaps들이 흰색과 검은색으로 나눠져있죠 프로그램에서 흰색을 튀어나오게 할 수도 있고 들어가게 할 수도 있어요 진짜로 모델링 되는 건 아닙니다 저는 Plate_1을 사용해보겠습니다 누른 다음 이미지가 들어가면 이미지를 더블클릭합니다 견본 크기가 있는데 견본 크기를 수정안하면 bumpmaps이 표현안돼요 왜그런지 넣어볼게요 맵을 넣는 방법은 간단합니다 면 선택 - 널링 45 - 맵핑 파일이 들어갔죠 현재 널링이 보이지는 않습니다 왜냐하면 이미지 크기가 너무 커서 그런 거예요 견본 크기를 조금 줄여주면 되는데 딱히 얼마로 하라고 정해져 있지는 않습니다 어느 정도 보일 정도는 돼야겠죠 현재 단위가 cm이기 때문에 0.2 정도로 한 다음 보겠습니다 그럼 범프맵이 나옵니다 만약 견본 크기가 조금 더 크다 0.3하면 널링의 크기가 더 커집니다 그래서 0.2~0.25 정도 사용하면 될 것 같습니다 0.25 정도 하면 널링 표현이 잘 된 거라고 보면 되겠네요 삽입부시에 널링표현을 해주면 삽입부시 모델링은 전부 다 끝난 겁니다 그럼 bumpmaps이 어떤 거고 랜더링을 걸었을 때 어떤 효과를 주는지 보여드릴게요 왼쪽에 보이는 이미지가 거실 바닥 이미지고 오른쪽이 거실 바닥 bumpmaps 이미지 입니다 bumpmaps 이미지는 색깔이 비슷하면 효과가 없고 검은색이나 흰색 이 정도로 나뉩니다 이미지에서 검은색 계열이 범프를 줬을 때 안 튀어나오고 흰색으로 갈 수록 튀어나옵니다 현재 여기 거실바닥 범프를 넣었습니다 확대를 한 다음 이미지를 랜더링 걸어보면 이런식으로 이미지가 랜더링 됩니다 뭔가 조금 밋밋하죠 여기에 bumpmaps 이미지를 줬다 재질창에서 범프를 넣으면 넣은 거랑 안 넣은 거랑 차이가 많이 나죠 옆에 보이는 값으로 범프의 정도를 조절할 수 있습니다 많이 넣으면 과하게 들어가서 이상하죠 그래서 적절하게 5 정도만 주겠습니다 그럼 범프를 줬을 때랑 안줬을 때랑 퀄리티의 차이가 납니다 현재 이미지는 제가 범프값을 조금 준 거예요 비교를 해보면 확연하게 퀄리티 차이가 납니다 범프는 진짜 모델링한 건 아닙니다 랜더링할 때만 저렇게 보입니다 하지만 맥스에서는 디스플레이라는 기능이 있는데 디스플레이 기능을 사용하면 범프맵으로도 모델링 할 수 있어요 강도값을 높여주면 모델링이 되면서 마룻바닥이 올라오는 거 보이죠 이건 진짜 모델링이 된 겁니다 그렇다고 진짜 마룻 바닥을 이런 식으로 모델링하지는 않습니다 보통 bumpmaps을 쓰고요 디스플레이로 진짜 모델링하면 가까이에서 보면 전부 다 점(세그먼트)입니다 세그먼트가 많을 수록 퀄리티가 살아나지만 마룻바닥 한 개 그리는데 이렇게 많은 세그먼트를 사용할 수는 없습니다 용량이 엄청나게 많이 나가고 랜더링이 버벅거리겠죠 그래도 사용하는 경우는 있습니다 지형/지물이나 물 같은 걸 모델링할 때 사용하는데요 제가 노이즈 이미지 맵을 디스플레이에 넣었습니다 이런 식으로 값을 올려보면 맵대로 모양이 올라오는 거 보이죠 조금 많이 올라가면 지형, 지물 같은 게 되겠고 조금 올라오면 바다, 강처럼 됩니다 이건 진짜로 모델링된 거예요 어마무시한 세그먼트 보이죠 맥스는 이런 모델링 뿐만 아니라 애니메이션 랜더링 프로그램입니다 이 맵을 이동하면 물이 흐르는 효과처럼 보이죠 X축으로 맵을 움직이고 있는 거예요 Y축으로 움직이면 이런 식으로 흐르고 Z축으로 움직이면 왔다갔다하면서 울렁거리겠죠 간단하게 만들어보면 옵셋값을 하고 Z값을 좀 주면 만들어진 거예요 그럼 바다가 흐르는 듯한 애니메이션이 가능합니다 이걸 카메라까지 잡아서 보면 리얼하게 보입니다 카메라 뷰에서 본 시점입니다 이 시점에서 보면 바다가 울렁울렁하는 느낌을 주죠 지금 나오는 바다 애니메이션이 제가 예전에 3ds Max를 가르칠 때 학생이 랜더링 건 영상입니다 뒤쪽에 보이는 하늘은 하늘 이미지를 깐 거고요 조금 특이한 점은 맥스같은 경우는 물 같은 재질을 주고 해 같은 것도 배치할 수 있습니다 바다 표면을 보면 해가 있는 것 처럼 물이 반사되죠 범프맵 하나로 아주 다양한 작업을 할 수 있습니다 기계설계만 할 거니까 이런 건 잘 몰라도 되겠지?생각할 수도 있어요 랜더링이나 재질 같은건 잘 몰라도 큰 상관이 없습니다 하지만 제가 건축 CG / 프리랜서 생활을 오래했거든요 지금 보이는 아이소매트릭, 실내 투시도 같은 건축쪽에만 랜더링을 쓰는 건 아닙니다 기계쪽에 일하는 분들은 회사 부품 같은 걸 퀄리티 좋게 랜더링 걸어서 홈페이지에 등록하고 싶은데 아주 간단한 것도 랜더링을 못 걸어저 외주 문의가 많이 왔습니다 기계 부품 같은 경우는 재질이 단순해요 반짝거리고 반사값이 있는 게 다입니다 현재 보이는 이미지는 쥬얼리 학과 학생이 저한테 3ds Max를 배워서 반지를 랜더링한 건데 재질이 뭐 없죠 다이아몬드 같은 경우는 유리 같은 재질을 주면 되고 스테인레스 재질은 엄청 반짝거리는 아래쪽에 있는 반지 재질은 무광 느낌의 재질을 주면 끝입니다 재질의 반사값만 조절한 뿐이지 이미지 / 맵핑 파일 같은건 안들어가기 때문에 기계부품들은 랜더링이 단순합니다 지금까지 보여드린 이미지는 저한테 배운 학생들이 직접 랜더링을 건 이미지고 저희 홈페이지에 오면 학생들의 포트폴리오를 볼 수 있습니다 여러분들이 조금이나마 랜더링 / 재질에 관한 걸 알아두면 실무에서 도움이 되실 겁니다 오늘은 예제 2번 드릴지그 4번 부품 삽입부시 모델링과 널링 재질표현을 알아봤습니다 제가 준비한 강좌는 여기까지 입니다 가시기 전에 좋아요와 구독버튼 눌러주시고 저는 다음 강좌로 찾아뵙겠습니다