정밀 가공을 위한 CAD 도면 최적화: 완벽 가이드

금속 부품이든 플라스틱 부품이든 CAD 도면은 완제품의 설계와 제조에 매우 중요합니다. 컴퓨터로 CAD 도면을 처리하면 이러한 문제를 해결할 수 있지만, 대부분의 설계자나 제품 개발자는 워크숍에서 문서가 어떻게 생산 공정에 사용되는지 완전히 이해하지 못할 수 있습니다. 그래서 대부분 경우 둘 중 하나만 제공하여 견적이나 제조를 요청합니다.

오늘은 제조업체 관점에서 왜 우리가 항상 2D와 3D 도면을 모두 포함한 CAD 도면 제공을 요청하는지 설명해 드리겠습니다. 이렇게 하면 컴퓨터로 두 가지 다른 형식을 제작할 수 있어 요구사항을 충족하는 더 빠르고 정확한 정밀 부품을 생산할 수 있습니다.

3D CAD 도면이란?

3D CAD는 Computer Aided Design의 약자입니다. 엔지니어, 건축가, 아티스트가 기술 문서 도면을 설계하고 제작하는 데 주로 사용하는 기술 시스템입니다. 3D 소프트웨어는 특정 시점에 화면에 표시되지 않더라도 부품의 모든 치수 데이터를 포함하는 데이터 모델을 만드는 데 사용됩니다. 화면에서 보는 것은 보통 회전하여 어느 각도에서든 볼 수 있는 솔리드 객체처럼 보이며, 뷰어에게 깊은 원근감을 제공합니다.

최고의 3D 소프트웨어로는 UG, SolidWorks, Rhino, Catia 등이 있습니다. 3D CAD 도면과 사용자 간의 상호작용이 높고, 3D 공정이 매우 정확하고 빨라져 제조업체가 제품을 대량 생산할 수 있게 되었습니다. 3D CAD 도면은 우리 제조업체의 생산에 매우 효과적인 소프트웨어로, 매우 간단한 방식으로 다양한 형상을 제작하는 데 도움을 줍니다.

제조에서 3D CAD 파일은 어떻게 사용되나요?

기계 부품 제조에서 3D 파일은 몇 가지 중요한 목적을 가집니다.

첫째, 제조업체가 부품의 물리적 부피와 기하학을 이해하는 데 도움이 되며, 크기 이해는 원자재 재고 주문에 도움이 됩니다. 제품 조립인 경우 제품의 기능과 설계 의도를 볼 수 있습니다.

둘째, 3D 파일에 원시 데이터가 포함되어 있어 모든 유형의 CNC 가공 공정에 대한 절삭 프로그램을 생성하는 데 사용할 수 있습니다. 이 경우 3D 모델이 G-코드가 되어 컴퓨터 제어 기계가 원자재에서 형상을 절단하는 경로를 지시합니다. CNC 공작기계는 다양한 형상을 밀링 및 터닝하여 최종 완제품을 완성할 수 있습니다.

3D 파일은 정확한 부품 무게를 계산하여 제품의 부피와 포장을 확인하는 데도 도움이 됩니다. 제품이나 부품이 어떻게 포장될지 정확히 알 수 있습니다.

2D CAD 도면이란?

2D CAD 도면은 제도사가 기술 도면을 설계, 드로잉, 편집하는 데 사용하는 기술입니다. 2D CAD 도면은 부품의 한 면만 보여주는 2차원 선 도면입니다. 작동 원리는 부품의 스냅샷과 유사합니다. 2D CAD 도면은 대부분 그래픽 소프트웨어를 사용해 디지털로 생성되거나, 3D 모델에서 버튼 클릭 한 번으로 직접 내보낼 수 있습니다. 설계자는 보통 전체 부품을 표시하기 위해 세 가지 다른 뷰를 만들어야 하며, 기타 세부 사항도 필요합니다.

제조에서 2D CAD 파일은 어떻게 사용되나요?

2D CAD 도면은 우리 제조업체의 핵심 포인트입니다. 보통 2D 파일을 통해 제품이나 부품에 대한 더 자세한 정보를 알 수 있습니다. 모든 기계 엔지니어는 모든 중요한 세부 사항이나 영역을 지정하여 제조업체에게 부품에 대한 모든 중요한 사항과 부품이 어떻게 보이고, 느껴지고, 작동하기를 원하는지 알려야 합니다. 모든 2D CAD 파일에는 최소한 다음이 포함되어야 합니다:

• 물리적 치수 및 공차
• 홀 크기, 위치, 나사 유형
• 표면 거칠기
• 표면 마감 및 색상
• 소재 유형
• 코너 반경
• 핵심 치수

수동 가공 작업의 경우, 2D 도면 파일에는 부품의 모든 특징을 형성하기에 충분한 정보가 포함되어야 합니다. 숙련된 기계공은 설계 도면을 해석하여 수작업으로 완제품으로 만드는 데 능숙합니다. 최신 CNC 장비의 경우, 이 유형의 도면은 표면 마감 처리와 부품 측정 방법을 표시하는 데 가장 일반적으로 사용됩니다.

오직 설계자(당신)만이 부품이 어떻게 사용될지, 핵심 기능이 무엇인지 알고 있습니다. 우리 설계 엔지니어와 기계 엔지니어는 제품에 어떻게 사용되는지, 부품의 기능과 용도를 이해하고, 이 모든 정보를 2D 엔지니어링 도면으로 표시해야 합니다. 이 내용이 명확해지면 최종 고객이 무엇을 요구하는지 알 수 있어 기대를 잘 충족할 수 있습니다.

만약 CNC 가공 부품 제조에 사용되는 2D 엔지니어링 도면만 제공되면, 우리는 여전히 3D 파일을 제작해야 하므로 제조업체의 시간과 비용이 줄어들어 더 짧은 시간에 견적과 생산이 가능합니다. 기억하세요, CNC 가공에서 3D 파일은 부품을 만드는 데 사용되고 2D는 부품을 측정하는 데 사용됩니다. (3D와 2D CAD 도면 비교: 차이점과 장점은?)

CAD 도면 얻는 방법

이제 CAD 엔지니어링 도면은 많은 산업에서 표준이 되었으며, 요구사항을 충족할 수 있는 많은 무료 및 유료 CAD 프로그램이 있습니다. 최고의 CAD 프로그램으로는 SolidWorks와 AutoCAD가 있습니다.

기술 소프트웨어 측면에서 이러한 파일을 만들어줄 많은 설계 엔지니어가 있습니다. CAD 설계자는 CAD 기술에 대한 깊은 이해를 가지고 있어 고객 제품에 적합한 시각 콘텐츠를 빠르고 효과적으로 생성할 수 있으며, 필요한 3D 및 2D 도면을 요구사항에 따라 내보내 제조업체에 보낼 수 있습니다. 일부 공급업체가 설계 역량을 가지고 있다면 현재 제조업체에서 원본 CAD 도면을 얻고 거기서 설계를 최적화할 수도 있습니다.

어떤 CAD 프로그램이든 필요한 파일을 생성할 수 있어야 하지만, 각 CAD 프로그램마다 고유한 파일 유형이 있습니다. 이러한 네이티브 파일은 사용하는 특정 프로그램에 큰 유연성을 제공하지만, 모든 파일이 한 형식에서 다른 형식으로 쉽게 변환될 수 있는 것은 아닙니다.

CAD 파일 변환 문제는 전체 속도를 늦추고 비용이 많이 드는 지연을 초래할 수 있으므로, 다양한 파일 형식을 이해하는 것이 중요합니다. (관련 게시물: CAD 도면 임포트 6가지 기술)

일반적인 CAD 파일 형식 유형

네이티브 CAD 파일 형식

PTC Creo, Siemens NX, CATIA, SolidWorks, Autodesk Inventor 등의 네이티브 CAD 파일 형식은 독점적이며 하류 가공을 위해 변환과 검증이 필요합니다.

AutoCAD (.dwg): 가장 인기 있는 3D CAD 파일 형식으로 원본 형식입니다. Autodesk AutoCAD 프로그램의 네이티브 파일 형식으로, 이 분야에서 최초로 널리 사용된 CAD 프로그램입니다. 확장자는 'drawing'의 약자로 컴팩트한 바이너리 형식입니다. 헤더에는 파일명, 버전, 크기, 스타일 등 메타데이터가 저장됩니다. 객체 데이터에는 객체 엔티티와 딕셔너리 같은 비그래픽 객체가 저장됩니다. 파일은 객체 클래스와 객체 매핑 정보도 저장합니다.

Parasolid (.x_t): Parasolid는 기하 모델링 프로그램으로, 파일 확장자에 도면의 3D CAD 파일 정보(기하학, 토폴로지, 색상 등)가 포함됩니다. 가장 좋은 점은 .X_T 파일이 텍스트 파일로 내보내져 다양한 CAD 프로그램으로 쉽게 임포트/익스포트할 수 있다는 것입니다.

중립 CAD 파일 형식

중립 3D 형식은 서로 다른 CAD 프로그램 간 공유에 매우 유용합니다. 이 3D CAD 파일 형식은 네이티브 CAD 파일보다 본질적으로 메타데이터를 덜 수집하므로 사용할 때 일부 세부 사항이 손실되지만, 협업에는 훌륭합니다.

STL (.stl): 3D Systems에서 처음 개발한 STL 파일 형식은 거친 삼각형을 사용해 3D CAD 설계의 표면 형상과 면적을 설명합니다. 특정 단위 없이 원시 데이터를 설명하며 급속 프로토타이핑, 3D 프린팅, 컴퓨터 제조에 사용됩니다. 보통 더 컴팩트한 바이너리 형태로 사용되며 다양한 다른 CAD 소프트웨어와 호환됩니다.

STEP (.stp, .step): STEP은 제품 모델 데이터 교환 표준을 의미합니다. 3D 이미지를 ASCII 형식으로 저장합니다. AMF 3D CAD 파일 형식이 더 많은 정보를 저장하지만, 많은 제조 회사가 부품 견적을 위해 STEP을 선호합니다. ISO 표준 교환으로 3D 데이터를 배포하여 다양한 CAD 소프트웨어로 볼 수 있습니다. .stp와 .step은 STEP 파일의 상호 교환 가능한 확장자입니다.

IGES (.iges): 미국 공군이 발명한 국가 표준 CAD 파일 형식입니다. IGES는 사용자가 회로도, 와이어프레임, 자유형 표면 또는 제품 모델의 솔리드 모델링 표현을 교환할 수 있게 합니다. 모든 항공우주 설계 파일을 자동으로 통합하도록 설계되었으며, 이 기능은 이제 기존 엔지니어링 도면, 분석 모델, 기타 제조 니즈를 사용하는 민간인에게도 제공됩니다.