카티아로 지그(JIG)를 설계하다 보면 이런 상황을 자주 만납니다. 도면에는 핀 위치가 제품(패널) 원점 기준으로 적혀 있는데, 실제 모델링 원점은 MCP(Machine Center Point)에 있어서 수백 mm 떨어져 있습니다. 핀이 10개, 20개씩 있으면 매번 좌표를 환산하는 것도 일이 됩니다.
“Axis System은 카티아 안에 ‘나만의 좌표계’를 하나 더 만드는 기능입니다.”
이번 글에서는 CATIA V5의 Axis System Definition — 로컬 좌표계를 생성하여 원점과 축 방향을 자유롭게 설정하는 방법과 실무 활용법을 정리합니다. 지그 설계에서 MCP와 제품 원점이 다를 때의 해결책, 그리고 스케치 회전이 필요할 때의 활용까지 다룹니다.
1. Axis System이란?
CATIA V5의 Axis System은 3D 공간에 사용자 정의 좌표계(Local Coordinate System)를 생성하는 기능입니다. 파트의 절대 원점(0,0,0)과는 별개로, 원하는 위치에 새로운 X·Y·Z 축을 정의할 수 있습니다.
- 실행 위치: Insert → Axis System 또는 Reference Elements 툴바에서 Axis System 아이콘 클릭
- 결과물: 스펙 트리에 Axis System 항목이 생성되며, 3D 뷰에 원점과 X·Y·Z 방향 화살표가 표시됩니다.
- 용도: 특정 위치 기준의 좌표 측정, 스케치 평면 기준 설정, 패턴·변환 명령의 참조 좌표계로 사용.
파트를 처음 열면 스펙 트리 최상단에 이미 절대 좌표계(Absolute Axis System)가 존재합니다. 이것이 파트의 원점(0,0,0)이자 XY·YZ·ZX 기본 평면의 기준입니다. Axis System은 이 절대 좌표계와는 별개의 추가 좌표계로, 여러 개를 동시에 만들 수 있습니다. 어느 것을 현재 활성 기준으로 쓸지 자유롭게 전환할 수 있습니다.
2. Axis System 생성 방법
Insert → Axis System을 클릭하면 Axis System Definition 대화 상자가 열립니다.
2-1. 축 타입 선택
| 타입 | 설명 | 언제 쓸까? |
|---|---|---|
| Standard | 원점 위치와 X·Y·Z 방향을 각각 직접 지정 | 가장 일반적인 방법. 꼭짓점이나 교점을 원점으로 지정할 때 |
| Axis Rotation | 기존 축을 특정 각도로 회전하여 새 좌표계 생성 | 경사진 방향에 좌표계를 맞출 때 |
| Euler Angles | 오일러 각도(α·β·γ)로 축 방향 정의 | 정밀한 각도 지정이 필요할 때 |
2-2. Standard 타입 설정 순서
- Origin(원점): 새 좌표계의 원점으로 삼을 점·꼭짓점·교점을 클릭합니다.
- X Axis: X축 방향이 될 선·에지·평면의 법선을 선택합니다. (또는 좌표값 직접 입력)
- Y Axis: Y축 방향을 선택합니다. X축과 직각이 되도록 자동 조정됩니다.
- Z축은 X·Y로부터 자동으로 오른손 법칙에 따라 결정됩니다.
- 미리 보기를 확인하고 OK를 클릭합니다.
3. 실무 활용 1 — 지그 설계: MCP와 제품 원점이 멀 때
지그 설계에서 로케이터(Locator)와 클램프(Clamp) 핀(Pin)의 위치는 제품(패널) 원점 기준의 좌표로 도면에 표기됩니다. 카티아 Product의 원점도 제품 원점으로 잡혀 있기 때문에, 도면 좌표를 그대로 입력하는 것 자체는 문제가 없습니다.
그렇다면 왜 Axis System을 쓸까요? 핵심은 편의성입니다. 작업할 위치가 원점에서 멀리 떨어진 MCP 좌표에 있을 때, Axis System으로 스케치 원점을 그 근처에 잡아두면 좌표 숫자가 작아져 작업이 훨씬 수월해집니다. 또한 MCP나 핀 위치를 변경해야 할 때 이동도 훨씬 간편합니다.
방법 A — 로케이터 / 클램프 스케치 작업
로케이터나 클램프처럼 스케치로 직접 형상을 그려야 하는 부품에는 다음 방식을 사용합니다.
- Insert → Axis System으로 새 Axis System을 생성합니다. 축 방향은 파트와 동일하게 맞춥니다(Standard 타입, 회전 없이 그대로). 가장 단순한 설정이 실수도 적습니다.
- 원점 위치는 스케치할 위치와 가까운 정수 좌표로 설정합니다. 원점이 작업 위치 근처에 잡히면 치수 숫자가 작아져 다루기 쉬워집니다.
- 어느 면에 스케치할지는 MCP 방향으로 결정합니다. MCP가 X 방향 기준이면 X면(YZ 평면)에 스케치하고, Y 방향 기준이면 Y면(XZ 평면)에 스케치합니다. Axis System이 파트와 같은 방향이기 때문에, MCP 방향만 파악하면 스케치할 평면이 자연스럽게 결정됩니다.
Axis System의 XY·YZ·ZX 면 중 하나를 스케치 평면으로 선택하면, 스케치가 열릴 때 Axis System의 원점이 스케치의 원점(0,0)으로 지정됩니다. 이것이 바로 Axis System 원점을 작업 위치 근처에 잡는 이유입니다. 원점이 가까이 있으므로 치수 숫자가 자연스럽게 작아집니다.
방법 B — 핀(Pin) 파트 위치 구속 (Product 어셈블리)
표준 핀처럼 이미 만들어진 파트를 특정 위치에 배치해야 할 때는 Axis System을 어셈블리 구속의 기준으로 활용합니다.
- 핀이 위치해야 할 자리에 Insert → Axis System으로 Axis System을 생성합니다. 원점이 핀의 중심 좌표가 됩니다.
- Product(어셈블리) 환경에서 핀 파트를 불러온 뒤, 핀 파트의 원점 Axis System과 지그 파트의 Axis System을 Coincidence(일치) 구속으로 연결합니다.
- 핀이 정확한 위치에 구속됩니다. 위치를 변경할 때는 Axis System의 좌표만 수정하면 됩니다.
핀 파트를 Axis System에 구속해두면, 나중에 핀 위치를 변경할 때 어셈블리 구속을 수정할 필요 없이 Axis System의 원점 좌표만 바꾸면 핀이 자동으로 따라 이동합니다. 핀 수가 많은 복잡한 지그에서 설계 변경 대응 속도가 눈에 띄게 빨라집니다.
한 유닛 Product 안에 로케이터와 핀이 함께 있다면, 핀용 Axis System은 로케이터 파트 안에 생성하면 됩니다. 로케이터 없이 핀만 있는 유닛이라면, Axis System 전용 파트를 별도로 하나 만들어 관리하는 것이 편합니다. 핀이 많다면 모든 핀의 Axis System을 이 전용 파트 하나에 모아두는 것도 좋은 방법입니다.
4. 실무 활용 2 — 스케치를 특정 방향으로 회전시켜야 할 때
경사진 방향으로 형상을 배치해야 할 때, Axis System의 축 방향을 원하는 각도로 돌려두면 그 기준으로 스케치를 열어 작업할 수 있습니다. 축을 회전하는 방법은 크게 두 가지입니다.
방법 1 — Standard 타입에서 축 방향 직접 지정 (추천)
Axis System 타입을 Standard로 두고, X Axis · Y Axis · Z Axis 항목 중 회전시켜야 할 축을 직접 선택하여 방향을 지정합니다. 나머지 두 축은 오른손 법칙에 따라 자동으로 결정됩니다.
- 원하는 방향의 에지(Edge)나 선을 클릭하면, 해당 방향으로 축이 정렬됩니다.
- 예: X축을 경사진 에지 방향으로 지정 → Y·Z축이 자동 결정 → 경사 방향 기준으로 스케치 가능
- 회전 규칙을 몰라도 형상을 직접 클릭하기 때문에 직관적이며, 실수가 적습니다.
방법 2 — Axis Rotation 타입으로 각도 입력
Axis System 타입을 Axis Rotation으로 선택하면, 기준 축(X·Y·Z 중 하나)을 중심으로 지정한 각도만큼 회전한 좌표계를 만들 수 있습니다.
- 회전 기준 축과 회전 각도(°)를 입력하면 됩니다.
- 각도가 명확히 정해진 경우(예: 45° 경사, 30° 기울기)에 빠르게 설정할 수 있습니다.
- 단, 회전 방향이 오른손 법칙을 따르기 때문에 처음에는 방향이 헷갈릴 수 있습니다. 양수·음수 각도를 바꿔가며 미리 보기로 확인하는 것이 실수를 줄이는 방법입니다.
오른손 엄지를 회전 기준 축의 양의 방향(+X, +Y, +Z)으로 향하게 하면, 나머지 손가락이 감기는 방향이 양수 각도의 회전 방향입니다. 원하는 방향과 반대라면 음수(-) 각도를 입력하면 됩니다. 익숙해지기 전까지는 방법 1(Standard + 에지 클릭)이 더 편합니다.
복합 각도 — 2축 이상 꺾어야 할 때의 회전 순서
형상이 한 방향으로만 기울어진 단순 경사라면 한 번의 회전으로 끝납니다. 하지만 두 방향으로 동시에 꺾인 복합 경사(Compound Angle)가 있는 경우에는 회전 순서가 중요합니다. 잘못된 순서로 회전하면 좌표계가 예상치 못한 방향으로 틀어져 오히려 복잡해집니다.
- 첫 번째 회전 — 베이스면에 직각인 축을 먼저 돌린다.
베이스면이 XY 평면이라면 Z축을 기준으로 먼저 회전합니다. 이 단계에서 수평 방향(방향각)을 맞추는 것입니다. 베이스에 수직인 축이 기준이기 때문에 회전해도 베이스면과의 관계가 유지됩니다. - 두 번째 회전 — 첫 번째 회전 후 정렬된 축으로 경사 각도를 추가한다.
첫 번째 회전으로 방향이 맞춰진 X 또는 Y축을 기준으로 두 번째 각도를 회전합니다. 경사면의 기울기를 이 단계에서 맞춥니다.
형상이 아무리 복잡하게 기울어져 있어도, 베이스 평행 방향 회전 → 추가 각도 회전 순서로 두 번만 돌리면 대부분의 복합 각도에 대응할 수 있습니다. 회전 순서를 반대로 하면 같은 각도를 입력해도 결과가 달라지므로, 반드시 이 순서를 지키는 것이 핵심입니다.
5. 기타 활용 예시
Axis System은 지그 설계 외에도 다양한 상황에서 유용하게 쓰입니다. 자주 마주치는 상황별 활용 방법을 정리했습니다.
| 상황 | Axis System 활용 방법 |
|---|---|
| MCP ≠ 제품 원점인 지그 설계 | MCP 근처 정수 좌표에 Axis System 원점 설정 → 치수 숫자가 작아져 작업 편의성 향상, 위치 변경 시 이동도 간편 |
| 경사 방향 배치 형상 | 경사 방향에 맞춘 Axis System → 해당 기준으로 스케치 작업 |
| 어셈블리에서 부품 간 거리 측정 | 특정 부품 원점에 Axis System 두고 Measure Between으로 거리 확인 |
| Rectangular Pattern(사각 패턴) | Axis System의 X·Y 방향을 패턴 방향으로 지정 |
| 복수의 기준 원점이 필요한 복합 지그 | 기준점마다 별도의 Axis System 생성 → 필요에 따라 전환하여 사용 |
| 좌표 이동·회전 변환 (Move 명령) | Axis System을 변환 기준으로 지정하여 형상을 정확한 위치로 이동 |
마치며
Axis System Definition은 “카티아 안에 나만의 기준 좌표계를 하나 더 만드는” 기능입니다. 절대 원점 하나만으로 모든 것을 표현해야 한다는 생각을 버리면, 복잡한 지그 설계나 경사 방향 형상 작업이 훨씬 단순해집니다.
- MCP 근처 정수 좌표에 Axis System 원점 설정 → 치수 숫자가 작아져 작업 편의성 향상
- 경사 방향 형상이 있을 때 → 형상 방향에 맞춘 Axis System → 직관적인 스케치 작업
- 복잡한 지그에서 기준점이 여러 개일 때 → 기준점마다 별도 Axis System 생성 후 전환 사용
- 패턴·이동 명령의 기준 방향이 필요할 때 → Axis System을 참조 좌표계로 지정