차체 지그 설계 워크플로우를 이해하셨다면, 이제 본격적으로 카티아(CATIA)를 켜볼 차례입니다.
“카티아는 항공기 곡면 설계에나 쓰는 어려운 툴 아닌가요?”
카티아는 GSD(Generative Shape Design) 워크벤치의 복잡한 곡면 명령어로도 유명하지만, 우리가 만드는 ‘지그(Jig)’는 철판을 깎고 구멍을 뚫어 만드는 기계 부품입니다. 따라서 복잡한 곡면 명령어 대신 Part Design 워크벤치의 ‘솔리드(Solid)’ 모델링 기능이 주력이 됩니다.
이번 글에서는 실무에서 하루에 수백 번씩 클릭하게 되는 가장 핵심적인 5가지 기능만 완벽하게 정리해 드립니다.
1. 패드 (Pad) : 무에서 유를 창조하는 돌출
- 역할: 2D 스케치(Sketch) 단면을 수직 방향으로 늘려 3D 덩어리(솔리드)로 만들어 줍니다.
- 실무 포인트: 지그의 베이스판이나 각종 브라켓(Bracket)의 뼈대를 만들 때 가장 먼저 사용하는 기능입니다. 스케치를 그릴 때는 항상 원점(Origin)을 기준으로 구속(Constraint)을 완벽하게 잡아주어야 나중에 수정 시 모델링이 터지는 대참사를 막을 수 있습니다.
▲ 스케치를 3D 솔리드 덩어리로 변환하는 가장 기본적인 명령어 ‘Pad’
2. 포켓 (Pocket) : 불필요한 살 빼기
- 역할: 패드(Pad)와 반대로, 스케치한 모양만큼 기존의 3D 덩어리를 깎아내거나 구멍을 파냅니다.
- 실무 포인트: 로케이터나 클램프 거치대를 만들 때 부품이 닿지 않도록 ‘도피(Clearance)’ 공간을 파내거나, 너무 무거운 쇳덩어리의 무게를 줄이기 위해 살빼기(경량화) 작업을 할 때 주로 사용합니다.
▲ 기존 3D 형상에서 불필요한 부피를 깎아내는 ‘Pocket’
3. 홀 (Hole) : 오차 없는 체결의 핵심
- 역할: 볼트(Bolt)가 통과하거나 나사산(Tap), 또는 핀(Pin)이 박힐 구멍을 정확한 기계 규격으로 뚫어줍니다.
- 실무 포인트: 초보자들은 동그라미 스케치를 그리고 Pocket으로 구멍을 뚫는 실수를 자주 합니다. 도면 작업을 고려한다면 반드시 Hole 기능을 써야 합니다. M8, M10 같은 탭 나사산 정보를 넣을 수 있고, 오토캐드(2D) 변환 시 구멍의 십자 중심선이 정상적으로 인식됩니다.
- Hole 기능은 M8, M10 등 탭(Tap) 나사산 규격을 모델에 직접 정의할 수 있습니다.
- 오토캐드로 2D 변환 시 구멍의 십자 중심선(Center Mark)이 자동으로 인식되어 도면화가 훨씬 편해집니다.
- Pocket으로 만든 원형 구멍은 그냥 ‘빈 공간’일 뿐, 규격 정보가 없습니다.
▲ 2D 도면화를 위해 반드시 규격화된 ‘Hole’ 기능을 사용할 것
4. 샤프트 (Shaft) : 원통형 부품의 마스터
- 역할: 중심축을 기준으로 스케치를 360도 회전시켜 원통 형태의 3D 모델을 만듭니다.
- 실무 포인트: 지그 조립의 핵심인 ‘로케이팅 핀(Locating Pin)’이나 각종 축(Shaft)류를 모델링할 때 필수입니다. 절반의 단면만 스케치한 뒤 회전시키면 복잡한 단차를 가진 핀도 단숨에 완성됩니다.
▲ 회전체를 빠르고 정확하게 생성하는 ‘Shaft’
5. 엣지 필렛 & 챔퍼 (Edge Fillet / Chamfer) : 가공성과 안전의 마무리
- 역할: 날카로운 모서리를 둥글게(Fillet) 또는 비스듬하게(Chamfer) 깎아냅니다.
- 실무 포인트: 작업자가 조립 중 손을 베이지 않도록 외부 모서리에는 필렛을 주고, 핀이나 볼트가 잘 끼워지도록 결합부 입구에는 모따기(보통 C1~C2)를 적용합니다. 도면 검도 시 가장 많이 지적받는 것이 바로 이 모따기 누락입니다.
카티아에서는 클릭 한 번으로 R1.5, R3.7 등 원하는 대로 필렛을 줄 수 있지만, 실제 가공 현장에서 사용하는 밀링 공구(Endmill)의 규격은 정해져 있습니다. 설계할 때부터 시중에 파는 공구 사이즈(표준 R값)를 고려해서 필렛을 주어야 가공 비용과 시간을 획기적으로 줄일 수 있습니다.
5가지 기능 한눈에 보기
| 기능 | 역할 요약 | 주요 활용처 |
|---|---|---|
| Pad | 스케치 → 3D 솔리드 돌출 | 베이스판, 브라켓 뼈대 |
| 솔리드에서 형상 깎기 | 도피 공간, 경량화 | |
| Hole | 규격화된 구멍 생성 | 볼트홀, 탭, 핀 구멍 |
| Shaft | 단면을 축 기준으로 회전 | 로케이팅 핀, 축류 부품 |
| Fillet / Chamfer | 모서리 라운드/모따기 | 안전 처리, 결합부 입구 |
마치며
오늘 소개한 5가지 기능(Pad, Pocket, Hole, Shaft, Fillet/Chamfer)만 자유자재로 다루셔도 차체 지그 부품의 90% 이상은 무리 없이 모델링할 수 있습니다.
나머지 10%의 화려한 곡면 기능에 집착하기보다, 이 5가지 기본기들을 조합해 빠르고 에러 없는 트리를 짜는 연습이 현장에서는 훨씬 더 큰 무기가 됩니다.