보배드림

현대 사회가 발달함에 따라 소비자의 욕구도 다양하게 변화는 추세이다.
그로 인해 제품의 개발기간도 단축되고 다양한 형태의 모델을 제시하고 있다. 본 연구에서는 자동차 부품인 범퍼 페시아를 손쉬게 가공하기 쉬운 스티로폼을 이용하여 생동감 있는 다양한 특징형상 및 자유곡선이 있는 형상을 디자인하였다. 또한 역설계 기법을 이용하여 제작된 스티로폼을 3D Scan 촬영하여 스로폼의 특징형상 및 자유곡선을 기반으로 다양한 범퍼 페시아를 디자인 하였다. 범퍼 페시아 생산 방법인 사출성형의 금형제작, 수정 비용 및 기간 단축을 하기위해 사출성형 시뮬레이션 프로그램(MoldFlow)을 통해 제작된 범퍼 페시아의 3가지 형태의 게이트 및 러너 위치설정을 하였으며 그 결과를 도출 하였다. 그 결과 제품 모델링에서 금형설계까지 컴퓨터 모사를 통해 다양한 형태의 모델을 제시할 수 있었으며 그 비용 및 시간도 단축 할 수가 있다.

The needs of consumer has being rapidly changed various in accordance with developed present-day life therefore a period of product development is reducing and models of various types are presented.
The bumper fascia on the study that was easily processed by using styrofoam was designed by various Features and Free-form curves that are buzzing with life. Various bumper fascia on based styrofoam's Features and Free-form curves are designed by using Reverse Engineering. The Moldflow program process for injection molding simulation reduced the production of injection molding, production costs, revised costs that are a production method of the bumper fascia.
This result suggested various types of model that used for the computer simulation and reduced a period of product development.

논문 일부입니다

복실님은 구글링좀 그만하시고 관련 논문도 좀 읽고 하십시요 ^^

이것도 디자인 방법중에 하나구요.

전 이만 자러갑니다. 앞으로 더욱 사람 비난하며 나대서 탈탈 털리실 준비 하시구요.

추가 업데이트

설계의도 분석

역설계는 목적에 따라 두 가지 경우로 분류할 수 있다.

첫 번째는,

제품의 기존 형상과 동일한 CAD 모델을 만들어서 제품의 현재 상태에서의 성능을 분석하거나 이 제품에 결합될 다른 부품을 설계하는 등 제품의 현재 상태가 관심 대상인 경우 -> 서피스 모델링 방법

두 번째는,

스캔데이터로부터 설계자의 설계 의도를 파악하여 제품의 중요 파라미터를 추출하고 이를 다음 설계에 반영하기 위한 경우

-> 파라메트릭 피처 모델링

설계 의도 (설계 피처 및 설계 변수) 추출

- 실린더/콘 등 회전체의 중심축

- 필렛 반경

- 돌출 방향

- 직선 패턴 방향

- 원형 패턴 방향

- 파이프 중심 곡선

- 할로우 두께

- 구배각

서피스 피팅 모델링

서피스 피팅에서는 현재 제품의 상태를 그대로 반영하여 낮은 오차를 가지는 서피스를 만드는 것이 목표이기 때문에, 면 품질이 스캔데이터의 품질에 많은 영향을 받는다.

1. 자동 서피싱 (Auto Surfacing)

: 자동으로 적절한 커브 네트워크를 생성하고 이를 이용하여 NURBS 서피스를 생성하는 방법. 개별 서피스들을 피팅하여 생성한 후 이웃한 서피스 간의 연속성 자동으로 맞춤.

2. 수동 서피싱 (Manual Surfacing)

: 사용자가 물체의 캐릭터 라인을 따라 수동으로 커브 네트워크를 그리고 이를 이용하여 NURBS 서피스를 생성하는 방법. 캐릭터 라인을 쉽게 파악하기 위해서는 메쉬의 곡률 변화를 살펴보는게 효과적인데, 이는 곡률 변화를 컬러맵으로 보여주는 기능을 이용할 것 !

서피스 품질 검사 내용은 밑에서..

파라메트릭 피처 모델링

원래의 설계 변수를 파악하여 설계데이터를 만드는 것이 목적이기 때문에 오차는 크더라도 서피스 피팅보다 고품질의 데이터를 만들 수 있다.

파라메트릭 기법은 형상의 정의에 필요한 부분을 매개변수 (Parameter) 로 설정하고 변수를 조정하면서 이들간의 관계를 설계 의도에 따라 조정하면서 형상을 만드는 방법.

장점은 치수를 수정하여 모델의 형상을 변경할 수 있으며 지정된 피처들을 상호 연관시킬 수 있다.

파라메트릭 모델링 순서

1. 개략적인 형상을 2차원적으로 입력 한다. (2차원 스케치 작업)

2. 형상 구속 조건을 부여한다. 일반적으로 치수 구속 조건보다 형상 구속 조건을 먼저 부여하는 것이 올바르다.

3. 치수 구속 조건을 부여한다.

4. 입력한 치수를 원하는 치수 값으로 수정한다.

5. 위의 3,4를 원하는 형태가 나올 때까지 반복 작업을 한다.

6. 5까지의 작업으로 생성된 형상을 3D로 변환한다. (Extrude, Revolve, Sweep, Loft 등)

모델링 품질 검사

모델링 정밀도 (Accuracy)

역설계의 일반적인 프로세스인 물리적 실물 형상으로부터 CAD를 도출하는데 있어서 가장 중요한 것 중 하나가 형상 일치.

즉, 원본 스캔 데이터와 만들어낸 모델링 데이터와의 편차를 확인하면서 작업.

종류

단면 편차 (Section Deviation)

전체 편차 (Whole Deviation)

면 품질과 연속성

곡면이 얼마나 부드러운지 패치간 연속성이 얼마나 자연스럽게 연결되었는지 심미적인 품질 평가

종류

지브라맵 (Zebra Map)

매끄러운 표면에 맺히는 상의 왜곡 정도를 보고 품질을 평가하는 방법

곡률 분석 (Curvature Analysis)

부적절한 위치에 변곡점은 없는지 패치간 경계부의 곡률이 급변하는지를 보고 문제점을 찾는 기능

구배각 검사 (Draft Analysis)

플라스틱 제품 모델링 등에서 매우 중요한 구배 적용 여부

렌더링 및 광원의 조작

그림자나 색상과 농도의 변화 등과 같은 3차원 질감을 넣음으로써 사실감을 추가하여 모델링 품질을 평가할 수 있다.

연속성 검사 (Continuity)

두 곡선 또는 두 곡면이 만날 때 연결의 자연스러움을 서술하는 것

위치 연속은 C0, G0로 표시되며, 두 접점이 떨어지지 않고 동일 지점에 위치하는 것

탄젠트 연속은 접선 벡터가 일치하는 1차 미분이 연속인 경우. G1 은 접선 벡터의 방향만 일치하는 경우, C1 은 접선 벡터의 방향과 크기가 일치하는 경우.

곡률 연속은 연속곡률이 일치하는 2차 미분이 연속인 상태로, G2 는 곡률이 일치하는 경우고, C2 는 2차 미분 벡터가 일치하는 경우다.

(C로 표기되는 쪽이 더 고품질 보장)

06 역설계 활용 사례

역설계 기술 사용

- 대상 제품을 복제하려고 할 때, 그 제품의 도면이 존재하지 않는 경우

- 기존 제품에 대해 역설계를 수행하여 향상된 기능을 갖는 새로운 제품을 생산할 때

- 심미적인 설계가 중요시되는 자동차 산업에서 목업(Mock-up) 및 클레이 모델을 만드는 경우

- 사람의 몸에 잘 맞는 제품을 생산할 때 (Mass Customization)

- 문화재 복원 및 애니메이션 분야

- 신체의 형상을 기반으로 한 의료 및 치과 분야

- 경쟁사 제품의 설계를 비교 검토하는 경우

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7이 디자인 재활용했다는 근거는 대체 어디에?

어느 부분이 근거인지 콕 좀 짚어주시면 안될까요?

대체 어디?