Siemens NX Expressions 함수설계 Part Families 엑셀 자동생성

Siemens NX Expressions 함수설계·Part Families 사용법 엑셀 규격품 자동생성

Siemens NX에서 제품의 폭, 높이, 홀 지름, 필렛 반지름처럼 반복해서 변경되는 치수를 각각 직접 수정하면 설계 변경 때 빠뜨리는 항목이 생기기 쉽습니다. 이럴 때 Expressions로 주요 치수와 설계 규칙을 변수화하면 한두 개의 기준값만 수정해 Sketch, Extrude, Hole, Pattern, Edge Blend 등 여러 Feature를 함께 갱신할 수 있습니다.

Expressions는 단순히 치수 이름을 바꾸는 기능이 아닙니다. 길이·각도·개수·문자·참거짓 같은 설계 데이터를 이름과 수식으로 관리하고, 한 Expression이 다른 Expression을 참조하도록 연결해 제품 규칙을 모델 안에 저장하는 파라메트릭 설계 기능입니다.

여기에 Part Families를 연결하면 하나의 Template Part에서 규격별 Expression 값을 Spreadsheet로 관리하고 볼트, 너트, 브라켓, 스페이서, 패킹처럼 형상은 같고 치수만 다른 NX Part를 여러 개 생성할 수 있습니다.

다만 초안에서 언급한 것처럼 설계 규칙이 정리되지 않은 상태에서 모든 치수를 Expression으로 연결하면 모델이 오히려 복잡해질 수 있습니다. 함수설계는 “많이 연결하는 것”보다 어떤 값이 기준이고 어떤 값이 결과인지 먼저 구조화하는 것이 중요합니다.

NX Expressions를 사용하면 좋은 설계와 나쁜 설계

구분	좋은 Expression 설계	유지보수가 어려운 설계
기준값	제품 폭·높이·두께처럼 핵심값만 사용자 입력	모든 Feature 치수를 독립 입력
이름	BODY_WIDTH, HOLE_DIA처럼 의미가 분명함	p0, p17만 남아 역할을 알기 어려움
수식	짧고 단계별로 분리돼 영향관계를 추적하기 쉬움	하나의 수식에 너무 많은 계산을 몰아넣음
단위	Length·Angle·Number 타입을 구분	길이와 각도·무차원 수를 혼용
변경 검증	최솟값·최댓값으로 모델 재생성 테스트	기준 모델 한 가지 값에서만 확인
배포	Template·설명·댓글·파일명 규칙을 함께 관리	작성자만 구조를 알고 문서가 없음

실무에서는 사용자가 직접 변경할 입력 Expression과 입력값을 이용해 자동 계산되는 파생 Expression을 분리하는 것이 좋으며 예를 들어 제품 전체 폭은 사용자가 변경하지만 홀 간격과 필렛 반지름은 전체 폭이나 두께에서 계산되도록 구성합니다.

NX Expressions 실행 위치

• 기본 단축키: Ctrl + E
• 구버전 메뉴: Menu → Tools → Expressions
• 최신 버전: Tools·Home·Menu의 Expressions 명령 또는 Command Finder 검색

NX Role과 회사 Ribbon 설정에 따라 명령 위치와 단축키가 달라질 수 있습니다. Ctrl + E가 작동하지 않으면 Command Finder에서 Expressions를 검색하고 현재 Keyboard Shortcut을 확인하세요.

Expression의 주요 항목

항목	설명	실무 작성 예
Name	Expression을 참조할 고유 이름	BODY_HEIGHT
Formula	직접값 또는 다른 Expression을 이용한 수식	BODY_WIDTH * 0.6
Value	현재 수식으로 계산된 결과	72mm
Type	Length·Angle·Number·String 등 데이터 종류	Length
Unit	mm·in·deg 등 Expression 단위	mm
Comment	변수 목적·허용범위·작성 기준 설명	제품 외곽 전체 높이
Group	입력·홀·리브·금형 등 용도별 묶음	INPUT_MAIN

NX 버전과 Application에 따라 사용할 수 있는 Expression Type은 달라질 수 있습니다. 길이 치수에는 Length, Draft와 회전각에는 Angle, Pattern 개수와 비율에는 Number·Integer 성격의 타입을 사용해 단위 오류를 예방합니다.

NX Expression 이름 짓는 방법

NX가 자동 생성하는 p0, p1, p2도 정상적인 Expression이지만 모델이 커지면 어떤 치수인지 찾기 어렵습니다. 주요 치수는 사용 목적이 보이는 이름으로 변경하고 Comment를 작성하는 것이 좋습니다.

분류	추천 이름	설명
제품 전체 크기	BODY_WIDTH, BODY_HEIGHT	사용자가 직접 변경하는 기준 치수
벽 두께	WALL_THK	Shell과 Rib 기준 두께
홀	HOLE_DIA, HOLE_PITCH_X	홀 크기와 배열 간격
필렛	FILLET_MAIN_R	주요 Edge Blend 반지름
금형	DRAFT_ANGLE	제품 구배 기준 각도
개수	HOLE_COUNT, RIB_COUNT	Pattern 개수
표준 규격	SIZE_CODE	Part Family 규격 구분용

공백과 한글, 특수문자는 회사 NX 버전과 연계 프로그램에서 예상하지 못한 문제를 만들 수 있으므로 영문 대문자, 숫자, 밑줄을 이용한 사내 규칙을 권장합니다. 같은 이름을 중복 입력하면 Expression 충돌이 발생합니다.

함수설계 실무 예제

아래는 폭과 두께를 기준으로 하우징의 높이, 홀 간격, 필렛을 계산하는 단순 예입니다. 실제 값과 허용범위는 제품 설계 기준에 맞게 변경해야 합니다.

Name	Type·Unit	Formula	역할
BODY_WIDTH	Length·mm	120	사용자 입력 기준 폭
BODY_HEIGHT	Length·mm	BODY_WIDTH * 0.6	폭 비율로 높이 계산
WALL_THK	Length·mm	2.5	기준 벽 두께
FILLET_MAIN_R	Length·mm	WALL_THK * 0.5	두께에서 필렛 계산
HOLE_DIA	Length·mm	6.5	체결 홀 지름
HOLE_PITCH_X	Length·mm	BODY_WIDTH - 20	좌우 여유 10mm 유지
HOLE_COUNT	Number	4	Pattern 수량

수식 안에서 다른 Expression 이름을 직접 참조하면 기준값을 변경했을 때 연결된 모든 결과가 갱신됩니다. 복잡한 수식 하나를 만드는 것보다 중간 계산값을 별도 Expression으로 나누면 오류 원인과 설계 의도를 찾기 쉽습니다.

Sketch·Feature에 Expression 적용

1. Sketch Dimension 또는 Feature의 치수 입력란을 선택합니다.
2. 입력란 옆의 화살표·Formula 메뉴를 엽니다.
3. 기존 Expression 이름을 검색하거나 직접 입력합니다.
4. 예상 Value와 Unit을 확인합니다.
5. Feature Preview에서 형상이 정상적으로 갱신되는지 확인합니다.
6. Expression을 여러 Feature에 적용한 뒤 영향관계를 Browse합니다.

Expression 수정과 영향범위 확인

최신 Expressions 대화상자는 Name·Formula·Comment를 표 안에서 편집하고, 오류가 있는 셀과 변경 영향을 받는 Expression을 색상으로 보여줍니다. Expression을 우클릭하고 Browse를 실행하면 어떤 Feature와 수식에서 참조하는지 그래프로 확인할 수 있습니다.

1. Ctrl + E로 Expressions 창을 엽니다.
2. 기준 Expression의 Formula를 변경합니다.
3. 오류 표시와 계산된 Value를 확인합니다.
4. 변경 영향을 받는 Expression과 Feature를 확인합니다.
5. Apply로 중간 결과를 Preview합니다.
6. 모델이 정상일 때 OK로 확정합니다.

Expression Group과 Comment 관리

Expression이 수십 개를 넘으면 Name만으로 관리하기 어렵습니다. 입력값, 계산값, 홀, 리브, 외관, 금형, Part Family 출력값처럼 Group을 나누고 Comment에 기준과 허용범위를 기록합니다.

추천 Group	포함할 Expression	관리 방식
INPUT_MAIN	사용자가 변경할 전체 폭·높이·두께	Template 화면에 우선 노출
CALC_RULE	기준값에서 계산되는 파생 치수	직접 수정 금지 표시
HOLE_PATTERN	홀 지름·Pitch·개수	Part Family 열과 연결
DETAIL_FEATURE	Blend·Chamfer·Draft	최소값과 실패 조건 기록
OUTPUT_INFO	규격명·중량·파일명 관련 값	도면·속성·BOM 연계 검토

Comment에는 “제품 폭”처럼 짧은 설명만 쓰기보다 수정 담당자, 허용범위, 참조 규격, 변경 시 주의할 Feature를 남기면 다른 설계자가 모델을 이어받기 쉽습니다.

Interpart Expressions 어셈블리 연동

Assembly 안에서 여러 부품이 하나의 기준 치수를 공유해야 한다면 Interpart Expression 또는 Product Interface를 이용할 수 있습니다. 예를 들어 장비 Frame 폭을 변경했을 때 Cover, Bracket, Guide의 폭과 홀 위치가 함께 갱신되도록 구성합니다.

• Component Controlled: 하위 부품의 Expression을 다른 부품에서 참조
• Assembly Controlled: Assembly 기준 Expression이 여러 부품을 제어
• Product Interface: 외부에 공개할 Geometry와 Expression을 명시적으로 정의
• WAVE Geometry Link: 형상과 기준 객체를 연관 복사

Assembly를 부분 로드한 상태에서는 Interpart Expression이 사용되지 않는 것처럼 보일 수 있습니다. Cleanup에서 Unused Expression을 삭제하기 전에 참조 Assembly와 Component를 완전히 로드했는지 확인하세요.

Part Families 구조와 작동원리

Part Families는 하나의 Template Part와 그 안에 저장된 Family Spreadsheet, Spreadsheet의 각 행에서 생성되는 Member Part로 구성됩니다.

구성요소	역할	주의사항
Template Part	형상·Feature·Expression이 들어 있는 원본	직접 설계 규칙을 관리하는 Master
Family Spreadsheet	규격별 이름과 Expression 값을 행 단위로 저장	열 이름과 단위·값 형식 유지
Member Part	각 행의 값으로 생성된 별도 PRT 파일	Template 변경 후 Update·재생성 필요
Family Save Directory	Native NX Member가 저장되는 폴더	쓰기 권한과 파일명 중복 확인

Part Families는 볼트·너트만을 위한 기능이 아닙니다. 센서 브라켓, 스페이서, 패킹, 플랜지, 기어 커버, 표준 홀 플레이트처럼 형상 구조는 같고 규격값만 달라지는 제품군에 적합합니다.

Part Families 생성 준비

1. 제품의 최소·중간·최대 규격 범위를 정합니다.
2. 사용자가 변경할 기준 치수를 Expression으로 작성합니다.
3. 각 Expression을 Sketch와 Feature에 연결합니다.
4. 모든 규격에서 Feature가 실패하지 않는지 테스트합니다.
5. 필요한 Feature Suppression 조건을 정리합니다.
6. Template Part를 명확한 파일명으로 저장합니다.
7. Family Member가 저장될 폴더와 넘버링 규칙을 정합니다.

중간 크기 모델 하나만 정상이라고 바로 Family Table을 만들면 최소 규격에서 필렛이 겹치거나 최대 규격에서 Pattern이 Body를 벗어날 수 있습니다. Family를 만들기 전에 경계값으로 모델을 갱신해보는 것이 중요합니다.

Part Families 실행과 열 추가

1. Menu → Tools → Part Families를 실행합니다.
2. Family Save Directory를 먼저 지정합니다.
3. Available Columns에서 Expressions를 선택합니다.
4. 규격별로 변경할 Expression을 선택합니다.
5. Add at End로 Spreadsheet Columns에 추가합니다.
6. 필요하면 Feature Suppression과 Attribute 열도 추가합니다.
7. Create Spreadsheet를 실행합니다.

Part Family Spreadsheet 열 이름

기본 열	의미	입력 예
DB_PART_NO	Family Member의 식별 번호·Database Part Number	BRKT-100
OS_PART_NAME	Native NX에서 생성할 Member 파일명	BRKT_100
Expression 열	각 규격 행에 적용할 치수·개수·각도	BODY_WIDTH = 100
Feature 열	Member별 Feature 사용·억제 여부	YES·NO

원문의 DB_Part_NO와 OS_Part_Name 표기는 실제 Spreadsheet에서 일반적으로 사용하는 대문자 열 이름인 DB_PART_NO, OS_PART_NAME으로 정리했습니다. Managed Mode와 Native Mode에서는 이름이 적용되는 방식이 다를 수 있으므로 회사 Teamcenter Naming Rule을 우선 확인합니다.

규격 데이터 입력 예제

DB_PART_NO	OS_PART_NAME	BODY_WIDTH	BODY_HEIGHT	HOLE_DIA	HOLE_COUNT
BRKT-100	BRKT_100	100	60	6.5	4
BRKT-120	BRKT_120	120	72	6.5	4
BRKT-150	BRKT_150	150	90	8.5	6

Spreadsheet의 값이 Template Expression Type과 맞아야 합니다. 길이 열에 문자나 잘못된 단위를 넣거나 Pattern 개수에 소수값을 입력하면 Member 생성이 실패할 수 있습니다.

Member Part 생성방법

원문에 적힌 “Create Path”는 Member를 만드는 명령인 Create Parts로 바로잡았습니다.

NX와 Excel Add-in 버전에 따라 버튼 위치와 명칭은 다르게 표시될 수 있습니다.

1. Spreadsheet에서 생성할 행을 선택합니다.
2. NX Part Families Add-in 메뉴를 엽니다.
3. Create Parts를 실행합니다.
4. NX가 각 행의 Expression 값으로 Template를 갱신합니다.
5. Family Save Directory에 Member PRT를 생성합니다.
6. 결과 창에서 성공·실패 Member와 저장경로를 확인합니다.
7. 생성된 PRT를 각각 열어 형상·속성·파일명을 검증합니다.

Part Family Thread 규격 지원

NX 2023년 12월 릴리스부터 Thread Feature의 주요 파라미터를 Part Family Table에서 사용할 수 있도록 지원이 확대됐습니다. Thread Standard, Thread Size, Radial Engage Expression 등을 규격별로 변경할 수 있어 나사산이 포함된 표준품을 관리하기 편해졌습니다.

• Thread Standard
• Thread Size
• Radial Engage Expression
• 구버전 Thread Feature는 Renew가 필요할 수 있음

볼트나 너트를 Family로 만든다고 모든 나사산을 실제 Helix 형상으로 모델링할 필요는 없습니다. 도면·PMI·CAM·3D 프린팅 등 사용 목적에 따라 Symbolic Thread와 Detailed Thread를 구분해 모델 무게와 성능을 관리합니다.

Part Families와 Parameter Tables 차이

NX 2212부터 Parameter Tables를 Feature Template와 Product Template에서 직접 사용할 수 있습니다. 하나의 Table에 여러 Expression과 여러 Configuration을 저장하고 사용자가 드롭다운에서 구성을 선택하면 관련 값이 한 번에 변경됩니다.

기능	적합한 상황	결과
Expressions	하나의 Part 안에서 치수와 규칙 연결	현재 모델이 파라메트릭하게 변경
Part Families	규격별 독립 PRT 파일을 대량 생성	Template와 여러 Member Part
Parameter Tables	여러 Expression 세트를 Configuration으로 전환	한 Template 안에서 구성 선택
Feature Templates	Hole·Boss·Pocket 같은 반복 Feature 재사용	선택한 Part에 Feature 삽입
Product Template Studio	입력 UI·조건·검증·자동화가 필요한 제품군	규칙 기반 제품 구성
Reuse Library	표준품 검색·배치·사내 배포	검증된 Part·Feature 재사용

단순 규격 브라켓 30종을 각각 PRT로 만들어 조립에 사용한다면 Part Families가 직관적입니다. 하나의 Feature Template 안에서 Small·Medium·Large 구성을 선택하려면 Parameter Tables가 편리하고, 사용자가 옵션을 선택하면 조건에 따라 형상과 Attribute가 달라지는 제품은 Product Template Studio가 적합합니다.

참고 : NX Product Template Studio란?

참고 : NX Reuse Library 재사용 라이브러리

Part Families 오류 해결

증상	가능한 원인	해결방법
Expression Formula가 분홍색·오류 표시	중복 이름·잘못된 수식·단위 불일치	Tooltip과 Value를 확인하고 이름·괄호·단위 수정
모델 Update 실패	최소·최대 규격에서 Feature 형상 붕괴	필렛·Pattern·홀 위치의 경계조건 수정
Create Spreadsheet가 실행되지 않음	Excel·Add-in·Office 호환 문제	지원 Office 환경과 NX 설치 구성 확인
Create Parts 메뉴가 안 보임	NX Part Family Add-in 비활성·Spreadsheet 연결 오류	NX에서 Spreadsheet를 다시 열고 Add-in 확인
Member PRT가 저장되지 않음	폴더 쓰기 권한·경로·동일 파일명	로컬 영문 경로 테스트와 이름 중복 제거
일부 Member만 생성 실패	해당 행 값·Feature Suppression 조합 오류	실패 행을 Template Expression에 직접 입력해 재현
DB_PART_NO가 잘못 생성	열 이름·Teamcenter Naming Rule 불일치	Managed Mode 관리자 규칙 확인
OS_PART_NAME 변경이 기존 Member에 반영 안 됨	이미 생성된 파일·Database 객체 존재	변경 프로세스와 Revision 정책에 따라 재생성
Interpart Expression이 Unused로 표시	참조 Assembly가 부분 로드됨	전체 Component를 로드한 뒤 링크 확인
Part Family가 너무 느림	복잡한 Pattern·Detailed Thread·대형 Feature Tree	Feature 단순화와 규격 그룹 분리

Formula Unit Mismatch

길이 Expression에 각도 Expression을 직접 넣거나 무차원 Number와 Length를 잘못 더하면 단위 오류가 발생합니다. Formula를 작성할 때 자동완성으로 표시되는 Expression의 Type과 계산된 Unit을 확인합니다.

Circular Reference

BODY_WIDTH가 HOLE_PITCH를 참조하고 다시 HOLE_PITCH가 BODY_WIDTH를 참조하면 계산 순환이 발생합니다. 입력값에서 계산값으로 한 방향으로만 흐르도록 구조를 다시 설계합니다.

Spreadsheet 생성 오류

• Excel과 NX의 지원 버전·64bit 환경 확인
• Office Add-in이 보안 정책으로 차단됐는지 확인
• 네트워크 드라이브 대신 로컬 폴더에서 테스트
• 파일명과 경로의 특수문자·길이 축소
• 기존 Spreadsheet Data를 백업한 뒤 재생성

함수설계 도입 순서

1. 제품군 분류: 형상 구조가 같은 제품만 하나의 Family로 묶습니다.
2. 기준치수 선정: 사용자가 변경할 5~10개 핵심 입력값을 정합니다.
3. 규칙 정의: 계산식과 Feature Suppression 조건을 문서로 작성합니다.
4. Expression 적용: Sketch·Feature의 자동 p값을 의미 있는 이름으로 연결합니다.
5. 경계값 테스트: 최소·기준·최대 규격을 각각 재생성합니다.
6. Part Family 작성: 번호·파일명·규격 열을 생성합니다.
7. Member 검증: PRT·도면·중량·간섭·BOM을 확인합니다.
8. 배포: Reuse Library 또는 Teamcenter에 승인된 Template와 Member를 등록합니다.
9. 변경관리: Template Revision과 Member 재생성 기준을 운영합니다.

자동차·기계 설계 활용 예

제품군	주요 Expression	추천 기능
브라켓	폭·높이·두께·홀 간격·홀 지름	Part Families
스페이서·부시	외경·내경·길이·Chamfer	Part Families·Reuse Library
플랜지	외경·PCD·홀 수·홀 지름·두께	Expressions·Part Families
하우징 옵션	제품 폭·Connector 유무·홀 패턴	Parameter Tables·Product Template
자동차 옵션 부품	차종 폭·축간·브라켓 위치	Interpart Expressions·WAVE
금형 표준부품	Plate 크기·Pin 규격·Bolt Pattern	Part Families·Reuse Library

NX Expressions·Part Families FAQ

결론

NX Expressions는 치수를 빠르게 바꾸는 기능을 넘어 제품 설계 규칙을 모델 안에 저장하는 기반입니다. 전체 폭과 두께처럼 사람이 결정하는 입력값과 홀 간격·필렛처럼 계산되는 결과값을 분리하고, 의미 있는 이름·Group·Comment를 사용해야 다른 설계자도 안전하게 수정할 수 있습니다.

저라면 표준 브라켓 제품군을 만들 때 먼저 최소·기준·최대 규격으로 Template Part를 검증하고, 사용자가 바꿀 Expression만 Part Family Spreadsheet에 노출하겠습니다. 생성된 Member PRT는 파일명·중량·도면·BOM을 검사한 뒤 Reuse Library 또는 Teamcenter에 등록하고, 복잡한 옵션 제품은 Parameter Tables나 Product Template Studio로 분리해 운영하겠습니다.

참고 : NX Define Deformable Part·DDP 설정방법