UG NX Examine Geometry 면 서피스 품질검사

NX로 설계한 데이터는 기본적으로 커브와 면 모두 공차 “Tolerance”라는것이 존재하며 면과 면을 이어주는 연결속성 (탄젠트)라는것이 존재하며 이러한 정보로 하여금 3D Math의 Examine Geometry 품질을 나타낼수 있습니다.

간혹 타 이종캐드로 설계한 데이터를 Export 시 데이터를 제대로 인식하지 못하는 경우가 발생하는데 이러한 호환성 문제는 서로간의 설계데이터에 품질이 좋지 못해 타 캐드에서 제대로 데이터를 인식하지 못하는 경우가 발생합니다.

그렇기 때문에 서로 다른 캐드간의 데이터를 공유할때는 3D CAD의 품질이 중요하기 때문에 설계시 더욱 데이터의 품질을 신경써야 합니다.

그리고 금형이나 GM의 Teamcenter등에 업로드를 위해 체크메이트 (Check Mate)를 돌리기 전에 기본적으로 cad 데이터의 품질을 검사해 문제가 없음을 확인을 하는 절차를 걸치게 되는데 그중 하나가 바로 Examine Geometry 기능이 있습니다.

참고 : UG NX Check Mate HD3D Tools 데이터 품질검사

CAD 솔리드 면 품질검사 Examine Geometry 기능

보통 간단한 솔리드 모델링은 특별히 검사할 필요가 없지만 서피스 모델링이나 싱크로너스 동기식 모델링을 자주 사용한 데이터라면 필수록 검사하는것이 좋습니다

검사 항목들

• 블랜드 (Edge Blend,Face Blend 등의 오류 검토)
• Sew,Thicken Sheet, Shell등 오류 검토
• 허용된 공차 내의 서피스 모델링 검토

그리고 이종캐드로 데이터를 변환시에 지속적인 데이터 오류가 발생한다면 Examine Geometry 기능을 통해 어디가 문제가 있는지 확인할 수 있습니다.

주로 커브와 서피스 위주로 만든 3D캐드 데이터를 불러왔습니다.

Menu – Analysis -> Examine Geometry 선택합니다.

기본적인 기능 화면입니다.

Select Object 에서 오브젝트를 선택합니다.

각각에 해당하는 항목을 선택해서 분석할 수 있으며 기본적으로 Set ALL을 선택해 모든 부분을 확인할 수 있습니다.

체크한 항목에 대해서는 결과값을 확인할 수 있으며 문제가 있는 부분에 대해서는 Highlight Results 체크합니다.

Geometry Integrity

• Check for Gaps: 모델의 표면 사이에 틈이나 갭이 있는지 확인합니다. 모델이 단일 연속 표면으로 연결되어 있는지 검토하는 데 유용합니다.
• Check for Overlaps: 모델의 표면이나 엣지가 중복되거나 겹치는 부분이 있는지 확인합니다. 이는 제조 및 해석 과정에서 문제가 될 수 있는 부분을 식별하는 데 도움을 줍니다.
• Check for Degenerate Faces: 매우 작은 면이나 불필요한 면을 찾아냅니다. 이는 모델의 품질을 향상시키고 불필요한 데이터를 제거하는 데 유용합니다.

Geometry Properties

• Curvature Analysis: 모델의 곡률을 분석하여 표면의 연속성과 매끄러움을 확인합니다. 곡률이 급격하게 변하는 부분을 식별하여 설계 문제를 미리 발견할 수 있습니다.
• Surface Normals: 표면의 법선 벡터를 시각화하여 표면 방향이 올바른지 확인합니다. 이는 특히 복잡한 곡면 설계에서 중요합니다.
• Draft Analysis: 주형 제작 과정에서 형상 요소의 기울기를 분석하여 탈형 가능성을 검토합니다. 적절한 드래프트 각도를 가지지 않는 부분을 식별합니다.

Mass Properties

• Mass, Volume, and Center of Gravity: 모델의 질량, 부피, 그리고 무게 중심을 계산하여 물리적 특성을 파악합니다. 이는 해석 및 실제 제조 과정에서 중요한 데이터입니다.
• Moments of Inertia: 모델의 관성 모멘트를 계산하여 회전 운동에 대한 저항을 분석합니다. 이는 동역학적 해석에서 필수적인 요소입니다.

Topology Check

• Free Edges: 개방된 엣지(자유 엣지)를 찾아내어 모델이 닫힌 형상인지 확인합니다. 이는 모델이 솔리드로 인정받기 위해 필수적인 조건입니다.
• Silhouette Edges: 형상 주변의 실루엣 엣지를 분석하여 외관을 확인합니다. 이는 주로 시각적 검토나 렌더링 과정에서 유용합니다.

Face and Edge Analysis

• Minimum Radius of Curvature: 곡면의 최소 곡률 반경을 찾아내어 너무 급격한 굴곡이 있는지 확인합니다. 이는 제조 가능성을 검토하는 데 중요합니다.
• Edge Length: 엣지의 길이를 측정하여 너무 짧거나 길어 문제가 될 수 있는 엣지를 찾아냅니다. 이는 특히 정밀한 설계에서 중요합니다.

Boundary Analysis

• Boundary Continuity: 모델의 경계 조건을 분석하여 경계가 연속적인지 확인합니다. 이는 곡면의 매끄러움을 보장하는 데 중요합니다.
• Edge Connectivity: 엣지가 올바르게 연결되어 있는지 확인하여 모델의 기하학적 일관성을 유지합니다.

기본적으로 교차하는 면이나 엣지의 부드러움 및 공차 “Tolerance“에 대해 면과 면이 이어지는 부분에 문제가 발생한다면 보는것과 같이 해당부위가 빨갛게 표시됩니다.

해당 부분을 뜯어 새롭게 면작업 및 솔리드 작업을 해서 문제를 해결 할 수 있습니다.

하단의 Information 을 선택하면 각가에 대한 교차하는 부분이나 스무스 앵글 공차 (Tolerance)등등 값을 확인할 수 있습니다.

이렇게 문제가 있는 CAD데이터는 기본적으로 다시 뜯어서 리모델링을 하는것이 좋습니다.

그리고 UG NX에서는 HEAL GEOMETRY라는 기능을 이용해 간단하게 지오메트리 힐링 작업을 할 수 있습니다.

이러한 기능은 3D VIEW인 Vizdesign을 사용하면 타캐드에서 설계한 데이터를 불러올 때 알이 터지거나 찢어진 3D MATH를 최적화시켜줄 수 있습니다.

HEAL GEOMETRY 3D CAD 면 품질 복구

HEAL GEOMETRY 기능은 Siemens NX 소프트웨어에서 제공되는 고급 CAD 도구 중 하나입니다.

이 기능은 주로 CAD 모델의 기하학적 결함을 자동으로 식별하고 수정하는 데 사용됩니다. 다양한 설계 및 제조 환경에서 모델의 무결성을 유지하고, 오류를 최소화하기 위해 기능입니다.

HEAL GEOMETRY 기능을 활성화 후 공차값을 기본값으로 설정하고 OK눌러줍니다.

기본적으로 힐링 지오메트리의 기능은 아래 5가지가 있습니다.

Defect Detection (결함 검출)

• HEAL GEOMETRY는 CAD 모델에서 발생할 수 있는 다양한 결함을 자동으로 검출합니다. 이는 예를 들어, 엣지의 끊김, 표면 간의 간극, 중복 면 등의 문제를 포함할 수 있습니다.

Automatic Repair (자동 수리)

• 검출된 결함들을 자동으로 수리할 수 있는 기능을 제공합니다. 예를 들어, 끊어진 엣지를 연결하거나, 중복된 표면을 제거하고, 간극을 메우는 등의 조치를 취할 수 있습니다.

Topology Correction (위상 수정)

• CAD 모델의 위상이나 구조를 수정하여, 모델이 올바른 솔리드 개체로 인식될 수 있도록 돕습니다. 이는 CAD 모델의 정확성과 품질을 향상시키는 데 중요합니다.

Feature Preservation (특성 보존)

• HEAL GEOMETRY는 결함을 수정하는 과정에서 모델의 핵심 특성을 보존하려고 노력합니다. 예를 들어, 모델의 기존 형상과 치수를 최대한 유지하면서도 결함을 제거합니다.

Manual Intervention (수동 개입)

• 경우에 따라 HEAL GEOMETRY은 자동으로 해결할 수 없는 결함이나 복잡한 문제에 대해 사용자가 수동으로 개입할 수 있는 옵션을 제공합니다. 이는 사용자가 모델의 특정 부분을 직접 수정하고 조정할 수 있도록 합니다.

그럼 각각에 대핸 항목별 공자와 엣지등의 지오메트리가 삭제 및 리페어 수리가 됩니다.

HEAL GEOMETRY의 활용 예

• CAD 모델의 청소: 디자인 과정에서 발생할 수 있는 불필요한 요소를 제거하고, 모델을 단순화하여 성능을 최적화합니다.
• 디자인 최적화: 설계 시 체계적인 모델 검토를 통해 발생 가능한 문제를 사전에 예방하고, 효율적인 수정을 통해 최적화된 디자인을 생성합니다.
• CAD 데이터의 품질 개선: CAD 데이터의 정확성을 높이고, 제조 과정에서 발생할 수 있는 잠재적인 문제를 최소화합니다.