FreeCAD 배우기] 기본 Feature 사용 하기

■ Additive Features

FreeCAD에서 3D 모델을 만드는 것은 마치 찰흙을 붙이고 칼로 깎아내는 과정과 비슷합니다. FreeCAD에서 가장 많이 쓰이는 Part Design 워크벤치를 기준으로 기존적인  6가지 Feature 를 설명 합니다.  

생성 피처(Additive Features) 툴바

생성 피처(Additive Features - 살 붙이기 도구) 툴바의 기능은 2D 스케치나 단면을 바탕으로 3D 솔리드(덩어리)를 만드는 역할을 합니다.

🧱 Pad (패드 / 돌출)

• 어떻게 작동하나요?: 2D 스케치를 선택한 평면에서 수직 방향으로 쭉 늘려서 두께를 주는 가장 기본적이고 대표적인 기능입니다.
• 예시: 사각형 스케치에 쓰면 직육면체, 원형 스케치에 쓰면 원기둥이 됩니다.

 

 

🔄 Revolve (회전)

• 어떻게 작동하나요?: 스케치를 특정 기준축(선)을 중심으로 회전시켜 3D 입체를 만듭니다. (360도 전체를 돌릴 수도 있고, 특정 각도만 돌릴 수도 있습니다.)
• 예시: 도넛 모양(토러스), 컵, 샤프트, 바퀴, 볼트 헤드 같은 회대칭 물체를 만들 때 필수입니다.

 

• FreeCAD 회전(Revolve) 도구 사용법
Part Design 워크벤치에서 새로운 본체(Body)와 스케치를 생성한 뒤, 'Revolve' 아이콘을 클릭하여 2D 스케치를 3D 객체로 회전시킬 수 있습니다.

• 회전축 설정 및 변경
기본적으로 생성된 수직 또는 수평 축을 기준으로 회전이 적용되며, 'Select reference' 기능을 사용하여 스케치 내의 특정 선이나 모서리를 회전 중심축으로 직접 지정할 수 있습니다.

 

📐 Loft (로프트)

• 어떻게 작동하나요?: 서로 다른 높이(위치)에 있는 두 개 이상의 단면 스케치를 부드럽게 연결하여 하나의 덩어리로 만듭니다.
• 예시: 바닥은 사각형인데 위로 갈수록 원형으로 변하는 깔때기나 전환 덕트, 자동차 외관 같은 복잡한 곡면 형상을 만들 때 유용합니다.

 

🛤️ Sweep (스윕)

• 어떻게 작동하나요?: 단면이 되는 스케치(Profile)를 사용자가 지정한 특정 경로(Path, 선)를 따라 쭉 밀어내며 덩어리를 만듭니다.
• 예시: 구부러진 파이프, 철사, 핸들바, 복잡한 스프링 등을 만들 때 사용합니다.

 

 

• 기본 개념 및 설정: Additive Pipe는 하나 이상의 스케치 단면을 특정 경로를 따라 연결하여 솔리드를 생성하는 도구입니다. 경로는 분기가 없는 연속된 선이어야 하며, 'Multi-section' 변형 모드를 사용하면 사각형에서 원으로 변하는 것과 같이 서로 다른 형상을 부드럽게 이어줄 수 있습니다.
  
  
• 코너 전환(Corner Transition): 날카로운 모서리 처리를 위해 세 가지 옵션을 제공합니다.
  1. Transformed: 기본 설정으로, 급격한 굴곡에서 형상이 깨질 수 있습니다.
  2. Right Corner: 모서리에서 90도 조인트를 생성합니다.
  3. Round Corner: 지오메트리 크기의 절반에 해당하는 반경을 가진 라운드 코너를 생성합니다.
• 단면 방향(Section Orientation) 모드:
  • Standard: 경로에 맞춰 단면이 회전합니다.
  • Fixed: 스케치의 원래 방향을 유지하며 경로를 따릅니다.
  • Frenet: 경로를 따라 발생하는 뒤틀림을 최소화합니다.
  • Auxiliary: 보조 경로를 사용하여 형상을 비틀거나 구부립니다.
  • Binormal: X, Y, Z 좌표를 수동 조정하여 뫼비우스의 띠와 같은 복잡한 회전 형상을 만듭니다.
• 3D 경로 예시: 서로 다른 평면에 있는 호(arc)들을 연결하여 3D 경로를 만드는 방법을 보여줍니다. Datum Plane을 활용해 경로 시작점에 스케치를 배치하고, 생성된 파이프의 끝면(face)을 다음 세그먼트의 시작점으로 선택하여 복잡한 3D 파이프 구조를 완성하는 과정을 시연하며 마무리합니다.

 

 

🌀 Helix (헬릭스 / 나선형 돌출)

• 어떻게 작동하나요?: 중심축을 기준으로 일정한 피치(Pitch, 높이 간격)와 회전수를 가지는 나선형(스프링 모양)으로 스케치를 돌출시킵니다.
• 예시: 기계용 코일 스프링을 만들거나 볼트의 나사산을 깎기 위한 원형 기반을 만들 때 주로 쓰입니다.

 

 

 

이 영상은 FreeCAD의 Part Design 워크벤치에서 헬릭스(Helix) 및 스파이럴(Spiral) 작업을 수행하는 방법을 상세히 설명합니다. 주요 내용은 다음과 같습니다.

1. 헬릭스 도구는 2D 프로파일을 나선형 경로를 따라 스윕하여 복잡한 3D 형상을 간단하게 생성할 수 있게 해줍니다.
2. 스프링 제작 시, 측면 평면에 원형 프로파일을 스케치하고 원점과의 거리를 조절하여 스프링의 직경을 결정한 뒤 헬릭스 작업을 적용합니다.
3. 헬릭스 작업 시 피치(Pitch), 높이(Height), 각도(Angle) 등의 매개변수를 사용자 정의하여 원하는 형태를 얻을 수 있습니다.
4. 아르키메데스 나사(Archimedes screw)를 만들 때는 먼저 샤프트를 생성하고, 프로파일을 중심축까지 확장한 후 나선형 작업을 추가합니다.
5. 팬 블레이드 제작의 경우, 피치를 높여 단일 블레이드를 만든 다음 '폴라 패턴(Polar Pattern)' 기능을 사용하여 샤프트 주위에 여러 개를 복제합니다.
6. 나사산(Threading) 작업에도 헬릭스를 활용할 수 있지만, 표준 규격을 따르는 나사산은 Part Design의 'Hole' 기능을 사용하는 것이 더 효율적입니다.
7. 평면적인 나선형(Spiral) 형상을 만들 때는 Part 워크벤치의 '기하학적 프리미티브(Geometric Primitives)' 메뉴에 있는 스파이럴 도구를 사용해야 합니다.
8. 생성된 스파이럴은 파이프(Pipe) 작업의 경로로 활용하거나 드래프트 어레이(Draft Array)의 가이드라인으로 사용할 수 있습니다.
9. 'Shape Binder' 기능을 활용하면 Part 워크벤치에서 생성한 스파이럴을 Part Design 작업 흐름으로 가져와 연속적인 설계가 가능합니다.
10. 이 튜토리얼은 헬릭스와 스파이럴의 고유한 사용 사례를 구분하고, 실무에서 응용할 수 있는 다양한 예시를 통해 기초를 다집니다.

 

📦 Additive Primitive (기초 형상 추가)

• 어떻게 작동하나요?: 스케치를 따로 그리지 않고도 클릭 한 번으로 기본적인 3D 기하 구조역(정육면체, 구, 원기둥, 원뿔, 토러스 등)을 즉시 생성해 배치하는 기능입니다. 치수창에서 가로, 세로, 높이, 반지름 등만 조절하면 됩니다.

 

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