[인벤터 강좌 11회] 작업 평면 — 스케치할 면이 없을 때

이번 회차를 마치면 작업 평면 2개와 작업 축 1개를 기준으로, 브래킷 수직 다리의 폭 중앙·바닥에서 40 mm 높이에 Ø20 축 구멍이 관통된 P02_bracket.ipt가 완성됩니다. 총 7단계입니다.

사전 조건 — 7회에서 만든 P02_bracket.ipt(L자 스케치를 폭 W_bracket=60 mm로 돌출한 Extrusion1)를 사용합니다. 파라미터 L_bracket=50, H_bracket=60, T_bracket=10, H_axis=H_bracket - 20=40이 있어야 합니다. 부품 좌표는 L자를 그린 XZ 평면 기준으로 수직 다리 바깥면이 X = 0, 바닥면이 Z = 0이고, 폭 60 mm는 XZ 평면에서 한쪽으로 돌출된 상태입니다. 축 구멍 지름 Ø20은 9회 샤프트 D_shaft와 같은 예제용 가정값입니다.

AutoCAD에서는 → Inventor에서는

구분 AutoCAD에서는 Inventor에서는
작업면 정하기 UCS를 옮기거나 돌려서 그릴 면을 정함 Work Plane(작업 평면)을 면·축에 붙여 만들고 그 위에 스케치
보조선 XLINE·구성선을 그렸다가 나중에 지움 Work Axis(작업 축) — 형상에 붙어 있어 형상이 바뀌면 같이 움직임
가운데 찾기 OSNAP 중간점(MID)으로 그때그때 찍음 두 면 사이 중간 작업 평면을 한 번 만들어 계속 기준으로 씀
보조 요소 숨기기 보조선 레이어 끄기 작업 피처 오른쪽 클릭 → Visibility(가시성) 해제

오늘 체감할 줄은 두 번째 줄입니다. 작업 축은 지우는 보조선이 아니라 형상과 함께 움직이는 기준선입니다.

1. 파라미터 확인과 D_shaft 추가

  1. P02_bracket.ipt를 열고 Manage(관리) › Parameters(파라미터, fx)에서 H_axis가 H_bracket - 20(=40)인지 확인합니다.
  2. 대화상자 아래 Add Numeric(숫자 추가)으로 사용자 파라미터를 하나 만들고 이름 D_shaft, 값 20, 단위 mm, Comment(주석) “샤프트 지름(P03과 동일)”을 입력한 뒤 Done.

[이미지 1: Parameters 대화상자에서 H_axis 수식과 새로 추가한 사용자 파라미터 D_shaft=20]

부품 파일끼리 파라미터를 자동 연동하는 방법은 심화 과정 범위라, 여기서는 같은 이름·같은 값을 손으로 맞춥니다. 버튼 이름과 위치는 버전에 따라 다를 수 있습니다.

2. 축 높이 작업 평면 (Work Plane, Offset)

  1. 리본 3D Model(3D 모형) › Work Features(작업 피처) › Plane(평면) 아래 화살표 → Offset from Plane(평면에서 간격띄우기)을 고르고 브래킷 바닥면(Z = 0)을 클릭합니다.
  2. 위쪽으로 끌면서 값 칸에 H_axis를 입력하고 확인(체크) 버튼을 누릅니다. 검색기의 Work Plane1 이름을 WP_axis로 바꿉니다.

[이미지 2: 바닥면에서 H_axis(40 mm)만큼 위로 띄운 작업 평면 미리보기]

값 칸에 숫자 40 대신 H_axis를 넣었기 때문에, 나중에 H_bracket을 바꾸면 이 평면도 따라 올라가거나 내려갑니다. Plane 드롭다운의 항목 이름은 아이콘에 마우스를 올려 확인하고, 메뉴 위치는 버전에 따라 다를 수 있습니다.

3. 폭 중앙 작업 평면 (Work Plane, Midplane)

  1. Plane 드롭다운 → Midplane between Two Parallel Planes(두 평행 평면 사이의 중간평면)을 고릅니다.
  2. 브래킷 양 옆면(폭 60 mm의 양쪽 끝면)을 차례로 클릭하면 한가운데에 평면이 생깁니다. 이름을 WP_mid로 바꿉니다.

[이미지 3: 브래킷 양 옆면 사이 한가운데에 생긴 중간 작업 평면 WP_mid]

드롭다운 대신 기본 Plane 버튼으로 평행한 두 면을 연달아 클릭해도 중간 평면이 만들어집니다. WP_mid는 12회에서 Mirror(대칭) 기준면으로 다시 씁니다.

4. 축 중심선 만들기 (Work Axis)

  1. Work Features › Axis(축) 아래 화살표 → Intersection of Two Planes(두 평면의 교차선)을 고릅니다.
  2. 검색기 또는 화면에서 WP_axis와 WP_mid를 차례로 클릭합니다. 두 평면이 만나는 선에 작업 축이 생기면 이름을 WA_shaft로 바꿉니다.

[이미지 4: WP_axis와 WP_mid가 만나는 선에 생긴 작업 축 WA_shaft가 수직 다리를 관통하는 모습]

이름 종류 / 방법 참조 값
WP_axis Work Plane / Offset from Plane 바닥면 H_axis = 40 mm
WP_mid Work Plane / Midplane 양 옆면 값 없음(항상 폭 중앙, 현재 30 mm)
WA_shaft Work Axis / Intersection of Two Planes WP_axis + WP_mid 값 없음
Shaft_Hole Hole / Simple, Through All WA_shaft 투영 점 D_shaft = Ø20 mm

왜 이 값인가 — 폭 중앙은 숫자 30이 아니라 중간 평면으로 잡아야 W_bracket이 바뀌어도 구멍이 중앙에 남고, 높이는 H_axis 하나로 묶어야 브래킷 두 개와 샤프트의 축 높이를 한 값으로 관리할 수 있습니다.

5. 수직 다리 바깥면에 구멍 중심 잡기

  1. Start 2D Sketch(2D 스케치 시작)(S) → 수직 다리 바깥면(X = 0 면)을 클릭합니다. Project Geometry(형상 투영)로 WA_shaft를 클릭하면 면에 수직인 축이 점으로 투영됩니다.
  2. Point(점)를 그 투영 점 위에 찍어 Coincident(일치)로 붙이고 Finish Sketch.

[이미지 5: 수직 다리 바깥면 스케치에 WA_shaft가 점으로 투영되고 그 위에 Point가 일치 구속된 화면]

축이 점으로 투영되지 않으면 WP_axis와 WP_mid를 각각 Project Geometry로 투영해 두 선이 만나는 교점에 Point를 찍어도 같은 결과입니다.

6. 축 구멍 뚫기 (Hole, Simple · Through All)

  1. Hole(구멍)(H)을 실행해 방금 찍은 점이 선택됐는지 확인하고, 구멍 종류는 Simple Hole(단순 구멍), 지름 칸에 D_shaft를 입력합니다.
  2. Termination(종료)을 Through All(전체 관통)로 두고 OK → Ctrl+S. Hole1 이름을 Shaft_Hole로 바꿉니다.

[이미지 6: 수직 다리에 Ø20 축 구멍이 관통되고 작업 축 WA_shaft가 구멍 중심을 지나는 화면]

구멍 지름과 샤프트 지름이 똑같이 20 mm라 실제 제품이라면 끼워맞춤 공차를 따로 정해야 하지만, 이 강좌 예제에서는 다루지 않습니다. 이 부분의 강도 검토는 별도 확인이 필요합니다.

7. Angle 평면 맛보기와 변경 전파 확인

  1. Plane 드롭다운 → Angle to Plane around Edge(모서리를 중심으로 평면에 대한 각도)를 고르고 WP_axis → WA_shaft를 클릭, 각도 30°를 넣어 축을 중심으로 기울어진 평면을 확인한 뒤 이 평면은 Delete로 지웁니다.
  2. fx에서 H_bracket을 70으로 바꿔 H_axis(50)와 WP_axis·WA_shaft·Shaft_Hole이 함께 올라가는지 보고 60으로 되돌려 저장합니다. 작업 평면·축은 오른쪽 클릭 → Visibility(가시성) 해제로 숨겨 둡니다.

[이미지 7: H_bracket을 70으로 바꿨을 때 작업 평면·작업 축·축 구멍이 함께 올라간 화면]

명명 규칙 — 치수 파라미터는 지금까지처럼 접두어(L 길이, W 폭, T 두께, D 지름, A 각도, 6회에서 쓴 H 높이) + 밑줄 + 부품 이름입니다. 축 구멍 지름은 새 이름을 만들지 않고 샤프트와 같은 D_shaft를 써서 “이 구멍은 샤프트용”이라는 관계가 이름에 드러나게 합니다. 작업 피처는 치수가 아니므로 검색기 이름에 WP_(작업 평면), WA_(작업 축) 접두어 + 역할(axis, mid, shaft)을 붙여 구분합니다. 7단계에서 각도 평면을 남겨 쓸 때는 각도에 A_ 접두어(예: A_tilt)를 붙입니다.

대안과 채택하지 않은 이유

수직 다리 바깥면에 바로 스케치해 점을 찍고 바닥에서 40, 옆면에서 30 치수를 주는 방법이 가장 빠릅니다. 하지만 그 경우 구멍 위치가 스케치 안에만 갇혀 12회 Mirror 기준면과 14회 조립 구속에서 다시 쓸 기준이 남지 않고, 폭이 바뀌면 30을 따로 고쳐야 하므로 작업 평면·작업 축을 먼저 세우는 방식을 채택했습니다.

점검 체크

  • 검색기가 Extrusion1 → WP_axis → WP_mid → WA_shaft → Shaft_Hole 순서이고, 7단계 각도 평면이 지워져 있는가.
  • Inspect(검사) › Measure(측정)로 구멍 지름 20 mm, 바닥면에서 구멍 중심까지 40 mm, 옆면에서 30 mm가 나오는가.
  • fx에서 H_bracket=60, H_axis=40, D_shaft=20으로 되돌려져 있는가.
  • 미구속 여부 — 구멍 중심 스케치를 Edit Sketch로 열었을 때 Point가 투영 점에 일치 구속되어 완전 구속(Fully Constrained)인가.
  • 구속조건 충돌 — 작업 평면·축이 참조한 면이 사라지면 검색기에 오류 표시가 뜹니다. 오류가 있으면 해당 작업 피처를 오른쪽 클릭해 참조를 다시 지정합니다(메뉴 위치는 버전에 따라 다를 수 있습니다).
  • 간섭 — 부품 단위라 해당 없음. 구멍 Ø20과 샤프트 Ø20의 맞닿음은 15회 Analyze Interference(간섭 분석)에서 확인합니다.

다음 회차는 Pattern·Mirror입니다. 브래킷 수평 다리의 Ø9 볼트 구멍을 한 번만 뚫어 패턴으로 늘리고, 오늘 만든 WP_mid를 기준으로 상단 모서리 따내기를 대칭 복사해 P02_bracket을 완성합니다.

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