최근 4차 산업혁명 기술의 발달이 디자인, 제조, 생산 등 산업전반에 걸쳐 응용됨은 물론 우리 실생활 속에서도 빅데이터 기반 AI, 사물인터넷, 3D 프린터, VR/AR 등 첨단 기술들이 접목한 제품들이 점차 많이 활용되고 있다. 이러한 4차 산업혁명 기술을 구현하고 발전시키기 위해서는 CAD/CAM과 연관된 3D 형상 모델링 기술은 매우 필수적인 기반 기술이라 할 수 있는데 특히 제조 기술 분야에서는 3차원 설계 및 가시화, 시뮬레이션, 가상 조립, 스마트 공장 구현, 검사 자동화, 3D 프린팅 제조 등을 위한 3차원 형상 모델 생성 및 활용 기술이 더욱 중요하게 되었고 더 나아가 컴퓨터 그래픽스, VR/AR 시스템 등을 접목한 영화 산업, 디자인 산업, 건축 및 문화관광 산업, 의료 산업 등에서도 3D 형상 모델 생성 기술이 활용되어 향후 전개될 미래 산업에 있어서도 그 중요성이 나날이 증대되고 있다. 이러한 시대적 기술 발전 동향에 발맞추어 본 교재에서는 독일 SIEMENS社에서 개발/판매되고 있는 PLM(Product Lifecycle Management)을 지원하는 소프트웨어 패키지인 NX를 활용하여 3차원 형상 모델링을 수행할 수 있는 기술에 대해 다루고자 하였다.

기존 교재의 경우 대다수 CAD/CAM에 대한 기초 이론에 대한 설명이 부족하고 주로 프로그램을 다루는 데에만 초점을 맞추고 있어 이를 보완하고자 이론 부분에 대한 설명도 추가하였으며, 단순이 따라하는 예제로만 설명하는 것을 지양하고 보다 근본적으로 각 명령어에 대한 기능을 이해할 수 있도록 명령어 중심의 기능 설명을 보다 상세히 포함하였다. 이는 실습을 수행한 후에도 단순히 유사 형상에 대해서만 모델링 할 수 있지 않고, 보다 다양한 형상 및 다른 경우에도 응용할 수 있도록 기초적 개념 및 명령어 전반에 대해 살펴 볼 수 있도록 구성하였다. 또한 NX를 처음 시작하는 초보자부터 중견 설계자가 참고할 수 있도록 기본 NX 다루기 기초부터 스케치 작성, 솔리드 형상 생성, 자유형상 곡면 모델 생성, 어셈블리 작업, 도면화 작업, 동기식 모델링 수정 등 설계에 필요한 전반적인 절차 및 기능에 대해 상세히 설명하였고, 설계 전주기적 단계를 모두 포함하여 실습함으로써 산업 현장에서 필요한 3D 모델링 관련 기술을 포괄적으로 이해하고, 향후 NX가 아닌 다른 설계 프로그램을 사용하더라도 빠른 시간 내에 학습하고 금방 적응할 수 있도록 설계에 대한 전반적인 과정을 이해하고 실습하도록 하는 것에 초점을 맞추었다.

CAD/CAM 프로그램과 같은 소프트웨어의 경우 하드웨어 기술과 다르게 매년 새로운 버전이 등장하는 등 개발 변화 속도가 매우 빠르다 할 수 있다. 따라서 기술변화에 발 빠르게 적응하고 항상 새로운 기술을 습득할 자세를 갖고 최신 프로그램들을 익혀나가는 노력이 필요하다. 본 교재는 최신 버전이라 할 수 있는 NX 11버전을 중심으로 기술하였으며 보다 더 최신 버전인 NX12버전의 경우에도 사용이 가능하도록 구성하였고, 향후에도 기술 발전에 맞추어 독자 분들의 feedback 등을 통해 단계적으로 교재를 수정, 업그레이드 할 계획을 갖고 있다.

아무쪼록 본 교재가 최신 3차원 설계 분야를 공부하고자 하는 모든 독자 분들에 유용한 기초 자료로 활용될 수 있게 되기를 기원하며, 향후 우리나라 4차 산업혁명 기술을 보다 발전시키고 이끌어 갈 수 있는 전문 엔지니어로 자리매김하는데 조금이나마 기여할 수 있는 교재가 되길 희망한다.

마지막으로 본 교재 발간을 위해 힘써주신 모든 분들과 여러모로 도움을 주신 복두출판사 편집장님 및 담당자 분들께 감사의 말씀을 전한다.

저자 일동

제1장 CAD/CAM 개요
01 CAD/CAM 시스템의 발달
02 CAD/CAM 시스템의 구성
03 CAD/CAM 시스템의 활용
04 CAD/CAM 관련 주요 용어
05 형상 모델의 표현
06 솔리드 모델의 표현
07 곡선/곡면의 표현


제2장 NX 시작하기
01 NX11.0 시작하기
02 User Interface 및 Gateway
03 Open
04 New
05 Save
06 Close
07 Exit
08 기타 File Menu
09 Title Bar
10 Menu Bar
11 Resource Bar
12 Toolbars
13 View & Camera
14 Mouse 기능 사용방법
15 Layer
16 Show and Hide
17 Selection
18 Object Display
19 Dialog Box Snapping 명령 실행창의 사용법


제3장 좌표계(Coordinate Systems)
01 절대 좌표계 ACS(Absolute Coordinate System)
02 작업 좌표계 WCS(Work Coordinate System)
03 WCS의 조작


제4장 데이텀(Datums)
01 데이텀 평면(Datum Plane)
02 데이텀 축(Datum Axis)
03 데이텀 좌표계(Datum CSYS)


제5장 스케치(Sketch)
01 스케치(Sketch)로 들어가기
02 Sketch의 Part Navigator
03 Sketch의 Snap Point
04 Profile
05 Line
06 Arc
07 Circle
08 Derived Lines
09 Quick Trim
10 Quick Extend
11 Make Corner
12 Fillet
13 Chamfer
14 Rectangle
15 Polygon
16 Studio Spline
17 Fit Spline
18 Point
19 Ellipse
20 Dimensions
21 Constraints(Insert)
22 Constraints(Tools)
23 Make Symmetric
24 Auto Dimensions
25 Mirror
26 Offset Curve
27 Pattern Curve
28 Intersection Point
29 Existing Curves
30 Intersection Curve
31 Project
32 Edit Defining Section


제6장 돌출/회전 형상(Extrude/Revolve)
01 Extrude
02 Revolve


제7장 폼피쳐(Form Feature)
01 Hole
02 Boss
03 Pocket
04 Emboss
05 Offset Emboss
06 Slot


제8장 표현(Expressions)
01 Expressions(수식)
02 Measure Distance
03 Section
04 Part Navigator


제9장 불리안 연산(Boolean Operations)
01 Unite
02 Subtract
03 Intersect
04 Emboss body
05 Sew
06 Unsew
07 Patch


제10장 트림/옵셋/상세형상(Trim/Offset/Detail Feature)
Trim
01 Divide Face
02 Join face
03 Trim Body
04 Split Body
05 Offset Face
06 Scale Body
07 Shell
08 Wrap Geometry

Derail Feature
09 Edge Blend
10 Chamfer
11 Draft
12 Pattern Feature
13 Mirror Geometry
14 Pattern Geometry


제11장 자유형상곡면(Freeform Surfaces)
01 Studio Spline
02 Curve Analysis
03 Continuity
04 Grid Line(U 및 V 격자)
05 Ruled
06 Through Curves
07 Through Curve Mesh
08 Swept Feature
09 Swept Volume
10 Variational Sweep
11 Bounded Plane
12 N-Sided Surface
13 Trim Sheet
14 Trim and Extend
15 Extend Sheet
16 Fill Surface


제12장 동기식 모델링(Synchronous Modeling)
01 Synchronous Modeling
02 Synchronous Modeling 시작하기
03 Move Face
04 Pull Face
05 Offset Region / Replace Face
06 Replace Face
07 Resize Blend와 Resize Face
08 Delete Face
09 Reuse - Copy / Cut Face
10 Reuse - Past Face
11 Reuse - Mirror Face
12 Relate
13 Dimension
14 History Free Mode


제13장 조립(Assembly)
01 Assembly 방식
02 Assembly 기능 이해
03 Assembly 실습(따라하기)
04 Reference Sets
05 Wave geometry linker를 이용한 Top down Assembly
06 Assembly Arrangements Component Arrays
07 Check Clearances


제14장 도면화(Drafting)
01 Open Part 생성
02 Drawing Node 구성
03 Settings 편집 및 구성
04 Project View
05 Section View
06 Detail View
07 Half Section View
08 Revolved Section View
09 View Break
10 Break－Out Section
11 치수 생성 및 수정


부록(Annex)
연습문제