[PLM 트렌드] NX 7의 새로운 기능 ② [PLM 트렌드] NX 7의 새로운 기능 ②
김재호 2010-07-30 00:00:00

NX 7의 새로운 기능

 

 

NX7디지털시뮬레이션

동기식 기술 사용하여 설계 대안을 빠르게 해석하도록 시트 바디 지오메트리를 편집한다.


최신 버전의 NX 7은 모델링 효율성 향상 및 다양한 통합 솔루션을 통해 NX 디지털 라이프사이클 시뮬레이션 포트폴리오를 크게 개선했다. 또한 내구성 해석 및 모델실험 결과와의 연계가 포함되어 있으며, 주요 개선사항으로는 다중 몸체 동역학, 얇은 벽 구조의 모델링, 빔 모델링, 메싱, 얇은 판구조 복합재 및 다중 물리학 솔버의 지원 등이 있다.

 

 

통합된 설계 및 CAE

- CAE에 대한 동기식 기술. NX의 통합된 설계 및 CAE 환경은 독립형 CAE 프리프로세서의 제한된 지오메트리 기능을 보다 효율적으로 대체할 수 있다. 해석자는

NX는 메시 전 색 구분 파티션으로 메시된 솔리드 바디 파티션을 스위핑할 수 있는 지 여부를 표시한다.

향상된 중간면 및 자동 스티칭으로 얇은 벽 부품 워크플로를 개선한다.

얇은 판 복합재 정의기능은 사용이 간편하다.

사용자정의 워크플로 및 대화상자를 통해 반복적인 해석 작업을 자동화한다.
설계대안의 손쉬운 생성, 정리, 이상화를 위해 기본 지오메트리 및 가져온 지오메트리 모두에서 동기식 모델링을 사용할 수 있다. CAE 전문가는 NX를 사용해 지오메트리를 완전하게 가져오지 않아 발생하는 갭 및 찢어진 부분들과 같은 부정확성을 해결하는데 필요한 시간을 획기적으로 줄이고 해석과 무관한 형상을 제거하여 모델을 단순화할 수 있다. 최신버전에서는 시트 바디 지오메트리의 작업이 개선되었다.

- 벽이 얇은 새 부품 워크플로. NX 7의 새 워크플로로 인해 솔리드 지오메트리를 벽이 얇은 부품 해석에 필요한 표면 지오메트리로 교체하는 시간이 최대 50% 줄었다.
NX는 초기 모델링 속도를 높이고 기준 지오메트리가 변경될 때마다 해석모델을 자동으로 업데이트하는 향상된 중간 면 추출기능과 자동 모서리 터짐 스티칭 기능을 활용한다.

- 개선된 육면체 메시워크플로. 해석자들은 솔리드 지오메트리를 분할하여 기존의 소프트웨어에서 스위핑 가능한 메시를 만들려고 할 때 종종 시행착오를 겪는다.
NX를 사용하면 해석자가 메시를 작성하기 전 몸체가 스위핑된 메시가 될 수 있는 지 여부를 시각적으로 확인할 수 있으므로 이 시행착오 과정을 부품 지오메트리에 따라 최대 80% 줄일 수 있다.

- 얇은 판 구조 복합재. 해석자는 NX에서 확장 및 사용이 용이한 판과 라미네이트 정의기능을 사용하여 얇은 판 구종의 복합재료로 만든 구조를 평가할 수 있다.NX7을 통해 사용자는 FiberSim에서 판 데이터를 가져올 수 있으며 가져온 FE 메시 모델에서 판을 사용할 수도 있다.

NX 지오메트리 엔진을 사용하여 빔 요소를 직관적으로 시각화한다.

- 빔 모델링. 기존의 일반적인 CAE 도구에서 엔지니어는 일상적인 방식으로 복잡한 지오메트리 단면을 해석에 사용된 동급의 선 요소로 인식하지만 기존의 일반적인 프리프로세서에서 볼 수 있는 단선 요소 표현은 엔지니어가 직관적으로 이해하기 어렵다. NX7은 빔 단면을 효율적으로 생성하여 생산성을 향상시키고 엔지니어에게 모델을 신속하게 보여주고 검증하는 직관적인 방법을 제공한다.

- 자동 볼트 연결 모델링. 기존 방식에서는 엔지니어가 볼트 접속 모델링을 위한 리지드 요소스파이더를 수동으로 생성하는데 많은 시간이 소모되었다. NX7에서는 설계 지오메트리를 자동으로 찾고 사용하여 이 프로세스를 자동화하고 한 번의 마우스 클릭만으로 많은 연결을 생성할 수 있다.

- 자동화를 통한 효율성. NX Open API(ApplicationProgrammingInterface)가 NX 7.0을 통해 유한 요소 모델링 ,솔루션 프로세스 및 포스트 프로세싱 명령을 포함하도록 향상되었다. 기업에서 NX Open을 사용하면 반복작업을 자동화하고 CAE 프로세스 지식을 수집할 수 있다. 그런 다음 엔지니어링팀은 자동화된 시뮬레이션 프로세스를 다른 엔지니어링 및 설계부서에 배포하여 해당부서에서 시뮬레이션을 더욱 쉽게 실행하고 CAE 최상의 작업방법을 따르도록 할 수 있다. 그 결과 병목현상이 줄어들고 설계-해석주기가 보다 효율적으로 변모되며 적시에 시뮬레이션을 정확하게 수행할 수 있게 된다.

 

통합형 다중 물리학 솔루션

유연체 동역학 사용하여 실제 작동조건에서의 부품성능을 파악한다.

내구성 해석은 반복적 부하로 인한 초기 실패여부를 확인한다.

복잡한 시스템 모델링을 위한 유동해석이 개선되었다.

해석결과를 실제 테스트 데이터와 연결하여 시뮬레이션의 신뢰성을 높인다.

- 유연체 동역학. 많은 제품들이 고정 메커니즘의 기구학 시뮬레이션을 제공하는 반면 NX Motion은 유일하게 통합된 동적 시뮬레이션 환경을 제공한다. 기구학 시뮬레이션과는 달리 동적 동작 시뮬레이션은 부싱, 스프링 및 댐퍼뿐 아니라 이제 유연체까지 도입함으로써 메커니즘에 대한 표준제공을 고려한다. 부품 유연성은 메커니즘의 지오메트리를 변경하고 심각한 설계문제를 일으킬 수 있기 때문에 중요하다.
엔지니어는 탄성변형 및 강체운동을 결합한 고정밀 모델로 설계를 검증함으로써 예리한 충격, 갑작스러운 동작의 변화 또는 메커니즘 성능과 내구성에 대한 컴포넌트 탄성효과 등을 평가할 수 있다.

- 내구성. 엔지니어는 설계수명이나 내구성을 예측하기 위해 구조적 피로해석을 사용한다. 해석자는 현재의 하중이 부품의 조기고장을 유발하여 강한 진동 또는 반복적 부하를 일으킬 가능성이 있는 지 여부를 확인할 수 있다. NX7에는 내구성을 평가하기 위해 내구성 마법사 및 고급 내구성 솔루션이라는 두 가지 제품이 새로 도입되었다. NX 내구성 마법사는 설계자 및 경험이 부족한 사용자가 쉽게 강도안전도 및 피로수명을 계산할 수 있도록 직관적인 안내형 프로세스를 제공한다. 고급 내구성 솔루션은 고정하중 및 변동 하중을 지원하고 양축의 압력 및 노치효과(notcheffect) 처리기능을 제공함으로써 전문 사용자가 보다 복잡한 해석작업을 수행할 수 있도록 도와준다.

- 유동(CFD) 및 열 해석. NX는 복잡한 시스템을 모델링하는 새로운 기능을 통해 유동 및 열 해석 생산성을 향상시킨다. 복잡한 시스템의 예로는 서로 다른 종류의 기체-기체혼합물과 회전 및 비 회전유체가 혼합된 시스템이 포함된다. 시간이 오래 걸리는 비정상 상태해석을 할 때 새로운 분할단계 통합방법 을사용하면 더욱 신속한 결과를 얻을 수 있다. 유동개체별 추적장치의 시각화와 상대적/절대적 압력 및 전단 결과물에 대한 3D 흐름결과를 통해 사용자는 유체 시스템 동작을 쉽게 이해할 수 있다. NX7에서는 접합모델용 열솔버에 대한 정확성 및 성능뿐 아니라, 온도 고정기능을 통해 비정상 상태변화와 관련된 시뮬레이션 수렴도 향상되었다.

- 솔버 지원. NX7은 여러 솔버 솔루션을 지원한다. 비선형자재를 다루는 엔지니어는 Nastran, Abaqus 및 Ansys의 고탄성 재질모델에 대한 새로운 지원기능을 통해 제품성능의 영향을 더욱 잘 이해할 수 있다. 사용자는 직접적인 모달식 복소 고유치 해석(complexeigenvalueanalysis)을 위해 NX Nastran 솔루션 SQL107 및 110의 새로운 지원을 사용하여 자동제어장치와 회전시스템의 안정성을 평가할 수 있다. NX는 또한 NX Nastran SOL200 최적화 해석 및 새로운 NX Nastran 유연체 솔루션을 지원한다.

 

 

통합된 해석/테스트 연관성

 테스트를 다시 하기 전에 엔지니어는 해석모델이 측정된 데이터와 잘 일치할 수 있음을 설명해야한다. 해석모델, 결과와 테스트 간의 높은 수준의 일치 또는 연계성 확보로 해석모델 및 솔루션을 성능예측에 사용할 수 있다는 확신을 가질 수 있다. 두 가지 신제품을 사용하면 신속한 모델연계 및 업데이트를 수행할 수 있다.

- NXFE(유한요소) modelcorrelation. 이 신제품을 사용하면 양적 및 질적으로 시뮬레이션 및 모달 테스트 결과를 비교할 수 있을 뿐만 아니라 두 가지 서로 다른 시뮬레이션을 비교할 수도 있다. 테스트 및 해석 모드형상을 함께 확인함으로써 갖게 되는 통찰력은 연관성 측정기준을 계산 및 표시하는 일련의 옵션에 의해 보완된다.

- FE model updating. NX7에는 해석모델을 신속하게 업데이트하여 테스트 결과와의 연계성을 높이기 위해 이 제품이 새로 도입되었다. 해석자는 강도 또는 질량특성과 같은 모델 파라미터를 교정하고 세부조정하도록 직관적인 워크플로를 사용하는 최적화 프로세스를 통해 FE 모델을 신속하게 업데이트함으로써 해석결과와 테스트결과와의 연계성을 높일 수 있다.

 

 

NX의 툴링 및 설비 설계

 
- 개선된 금형설계. NX7을 사용하면 금형설계 및 검증에 필요한 시간을 크게 단축시킬 수 있다. 성형부품 검증

성형 부품 검증을 위해 시각적 보고 도구를 사용하여 심각한 데이터 품질문제, 언더컷 및 얕은   도면문제를 구별하고 수정한다.

새로운 동작 시뮬레이션 기능을 통해 실제 가공작업(몰딩 및 다이에 적용) 전 복잡한 동적간섭 및 충돌조건을 검증 및 수정한다.

손쉬운 굽힘 생성, 시각화 및 재사용을 통해 비용과 속도에서 최적화된 스트립 레이아웃을 설계한다.

표준 섹션 라이브러리를 사용하여 신속하게 부록을 참고하고 비드 설계도면을 그린다.
을 위한 새 HD3D 시각화 도구를 통해 부품설계자 및 공구 설계자는 데이터 품질저하, 언더컷 및 구배각 등 제조시 일어날 수 있는 부품설계 문제를 검사하고 수정할 수 있다.
새로운 냉각회로 설계는 냉각라인의 빠른 생성 및 조정을 위한 온스크린 드래그 핸들 상호작용을 제공한다. 냉각라인은 부품 주위에 지정된 3D 영역 내에 맞도록 자동으로 배치될 수 있다. 새로운 동작 시뮬레이션은 제작 전에 발생할 수 있는 간섭 및 충돌문제를 검증하고 수정하기 위하여 프레스 기계에서 작동 중인 초정밀 도구의 동적해석을 수행하도록 지원한다.

- 개선된 프로그레시브 다이 설계. NX는 프로그레시브 다이 설계의 속도와 유연성을 극대화하며 도구비용을 절약할 수 있는 새로운 기능을 제공한다. 굽힘 펴기 및 평탄화를 위한 새 워크플로를 통해 굽힘의 생성, 시각화, 조작 및 순서 재배열 등의 작업을 할 수 있다. 전체/부분 굽힘 기능(굽힘 여유 포함)을제공하고 ‘원소재-부품’ 또는 ‘부품-원소재’ 변환 중 발생하는 굽힘 진행과정을 자유롭게 시각화함으로써 비용과 속도에 대한 스트립 레이아웃을 신속하고 유연하게 최적화할 수 있다.

이 구조 설계 및 세부조정도 개선되어 피어싱 펀치, 성형 펀치 및 다이설계를 자동화할  수 있다. 몇 번의 마우스 클릭만으로 보조 마운팅 및 강화기능을 포함한 복잡한 성형 펀치를 바로 생성할 수 있다.새로운 동작 시뮬레이션을 통해 도구제작 전의 동적간섭 및 충돌문제를 찾고 수정할 수 있다. 실제로 프레스 기계에서 작동되는 것처럼 스트립 리프팅 및 이동 등을 포함하여 세부적인 다이를 간단하게 시뮬레이션할 수 있다.

- 개선된 스탬핑 다이 설계. NX는 다이 개발 생산성을 향상시키는 새로운 기능을 제공한다. 새로운 다이 작업 라인업 어셈블리 구조를 통해 여러 설계자들이 많은 상세 다이작업을 동시에 설계할 수 있다.또한 설계 생산성을 위해 다이 면 설계 모듈이 향상되었다. 재사용 라이브러리에서 정의된 비드 섹션 그리기 및 사용자정의 부록에 액세스할 수 있다.복잡한 바인더 형상(평면, 원통 및 원뿔)과 패치 오프닝(조글 및 노치)의 생성 또한 자동화되었다. 새롭게 개선된 스프링 백보상 기능은 기본 설계된 다이면을 계산된 스프링 백형상(유한요소 메시 또는 점군)으로 변형시킬 수 있으며, 또한 다이 면 반경을 자동으로 줄이는 기능이 새롭게 개선되었다.

- 개선된 전극 설계. 여러 위치에서 동일한 전극을 사용함으로써 자재비용을 절약할 수 있다. 새로운 도구를 사용하면 가공물의 서로 다른 점화위치에 맞도록 여러 세트의 점화면이 있는 다용도 전극을 설계할 수 있다. 자동검사를 통해 이러한 복잡한 전극들이 다양한 위치에서 예기치 않게 점화되지는 않는지 확인할 수 있다.

 

 

NX에서의기계가공

여러 점화 위치에서 사용될 수 있는 전극을 설계 및 검증한다.

황삭, 잔삭 밀링 및 마무리에 대한 전문 5축 작업을 사용하여 블리스크 및 임펠러에 대한 스마트 공구경로를 간단하게 생성한다.

공구 경로 계산을 위해 컴퓨터의 멀티코어를 사용하여 공구 경로처리를 가속화한다

가상 조그 모드’ 상호작용을 통해 공구경로를 빠르게 생성 및 조정한다.

- 블리스크 및 임펠러 가공을 위한 새로운 응용 프로그램. NX Turbomachinery Milling은 복잡한 5축 다중 블레이드 회전부품에 대한 NC 프로그래밍 프로세스를 가속화하는 새로운 응용 프로그램이다. 블리스크 및 임펠러 가공을 위한 이 응용 프로그램에서는 이러한 유형의 부품을 위해 간단하게 스마트 공구경로를 생성할 수 있는 일련의 자동 프로세스기반 기능을 제공한다. 이 응용 프로그램에서는 블레이드, 스플리터 및 허브의 5축 황삭, 잔삭 밀링 및 마무리를 위해 특화된 작업의 프로그래밍 과정을 진행한다. 절삭패턴, 절삭수준 오프셋, 모서리 처리, 공구각, 스무딩 옵션 및 최적화된 비절삭 이동과 같은 상세정보에 대해 정확하게 제어할 수 있다. NXCAM에 내장된 이 응용프로그램에는 시뮬레이션, 공구경로, 최적화 및 광범위한 지원기능이 포함되어 있다.

- 새로운 대화식 프로그래밍 제어. ‘가상 조그 모드’ 상호작용을 통해 도구경로를 빠르게 생성/조정하려면 수동기반의 공구축 및 공구경로 제어기능을 사용한다. 이 기능은 간단한 패스정리가 필요한 경우 및 복잡한 5축 공구경로를 편집 중 정확한 공구각 편집이 필요한 경우 특히 유용하다.

- 자동화된 피드속도 최적화. 공구경로에 따라 균일한 재료 절삭률을 유지하기 위해 NXCAM은 자동으로 공구장착을 해석하고 피드속도를 조정함으로써 가공생산성을 향상하므로 결과적으로 공구수명이 늘어난다.

- 개선된 기계 공구 시뮬레이션. 포스트 프로세서 또는 기계 공구 드라이버 없이 기계 공구 동작의 시뮬레이션을 통해 NC 프로그래밍 워크플로의 초기단계에서 제조작업을 분석하고 확인하려면 새로운 공구경로 기반의 시뮬레이션을 사용한다.
보다 빠른 공구경로 처리. 복잡한 공구경로 생성이 끝나지 않아도 다른 작업을 진행할 수 있다. 공구 경로처리를 가속화하려면 컴퓨터의 멀티코어를 사용한. NX CAM을 사용하면 작업을 계속하면서 백그라운드에서 다른 작업을 생성할 수 있다. 그 결과 하드웨어에 따라 공구경로 계산시간이 약 50% 줄어든다.

- 확장된 FBM(특징형상기반가공) 기능. 선삭, 와이어 EDM 및 3축-5축가공 시 FBM(특징형상기반가공) 기능을 활용함으로써 보다 높은 수준의 NC 프로그래밍 자동화를 실현할 수 있다.

- 기계 효율성을 높이기 위한 포스트 프로세싱, CAM. 포스트 프로세서가 고속절삭, 5축 가공 및 주기지원과 같은 영역에서 SINUMERIK 컨트롤러에 대해 최적화된 결과를 제공할 수 있도록 NX7은 자동 및 사용자 선택옵션을 모두 제공한다. NX7은 또한 Siemens SINUMERIK 840D 컨트롤러에서의 곡면계산과 일치하도록 수학적 스플라인에서 정의된 절삭경로를 산출하기 위한 옵션을 제공하여 고품질로 가공된 곡면을 생성하고 더욱 빠르게 처리할 수 있다. 이 방법은 수많은 ‘진출’점 을 생성한 다음 컨트롤러를 사용하여 절삭경로를 다시 매끄럽게 해야 하는 기존방식을 대체한 것이다.

- 풍부한 부품 제조 데이터관리. Teamcenter를 통해 포스트 프로세서를 관리 및 배포한다.
포스트 프로세서에서 계산된 가공시간과 가공/절삭도구 사용시간을 저장한다. 다양한 버전의 CAM 템플릿을 관리한다.

 

 

NX에서의 CMM 검사 프로그래밍

CMM 검사 프로그래밍을 위한 새로운 응용 프로그램. NX CMM 검사 프로그래밍은 3D 솔리드 모델 환경에서 작업함으로써 CMM 프로그래밍을 보다 빠르고 정확하게 처리할 수 있는 새로운 오프라 인프로그래밍 응용 프로그램이다. CAD 모델에 있는 GD&T 및 3D 주석을 포함한 PMI(제품및제조정보)를 이용해 검사 프로그래밍을 자동으로 생성함으로써 프로그래밍 시간을 최고 80%까지 줄일 수 있다. 3D CMM 시뮬레이션을 사용하여 검사 프로그램에 충돌이 발생하지는 않는 지 확인해야한다. DMIS 표준 및 기계별 형식을 비롯한 포스트 프로세스된 산출물을 생성한다. 컨텍스트 기반의 검사 프로그래밍 환경 및 온라인 워크플로 자습서를 사용함으로써 빠르게 양산할 수 있다.

기계 및 부품이 포함된 3D 솔리드 모델환경에서 작업함으로써 오프라인 CMM 프로그래밍의 효율성을 극대화한다.

검사기능 및 경로생성을 자동화하기 위해 CAD 모델에 있는 PMI를 사용하여 CMM 검사 프로그래밍 시간을 크게 줄인다.

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