본 연구에서는 CAD 시스템의 테이터구조로 부터 특성을 추출하여 CAPP 시스템 의 입력으로 사용되는 형상특징을 자동적으로 인식하고 형상특징의 관련정보를 생성하 는 형상특징인식시스템을 개발하는데 있다. X.Y.Z 축에 수직인 평면들로 구성되는 비회전형상부품을 대상으로 하여, 주로 밀링작업과 연관이 있는 관통슬롯, 막힌슬롯, 관통스텝, 막힌스텝, 포켓의 5가지 형상특징을 자동적으로 인식하는데 특히 X.Y.Z축에 수직인 평면들로 구성되고 내부에 볼록 부위가 업는 형상 특징을 대상으로 한다. CAD시스템은 AutoCAD를 사용하여 퍼스널 컴퓨터에서 시스템을 개발한다.
본 연구는 CAD데이터로 부터 부품의 형상을 인식하여 CAD시스템과 인터페이스된 자동공정설계시스템을 지식공학적 접근방법을 도입하여 개발하고자 함이 연구의 목적이다. 연구의 대상은 NC선반가공용 회전형상부품을 대상으로 하며, CAD시스템은 AutoCAD를, 소프트웨어개발에 사용된 프로그래밍언어는 Turbo-C(Version 2.0)를, 전문가시스템셀(Expert System Shell)은 CLIPS를 이용하여 개인용컴퓨터(PC)를 사용하여 개발한다. 본 연구의 내용은 NC선반가공용 회전형상부품을 대상으로 CAD/CAPP 데이터베이스 생성과 부품형상인식, 공정 및 작업의 선정, 가공순서의 결정에 대한 알고리즘을 개발하고, 공학적 규칙 및 전문가의 경험적 지식을 획득하여 지식베이스를 구축하며, 이 지식베이스를 사용한 공정설계 전문가시스템의 개발에 관한 연구의 중간결과이다.
CAD와 CAM 시스템 사이에서 교량역활을 지원하며, 컴퓨터 통합생산(CIM)시스템을 구축하는데 중요한 기능을 수행하는 것 중의하나인 자동공정설계(Computer Aided Process Planning :CAPP) 시스템의 첫 단계는 부품도면에 존재하는 형상 을 인식하는 것이다. 현재까지 개발된 CAPP 시스템 중 CAD 데이타베이스에서 자동적으로 형상인식을 수행하는 시스템 으로는 축대칭인 회전형상 부품을 대상으로하는 시스템이 많이 개발되어 있으나, 비회전형상 부품을 대상으로하는 시스 템은 CAD 데이타베이스의 부적절성으로 인해 제한점이 많은 부분적인 결과만 나와 있을 뿐이다. 본 연구에서는 비회전 형상 부품인 사출금형 부품을 대상으로하여 AutoCAD 시스템을 사용하여 공정설계자의 개입이 없이부품에 존재하는 형상들을 자동적으로 인식하는 알고리즘 개발에 대해서 기술하고자 한다.
CAD/CAM 시스템의 중요성에 대해서 많은 사람들이 인식하고 있으나, CAD/CAM 시스템의 장비 가격이 비싸고,시스템을 작동시키기 위해 전문인력도 필요하다. 대부분의 CAD/CAM 시스템에서 컴퓨터로는 Workstation을 이용하는 경우가 많아서 CAD/CAM 시스템의 유지 보수에많은 비용을 지출하여야하므로 중소업체에서는 시스템의 도입이 어려운 실정이다. 또한 CAD/CAM 시스템이 주로 외국에서 개발되었기에 모든 작동 명령어나 메시지도 외국어를 사용하고있다. 따라서 외국에서 개발된 CAD/CAM 시스템에 익숙해지는 데는 시간이 걸리며 자신이 사용하는 기능외에 다른 기능을 사용하지 않는 경우가 많다. 본 연구에서는 위의 문제점들을 다소나마 해결하기 위하여 다음과 같이 1) 저렴한 장비비 및 유지비를 위하여 IBM PC 호환기종을 사용하였으며, 2) 사용의 편리성을 위해서 사용자와의 대화에 있어한글과 그래픽을 이용하였고, 3) NC 코드의 생성에 있어 NC 기계에서 제공되는 기능들을 활용하여 NC 코드의 길이를 최소화 하였으며 4) 형상 입력, NC 코드 Download 등이 한 프로그렘에서 이루어 지도록 하였다.
본 연구는 각주형 금형부품을 절삭가공할때 부품의 설계데이터로부터 부품의 형상적인 특징을 추출하여 공정설계시스템인 MOLDCAPP과 작업설계시스템인 COPS에서 사용할 수 있는 정보를 생성함으로써 CAD/CAM의 연결을 자동화할 수 있는 특징형상 인식 시스템을 개발하는 연구로, 특징형상 인식기법의 창안보다는, 가용한 기술의 장 점을 사용하여 각주형 공작물의 기계 절삭가공으로 생성될 수 있는 형상을 특징형상으 로 정의하고 ACIS로 설계된 CAD데이터로부터 정의된 특징형상을 추출하여 각 특징형상 들의 형상 데이터를 결정함으로써 MOLDCAPP, COPS 등의 공절설계시스템의 입력데이터 를 생성할 수 있도록 Fig.1과 같이 설계하였다. 특히 PART시스템과 같이 인식대상이 포괄적이지 않으나, 금형부품상의 특징형상으로 범위를 축소하고 금형부품의 가공특징 을 고려하여 인식규칙을 단순화함으로써 금형가공공정의 CAD/CAM연결에 이용될 수 있도록 하였다.
본 논문에서는 조선 블록분할 공정계획의 CAD화를 위한 요구기능의 정의와 이의 구현을 위하여 기존의 Steerbear와 같은 와이어프래임 모델링(Wire Frame Modeling) CAD 시스템에서는 처 리할 수 없는 기능을 범용 솔리드 모델러 상에서 필요한 소프트웨어 모듈을 개발하여 기능 검 증을 하였다. 기능 검증의 도구(tool)로서 CAD 데이터베이스의 접근이 가능한 Pro/ENGINEER를 이용하였으며 CAD 데이터베이스의 접근 도구는 Pro/DEVELOPE을 사용하였다.
This study conducts a questionnaire with undergraduate students in the Dept. of Architecture who will lead the architectural field in future, examines environment and perception of CAD in their home and universities and aims at supplying the data required for setting CAD educational index and building its use environment, and it could obtain the following results. Individual CAD environment of undergraduate students in the Dept. of Architecture reach a considerable level in hardware part, but they don't have the same level in software part as the hardware and use illegal copy programs. It is shown that they spend their time in using CAD for five to eight hours a week and its main purposes are to perform a project related to architectural design or make report requiring drawing. Major places using CAD are CAD room in university or public PC room equipped with CAD compared to their own houses and most of them have a negative recognition of the convenience of its use. Their satisfaction with CAD use is considerably high and when they submitted their assignments of architectural design project by means of CAD, they had a positive evaluation from their professors and they have such hopes that 'Korean Support Strengthening', 'lowering price through version supply for students' and 'diversification of design symbol' in CAD S/W, and especially, most of respondents have an intention to purchase the original goods when version only for students will be marketed in future. Accordingly, for a qualitative improvement of CAD environment for undergraduate students in the Dept. of Architecture, universities must be equipped with the various types of CAD S/W and Applications and students' opportunity to access them should be increased. In addition, a method which can enhance using convenience of CAD room and PC room is required and CAD related S/W developers must market the version for students which consider the reality of undergraduates in Korea properly with an appropriate price level in order to settle a sound S/W culture.
CAD 프레임워크는 다양한 CAD 툴들의 이용법을 사용자 관점에서 통합하여 사용의 편이성과 설계 작업의 생산성을 높이고 CAD 시스팀 관리의 효율성을 높이고자 창안된 개념이다. 본 고에서는 CAD 프레임워크의 개념과 기능, 구성과 DEC 의 Power Frame을 예로 한 프레임워크의 형태와 발전 현황, 그리고 표준화 동향과 제 4세대 프레임워크를 중심으로 한 앞으로의 전망에 대해 살펴본다.
조선분야에서 CNC, 혹은 CAM이 사용되는 분야는 주로 강재 절단, 프로펠러 제작 자동화와 수조 실험용 모델제작에 관한 것이며 대학에서는 대부분 선형과 구조 설계용 CAD 연구를 수행하고 있고 CAM 분야는 활성화되어 있지 않은 편이다. 본 문에서는 Pro/Engineer CAD 시스템으로 3차원 선체 형상을 모델링 하고 이를 CNC 공작기계로 제작하는 과정을 수행하고 부수적으로 이기종 소프트웨어간 데이터 교환을 위한 중립 데이터 양식에 관한 기초 조사연구도 하였다. CIM 과정에서 소프트웨어간의 형상 정보 교환 시 IGES, STEP을 사용할 수 있으나 본 연구에 적용된 CAM s/w에서 STEP을 인식할 수 없어 IGES를 사용하였고 TRIMC VMC 공작기계의 제작물 크기에 제한이 있어 작은 규모의 선박 모형(prototype) 가공을 수행하였다.
최근 컴퓨터 디자인을 비롯한 컴퓨터의 응용은 의류패션과 직물 산업분야에 있어서 디자인 및 생산공정이 자동화되는 등 의류 디자인 및 제작에 중요한 역할을 하고 있다. 본연구의 목적은 컴퓨어화 사화의 이행에 따른 1) CAD를 포함한 컴퓨터 시스템의 의류학에의 응용실태 2) 컴퓨터 응용에 대한 인식 및 미래의 방향 3) 의류학내의 전반적인 문제점과 해결방안 등에 대하여 연구하고자한다. 연구방법은 전국 의류학 관련교육과(43개 4년제 대학의 교수) 110명을 대상으로 설문지법을 사용하였으며 회수된 58부 (53% 회수율)를 SAS로 통계처리하여 Likert's mehod of summated ratings로 분석하였다. 연구결과에 따르면 CAD는 11%의 대학에서 컴퓨터개론이 25%의 대학에서 Telecom-munication Spreadsheet Database 는 각각 4%의 대학에서 강의되고 있다. CAD 는 주로 다른과목에 포함되어 "몇주"(4%) "몇일(4%)" 정도 강의되고 있으며 컴퓨터개론은 다른과목에 포함되어"반학기"정도 강의 되는경우(14%) 가 가장많은 것으로나타났다. 또한 37%의 대학에서 앞으로 5년내에 의류학에 컴퓨터디자인 및 컴퓨터 시스템을 도입할 계획으로 있으며 특히 CAD에 대한 관심이 높았다. 64%의 대학이 의류학과 건물내에 컴퓨터 시설이 갖추어져 있지 않아 모든교수들이 컴퓨터교육을 위한 시설 재점비가 필요하다고 하였다. 컴퓨터활용의 부족이 의류학 관련학과의 취약부분으로 인식욈에 따라 앞으로 CAD에 관한 연구 및 컴퓨터 관련 수업의 개설, 시설 확충등이 보완되어야 할 것으로 나타났다. 본연구 결과는 한국내 의류관련학과의 CAD를 포함한 컴퓨터의 응용실태와 성향을 실증적으로 조사분석함으로써 앞으로 나아갈 방향을 제시하고 미국과의 비교분석을 통하여 의류학과 응용이 우리 실정에 맞게 정착되는데 도움이 될것으로 기대된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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