기계설계 현업

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기계설계 학과를 졸업 해서 기계설계 하는 회사를 이제 막 입사한 

사회 초년생들의 고민들 중 하나가 분명, 학교에서 이론과 실습을 병행 해서 배웠는데, 

막상 회사 선배가 설계를 해보라고 쉬운거라고 미션을 던져 줬을 때, 

머리가 하애지는 경험은 다들 한번씩 해봤으리라 생각됩니다.

그래서, 정리 해봤습니다. 기계설계 어디서 부터 어떻게 해야 하는지.

모든 분야가 다 그러하겠지만, 일단 개념 부터 잡고 시작하는게 좋습니다. 

난 이론 및 실습으로 학교에서 개념을 잡고 왔다.

 라고 생각하시는 분은 여기까지만 읽어도 좋습니다.

회사와 학교는 엄연히 다릅니다. 

또한, 회사는 학교 처럼 상세히 가르쳐 주지 않습니다.

기계설계 개념 중 가장 기본이면서 가장 중요한 사항이 바로 이것 입니다.

Form(형상), Fit(조립), Function(기능)

쓰리 F 라고 하죠. 물론, 학교에서는 F 라는 단어가 가장 안좋겠지만, 

기계설계 에서는 F라는 단어가 중요하다고 생각하면 편할 것 입니다.

이제 이 쓰리 F 가 가장 중요한 의미를 설명 드리고자 합니다.

Form(형상)

기계설계는 엄연히 따지자면 무에서 유를 창조하는 예술 이라고 생각하면 됩니다.

헌데, 기계설계 경험도 없고 해본 적도 없는데 무에서 유를 창조 하라 하면, 머리가 아프겠죠.

그래서, 벤치마킹이 필요한 것입니다. 

어찌 보면 남의 것을 배끼는 개념일 수도 있는데요. 나쁘게 생가하면 끝도 한도 없죠.

좋은 예로, 중국이 짝퉁 나라 라고 인식 되어 진것을 다들 알 수 있습니다. 

허나, 지금 중국은 어떤가요?

왠만한 자동차, 스마트폰, 등등. 다 만들 수 있습니다. 

아니, 그것 보다 더 좋은 것을 만들 수도 있죠.

이와 같이. 처음 시작하는 단계에서는 벤치마킹이 필수 요소 라는 것입니다.

서두가 길었네요. Form(형상)이 왜 중요한가.

기계설계를 영어로 하면, Mechanical Design 이라 합니다.

 디자인.. 그만큼 형상이 제일 중요한데요.

예를 들면, 똑같은 볼트라고 해도 어떤 것은 육각 홈이 파져 있는 렌치 볼트, 

어떤 것은 십자 홈이 파져 있는 십자 볼트 형상이죠?

왜 그럴까요?

여러가지 이유가 있겠지만, 하나의 예를 들면, 같은 강도 및 강성이라는

 전제 하에 어떤 볼트가 가격 및 사용이 편리 할까를 생각해보죠. 

그에 따른 디자인이 달라지겠죠?

여기서, 포인트 하나! 설계자는 항상 'Why'라는 의문을 가져야 합니다. 

왜 일까? 라는 생각에서 비롯되어 나온 창작품이 대다수 이니깐요

Fit(조립)

아주 쉬운 예를 들어보죠, 항공기 몸체와 날개를 지탱 해주는 

Spar 와 BulkHead 사이에 Gap이 상당히 발생이 되어 있다면?

체결 방식에 있어 Fastner 선정의 오류 또는 

과도한 Clearance 가 주어졌다면, 

이 항공기는 어떻게 될까요?

초창기 항공기 및 자동차가 볼트 하나로 인해 전복 되는 사고가 많았습니다. 

물론, 조작 오류일 수 있으나, 대부분이 설계 오류에서 비롯된 것이지요.

조립 이거 상당히 중요합니다. 

CATIA V5 메뉴에서는 Assembly 에서 이루어지는 이 과정이 

설계의 40%이상을 차지 한다고 해도 과언이 아닐 정도 이니깐요.

그럼, 조립에 대한 설계는 어떻게 해야 하는 것인가?

조립 되어 지는 부분이 해체를 자주 하는지? 안하는지? 그 부분은 하중 및 진동이 많이 주어지는지? 등등..

여러 요소가 있겠지요. 

하지만, 일단, 조립순서 부터 고려하여 설계를 하는 것이 맞습니다.

설계는 그럴싸하게 해놨는데 조립 순서가 안맞아서 조립이 안된다면,

 완성품이 나올수 없으니 제품 판매가 안되겠죠?

또한, 당연히 현장 사람들에게 욕먹겠죠? ㅎ 물론, 사장님이 더 욕하시겠지만요.

대부분의 설계오류 중 하나가 조립순서를 고려하지 않는다는 것입니다.