Autodesk Inventor 파트 · 서피스 모델링

개요

Inventor에서 단일 부품(.ipt)은 2D/3D 스케치 → Solid Feature → Surface Feature 순으로 쌓인다. 본 페이지는 스케치 원칙부터 Extrude/Revolve/Sweep/Loft/Coil/Emboss, 주요 Modify 명령, 그리고 Boundary Patch/Sculpt/Thicken 중심의 서피스 워크플로까지 실무 관점에서 정리한다.

1. 2D 스케치 원칙

메뉴 경로: 3D Model → Sketch → Start 2D Sketch 또는 평면 선택 후 단축키 S.

Inventor 스케치는 먼저 구속하고 나중에 치수화한다는 원칙을 따른다. 다섯 가지 습관이면 대부분의 리모델링 고통을 피할 수 있다.

1. Constraint를 먼저, Dimension은 나중에 건다. 형상을 안정시킨 뒤 크기를 잡는다.
2. Fully Constrained 상태를 유지한다. 자유도(DOF) 글리프가 사라질 때까지 붙잡고 있는다.
3. 한 스케치에 너무 많이 담지 않는다. 12개 Feature를 하나의 스케치로 만들지 말고, Base + 파생 Feature로 나눈다.
4. 스케치 단계에서는 Fillet/Chamfer를 넣지 않는다. 라운드 처리는 Feature 레벨(F, CH)에서 적용한다.
5. Origin 평면·축·점을 적극 참조한다. 대칭 형상은 Origin 중심선 기준으로 그리면 Mirror·Pattern이 편해진다.

2. 주요 스케치 구속

3. 치수와 수식

• D (General Dimension) 하나로 수평/수직/반경/지름/각도를 선택 요소에 따라 자동 전환한다.
• 치수 입력란에 숫자 대신 =d0*2, =Length/2 같이 수식을 넣을 수 있다.
• 이미 완전 구속된 스케치에 치수를 추가하면 Driven Dimension(괄호 표기)로 들어간다. 결과만 표시하고 모델을 구동하지 않는다.

4. Project Geometry & 3D Sketch

• Project Geometry: 다른 Body의 Edge, 다른 스케치 라인, Origin 축을 현재 스케치로 투영한다. 원본이 바뀌면 자동 연동되어 디자인 의도가 유지된다.
• Project Cut Edges: 스케치 평면이 Body를 자르는 단면선을 투영. 단면 기반 작업의 기본.
• 3D Sketch: 튜브·배선·공간 경로 설계에 쓴다. Include Geometry·Bend(코너 반경)·Work Point 좌표 입력이 핵심 도구.

5. Base Feature 선택

메뉴 경로: 3D Model → Create. 어떤 Feature로 시작할지가 전체 타임라인의 성격을 결정한다.

Extrude (E)

• End Condition: Distance / Through All / To / To Next / Between
• 방향: 단방향, Symmetric, Asymmetric
• Boolean: Join / Cut / Intersect / New Solid

Revolve (R)

축 + 각도 조합. Full 360°가 기본이며 축은 스케치 라인, Origin 축, 모델 Edge 어느 쪽이든 가능하다.

Sweep

경로(Path) + 프로파일(Profile)의 조합. Autodesk 공식 블로그가 "거의 모든 형상은 스위프다"라고 선언할 만큼 강력하다.

• Path: 2D/3D Sketch, Body Edge
• Profile: Path 시작점에 수직인 2D 스케치 권장
• Orientation: Path / Parallel / Guide
• Taper, Twist 옵션으로 단면 변화·꼬임 표현

Loft

2개 이상 단면을 연결하는 전이 형상. 호퍼, 손잡이, 블렌드 형상에 쓴다.

• Rails: 옆면 가이드 곡선
• Center Line: 중심선에 수직 단면 유지
• Conditions: 시작/끝 접선 조건(Free / Tangent / Smooth G2 / Direction)
• Closed Loop: 시작과 끝을 이어서 닫힌 형상

Coil

나선·스프링·나사산 생성.

• Type: Pitch & Revolution / Revolution & Height / Pitch & Height / Spiral
• Rotation: 왼·오른 방향
• Start/End: Natural / Flat (스프링 앉힘면 가공)
• Taper: 원뿔형 스프링

Emboss

텍스트·로고·패턴을 면에 돌출하거나 함몰시킨다.

• Emboss from Face / Engrave from Face / Emboss/Engrave from Plane
• Wrap to Face: 곡면 래핑 (Inventor Professional 전용)

6. Modify 명령

Fillet (F)

• Constant / Variable Radius
• Setbacks: 세 Edge가 만나는 코너 처리
• Full Round: 세 인접 면에 내접하는 반경
• Rolling Ball: 교차부 Blend
• Edge Selection: Loop / Feature / All Fillets / All Rounds

Chamfer (CH)

• Distance: 등분 모따기
• Distance & Angle: 거리 + 각도
• Two Distances: 비대칭 모따기

Shell (SH)

• Remove Face: 뚫릴 면 선택(미선택 시 전체 내부 공동)
• Thickness: 기본 두께
• Unique Face Thickness: 면별 독립 두께
• 방향: Inside / Outside / Both

기타 자주 쓰는 Feature

• Rib: 얇은 보강 리브 (주조·플라스틱)
• Thread: 시각적 나사산
• Draft: 빼기 각도 (사출·주조 필수)
• Split: Body를 면/평면으로 분할
• Derive: 다른 IPT/IAM을 참조해 파생 파트 생성 (용접 전/후 분리 관리에 유용)

7. 서피스 모델링 워크플로

가전 외피, 소비재 하우징, 항공·자동차 외판, 복잡한 블렌드에 사용한다. Inventor는 전용 서피스 CAD(Alias·Rhino)만큼 풍부하지는 않지만 기계 설계에 수반되는 수준의 곡면은 충분히 처리한다.

서피스 작성 기본

Extrude / Revolve / Sweep / Loft의 Output을 "Surface"로 바꾸면 Solid 대신 두께 없는 시트가 만들어진다. 이 시트들을 Boundary Patch로 메우고 Stitch로 꿰매어 닫힌 Quilt를 만든 뒤 Sculpt나 Thicken으로 Solid화하는 것이 기본 흐름이다.

Boundary Patch

메뉴 경로: 3D Model → Surface → Boundary Patch.

닫힌 경계(2D Sketch, Body Edge, Surface Edge 조합) 안에 면을 생성한다.

• Edge Conditions: G0(Contact) / G1(Tangent) / G2(Smooth, 곡률 연속)
• Weight: 0~1 사이로 인접 면의 영향도 조절
• Guide Rail: 내부를 통과하는 가이드 곡선으로 패치 형상 제어

Stitch

메뉴 경로: Surface → Stitch. 엣지가 맞닿는 여러 Surface를 하나의 Quilt로 결합한다.

• Tolerance: 기본 모델 공차. 엣지 간극이 이보다 작아야 붙는다
• Preview Failed Edges: 실패한 엣지 강조 (디버깅에 필수)
• 완전히 닫힌 Quilt는 Solid로 자동 변환 옵션이 뜬다

Sculpt

메뉴 경로: Surface → Sculpt. 닫힌 Surface 집합으로 Solid를 만들거나, 기존 Solid에서 불필요 영역을 제거한다.

• Direction: Add / Subtract / Intersect
• Face List: 영역을 정의할 면. Solid Body의 면도 섞어 쓸 수 있다

Thicken / Offset

메뉴 경로: Modify → Thicken/Offset.

• Thicken: Surface에 두께를 주어 Solid 생성
• Offset: 일정 거리 떨어진 Surface 생성
• Distance를 음수로 주면 반대 방향

기타 서피스 도구

• Replace Face: Solid의 한 면을 Surface로 교체
• Delete Face: Solid에서 면을 제거해 Surface만 남김(단순화)
• Extend Surface: Surface 경계 확장
• Ruled Surface: Edge에서 일정 각도로 뻗는 면 생성 (Draft 분석용)

8. 모델링 순서 모범 사례

Feature 순서는 나중의 수정 편의성과 Drawing 성능을 결정한다.

1. 가장 큰 형상이 Base Feature. 보통 큰 Extrude 또는 Revolve.
2. 다음으로 주요 구조 Feature(관통 홀, 큰 홈, 보강).
3. Pattern은 원본 하나를 완전히 잡은 뒤 생성한다.
4. Fillet/Chamfer는 마지막. Suppress·수정이 훨씬 쉬워진다.

→ 자세한 내용: /cad-tips/inventor/05-sheetmetal-frame (Sheet Metal 전용 Feature) → 자세한 내용: /cad-tips/inventor/03-assembly-content (조립 단계의 Adaptive)

실무 체크리스트

• 스케치가 Fully Constrained 상태로 닫혔다 (DOF = 0)
• Fillet/Chamfer는 타임라인 끝쪽에 모여 있고 초기 설계에서는 Suppress 가능하다
• 큰 Sweep/Loft에 Pierce/Guide Rail 같은 안정화 구속을 걸었다
• Parameter 이름을 의미 있게 지어 수식 관리가 가능하다 (d0 금지)
• 서피스 모델은 Stitch 전에 G1/G2로 경계를 맞췄다
• Closed Quilt → Sculpt 단계에서 Self-Intersection이 없다
• 나사산은 실 나선이 아닌 Thread Feature로 표시했다
• Derive를 활용해 용접 전/후, 가공 전/후 같은 파생 파트 관리 체계를 잡았다

참고 자료

• Inventor 2025 Help — About Sketch Constraints
• Inventor Blog — Why (almost) every shape is a sweep
• Inventor Help — Boundary Patches
• Inventor Help — About Patch, Stitch, and Ruled Surfaces
• CDS CAD — Inventor Basics: Base Features
• From the Trenches — Fully Constrained Sketches
• PLM Tech Talk — Disable Inferred Constraint

본 자료는 실무자 학습·참고 목적으로 편집된 요약이며, Autodesk, Inc.와 무관합니다. Autodesk® Inventor®는 Autodesk, Inc.의 등록상표입니다.