SolidWorks 스케치·파트 모델링·수식 기반 설계

개요

SolidWorks의 파트 모델링은 "스케치 → 피처" 2단계 구조다. 스케치가 어긋나면 어떤 고급 피처로도 수리할 수 없고, 반대로 구속이 제대로 잡힌 스케치 위에서는 Extrude·Revolve·Sweep·Loft 같은 기본 피처만으로도 대부분의 기계부품을 모델링할 수 있다. 이 문서는 스케치 상태 관리, 주요 피처 명령, 그리고 치수 간 관계식(Equation·Global Variable)을 엮어 설계 의도(Design Intent)를 파일에 담는 방법까지 정리한다.

1. 스케치 상태와 색상 규칙

스케치 요소는 구속·치수 상태에 따라 다른 색으로 표시된다. 실무에서 파란색 상태로 스케치를 끝내는 것은 "나중에 터지는 폭탄"을 심어두는 셈이다.

2. 구속조건(Geometric Relations)

표준 구속 목록은 다음과 같다.

• Horizontal / Vertical
• Coincident (점-점, 점-선 일치)
• Collinear (동일 직선)
• Perpendicular / Parallel
• Tangent (접선)
• Concentric (동심)
• Equal (길이·반경 동일)
• Midpoint (중점)
• Merge (점 병합)
• Symmetric (중심선 기준 대칭)
• Fix (고정) — 가급적 피할 것
• Intersection / Coradial

3. Smart Dimension 활용

• 단일 명령으로 선형/각도/반지름/지름을 자동 판정.
• 두 점 → 선형, 두 선 → 각도, 원 한 개 → 지름 치수.
• Modify 대화창에서 = 입력 시 수식 모드 진입 → 글로벌 변수·다른 치수를 참조 가능.
• 숫자 옆 스핀 박스를 드래그하면 값이 실시간 반영되어 설계 의도 검증에 편하다.

4. 스케치 보조 도구

• Sketch Picture: 도면 PDF 캡처·손그림을 평면에 배치 후 Auto Trace(Professional 이상)로 외곽선을 자동 스케치화.
• Convert Entities(단축키 Ctrl+E 권장): 모서리·스케치를 현재 평면으로 투영. 자동으로 On Edge 구속 부여.
• Offset Entities(Ctrl+Shift+O 권장): 엔티티를 일정 거리 오프셋. 양방향·역방향·Cap ends 옵션.
• Sketch Contour: 하나의 스케치 안에서 여러 닫힌 영역을 개별 선택해 Extrude — 단, 관리가 어려워지므로 남용 금지.
• 3D Sketch: 파이프 라우팅·Weldment 경로·와이어 경로 등에 필수. Tab 키로 XY/YZ/ZX 평면 순환.
• Equation Driven Curve: Explicit(y=f(x)) / Parametric(x=f(t), y=f(t)) 지원. 인벌류트 기어·사이클로이드 등 수식 곡선.

5. Extrude / Revolve / Sweep / Loft

5.1 Extrude (돌출)

• Boss/Base는 솔리드 추가, Cut은 제거.
• End Condition: Blind / Through All / Up To Next / Up To Vertex·Surface·Body / Mid Plane / Offset From Surface.
• Through All보다 Up To Next가 설계 의도를 더 정확히 전달한다. 나중에 바디가 추가돼도 예상 범위만 관통한다.
• Mid Plane은 스케치 평면 기준 양방향 대칭 돌출. 대칭 형상에 필수.

5.2 Revolve (회전)

• 회전축 + 프로파일 스케치. 프로파일이 축을 가로지르면 자기 관통 에러.
• One-Direction / Two-Direction / Mid-Plane.
• Centerline(중심선)을 프로파일과 함께 그려두면 축이 자동 인식된다.

5.3 Sweep (스위프)

• 프로파일 + 경로(Path). Guide Curve 추가 시 경로 외 변형 가능.
• Twist 옵션으로 나사·스프링 생성.
• 경로 스케치는 반드시 프로파일의 중심·끝점과 Pierce 구속을 잡아야 한다.

5.4 Loft (로프트)

• 2개 이상의 프로파일을 매끄럽게 연결.
• Guide Curves, Centerline, Start/End Constraints(Normal/Tangent) 지원.
• 프로파일들의 꼭지점(Connector) 이 틀어지면 비틀림이 생기므로, 커넥터를 드래그해 정렬한다.

5.5 Boundary Boss/Base

• Loft의 고급 버전. 양방향 곡선망으로 면을 제어하고, Contact / Tangent / Curvature 연속성을 지정할 수 있다.
• 서피스 성격의 Class-A 형상이 필요할 때 유용 → 자세한 서피스 기법: /cad-tips/solidworks/05-sheetmetal-weldments-surface

6. Fillet · Chamfer · Shell · Draft · Rib

6.1 Fillet

• Constant / Variable / Face / Full Round 네 가지 모드.
• 큰 필렛을 먼저 적용한 뒤 작은 필렛을 넣는다. 반대로 하면 큰 필렛이 작은 필렛을 통째로 덮지 못한다.
• Shell·Draft가 들어가기 전에 Fillet을 적용해야 자연스러운 내부 필렛이 형성된다.
• 미관용 필렛을 남발하면 그래픽 성능이 떨어지고 Shell이 깨진다.

6.2 Chamfer

• Distance-Distance / Distance-Angle / Vertex / Offset Face.
• 2019+ 버전의 Partial Chamfer로 모서리 일부 구간만 모따기 가능.

6.3 Shell

• 내부를 비워 균일 두께의 벽을 만든다.
• Multi-thickness 옵션으로 특정 면에만 다른 두께 지정.
• Cut-Extrude는 Shell 이후 적용해야 실제 구멍 형상이 된다.
• Convex 필렛 반경이 벽 두께보다 작으면 Shell 실패 → Fillet 반경을 키우거나 Multi-thickness로 예외 처리.

6.4 Draft (빼기구배)

• 사출·주조 금형에 필수. Neutral Plane / Parting Line / Step Draft.
• DraftXpert 자동 툴 제공.
• Draft → Fillet 순서 권장. 반대 순서는 엣지가 부자연스러워진다.

6.5 Rib

• 얇은 보강 살. 오픈 스케치 선분으로 생성.
• Linear / Natural 타입, Draft 각도·두께 방향 지정.
• 리브 스케치는 외곽 연장이 자동이므로 일부러 완전구속하지 않고 위치 구속만 정의하는 것이 깔끔하다.

7. Pattern / Mirror

8. 참조 지오메트리·특수 피처

• Plane: 오프셋/각도/3점/수직/접선 생성법 다양.
• Axis: 두 점/두 평면/원통면/점-평면 수직.
• Point: 아크 중심, 면 중심, 교차점.
• Coordinate System: Export/Import 기준점.
• Combine: 다중 바디 Add/Subtract/Common.
• Split: 평면·면으로 바디 분할 후 Save Bodies로 파일 분리.
• Intersect: 바디·면 교차 영역 생성/제거.
• Wrap: 3D 표면에 스케치를 Emboss/Deboss/Scribe. 로고·그립 패턴에 사용.
• Thread: Cosmetic Thread와 Real Geometry Thread 선택. 도면 표현이 목적이면 Cosmetic으로 충분하다. Real Geometry는 리소스 소비가 크다.

9. Equation · Global Variable — 수식 기반 설계

9.1 Global Variable

• Modify 대화창에서 =변수명 입력 → "Create Global Variable" 버튼 클릭.
• 이후 모든 치수에서 해당 변수 참조 가능.
• 변수명은 영문/숫자/언더스코어만. 의미 있는 이름 권장(HoleDiameter, PlateThickness).

9.2 Equations 관리자

Tools → Equations 또는 FeatureManager의 Equations 노드 우클릭. 세 가지 탭으로 구성된다.

• Global Variables: 변수 정의
• Features: 피처 Suppression 조건
• Equations: 치수 간 관계식

예시:

• "D1@Sketch1" = "D2@Sketch1" * 2
• "D1@Hole1" = "PlateThickness" * 1.5
• "State@Rib1" = "PlateThickness" < 3 ? "Unsuppressed" : "Suppressed" — 얇은 판에서는 리브를 자동 활성화.

9.3 함수와 단위

지원 함수: sin, cos, tan, asin, acos, atan, sqrt, log, log10, exp, abs, int, sgn, if, min, max, floor, ceil, mod.

• 삼각함수는 라디안 단위. 도 변환은 sin(45 * pi/180).
• pi 상수 지원.
• 단위 변환은 수동: 인치→mm은 * 25.4.

9.4 External Text File 링크

여러 파트가 같은 사이즈를 공유할 때는 Global Variable을 외부 .txt 파일에서 불러오도록 링크한다. Tools → Equations → Link to External File. 치수 하나를 고치면 링크된 모든 파트가 반영된다.

10. 스케치·모델링 베스트프랙티스

1. 구속을 먼저, 치수를 나중에. 최소 구속 원칙.
2. 원점에 최소 1~2개의 점을 연결(Coincident, Midpoint).
3. 복잡한 스케치는 여러 단순 스케치로 분리.
4. 중심선(Construction line)을 적극 활용해 대칭·중심 구속 확보.
5. Fillet·Chamfer는 스케치가 아니라 피처로 처리.
6. 큰 피처 먼저 → 디테일 → 표준 피처(Hole Wizard) → Draft → Fillet → Shell → Cosmetic 순으로 트리 구성.
7. 주요 치수를 Global Variable로 선언 → 한 곳 수정으로 전체 변경.

실무 체크리스트

• 모든 스케치가 Fully Defined(검정) 상태
• Fix 구속 사용 최소화
• Global Variable로 주요 치수 집중 관리
• Fillet은 Shell·Draft 전에 배치
• 큰 필렛 먼저 → 작은 필렛 나중
• Convert Entities 엔티티는 삭제하지 않고 구속만 조정
• Pattern 수량 100개 이상일 때 Geometry Pattern 옵션 체크
• Thread는 목적에 맞게 Cosmetic/Real Geometry 선택
• Equation은 FeatureManager 최상단에 배치해 가시성 확보

참고 자료

• https://help.solidworks.com/2025/english/SolidWorks/sldworks/r_welcome_sw_online_help.htm
• https://help.solidworks.com/2022/english/SolidWorks/sldworks/t_link_dimensions_use_global_variables.htm
• https://help.solidworks.com/2025/english/SolidWorks/sldworks/c_Patterns_and_Mirroring_top.htm
• https://help.solidworks.com/2024/english/SolidWorks/sldworks/t_repairing_dangling_dimensions.htm
• https://www.goengineer.com/blog
• https://hawkridgesys.com/blog
• https://www.javelin-tech.com/blog
• https://www.engineersrule.com
• https://solidprofessor.com/blog

본 자료는 실무자 학습·참고 목적으로 편집된 요약이며, Dassault Systèmes SolidWorks Corporation과 무관합니다. SOLIDWORKS®는 Dassault Systèmes의 등록상표입니다.