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1 2 Chapitre I : CAO - Conception assistée par ordinateur CHAPITRE I : CAO - CO

1 2 Chapitre I : CAO - Conception assistée par ordinateur CHAPITRE I : CAO - CONCEPTION ASSISTEE PAR ORDINATEUR Objectif de la conception assistée par ordinateur CAO. Si la communication a une place très importante de nos jours dans tous les domaines, elle a toujours été omniprésente pour les techniciens et les ingénieurs. Communiquer ou mémoriser une idée, une solution technologique, représenter un mécanisme, un système ou un ensemble architectural a toujours nécessité des représentations graphiques. Le dessin industriel, manuel ou assisté par ordinateur DAO, la conception assistée par ordinateur CAO sont les outils graphiques les plus utilisés par les techniciens et les ingénieurs pour passer de l’idée (étude) à la réalisation (fabrication) d’un produit. L'objectif principal de ce chapitre est de se familiariser avec la conception assistée par ordinateur, en mettant en application les différentes fonctions et les outils fournis par le logiciel CAO. Logiciels de CAO / DAO – 3D. En CAO/DAO – 3D un objet est défini dans les trois dimensions de l’espace (x, y, z) et peut, selon le choix de l’utilisateur, apparaitre à l’écran en perspective ou en vue plane (projection orthogonale). Le 3D est avantageux pour concevoir des objets ou des implantations complexes (architecture, usines, etc.). Il permet de prévoir des jeux et des interférences entre composants, faire des simulations de mouvements, de fonctionnement, faire des calculs, faire des tests de résistance, de déformation, thermique par exemple, des images de synthèse ….. Principales application CAO/DAO – 3D Une fois un objet 3D mis en mémoire (base de données), celui-ci peut être manipulé, tourné, translaté, agrandi, modifié. Toute vue dessinée à l’écran doit être considérée comme une image choisie parmi beaucoup d’autres possibles. Cette vue n’est pas figée comme en 2D et il est possible de la changer à tout moment. 3 La mise en place d’un objet 3D demande plus de temps à l’opérateur, plus de calculs et plus de capacité mémoire à la machine. Présentation du logiciel SOLIDWORKS. Solidworks est un logiciel de conception assistée par ordinateur CAO 3D qui permet de concevoir des objets en volume de façon paramétrée. Il permet aussi bien de faire du design que de créer des ensembles mécaniques (assemblages) et de tester leur fonctionnement tout en permettant à l’utilisateur de modifier à tout moment et de façon dynamique sa conception. La base de la création de formes est l’esquisse. Modélisation 3D. SOLIDWORKS adopte l'approche de modélisation 3D. Lorsque vous concevez une pièce, vous créez un modèle 3D, de l'esquisse initiale au résultat final. A partir de ce modèle,vous pouvez créer des mises en plan 2D ou contraindre des composants constitués de pièces ou de sous- assemblages afin de créer des assemblages 3D. Vous pouvez aussi créer des mises en plan 2D d'assemblages 3D. Un modèle conçu à l'aide de SOLIDWORKS peut être visualisé dans ses trois dimensions, c'est-à-dire dans son aspect final après fabrication. Esquisse. Une esquisse est un dessin plan constitué d’un ou plusieurs contours fermés non entrecroisés. Elle peut être crées dans un plan existant initialement (face, dessus, droite) ou nouvellement crée, ou sur une surface plane de la pièce. Barre d’outils esquisse. 4 DAO CAO Un volume simple (prisme, cylindre, etc..) peut être créé grâce à la méthode suivante: (a) (b) Ces esquisses donnent une forme qui permet de créer la forme par extrusion rectiligne (a) ou rotation autour d’un axe(b). L’extrusion crée un volume en remplissant l’intérieur de l’esquisse et en lui donnant de l’épaisseur. Une esquisse ne doit pas contenir de lignes qui se croisent. 5 Liste des relations. Elle permet de contraindre une esquisse. Ainsi, il est fondamental de contraindre une esquisse avec des relations. Le symbole de la relation sur SolidWorks est : Nous allons dresser la liste des principales relations proposées dans SolidWorks. Horizontale Utilisée pour les lignes ou pour contraindre deux points ensembles, cette relation aligne les objets sur l'axe horizontal. Verticale Utilisée pour les lignes ou pour contraindre deux points ensembles, cette relation aligne les objets sur l'axe vertical. Colinéaire Utilisée pour les lignes, cette relation aligne les lignes. Perpendiculaire Utilisée pour les lignes, cette relation ajoute une relation de perpendicularité. Parallèle Utilisée pour les lignes, cette relation ajoute une relation de parallélisme. Égale Utilisée pour toute sorte d'objets, elle permet de leur donner les mêmes dimensions Fixe elle fixe l'objet Tangente Utilisée entre une ligne et un cercle, ou entre une ligne et une spline, elle permet de les rendre tangent. Concentrique Utilisée entre deux cercles ou plus, elle permet de leur donner le même centre. Coradiale Utilisée entre deux arcs ou plus, elle permet de leur donner le même centre et le même rayon. Courbure constante Utilisée entre deux splines, elle permet de les rendre tangente à un point. Quand un volume existe on peut faire des enlèvements de matière par extrusion et par révolution en utilisant la barre d’outils de fonctions. Les fonctions esquissées Base/Bossage extrudé Pour créer une base, une surface ou un bossage extrudé Enlèvement de matière extrudé Pour créer un enlèvement de matière par extrusion. Révolution Révolution crée une base, un bossage, un enlèvement de matière ou une surface en faisant tourner une esquisse autour d'une ligne de construction. L'angle par défaut est 360°. Balayage Balayage crée une base, un bossage, un enlèvement de matière ou une surface en déplaçant un profil(section) le long d'une trajectoire. Lissage Lissage crée une fonction en reliant des profils. Un lissage peut être une base, un bossage, un enlèvement de matière ou une surface. 6 Les fonctions appliquées. Congés et arrondis Congé/arrondis crée une arête arrondie interne ou externe sur la pièce. Vous pouvez ajouter des congés à toutes les arêtes d'une face, d'un ensemble de faces sélectionnées, à des arêtes sélectionnées ou à des boucles d'arêtes. Chanfrein Chanfrein crée un biseau sur les arête et ou les faces sélectionnées.. Dépouille Dépouille crée une dépouille en utilisant un angle spécifié, sur des faces du modèle, pour faciliter le démoulage d'une pièce moulée. Vous pouvez ajouter une dépouille sur une pièce existante ou dépouiller simultanément pendant l'extrusion d'une fonction. Vous pouvez dépouiller en utilisant soit un plan neutre ,soit un ligne neutre. Perçage Perçage permet de créer différentes fonctions de perçages dans le modèle. Vous placez un trou sur une surface plane puis spécifiez sa position en le contraignant ultérieurement. Perçage simple place un perçage circulaire de la profondeur que vous spécifiez. Assistance pour le perçage crée des perçages complexes, tels que chambrage à fond plat ou fraisé. Coque Coque creuse la pièce en laissant ouvertes les faces que vous sélectionnez et en laissant des parois minces sur les faces restantes. Si vous projetez d'ajouter des congés à la pièce vous devez le faire avant de transformer la pièce en coque. Répétition linéaire Vous pouvez utiliser une répétition linéaire pour créer rapidement plusieurs copies d'une ou de plusieurs fonctions dans une ou deux directions. Répétition circulaire Vous utilisez une répétition circulaire pour créer plusieurs copies d'une fonction ou plus en effectuant une rotation autour d'un axe. Fonction de symétrie La fonction de symétrie crée une copie d'une ou plusieurs fonctions, symétriquement par rapport à un plan ou une face plane. Vous pouvez utiliser un plan existant ou en créer un nouveau. Si vous modifiez la fonction d'origine, la copie symétrique est mise à jour avec les changements effectués. Nervure Nervure est un type spécial de fonction extrudée, créée à partir d'un contour d'esquisse ouverte. Elle ajoute du matériau, d'une épaisseur spécifiée, dans une direction donnée entre le contour et le pièce existante. Dôme Vous pouvez ajouter une fonction Dôme à toute face plate d'un modèle. Déformation Déformation crée une surface déformée à partir d'une face sur un modèle. Une surface déformée est flexible comme une membrane. Elle peut être étendue, contrainte et réduite à l'aide de de défileurs de l'onglet contrôle de la boite de dialogue fonction de déformation. 7 Ouvrir un nouveau document de pièce. 1- Pour créer une nouvelle pièce, cliquer le bouton Nouveau sur la barre d’outils standard ou cliquer Fichier, Nouveau sur la barre de menu. La boite de dialogue Nouveau document SolidWorks apparaît avec trois choix qui s’offrent : créer une pièce 3D, créer un assemblage 3D ou bien créer une mise en plan 2D. 2- Comme pièce est la sélection par défaut, cliquer OK. Une nouvelle fenêtre de pièce apparait, ensuite une esquisse s’ouvre sur Plan de face (un des trois plans par défaut affichés dans l’arbre de création Feature manager). Arbre de création Feature manager Origine de l’esquisse L’arbre de création (feature manager) contient toutes les esquisses, les fonctions et les entités géométriques créées. 8 9 Arrêtes en mode image ombrée Image ombrée Lignes cachées supprimées Lignes cachées apparentes Image filaire Vue en coupe Modes de représentat 10 Etapes de création des volumes élémentaires par des fonctions simples : ESQUISSE FONCTION VOLUME 1 Extrusion 2 Parallélépipède rectangle 3 Extrusion Cylindre Révolution Cylindre Révolution cône Révolution sphère Révolution tore Balayage tore 11 1 extrusion Tube 1 Enlèvement de matière Tube 1 révolution Tube Répétition Circulaire uploads/Ingenierie_Lourd/ cao-solidworks.pdf