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Conception Assistée par Ordinateur Jalel BEN YOUNES ENSIT 2013 Ecole Nationale

Conception Assistée par Ordinateur Jalel BEN YOUNES ENSIT 2013 Ecole Nationale Supérieure d’Ingénieurs de Tunis Ecole Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Tunis 2 CAO La CAO est une technique qui consiste à rassembler les qualités de l ’homme et de l ’ordinateur afin que l ’équipe ainsi formée travaille mieux que chacun séparément. La CAO (Conception Assistée par Ordinateur) est l'association de l'homme (ingénieur, projeteur…) et de la machine (ordinateur) dans le processus de conception d'un produit. Son rôle principal est donc d'assister le concepteur dans toute la phase de conception (création, calcul, dessin, documentation, prototypage,etc..). Ecole Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Tunis 3 Bureau d'Etude Le rôle du bureau d'étude est de concevoir un produit en s'appuyant sur des informations internes : Catalogues, Produits de l'entreprise, Procédés de l'entreprise et / ou externes : Brevets Normes documents constructeurs Méthodes de calcul Ecole Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Tunis 4 Etapes de la Conception La conception prend en compte trois étapes essentielles : Etude sur la faisabilité du produit. Etude économique (évaluation du coût). Dessin (définition des formes, cinématique, encombrement, …). Dimensionnement (calcul de structure, fluide, thermique, …). Création des documents de référence (notice d'utilisation, d'assemblage, de maintenance, …). Ecole Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Tunis 5 Etapes de la Conception Cahier des charges Essais Réalisation Fabrication Etudes du processus de fabrication Etude de détail Modélisation Calculs préliminaires Dimensionnement d'un projet d'ensemble Etude de sous- ensembles Historique et expérience Modélisation Simulation Officialisation Satisfaisant ? Remise en cause ? Satisfaisant ? OUI NON NON NON OUI OUI Ecole Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Tunis 6 Répartition des Tâches au BE  Création (10 %)  Travaux de reprises (20 %) variantes, erreurs.  Travaux de recopie (70 %) mise en net, calculs répétitifs, production de plans, consultation de documents. Ecole Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Tunis 7 Objectif de la CAO Sans l'aide de la CAO peu de temps est consacré à la création (10% par rapport au temps total de conception d'un nouveau produit). L'objectif de la CAO est de réduire les temps des travaux de reprise et des travaux de recopie pour laisser plus de temps à la création. Cet objectif peut être atteint en facilitant les tâches suivantes : Objectif de la CAO Production de Dessin Production de la Documentation Création et Réutilisation de l'existant Ecole Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Tunis 9 Production de Dessin Création des vues (vue de face, vue en coupe, vue en perspective, …), Habillage de plan (hachure, cotation, ...), Nomenclature, Extraction des données de base (coordonnées d'un point, longueur d'un segment, surface, volume, moment d'inertie, poids, ...) Ecole Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Tunis 10 Production de la Documentation Notice d'assemblage Notice d'utilisation Notice de maintenance Ecole Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Tunis 11 Création et Réutilisation de l'existant Savoir-faire de l'entreprise Création d'un nouveau produit à partir d'un produit ancien quand il n'y a pas un changement radical de la solution. Variétés de produit Exemple : Pompe volumétrique à 3 et à 5 pistons Ecole Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Tunis 12 Marché de la CAO  Dans la deuxième moitié de ce siècle, le monde industriel a connu un grand changement avec l'apparition des ordinateurs. Ces derniers étaient essentiellement des "main frame", des mini- ordinateurs et des stations de travail qui ne sont qu'à la portée des grandes entreprises.  L'évolution de la technologie des microprocesseurs a contribué à la diminution des coûts des ordinateurs. Actuellement, nous assistons à une véritable "démocratisation" de ces outils informatiques et des systèmes logiciel. Avec l'apparition des micro-ordinateurs, les systèmes de CAO sont devenus plus accessibles aux PME/PMI. Ecole Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Tunis 13 Matériels de la CAO Périphérique d'entrée De nombreux périphériques d'entrée ont été utilisés en CAO. Certains de ces périphériques (Tablette à digitaliser, Crayon Optique : "Light Pen", Manche à Balai : "Joy Stick", "Track Ball"…) n'ont pas pus garder leurs places comme accessoires de la CAO et ceci pour des raisons multiples. En effet, ces périphériques manquent de flexibilité et d'efficacité pour être exploité en CAO. En plus, ils constituent un coût supplémentaire dans un environnement où l'on peut être équipé d'un minimum de périphériques efficaces et pratiques (Clavier et Souris). Clavier à touche fonction à potentiomètre Ecole Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Tunis 14 Matériels de la CAO La génération d'image par un système de CAO se fait à l'aide de deux types de périphériques de sortie. L'écran pour l'affichage et l'imprimante ou la table traçante pour l'impression. L'affichage sur écran peut se faire par l'une des trois technologies : tubes cathodique (CRT), cristaux liquides et plasma. Les tubes cathodiques étaient de loin les plus répondus et maintenant les deux technologies (plasma et cristaux liquides) commencent à les remplacer. Imprimante graphique Plusieurs types d'imprimante graphique existent actuellement sur le marché. Les plus connues sont les imprimantes à aiguilles (ou matricielle), à jet d'encre ou laser. Ces imprimantes sont caractérisées essentiellement par leur résolution et leur rapidité. La résolution est le nombre de point imprimé par pouce (Dot Per Inch : DPI) qui peut aller de 100 DPI (faible résolution) à 600 DPI (haute résolution) voire plus. La rapidité d'une imprimante est caractérisée par le nombre de page imprimé par minute (3 pages par minute comme valeur moyenne). Ecole Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Tunis 15 Matériels de la CAO Traceur Les traceurs (ou tables traçante) peuvent être de différents type les plus connus sont les traceurs à plumes et à jet d'encre. Les traceurs à plumes sont différents des imprimantes dans la mesure où le traceur à plumes imprime d'une manière vectorielle, et l'imprimante imprime en mode point par point (BITMAP). Par analogie avec les écrans à tube cathodique, une imprimante fonctionne d'une manière similaire aux écrans à balayage linéaire et un traceur à plume fonctionne comme un écran à balayage cavalier. Les traceurs à jet d'encre peuvent être du type vectoriel ou BITMAP. Ecran à plasma Les écrans à plasma sont constitués de deux plaques sur lesquelles sont placées des électrodes verticalement et horizontalement respectivement et panneau de verre entre ces deux plaques. Le panneau de verre contient des pores (lampes) pleines de gaz tel que le néon. Une lampe (pixel) est illuminée quand le gaz est excité par les deux électrodes qui sont de part et d'autre de la lampe. Ces écrans sont assez coûteux et sans possibilité de couleur mais peuvent avoir une grande dimension avec faible épaisseur. Ecole Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Tunis 16 Matériels de la CAO Ecran à cristaux liquides Les cristaux liquides utilisent une caractéristique qu'a certains liquides à devenir opaque ou transparent selon la polarisation. Ces écrans sont de faible épaisseur et consomme peu d'énergie, deux caractéristiques qui les rendent très pratique pour les ordinateurs portables. La version couleur existe actuellement. Cependant, ils ont un temps de réponse relativement faible, une résolution limité et un angle de vision faible. Ecran à tube cathodique Ils sont constitués d'un système de déflexion, un canon d'électrons et un écran couvert d'une couche de phosphore. Cette dernière est illuminée quand elle est bombardée par un faisceau d'électrons. Pour avoir un point lumineux sur une zone quelconque de l'écran le faisceau est dévié horizontalement et verticalement par le système de déflexion. Balayage linéaire Balayage cavalier Ecole Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Tunis 17 Systèmes de CAO ProEngineer (Parametric Technology) Catia (Dassault Systèmes) TopSolid (Missler Software) I-DEAS (SDRC) Inventor (AutoDesk) SolidWorks (Dassault Systèmes) AutoCAD (AutoDesk) . . . Ecole Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Tunis 18 Systèmes de CAO Malgré leur différence les systèmes de CAO possèdent des outils qui en apparence semblent être différents mais en réalité ils réalisent des fonctions similaires. Ces outils sont relatifs à la création d'entités (graphiques, annotations …) à la modification ou aux aides graphiques. Les utilitaires graphiques offrent une possibilité aux concepteurs d'accélérer et faciliter la phase de modélisation sur les systèmes de CAO. Les aides graphiques peuvent être de différents types : Création d'entités géométriques par copie (duplication) simple et multiple ou par insertion d'élément (block) d'une librairie de composants. Présentation (couleurs, couches "Layers", …). Manipulation d'entités géométriques (Pan, Zoom, transformations géométrique). Modification d'entités géométriques (coordonnées d'un point, longueur, rayon, …). Méthodes de construction ou Accrochage (centre d'un cercle, extrémité, milieu d'une droite, tangent, parallèle, perpendiculaire, …). Ecole Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Tunis 19 Modélisation Paramétrique et Associativité  Dans la première phase de la conception, l’ingénieur concepteur ne s’est pas encore fixé sur la configuration ou la solution qui satisfasse les exigences de la conception. Ceci entraîne de nombreuses modifications dans la configuration du produit et inévitablement entraîne des changements concernant la géométrie et les dimensions du modèle. Un système de CAO doit donc fournir des outils pour réaliser automatiquement de telles modifications.  Cependant, les systèmes de CAO traditionnels ne permettent de construire une géométrie qu’avec des dimensions et des conditions initiales spécifiques. De plus une modification d’un aspect du produit (par exemple la conception) doit être reprit au niveau des autres aspects (par exemple le dessin).  Les systèmes de CAO utilisant la modélisation paramétrique et l’associativité ont été uploads/Ingenierie_Lourd/ ing-niv-1-cao-10-2013.pdf