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REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUP

REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE UNIVERSITE MOHAMED BOUDIAF M’SILA Faculté de Technologie Département de Génie Mécanique Polycopie du Module Dessin assisté par ordinateur (D.A.O) Pour : Licence L2/S4 Génie mécanique Réalisé par Dr. AMROUNE Salah Maître de Conférences en génie mécanique à l’Université Mohamed Boudiaf de M’sila Table des matières Avant propos …….………………………………...……………..…………….…...………………………………..………………….3 Choix du logiciel …….……………………………………………………….…...………………………………..………………….4 Chapitre I. Présentation du logiciel choisi (Solidworks, Autocad, Catia, Inventor, etc…). I.1. Introduction (dessin assisté par ordinateur DAO)……………………….……..………………………………..6 I.2. Historique du DAO………………………………………………………...……………….…………………………………..7 I.3 Configuration du logiciel choisi ………………………………………………………….............…………..……….… 8 I.4 Présentation des ateliers………………………….……………………………………………..…...…………….……….… 9 I.5 Sauvegarde des fichiers ………………………………………………...…………………………...…………..……….… 15 Chapitre II. Notion d’esquisses II.1 Les outils d’esquisses………………………………………………………………...……………………….………….… 17 II.2 Les relations d’esquisses…………………………………………………………………………………….………….… 21 II.3 cotations d’esquisses…………………………………………………………………….…………………….………….… 22 II.4 contraintes géométriques……………………………………………………...…………………………….………….… 23 Chapitre III. Modélisation 3D III.1 Notion de plans……………………………………………………………….……...…………………………………….… 27 III.2 Fonctions de bases …………………………………………………………………………...………………………….… 28 III.3 Fonctions d’affichage ………………………………………………………………………………………………….… 31 III.4 les outils de modifications ………………………………………………..………………………………………….… 32 III.5 Réalisation d’une vue en coupe ……………………………………………………………….………………….… 34 Chapitre IV. Mise en plan 3D IV.1 Edition du plan ………………………………………………………………..……….………………………...……….… 49 IV.2 Cartouche ………………………………………………………………...…….………….……...…..…………………….… 52 Chapitre V. Assemblages V.1 Contraintes d’assemblages ………………………………………………………………………..………………….… 66 V.2 Réalisation de dessins d’assemblage……………………..……………………….…………..………………….… 67 V.3 Mise en plan d’assemblage……………………..……………………………………………...…..………………….… 69 V.4 Nomenclature des pièces ……………………..……………………………………………..……..………………….… 76 V.5 Vue éclatée ……………………..…………………………..…………………………………………………..…………….… 79 Références bibliographiques ………………………………….....…………………………………………...…………….… 80 Annexes ………………………………….....…………………………………………………………………………….………….… 81 3 Avant propos Ce cours de dessin assisté par ordinateur (DAO) s'adresse aux étudiants de deuxième année science technologique filière de génie mécanique (Semestre 4). Il permettra aux étudiants d’acquérir les principes de présentation des pièces en dessin industriel en utilisant un logiciel (Solidworks, Autocad, Catia, Inventor, etc…). Il a pour objectif de lire les plans techniques d’ensemble et de détails et de rendre l’étudiant capable d'utiliser adéquatement les fonctionnalités en deux dimensions (2D) et en trois dimensions (3D) d’un logiciel de DAO sur des pièces simples de mécanique générale. Il a été établi à partir d’une compilation de plusieurs sources: livres, polycopiés préexistants et autres contributions disponibles librement sur Internet qui sont mentionnés dans la partie bibliographique à la fin de ce polycopié. Il n’a donc aucune prétention d’originalité. Je tiens à préciser que les exemples (sous forme de pièce mécanique) ont été réalisés sur le logiciel CATIA V5R20, ces pièces ont été choisies à partir des livres de dessin industriel et que leurs solutions (fichiers sources format Catpart, Catdrwing et Catproduct) se trouvent sur la plateforme MOODLE (site web de l’université Mohamed Boudiaf de M’sila). Et en termine ce polycopie (annexe) par des réalisations sur CATIA V5 des mini projets avec les étudiants de génie mécanique. L’objectif de ces mini projets est de concevoir un ensemble de pièces dans leur environnement, en prenant en compte les côtes communes. Les assemblages proposés sont des modèles simples qui existent au niveau de notre Hall Technologique (Université de M’ sila). 4 Choix du logiciel D’après le programme proposé par le ministère de l’enseignement supérieur, on doit choisir un logiciel de dessin assisté par ordinateur (DAO) à savoir : CATIA, SOLIDWORKS, AUTOCAD ou INVENTOR. C’est bien de les faire tous pour que les étudiants aient une idée sur les logiciels de DAO, mais impossible de les réaliser dans un volume horaire qui avoisine 22h 30 min. le logiciel choisi dans cette formation est le CATIA. A mon avis comme avant pour les langages de programmation, tous les langages résolvent nos problèmes, a titre d’exemple, on a une équation de seconde degré à résoudre, on peut utiliser le langage Basic, Fortran ou Pascal, c’est la même chose on aboutit toujours à le même résultat. Cette réponse est appliquée pour les logiciels de DAO/CAO, on a une pièce à dessiner, des vues de projections à faire, remplir le cartouche par des informations utiles, faire des coupes et des sections et enfin, réaliser des assemblages de pièces. Toutes ces taches, on peut les réaliser sur n’importe quel logiciel (CATIA, SOLIDWORKS, AUTOCAD, INVENTOR … etc). Mais il reste toujours des critères de choix de logiciel pour justifier leur utilisation. Dans notre cas, le choix du logiciel CATIA est bien justifier par : 1- Le prix d’achat et la disponibilité. 2- Le passage de la conception à la fabrication (FAO) d’une pièce ne nécessite pas un utilitaire comme CAMWORKS dans le cas du SOLIDWORKS, dans CATIA tous les utilitaires sont intégrés. 3- CATIA vous permet de faire la conception en utilisant la règle de conception. A titre d’exemple, si on trace un rectangle avec quatre trous à l’intérieur du rectangle, on peut lier le diametre du trou à la longueur ou à la largeur du rectangle à l’aide d’une fonction. Le diametre est égale, deux fois la longueur du rectangle. Si on change la longueur du rectangle (L), le diametre (D) se change automatiquement. En plus, il y a 5 la possibilité de réaliser une bibliothèque (avec Tableau Excel) grâce au paramétrage, chose qui n’existe plus dans d’autre logiciel. 4- Pour les assemblages, CATIA est plus facile par rapport aux autres logiciels de DAO/CAO en utilisant les contraintes d’assemblage et par la suite, on peut les utiliser pour l’animation (cinématique). Et en fin CATIA est utilisé par les grands écoles, universités et des industrielles tel que : Boeing, PSA, Dassault, Bombardier, Renault, CNRS,... Dans ce chapitre on entame les points suivants : introduction et historique du DAO, la configuration du logiciel choisis (interface, barre de raccourcis, etc.), l’élément de référence du logiciel (aides du logiciel, tutoriels, etc.), la sauvegarde des fichiers (fichier de pièces, fichier d’assemblage, fichier de mise en plan) la communication et indépendance entre les fichiers. CHAPITRE I : Présentation du logiciel choisi (CATIA V5) 6 CHAPITRE I : Présentation du logiciel choisi (CATIA V5) 2017 I-1. Introduction (DAO – Dessin assisté par ordinateur) Avant de donner une définition du DAO, il faut préciser une chose, les étudiants qui travaillent sur les logiciels de DAO/CAO, ils doivent savoir manipuler un ordinateur et avoir les notions de base de l’informatique (raccourcis clavier, copier/coller, enregistrer un fichier avec différents extensions, créer un nouveau répertoire, manipuler bien la souris … etc), ajouter à cela les notions de base du dessin industriel (plan, vue de face, vue de gauche, vue de dessus, les hachures, l’échelle d’un dessin, le cartouche …etc). Ces deux points (Informatique et dessin industriel) sont très importants pour que les étudiants puissent suivre cette formation. Ainsi que, la compréhension des différents acronymes qui ont en relation avec le DAO. A titre d’exemple, la CAO (conception assistée par ordinateur), CFAO (conception et fabrication assistée par ordinateur) et MOCN (machines outils à commande numérique). Le DAO signifie «dessin assisté par ordinateur». C’est-à-dire un programme informatique (CATIA, Solidworks, Inventor…etc ) qui nous aide à réaliser des dessins technique en 2D (deux dimensions ) à l’aide des outils intégrés sous forme d’entité géométrique ( trait, cercle, rectangle, axe ), ayant pour but d’assister l’utilisateur dans sa création de son plan, afin de les faire transformer en 3D (trois dimensions) à l’aide des fonctions (Extrusion, révolution …etc). En DAO, le résultat obtenu est ce qu’il est convenu d’appeler un «plan», terme utilisé pour désigner un dessin technique établi selon les règles du genre. En d’autre terme, PhotoPaint et Microsoft Paint sont aussi des programmes de dessin pour ordinateur ayant pour but d’assister l’utilisateur dans sa création, mais ils n’entrent pas cependant dans la catégorie du DAO. Le DAO désigne l’activité consistant à établir des plans, ce qui, autrefois et encore aujourd’hui dans les bureaux d’études où l’on retouche d’anciens «projets» non encore numérisés, se faisait sur une planche à dessin, à l’aide de la règle, du té, de l’équerre, du crayon et du compas. Il s’agit dans ce cas-là de dessin traditionnel, ou de 7 CHAPITRE I : Présentation du logiciel choisi (CATIA V5) 2017 dessin aux instruments, sous-entendu dessin technique. En DAO, le matériel et le programme informatique ont remplacé les outils habituels et historiques, mais l’objectif et le résultat sont identiques. En résumé, rien ne permet de distinguer le plan d’une pièce définie de façon classique à la planche et le plan de la même pièce définie en DAO. I-2. Historique du DAO (Dessin assisté par ordinateur) La CAO est née aux États-Unis à la fin des années 50, quand General Motors et le Massachusetts Institute of Technology ont imaginé de dialoguer avec un ordinateur autrement qu’avec des cartes perforées, des bandes magnétiques ou des rubans de papier perforé. Ces efforts ont permis, avec d’autres travaux effectués par General Motors et IBM, la naissance de l’informatique interactive (c’est-à-dire le dialogue direct entre l’utilisateur et l’ordinateur) et du premier écran graphique, base fondamentale de tout équipement de CAO. Les premières idées d’utilisation de ce nouvel outil ont été de s’en servir pour la définition et le contrôle de pièces de carrosserie ; il est possible de situer les débuts de cette application vers les années 65 avec, malgré tout, un caractère très exceptionnel. Vers 1970, le processus s’est accéléré avec une première conjonction des trois facteurs précédents (puissance des ordinateurs, progrès des logiciels et des prix) permettant des investissements industriels plus importants, dont uploads/Ingenierie_Lourd/ polycopie-dao.pdf