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See discussions, stats, and author profiles for this publication at: https://www.researchgate.net/publication/334031138 Conception Assistée par Ordinateur (Cours & Exercices d'application) Book · June 2017 CITATIONS 0 READS 871 1 author: Bendaoudi Seif Eddine University center Ahmed ZABANA of relizane, Algeria 11 PUBLICATIONS 3 CITATIONS SEE PROFILE All content following this page was uploaded by Bendaoudi Seif Eddine on 26 June 2019. The user has requested enhancement of the downloaded file. 1 Ministère de l’enseignement et de la recherche scientifique Centre Universitaire Ahmed ZABANA de RELIZANE Institut de Technologie Département de Génie Mécanique Polycopie Conception Assistée par Ordinateur (Cours & Exercices d’application) Domaine Sciences et Technologies - Master Académique - Unité Découverte Dr. BENDAOUDI Seif-Eddine Sommaire 2 SOMMAIRE AVANT PROPOS ...................................................................................................................................................................................... 4 CHAPITRE I : CAO - CONCEPTION ASSISTEE PAR ORDINATEUR ............................................................................ 5 1. INTRODUCTION ................................................................................................................................................................. 5 2. DEFINITION DE LA CAO ................................................................................................................................................ 5 3. AVANTAGES ......................................................................................................................................................................... 6 4. EXEMPLES D’APPLICATIONS ..................................................................................................................................... 6 5. MATÉRIELS ET LOGICIELS .......................................................................................................................................... 7 6. PRINCIPES DE LA CAO ................................................................................................................................................... 7 7. PROCESSUS INDUSTRIEL ............................................................................................................................................. 7 8. PRÉCAUTIONS .................................................................................................................................................................... 8 9. COMPÉTENCES .................................................................................................................................................................. 9 10. CREATION D'UN MODELE ............................................................................................................................................ 9 11. ANALYSES & SIMULATION .......................................................................................................................................... 9 12. CONCLUSION .................................................................................................................................................................... 10 CHAPITRE II : INTRODUCTION AU LOGICIEL SOLIDWORKS .................................................................................. 11 1. DEFINITION ...................................................................................................................................................................... 11 2. FONCTIONNEMENT...................................................................................................................................................... 11 3. CONCEPTS DE BASE ..................................................................................................................................................... 11 4. PRODUITS ASSOCIES & EXTENSIONS DES FICHIERS ................................................................................. 12 CHAPITRE III : FORMATION DE BASE ................................................................................................................................... 14 1. INTERFACE UTILISATEUR DE SOLIDWORKS ................................................................................................. 14 2. INTENTION DE CONCEPTION ................................................................................................................................. 14 3. CHOIX DU MEILLEUR PROFIL ................................................................................................................................. 15 4. CHOIX DU PLAN .............................................................................................................................................................. 16 5. CHOIX DE LA GEOMETRIE ........................................................................................................................................ 16 6. PRÉSENTATION DE RELATIONS D’ESQUISSE ................................................................................................ 17 7. ETAT D’ESQUISSE .......................................................................................................................................................... 18 Sommaire 3 8. LES DIFFÉRENTS TYPES D’ESQUISSES .............................................................................................................. 18 9. COTATION DE L'ESQUISSE ....................................................................................................................................... 19 CHAPITRE IV : EXERCICES D’APPLICATION ...................................................................................................................... 20 1. OBJECTIFS .......................................................................................................................................................................... 20 2. PRE-REQUIS NECESSAIRES ...................................................................................................................................... 20 3. CONDITIONS ..................................................................................................................................................................... 20 4. A PROPOS DES EXERCICES D’APPLICATION ................................................................................................... 20 5. CREATION D’ESQUISSE & FONCTION D’EXTRUSION ................................................................................. 21 6. MODELISATION DE BASE DES PIECES ............................................................................................................... 24 7. FONCTIONS DECALAGE, SYMETRIE ET DEPOUILLE .................................................................................. 28 8. FONCTION REPETITION ............................................................................................................................................ 32 9. FONCTIONS REVOLUTION & BALAYAGE .......................................................................................................... 36 10. FONCTIONS COQUES & NERVURES ..................................................................................................................... 40 REFERENCES .......................................................................................................................................................................................... 44 Avant propos 4 AVANT PROPOS Ce polycopié intitulé conception assistée par ordinateur est une matière de l'unité découverte du domaine sciences et techniques. Il s'adresse aux étudiants de premier semestre master académique (LMD). Le contenu de ce polycopié est rédigé sous forme de cours détaillés, avec des exercices d'application et d'entraînement sur la conception à l’aide d’un logiciel CAO. Ce contenu est structuré en quatre chapitres. Le chapitre I traite le concept de la CAO. Le chapitre II concerne la présentation d’un des outils indispensable pour la conception assistée par ordinateur. Il expose une bibliographie sur la solution SOLIDWORKS, utilisé par une grande majorité des concepteurs et des ingénieurs pour ces fonctionnalités de conception puissantes, et son interface intuitive. Le chapitre III aborde une formation de base sur la conception mécanique, qui traite la philosophie du fonctionnement du SOLIDWORKS et la manipulation de ce dernier. Le dernier chapitre de cette polycopie regroupe plus de vingt exercices d’application ; chaque exercice fournit les étapes à suivre afin de réaliser la conception de la pièce finie. 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. Chapitre I : CAO - Conception Assistée par Ordinateur 5 CHAPITRE I : CAO - CONCEPTION ASSISTEE PAR ORDINATEUR 1. INTRODUCTION On peut décrire la conception ou le design comme un processus itératif au cours duquel un objet est conçu et modifié afin qu'il puisse remplir des fonctions bien définies et se conformer à un ensemble de contraintes. On identifie plusieurs étapes dans cette démarche: a) Création d'un modèle de l'objet, b) Analyses, essais et simulation, c) Construction de prototypes, d) Modifications, e) Réalisation de l'objet. À quelques variantes près dans l'enchaînement de ces étapes, la méthodologie est la même que l'objet, soit un barrage, un circuit électrique, une pièce mécanique, …etc. L'ensemble des activités de conception sont les moyens ou média utilisés par le concepteur. Ayant des caractéristiques communes, ces derniers se divisent généralement comme suit. I. Outils analytiques. Formules empiriques et équations issues de modèles mathématiques. Ceux-ci sont utilisés aussi bien lors de la création d'un modèle, lors de son analyse, ou des modifications; II. Information. Propriétés et caractéristiques de toutes sortes, design antérieurs, etc. Ces informations auxquelles l'ingénieur fait appel sont contenues dans des manuels, dans sa propre mémoire, dans des plans, etc. Leurs formes sont variées : chiffrées, graphiques, textuelles. On a recours aux informations également à toutes les phases du processus de conception; III. Communication. L'ingénieur doit communiquer ou consacrer les résultats de son travail à l'une ou l'autre des phases. Par exemple, il lui faut communiquer la forme du modèle pour la réalisation d'un prototype, ou bien les résultats d'un calcul de contraintes pour réaliser certaines modifications. Les modes de communication sont graphiques, chiffrés ou bien textuels. 2. DEFINITION DE LA CAO La CAO comprend l’ensemble des programmes et des techniques de modélisation qui permettent la conception de modèles et de produits. La CAO permet aussi de simuler et donc Chapitre I : CAO - Conception Assistée par Ordinateur 6 de tester virtuellement les produits avant de les fabriquer. Il est ensuite aisé de transmettre les informations à la Fabrication Assistée par Ordinateur (FAO). On trouve parfois le programme DAO (Dessin Assisté par Ordinateur), mais ces outils ne permettent que la création de plans. 3. AVANTAGES Sous l'effet de fortes pressions provenant de la compétitivité économique, pour de meilleurs produits (et à meilleur prix), l'industrie est forcée de hausser la productivité du personnel technique. Il est vite apparu qu'à l'aide de l'informatique, des économies appréciables sont possibles pour chacune des différentes phases du processus de design. I. Création du modèle. À l'aide des systèmes CAO disponibles sur le marché, la création et la présentation d'un objet (pièce, circuit, etc.) est grandement facilitée. On peut également étudier l'objet sous divers angles et en tirer des copies à volonté à différents niveaux de réalisme (Vue 3D, rendu réaliste, dessin technique assisté, bibliothèque de modèle, import/export sous plusieurs formats. II. Analyse. Les caractéristiques de l'objet, une fois créé, sont immédiatement disponibles pour des programmes d'analyse ou de simulation (éléments finis, vibrations, réponses en fréquence..) et, en retour, l'usager reçoit les résultats de ces calculs sous forme graphique ou tableau pour évaluer si l'objet est conforme aux contraintes. III. Modifications. Suite à l'analyse ou à la simulation, des modifications sont faciles et rapides à incorporer, au modèle informatique. Avec un tel outil, il est possible d'envisager plusieurs solutions et de choisir la plus adéquate. A titre d'exemple, on cite dans l'industrie de l'automobile pour la mise au point d'un nouveau modèle. L’utilisation d’un outil tel que la Conception Assistée par Ordinateur ne signifie pas forcément de disposer de tous les autres outils numériques. La CAO peut être un premier pas vers les outils numériques pour une petite structure qui commence à s’équiper. Elle ne nécessite que l’acquisition d’ordinateurs et d’un logiciel de CAO. 4. EXEMPLES D’APPLICATIONS L’utilisation de la CAO s’applique à tous les secteurs, indépendamment des outils de production. Quelle que soit la discipline, les logiciels de CAO sont orientés métier avec des fonctionnalités intégrées. On trouvera donc des logiciels de CAO dans des domaines tels que : Chapitre I : CAO - Conception Assistée par Ordinateur 7 La mécanique ; L’électronique ; L’architecture ; L’ameublement ; La confection ; L’orthopédie et la prothèse...etc. 5. MATÉRIELS ET LOGICIELS Il existe d’innombrables outils CAO, l’idéal étant de disposer d’un outil de CFAO qui intègre la conception et la fabrication assistées par ordinateur. La mise en place de tels outils au sein d’une entreprise nécessite une étude approfondie afin de déterminer la solution optimale pour couvrir l’ensemble de la chaine numérique. Il est a noté que de nombreux utilitaires (ou modules) orientés métiers (tôlerie, BTP...) complètent ces logiciels. 6. PRINCIPES DE LA CAO La CAO permet de concevoir et donc de dessiner en 3 dimensions des éléments de bases simples, puis de les assembler afin de réaliser des ensembles plus ou moins complexes. Tous ces éléments de base sont stockés dans des bases de données et peuvent donc être réutilisés dans chaque nouvelle étude par l’ensemble des utilisateurs du système. Elle permet ainsi une standardisation des produits. Elle nécessite par contre de bien organiser et hiérarchiser le référencement des ensembles et sous-ensembles ainsi créés. 4.1 Visualisation & Simulation Au cours de la conception, la visualisation des produits se fait en 3D. Le contrôle visuel des assemblages est ainsi facilité, d’autant plus qu’il existe des modules de simulation qui permettent de valider les solutions choisies. 4.2 Traitement des données Tous les éléments constituant le produit étant contenus dans les fichiers générés par le logiciel de CAO, il est ensuite possible de créer de façon automatique les documents nécessaires à la uploads/Philosophie/ polycopie-cao.pdf