Fascicule de TP CAO FAO Mécanique [PDF]

Zitiervorschau

1èrePARTIE CONCEPTION 3D

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Conception 3D

TP CAO-FAO CATIA

2016/2017

TP1 Initiation à la conception

Objectifs 

Explorer le logiciel CATIA V5 R17 : modules et fonctions de base.



Apprentissage du module « Part design ».



Réaliser un exemple d’application guidé qui permet de se familiariser avec le logiciel.

1. Présentation du logiciel CATIA (« Conception Assistée Tridimensionnelle Interactive Appliquée ») est un logiciel de conception assistée par ordinateur (CAO) créé au départ par la société Dassault Aviation. Les différents produits constituant CATIA V5 couvrent un très grand nombre de domaines, allant de la conception mécanique, à la conception de systèmes électriques, au design ou à la FAO.

2. Utilisation du logiciel Pour chaque domaine d’utilisation, existe différents ateliers de travail. Ces ateliers peuvent être activés de trois façons.

2.1 Ouverture d’un atelier 

Le menu DEMARRER avec la liste des ateliers et les domaines d’utilisation



FICHIER/NOUVEAU

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Conception 3D : TP1

TP CAO-FAO CATIA

2016/2017

Au cours de ce TP, on s’intéresse à la conception mécanique et par la suite aux ateliers : « part design » et « assembly design ».

2.2 Affichage des objets Par la boussole : la rotation et la translation des objets peu s’effectuer autour et le long des 3 axes X, Y, Z

Rotation autour de l’axe des Z

Translation le long de l’axe Z

Rotation autour de l’axe des X

Par les icônes et menus Centrer tout, visualisation de l’ensemble des objets Déplacement de l’affichage des objets Rotation de l’affichage Zoom automatique + Zoom automatique Visualiser le document suivant la normale au plan sélectionné « Centrer sur » permet d’effectuer un zoom fenêtre

2.3 Manipulation de la souris Si vous voulez utilisez la souris pour…

Procéder comme suit…

Centrer l’affichage à un emplacement particulier

Cliquer sur le bouton médian de la souris

Déplacer l’image

Faites glisser la souris en maintenant le bouton médian enfoncé.

Faire tourner une image

Appuyez sur le bouton médian et maintenez-le enfoncé, puis appuyez sur le bouton gauche (ou droit) et faites glisser la souris (toujours en maintenant les deux boutons enfoncés).

Effectuer un zoom

Appuyez sur le bouton médian de la souris et maintenez-le enfoncé, puis cliquez avec le bouton gauche et faites glisser la souris (tout en maintenant le bouton médian enfoncé)

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Conception 3D : TP1

TP CAO-FAO CATIA

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2.4 Esquisse COMMENCER UNE ESQUISSE : pour travailler dans une esquisse, il est nécessaire de définir un plan de travail 

Activer l’icône d’esquisse



Sélectionner un plan de travail (3 possibilités) Sélectionner un plan dans l’arbre des spécifications Sélectionner la représentation d’un plan dans la zone géométrique Sélectionner une face plane d’un objet

FERMETURE D’UNE ESQUISSE : Sélectionner l’icône « fermeture » retrouver dans l’atelier de départ de votre travail.

pour vous

ANALYSE D’UNE ESQUISSE : Votre esquisse étant terminée, vous avez la possibilité d’en effectuer une analyse vous permettant d’identifier les défauts éventuels. Activer la fonction Outils/Analyse de sketch : la boîte de dialogue ci-dessous s’affiche

Les points d’ouverture éventuels sont entourés en bleu

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Conception 3D : TP1

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Apres avoir sélectionné le contour, 3 actions correctives sont possibles : transformer en élément de construction, fermer un contour ouvert, suppression d’un élément.

2.5 Arbre des spécifications 

L’arbre des spécifications permet de visionner l’ensemble des opérations appliquées à un objet



La sélection des différentes étapes de la construction de l’objet, peut être effectuée directement dans l’arbre



En sélectionnant un élément ce cet arbre, il est possible de lui affecter des effets de zoom.



La touche de fonction F3 permet de faire disparaître/apparaître l’arbre de l’écran.

2.6 Gestion des couleurs La gestion des couleurs des objets s’effectue dans la fenêtre des propriétés 

Sélectionner l’objet concerné dans l’arbre des spécifications



Ouvrir la fenêtre des propriétés ALT+entrer ou Edition / propriétés

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Conception 3D : TP1

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3. E xe mp le d’ a pp lic a t io n : pièce coudée

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Conception 3D : TP1

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Conception 3D : TP1

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Conception 3D : TP1

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Conception 3D : TP1

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Conception 3D : TP1

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Conception 3D : TP1

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Conception 3D : TP1

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Conception 3D : TP1

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Conception 3D : TP1

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Conception 3D : TP1

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Conception 3D : TP1

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TP2 Conception 3D : fonctions de base

Objectifs: Application de quelques fonctions de base de l’atelier « Part design ».   

Conception 3D d’une roue : application de l’opération «extrude» qui est l’opération la plus classique à effectuer à partir d’un profil que l’on vient de tracer dans l’esquisse, Conception 3D d’un coude : application de l’opération « nervure », Mise en plan 2D de la roue et du coude.

1. Application de la fonction « extrusion » : conception 3D d’une roue 1.1. A partir du plan 2D fournis ci-dessous (fig.2), concevoir la roue comme le montre la figure suivante (fig.1).

Fig. 1 Roue 1.2. En raison de vérification de votre travail, procéder à la mise en plan 2D de la roue.

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Conception 3D : TP2

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Fig. 2 Plan 2D de la roue 20

Conception 3D : TP2

2. Application de la fonction « nervure » : concption 3D du coude 2.1. A partir du plan 2D fournis ci-dessous (fig. 4), concevoir le coude comme le montre la figure suivante (fig. 3).

Fig. 3. Coude

2.2. En raison de vérification de votre travail, procéder à la mise en plan 2D du coude.

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Conception 3D : TP2

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Fig. 4. Plan 2D du coude

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Conception 3D : TP2

Deuxième partie ASSEMBLAGE

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Assemblage

TP3 INITIATION A L’ASSEMBLAGE

Objectifs:  Apprentissage du module « Assembly design »,  Conception des différents composants d’un mécanisme à l’aide de l’atelier « Part design »,  Assemblage de ces composants à l’aide de l’atelier « Assembly design ».

1. C onc e pt io n de s c o mp os a nts de s t iné s à l’ a s s e mb l age du mécanisme « Wheel » Concevoir tous les composants de l’assemblage « Wheel support ». Les figures suivantes nous donnent les dimensions des différents composants.

Fig.1 Dimensions de la base

Fig. 2 Dimensions du support 24

Assemblage : TP3

Fig. 3 Vue de face du « Wheel »

Fig. 4 Section A-A du « Wheel »

Fig. 5 Dimensions du « shoulder screw », « bolt », “nut”, “bushing” et “washer”

2. Assemblage du mécanisme « Wheel » Assembler tous les composants que vous venez de concevoir comme le montre la figure suivante (Fig. 6).

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Assemblage : TP3

Fig. 6 L’assemblage « Wheel support »

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Assemblage : TP3

TP4 Assemblage Objectifs:  Conception des différents composants du mécanisme «Bench vice » à l’aide de l’atelier « Part design »,  Assemblage de ces composants à l’aide de l’atelier « assembly design ».

1. C onc e pt io n de s c o mp os a nts de s t iné s à l’ a s s e mb la ge d u mé c a nis me « Bench vice » Concevoir tous les composants de l’assemblage « Bench vice ». Les figures suivantes nous donnent les dimensions des différents composants.

Fig. 1 Vues et dimensions de la base

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Assemblage : TP4

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Fig. 2 Vues et dimensions du « Vice Jaw »

Fig. 3 Vue et dimensions du « Base plate »

Fig. 4 Vue et dimensions du « Jaw screw »

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Assemblage : TP4

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Fig. 5 Vue et dimensions du « Bar Globes »

Fig. 4 Vues et dimensions des différents composants du « Bench Vice »

2. Assemblage du mécanisme « Bench Vice » Assembler tous les composants que vous venez de concevoir comme le montre la figure suivante.

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Assemblage : TP4

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Fig. 5 L’assemblage « Bench Vice »

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Assemblage : TP4

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TP5 Assemblage et animation Objectifs:  Conception des différents composants du mécanisme «slider crank» à l’aide de l’atelier « Part design » du module « conception mécanique »,  Assemblage de ces composants à l’aide de l’atelier « assembly design » du module « conception mécanique »,  Animation de ce mécanisme.

1. Conception des composants destinés à l’assemblage du mécanisme « Slider crank » Concevoir tous les composants de l’assemblage «slider crank». Les figures suivantes (Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4) nous donnent les dimensions des différents composants i.

Fig. 1 Base

Fig. 2 Block 31

Animation : TP5

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Fig. 3 Conrod

Fig. 4 Crank

2. Assemblage du mécanisme «slider crank» Assembler tous les composants que vous venez de concevoir à l’aide du module « Assembly design » comme le montre la figure suivante (Fig. 5).

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Animation : TP5

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Fig. 5 Assemblage « Slider Crank »

3. Animation du mécanisme «slider crank» L’assemblage est maintenant complet, nous pouvons passer à l’animation (module : maquette numérique, atelier : DMU Kinematics).

i

Les mesures des différents composants étant données en pouce. Dans la barre des menus, sélectionnez outils puis options → paramètres et mesures pour modifier l’unité mm en pouce.

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Animation : TP5

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Troisième partie MINI-PROJET: MOTEUR

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Mini-projet

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MINI-PROJET

Objectifs:  Concevoir les différents sous-ensembles nécessaires pour la réalisation de l’assemblage « Moteur » à savoir : -

Sous-ensemble arbre

-

Sous-ensemble bielle

-

Sous-ensemble carter

-

Sous-ensemble piston

-

Sous-ensemble axe bielle-arbre

-

Sous-ensemble axe piston-bielle

N.B : le sous-ensemble cylindre et le sous-ensemble roulement vous seront fournis.  Assembler ces sous-ensemble pour réaliser le Moteur

1. Conception des différentes pièces nécessaires à l’assemblage « Moteur » 1.1 Conception du sous-ensemble arbre Concevoir le premier sous-ensemble arbre comme le montre la figure suivante (fig.1) à partir du plan 2D fig. 27 et ceci en suivant les étapes suivantes.

Fig.1 Arbre

i. Créer une révolution pour concevoir la première pièce ii. Créer une extrusion pour réaliser la deuxième pièce 35

comme le montre la figure 1, comme le montre la figure 2, Mini-projet

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iii. Créer une poche sur la deuxième pièce comme le montre la figure 3,

Fig.1

Fig.2

Fig.3

iv. Réaliser les opérations d’habillage comme les chanfreins et les congés d’arête sur le sous-ensemble arbre. 1.2. Conception de la bielle Concevoir le deuxième sous-ensemble bielle comme le montre la figure suivante (fig.4) à partir du plan 2D fig. 28 et ceci en suivant les étapes suivantes.

Fig.4 Bielle Vu que la bielle est symétrique, on conçoit sa moitié et on la duplique par symétrie. i.

Créer une première extrusion pour réaliser la première pièce

(fig.5),

ii. Créer une deuxième extrusion pour réaliser la deuxième pièce

(fig.6),

iii. Créer une troisième extrusion pour réaliser la troisième pièce (fig.7), iv. Créer une poche sur la troisième pièce (fig.8), v. Créer une deuxième poche sur la troisième pièce (fig.9), vi. Réaliser les opérations d’habillage.

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Mini-projet

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Fig. 5

Fig. 6

Fig. 7

Fig. 8

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Fig. 9

1.3. Conception du piston Concevoir le deuxième sous-ensemble Piston comme le montre la figure suivante (fig.10) à partir du plan 2D (fig. 30). Ci-dessous, on décrit brièvement les étapes nécessaires pour la conception du piston.

Fig. 10 Piston i.

Créer une révolution pour concevoir la première pièce (fig.11),

ii. Créer une gorge sur cette pièce (fig.12), iii. Sur cette même pièce, créer une poche comme le montre la figure 13 et la dupliquer ensuite par symétrie, iv. Créer une extrusion (fig. 14), v. Créer un trou dans cette extrusion, vi. Créer une deuxième poche sur la pièce de base (fig.15), vii. Créer une troisième poche comme le montre la figure 16, viii. Réaliser les opérations d’habillage.

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Mini-projet

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Fig. 11

Fig. 12

Fig. 13

Fig. 15

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Fig. 14

Fig. 16

1.4. Conception du carter, axe bielle-arbre, axe piston-bielle Vu que la conception du carter (fig. 17), axe bielle-arbre (fig. 18) et axe piston-bielle (fig. 19) est approximativement simple par rapport aux autres sous-ensemble, les réaliser à partir des plan 2D fournis ci-dessous (fig. 29, fig. 31, fig. 32).

Fig.17 Carter

Fig. 18 Axe bielle-arbre

Fig. 19 Axe piston-bielle

1.5. Mise en plan 2D Réaliser la mise en plan 2D de l’arbre, la bielle et le piston.

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2. Assemblage du « Moteur » Assembler le moteur comme le montre la figure 20. Les étapes suivantes vous aideront à la réalisation de cet assemblage.

Fig. 20 Moteur 2.1 Assemblage du premier sous-ensemble (arbre-roulement)

Appliquer une distance de 5 mm entre le roulement et l’arbre.

Fig. 21 Assembler l’arbre au roulement en appliquant une distance de 5 mm (fig. 21).

entre les deux composants

2.2 Assemblage du deuxième sous-ensemble (axe bielle arbre – bielle)

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Fig. 22 2.3 Assemblage du premier et deuxième sous-ensemble

Fig. 23 Assembler le premier et le deuxième sous-ensemble comme le montre la figure 23.

2.4 Insertion du piston, carter et du cylindre Insérer l’axe piston-bielle, le piston, le carter et le cylindre et les assembler aux premier et deuxième sous-ensemble comme le montrent les figures 24, 25 et 26.

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Fig. 24

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Fig. 25

Fig. 26 3. Animation du moteur Proposer une animation du moteur.

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Fig. 27 Plan de l’arbre

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Fig. 28 Plan de la Bielle

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Fig. 29 Plan du Carter

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Fig. 30 Plan du Piston 45

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Fig. 31 Plan de l’Axe piston-bielle

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Fig. 32 Plan de l’Axe bielle-arbre

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