Rapport de réalisation sous CATIA v4.0

e les plans qui seront utiles aux tracés des différents contours. Ce qui nous amène naturellement à définir un repère d’axes propre à la pièce. 2) Choix du repère En tenant compte des symétries, des axes de révolution et surtout des côtes présentes sur l’énoncé, on ne peux que choisir un système d’axes décrit ci-contre en fixant: • • • L’axe z: passant par l’axe de révolution des éléments cylindriques. x z

y

Le plan (yz): comme étant le plan de symétrie de la pièce. L’origine o: sur la partie supérieure du prisme dont sont issues l’ensemble des côtes.

3) Arbre théorique Sous Catia, l’arbre de construction correspond à la décomposition hiérarchique du solide final. Y figurent les entités canoniques, les entités de contour ainsi que les différentes opérations (SUBSTRACT, UNION, MIROR, FILLET, SKETCHER …) (cf. II.3).

+

+

Les opérations propres à une entité doivent appartenir à la même région de base (même « branche »). D’autre part, on regroupe ensemble les entités que l’on nommera « positives » qui représentent la matière du solide et les entités « négatives » représentant les parties à soustraire. En procédant de cette manière, l’arbre adopte une hiérarchie horizontale, plus souhaitable qu’une hiérarchie verticale. (cf. IV)

union

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+

+

+

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soustraction

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II) Descriptif de la pièce

1) Décomposition des entités de contour Les entités de contour représentent le dessin des faces sur lesquels on réalise des opérations telles que les extrusions, les révolutions,… (cf.II.3), ce qui les différencie des entités canoniques (cf. II.2). Notre vision de la pièce nous permet de définir 5 entités de contour; ce nombre peut varier suivant l’approche choisie. a) Contour principal On définit le contour principal comme ci-contre, il représente la face du prisme à extruder. On réalise ce contour sous SKETCHER en utilisant les côtes relatives à cette entité (cf. II.3.a). b) Socle Le socle est la deuxième entité de contour à extruder. Notez bien la présence des cercles qui nous éviterons de réaliser des opérations superflues. On réalise ce contour sous SKETCHER en utilisant les côtes relatives à cette entité (cf. II.3.a). c) Alésage principal Pour réaliser cet alésage plusieurs possibilités, ayant chacune leurs avantages et leurs inconvénients, étaient envisageables : • L’union directe de cylindres sous Catia. (qui nous est apparue moins efficace pour l’arbre qu’un contour sous SKETCHER)

•

La soustraction de 2 cylindres (moins efficace pour les mêmes raisons)

•

Le contour sous SKETCHER (cf. II.3.a). (solution retenue)

Cependant les 2 premières solutions auraient pu êtres envisageables pour un ensemble de 2 cylindres.

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d) Alésage secondaire L’alésage secondaire correspond au perçage perpendiculaire à la pièce on le réalise de la même façon que pour le principal nous avons opté pour un contour dans SKETCHER qui est la solution simplifiant l’arbre au maximum. (cf. II.3.a) Ensuite on réalise une révolution afin d’obtenir le solide souhaité. e) Trous borgnes Les contours des trous borgnes ont été eux aussi réalisés dans SKETCHER car la partie conique à l’extrémité de chacun d’eux été plus facilement réalisable. (cf. II.3.a) Comme pour toutes les pièces faites sous SKETCHER, cette solution permet une minimisation de l’arbre. Nous avons ensuite, contour par contour, fait une révolution pour obtenir ces trous. 2) Décomposition des entités canoniques a) Parallélépipède (fig. 1)

( chemin d’accès: LPFK/SOLID/CREATE/CUBOID )

Un parallélépipède se conçoit en créant un cuboïde dans Catia ; pour cela il faut déterminer un repère local : X0, y0, z0 en entrant ses coordonnées dans la zone de texte, puis les différentes dimensions du parallélépipède : X: longueur Y: largeur Z: hauteur b) Cylindre (fig. 2)

( chemin d’accès: LPFK/SOLID/CREATE/CYLINDER )

Y

y0 x0

fig 1.

z0 X

Z

Pour réaliser un cylindre on peut désigner l’axe de révolution (deux points ou une droite constituent un vecteur directeur u) ainsi que les deux plans qui le délimitent. Il faut alors dans ce cas entrer les valeurs des rayons intérieurs et extérieurs afin de définir totalement le cylindre. Une autre méthode consiste à désigner un point d’origine et l’axe de révolution puis à rentrer toutes les dimensions du cylindre dans la boîte de dialogue : H1: H2: R1: R2: hauteur 1 hauteur 2 rayon intérieur rayon extérieur

R1 R2

H2

H1 u

fig 2.

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3) Opérations a) Sketcher

( chemin d’accès: Ctrl+K )

Cette application permet, en choisissant dans Catia un plan de référence, de réaliser les contours de certaines entités constituant la pièce. Les avantages de cette méthode sont : • Mise en place facile des contraintes de dimensionnement (parallélisme, tangence,…). Modification possible des contours après création.

•

Le contour ainsi réalisé peut être envoyé dans Catia où nous pouvons lui appliquer des opérations telles que l’extrusion, la révolution, etc. b) Fillet (fig. 3)

( chemin d’accès: LPFK/SOLID/OPERAT/FILLET )

R

Cette opération permet d’arrondir certaines arrêtes de nôtre solide (comme par exemple sur les pièces moulées où il n’y a pas d’arêtes vives) en sélectionnant la ou les arrêtes sur lesquels il faut opérer et en entrant la valeur du rayon : R: rayon de courbure c) Prisme (fig. 4)

( chemin d’accès: LPFK/SOLID/CREATE/PRISM )

Arête fig 3.

Les prismes sont crées par extrusion d’un contour (qui a pu par exemple être réalisé sous SKETCHER par exemple). Nous avons besoin pour cela d’entrer les valeurs de OFF1 et OFF2 caractéristiques de l’extrusion : OFF2-OFF1: épaisseur du prisme OFF1: norme du vecteur translation ayant comme origine le plan qui contient le contour. Cette technique permet de réaliser des primes beaucoup plus complexes que par la création de solides indépendants.

Off1 Off2

Contour fig 4.

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d) Revolution (fig. 5)

( chemin d’accès: LPFK/SOLID/CREATE/REVOLUT )

Cette opération nous permet de créer des solides en sélectionnant le contour et l’axe de révolution du solide à réaliser (tout en faisant attention à certaines règles : le contour ne doit pas intercepter l’axe de révolution). Il est aussi possible d’obtenir des révolutions partielles en fixant: A1: angle de référence n°1 A2: angle de référence n°2 Cette technique permet de réaliser des solides de révolution beaucoup plus complexes et ceci plus rapidement que par l’union de solides indépendants. e) Union (fig. 6)

( chemin d’accès: LPFK/SOLID/CREATE/OPERAT/UNION )

u Contour A1 A2

fig 5.

Opération booléenne qui consiste à sélectionner deux entités afin de les unir pour ne former qu’un seul solide. L’union s’obtient de 2 façons (au résultat identique) : • On considère le solide A comme indépendant lors de sa création, que l’on ajoute au solide B par la commande UNION. On considère le solide A comme appartenant au solide B dès le début, le risque étant de se tromper de solide de rattachement

fig 6.

•

On utilisera dans ce dossier la première méthode, afin d’ expliquer la démarche en étant cependant