Synthèse : Du croquis à la modélisation d’un système
Dans cette séance nous allons voir les différentes techniques permettant de modéliser un système pluri-technologique.
Du croquis à la représentation volumique numérique
Les représentations ont trois fonctions :
- Rechercher des idées à l’aide de dessins spéculatifs. Dans cette phase de créativité, vous devez laisser libre cours à l’imagination et pour cela, l’outil le plus utilisé est le croquis ;
- Représenter la solution choisie avec un dessin descriptif de l’ensemble de la solution ;
- Résumer les impératifs de la fabrication dans le dessin prescriptif. C’est le domaine de la mise en plan.
Le processus de conception, créatif et évolutif, amène à manipuler des connaissances issues de domaines techniques très variés. Heureusement, les grandes capacités de calcul et de représentation qu’offrent les outils numériques, dits de CAO (conception assistée par ordinateur), sont d’une grande aide :
- pour créer à l’aide des bases de données de matériaux et de solutions, des simulations de comportement, des rendus graphiques, de l’archivage, etc. ;
- pour vérifier la faisabilité d’un projet (matérielle, écologique et économique).
Ainsi, ces outils permettent de répondre au plus près aux besoins exprimés, d’obtenir des gains substantiels de productivité et d’éviter des erreurs de production et de montage car leur nature dynamique permet de reporter à l’ensemble du projet tout changement d’un composant.
Avant de modéliser un système sur le logiciel de CAO, il est utile de passer par l’étape du technique technique. Le dessin technique (anciennement appelé dessin industriel) est le moyen d’expression indispensable et universel de tous les techniciens. C’est avant tout un outil de communication permettant de transmettre une information.
C’est lui qui permet de transmettre la pensée technique, de la conception (théorie) à la réalisation (pratique). C’est donc un langage conventionnel soumis à des règles définies par la normalisation.
Le croquis :
Dessin réalisé généralement à main levée sans respecter nécessairement les dimensions. Il permet de faire passer rapidement une idée de la pensée à la visualisation matérielle.
Le dessin d’ensemble :
Il représente la disposition relative et la forme d’un ensemble d’éléments assemblés. Il comportera une représentation plus ou moins précise des formes non fonctionnelles. On ajoutera toutes les vues nécessaires à la bonne compréhension du mécanisme. Toutes les pièces seront référencées par un chiffre.
Le dessin de définition :
Il doit définir complètement les exigences auxquelles doit satisfaire le produit dans l’état de définition prescrit dans le cahier des charges. Il représente dans les détails un élément sorti de l’ensemble, sur ce dessin on trouve toutes les indications nécessaires à la fabrication de l’élément à son contrôle final.
Un dessin technique comporte en général les éléments suivants :
La nomenclature : Les dessins et schéma sont généralement accompagnés de documents techniques complétant les informations que nous y trouvons.
La nomenclature est une liste nominative des éléments présents sur le dessin. Nous y trouvons le repère, le nom, le nombre, la matière et toute autre information sur les éléments référencés.
Le cartouche : Le cartouche d’inscription reçoit les inscriptions nécessaires pour l’identification et l’exploitation du dessin. Il comporte plusieurs rubriques dont le titre, l’échelle, le format, le symbole de projection, le dessinateur, la société, la matière, la date de création.
Les traits : Pour représenter un dispositif mécanique, on utilise un ensemble de traits dont chacun possède une signification bien précise.
Le trait se caractérise par sa nature (continu, interrompu - tiret 2 à 3 mm, espace 1mm - et mixte - tiret 2 mm, tiret long 10 à 20mm espace 1 mm) et par sa largeur (fort ou fin), la combinaison de ces deux caractéristiques donne des types de trait.
La représentation d’un objet ou une scène en 3 dimensions sur un support à 2 dimensions (papier ou écran) nécessite d’utiliser des techniques de dessin géométrique :
- la perspective, pour avoir l’impression de profondeur ;
- la projection orthogonale, qui permet d’avoir les vues sous différents angles.
La perspective
Il existe 2 types de perspectives.
La perspective isométrique, qui donne la même importance aux trois directions de l’espace, ce qui est intéressant pour représenter des volumes de faible profondeur. Les arêtes parallèles sur les volumes à représenter sont aussi parallèles sur le dessin. Cette représentation ne prend pas en compte la réduction apparente de taille avec l’éloignement.
La perspective avec points de fuite qui permet de donner une sensation de plus grande ampleur des longueurs et hauteurs. La perception de profondeur est ainsi plus marquée. Le principe est de fixer les points de fuite sur une ligne horizontale située au niveau du regard de l’observateur.
Autres types de représentation en 3 dimensions :
La vue éclatée : permet de voir l’assemblage des différentes pièces
La vue en transparence : permet de voir l’intérieur d’un système
La vue écorchée : pour visualiser les parties internes en masquant certaines parties des couches externes.
La projection orthogonale et le dessin technique
Principe de projection :
La projection orthogonale permet de représenter en 2d la face d’une pièce en 3d selon le principe illustré ci-dessous.
L’élément à projeter est supposé se trouver à l’intérieur d’un cube, il est positionné par rapport aux faces du cube de façon à avoir les faces qui le composent parallèle aux faces du cube. Nous projetons l’élément sur les six faces du cube, nous obtenons six vues de notre élément.
Disposition des vues :
Pour obtenir une projection plane, il suffit de déplier notre cube. Il en résulte une disposition des vues autour d’une des faces du cube. La face autour de laquelle nous déplions le cube contient la vue de face, elle est supposée être la vue la plus représentative de l’élément. Les autres vues sont nommées : vue de gauche, de droite, de dessus, de dessous et arrière.
