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CONCEPTION ASSISTE PAR ORDINATEURINITIATION AUTOCAD SOUS WINDOWS DESSIN EN 2D ET EN 3DAuteur : Fethi ALOUIChapitre I : Prsentation gnrale dAUTOCAD Chapitre II : Dessin en deux dimensions et en trois dimensions Avant-Propos Le dessin technique est un langage universel que les ingnieurs, les architectes et les techniciens lutilisent pour communiquer entre eux. Il permet de fournir une description visuelle dun objet ou dun mcanisme avant mme sa ralisation. Auparavant ralis sur la planche dessin, celle-ci est maintenant presque passe aux oubliettes, et le dessin bnficie actuellement des tous derniers dveloppements de linformatique. Le mot CAO veut dire Conception Assiste par Ordinateur. En effet, plusieurs systmes informatiques de dessin industriel ont t lancs sur le march depuis les annes soixante dix, et ceux-ci, surtout avec le dveloppement de lindustrie de sries (fabrication dautomobiles, par exemple). Parmi ces systmes, AUTOCAD qui a vu le jour depuis les vingt dernires annes, est devenu actuellement presque le leader incontestable des systmes de CAO et de DAO (Dessin Assist par ordinateur) existants dans le monde. Il est employ dans la plupart des secteurs dactivits utilisant le dessin comme moyen de conception et de communication, comme la construction mcanique, llectronique, larchitecture, la chaudronnerie, etc. Au fil des versions, AUTOCAD sest donc impos comme un standard dans lindustrie. Que lon soit mcanicien, lectronicien ou architecte, AUTOCAD permet laccompagnement dans la ralisation des projets. Autour du module de base qui est AUTOCAD, plusieurs bibliothques (lments mcaniques 2D et 3D, lments lectroniques, lment darchitectures, etc.) ont t dveloppes. Ces dernires sont dune utilit capitale, vue la prcision, les possibilits de modifications et le gain de temps lors de leurs utilisations pendant ltude et la conception des projets. Dans ce cours, on suppose que toutes les notions de base relatives au dessin industriel en mcanique sont acquises ; savoir, les notions de formats, de types de traits, de sections, de coupes, de reprsentations des vues en deux dimensions ou dobjets en trois dimensions, de cotations, de lecture des mcanismes (en coupe ou non) mme les plus complexes et enfin dlments mcaniques (ressorts, roulements, engrenages, vis et crous, goupilles, chanes, rivets, etc.). Le cours est compos de deux chapitres.

Dans le premier chapitre, on fait la prsentation gnrale dAUTOCAD, de son interface graphique et on donne les lments ncessaires qui sont indispensables au dessinateur avant de commencer un nouveau projet de dessin. Plusieurs fonctions de dessins sont ainsi prsentes et illustres par des exemples. Le second chapitre concerne le dessin en deux dimensions et en trois dimensions. Plusieurs exemples galement ont t labors pour donner au lecteur la possibilit dassimiler les diffrentes fonctions utilises. La partie en trois dimensions a t particulirement dtaille (plusieurs exemples lappui) dans le but de permettre lutilisateur une application concrte.

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Chapitre I : Prsentation gnrale d'autocad - Interfacegraphique Plan1. Matriel requis pour l'installation d AutoCAD 2. Interface et environnement graphique 2.1. Fentre de travail 2.2. Menu droulant 2.3. Menu cran 2.4. Botes de dialogues 2.5. Fentre de la ligne de commande 2.6. Barre d'tat 2.7. Palettes d'Outils "Modifier" 2.8. Palettes d'Outils "Dessiner" 3. Dmarrage d'AutoCAD 3.1. Enregistrement d'un travail 3.2. Ouverture d'un autre dessin en cours de travail

3.3. Sauvegarde en fin de session, sortie d'AutoCAD 4. Le dessin en deux dimensions (2D) avec AutoCAD 4.1. Prparation de la feuille de travail 4.2. Dfinition de la grille 4.3. Coordonnes d'un point 4.3.1. Coordonnes cartsiennes absolues 4.3.2. Coordonnes cartsiennes relatives 4.3.3. Coordonnes polaires (ou cylindriques en 3D) 4.4. Systmes de coordonnes utilisateur (SCU) 4.5. Units de saisie 4.6. Modes d'accrochage et slection d'objets 5. Commandes utilitaires 5.1. Annulation des Commandes 5.2. Rtablissement des Commandes 6. Mesure de la longueur ou de la surface 7. Utilisation des calques superposs 1. Matriel requis pour linstallation dAutocad AUTOCAD peut fonctionner sur plusieurs types de systmes : Unix, Linux, iMac, Ms-Dos ou Windows. Pour linstallation sur un systme Windows (Windows 95, 98, ME, NT 3.5,NT 4.0 et 2000), il est ncessaire de disposer, au minimum, de la configuration suivante : 32 Mo de mmoire RAM (minimum), 64 Mo pour des projets importants, 50 180 Mo despace disque (selon la version) pour linstallation du logiciel, 40 80 Mo despace disque pour les fichiers temporaires, Quatre fois la quantit de mmoire vive en espace disque pour les oprations de gestion de mmoire sous Windows (exigence de performance), Un processeur Intel Pentium ou quivalent (de base, Pro, MMX, II ou III), Un lecteur CD-ROM pour linstallation initiale, Une carte graphique reconnue par Windows (minimum 800x600 et 256 couleurs). Il est conseill dopter pour une rsolution de 1024x768 pixels. Une souris ou une tablette digitaliser, Un port parallle compatible IBM pour la cl de protection (appel aussi "Dongel"), Un deuxime port srie pour les numriseurs et certains traceurs, Une imprimante ou un traceur.

Il est vident que la productivit du travail avec AUTOCAD dpend des performances du matriel, et en particulier de la gestion de la mmoire et de laccs au disque par le logiciel AUTOCAD et par Windows. 2. Interface et environnement graphique AUTOCAD est une application universelle (gnraliste) de CAO-DAO dveloppe par la socit Autodesk Inc. Il peut tre utilis pour le dessin en deux dimensions (2D) ou en trois dimensions (3D) et dans une certaine mesure pour le calcul d'images de synthse. Il n'y a pratiquement pas de limites aux diffrents types de dessins que l'on peut crer, dans beaucoup de domaines : mcanique, architecture, schmatique, lectronique, cartographie, tracs mathmatiques, etc. Il existe de nombreuses applications acceptant le format de dessin d'AUTOCAD, appeles bibliothques. titre dexemple, on peut citer : Genius, 3D Studio Max et

AnimatorPro (AUTOCAD sert de base des prsentations animes et interactives), Cad Render, et d'une manire plus gnrale tout logiciel acceptant le format d'change DXF. Par environnement graphique, on entend l'ensemble des dispositifs permettant l'utilisateur de travailler sans faire appel des commandes, mais en lanant les actions partir de clics souris sur des zones telles que les icnes, les zones graphiques, les menus, les champs de saisie, etc. AUTOCAD pour Windows est dot d'une interface graphique ressemblant celle de nimporte quel programme prvu pour tourner sous Windows. Ce qui permet lutilisateur de se tirer daffaire quelque soit le programme auquel il est confront. Dans cette interface graphique, on trouve : les fentres, les menus et les botes de dialogue reprennent l'aspect standardis en usage. En lanant AUTOCAD, la fentre principale qui apparat ressemble celle-ci : 2.1. Fentre de travail

La fentre de travail d'AUTOCAD est une fentre "Windows" standard, et ce titre elle dispose des mmes outils que toute autre application Windows ; savoir : Case de fermeture, case de plein cran, icnes, etc. Cette fentre est galement redimensionnable volont. 2.2. Menu droulant Comme les montrent la figure ci-dessus, ces menus droulant servent lancer des commandes. Ils sont affichs en cascade. Un menu droulant peut contenir jusqu 999 options.

2.3. Menu cran Ce menu est l'quivalent du menu droulant. Si le menu cran napparat pas, on peut l'activer l'aide du menu droulant en slectionnant : "Options", ensuite "Prfrences" et cocher enfin la case "Menu cran".

On cliquera ensuite sur "Ok" pour lactiver. Le "menu cran" est situ sur la droite de lcran. Ce menu, possde galement des sous menus partir des quels on excute des commandes.

2.4. Botes de dialogues Elles servent modifier des valeurs, slectionner des oprations, ouvrir un fichier, charger une bibliothque dlments mcaniques ou architecture, etc.

2.5. Fentre de la ligne de commande Dans cette fentre, appele aussi "fentre texte", sont affiches les commandes lances par les menus ou par les icnes. On peut galement y taper au clavier les commandes effectuer.

2.6. Barre d'tat Cette barre informe lutilisateur sur la position du curseur et sur ltat de certains paramtres courants du dessin comme les coordonnes du curseur, le type d'espace actif, le mode "Grille", le mode "Resol", le mode "Orth", etc.

2.7. Palettes d'Outils "Modifier" Cette barre contient les principales commandes de modifications. Ces dernires forment un ensemble d'icnes regroups par thmes. Elles sont flottantes ou non, redimensionnables, paramtrables et personnalisables.

2.8. Palettes d'Outils "Dessiner" Cette palette contient les principales commandes de dessin. Ces dernires forment un ensemble d'icnes. Elles sont galement flottantes ou non, redimensionnables, paramtrables et personnalisables.

3. Dmarrage dautocad Pour dmarrer AutoCAD sous Windows, cliquer sur le menu "Dmarrer", puis "Programmes", ensuite le groupe "AutoCAD R13" et enfin lapplication "AutoCAD R13" qui est symbolis par licne . On peut galement faire un double-cliquer sur l'icne du raccourci "AutoCAD R13" qui se trouve sur le bureau, ou bien double-cliquer sur un fichier de dessin (dont lextension est "DWG"), en utilisant par exemple l'explorateur Windows.

Dans les deux premiers cas, AutoCAD est lanc et un dessin vierge est charg : il s'agit donc du dessin "par dfaut" qui s'appelle "sansnom". Dans le deuxime cas, le fichier sur lequel on a cliqu est charg directement par le logiciel AutoCAD.

Pour crer un nouveau dessin, appel aussi, fichier prototype, il existe deux manires de commencer celui-ci : - Lancer AutoCAD depuis son raccourci sur le bureau (ou partir du menu "Dmarrer" et "Programmes") - Dans le menu Droulant "FICHIER", crer un "Nouveau". Dans le premier cas, Autocad est lan et un dessin vierge est charg : il s'agit du dessin "par dfaut" qui s'appelle "sansnom". Dans le deuxime cas, une bote de dialogue s'affiche et il est possible de choisir un "prototype" : tout dessin AutoCAD existant peut servir de prototype : il s'agit d'un dessin pr-paramtr, qui est copi sous un nouveau nom lorsqu'on demande son utilisation en tant que prototype. Les informations stockes dans le prototype peuvent tre de tous ordres : environnement gnral, dfinition des calques utiliss, types de lignes, polices de caractres, dfinition de blocs, etc. Il peut videmment contenir des objets graphiques. 3.1. Enregistrement dun travail Lenregistrement en cours de travail sert : - sauvegarder les modifications apportes un dessin : Fichier/Enregistrer, - sauvegarder une variante du dessin sous un autre nom (ce nouveau dessin est celui qui est alors charg) : Fichier/Enregistrer sous... - enregistrer un dessin pour une version antrieure la version 13 : Fichier/Enregistrer sous R12... De plus, AutoCAD peut sauvegarder le dessin en cours automatiquement intervalles de temps rguliers (par dfaut toutes les 20 minutes, dans un fichier s'appelant AUTO.SV$). Le rglage de cet intervalle de temps est rendu possible en utilisant la bote de dialogue du menu droulant : "Options/Prfrences/Systmes" comme le montre la copie dcran ci-dessous.

3.2. Ouverture d'un autre dessin en cours de travail Changer le dessin en cours d'dition s'opre l'aide de "Fichier/Ouvrir". La bote de dialogue de recherche du dessin ouvrir est alors affiche. 3.3. Sauvegarde en fin de session, sortie d'Autocad Lorsque le travail est termin, la sortie d'AutoCAD s'effectue soit en utilisant le menu droulant : "Fichier/Quitter", soit en utilisant la ligne de commande et taper par lintermdiaire du clavier : "quitter". Une bote de dialogue permet d'enregistrer les dernires modifications ou non, ou d'annuler la sortie d'AutoCAD. 4. Le dessin en deux dimensions (2D) avec AutoCAD Avec AutoCAD, on peut travailler soit en deux dimensions (2D : plan), soit en trois dimensions (3D : espace). L'espace de la modlisation est donc un espace 3D : tout point de l'espace est localisable l'aide d'un triplet de coordonnes (X,Y,Z). Le travail en 2D ignore la coordonne Z. Ainsi, tout point s'exprime l'aide d'un couple de coordonnes (X,Y) o la coordonne Z est suppose gale zro. Cela signifie implicitement que la cration des objets, quels qu'ils soient, se fait toujours par rapport un plan de construction XOY appel SCU : Systme de Coordonnes Utilisateur. Un SCU est un repre orthonorm XOY. L'espace 3D est donc constitu de l'origine O et de 3 axes OX, OY et OZ dfinissant les plans XOY, YOZ et XOZ. Il existe un SCU spcial appel SCGSystme de Coordonnes Gnral qui est le plan de construction initial. Son origine est le point de coordonnes X=0, Y=0, Z=0. L'utilisateur peut se dfinir autant de repres (SCU) qu'il le dsire, et les enregistrer. 4.1. Prparation de la feuille de travail Avant de commencer un nouveau dessin, il convient de prparer la feuille de travail comme le fait traditionnellement le dessinateur : choix du format de papier, choix de lchelle, choix des units. Si dans la mthode traditionnelle, ces choix ne peuvent tre modifis une fois la dcision prise, il nen est pas de mme avec AutoCAD. En effet, dans ce dernier cas, lentre des donnes se fait toujours en vraie grandeur et il est possible, lors de limpression des documents, de prciser le format et lchelle du dessin souhaits. En fonction de limprimante ou du traceur utilis, on peut dfinir la taille du document imprimer.

Ainsi, AutoCAD permet le choix dun format de papier standard ou dun format personnalis. Les dimensions sont exprimes en pouces ou en millimtres, en fonction de loption que lon souhaite slectionner. Pour dfinir ce format, on ouvre la bote de dialogue aprs avoir actionn la commande "imprimer" du menu "Fichier" dans le menu principal droulant :

En cliquant sur la case "Format", lutilisateur pourra choisir entre les formats prdfinis partir du traceur (ou imprimante) ou dfinir un format personnalis en prcisant les dimensions souhaites de ce dernier (largeur et hauteur) comme lindique la figure ci-dessous, aprs avoir choisi le type dunit. Pour limpression, la limite maximale du format est dfinie pour chaque imprimante ou chaque traceur, et est mentionne aussi dans le cadre de gauche par " MAX " dont les limites sont donnes (voir figure ci-dessous).

Pour dfinir lchelle du trac, on ouvre la bote de dialogue "Configuration du traceur" en cliquant sur licne "Imprimer" de la barre doutils standard ou en choisissant loption "Imprimer" du menu droulant "Fichier". Ensuite, on entre une valeur dchelle ou on choisit "Ajuster au format" dans la zone "chelle", "Rotation et origine".

4.2. Dfinition de la grille La grille dsigne un quadrillage de points qui stendent sur la totalit de la zone situe lintrieur des limites du dessin. Elle est comparable une feuille de papier millimtr gliss sous le dessin. Son rle est de permettre lalignement des objets et la visualisation des objets qui les sparent. Il est possible dactiver ou dsactiver laffichage de la grille de faon transparente. Par ailleurs, elle napparat pas sur le dessin lors du traage sur papier. Pour activer ou dsactiver la grille, on peut utiliser la touche du clavier " F7 ". Une pression sur cette dernire permet dactiver la grille, une seconde fois permet de la dsactiver. Sur la barre dtat, on peut voir si la fonction grille est active ou dsactive.

On peut galement activer et dfinir le pas de la grille, en choisissant loption "Aides au dessin" du menu droulant "Options". Dans cette aide, on peut dfinir lespacement entre les points de la grilles ainsi que la rsolution du curseur (pointeur) en dplacement sur la grille (ou sur le dessin). Dans la partie gauche de cette aide, on peut activer ou dsactiver le mode "Ortho" (dessin de lignes uniquement verticales ou horizontales), et ceci en cochant ou dcochant la case correspondante ou en utilisant la touche "F8". Ce mode apparat galement sur la barre dtat.

Concernant la rsolution de dplacement du pointeur, celle-ci peut tre active ou dsactive grce la touche " F9 " et ceci dont le but dobtenir des dplacements minimums en " millimtre " ou en " 1/10000 mm " si lunit choisie est le millimtre. La barre dtat montre aussi si cette fonction est active ou dsactive. 4.3. Coordonnes d'un point Dans le plan ou dans lespace, chaque point est dfini par 2 ou 3 coordonnes X, Y, Z. Si Z est omis (en 2D), il est suppos nul. Lorsque Autocad demande d'entrer les coordonnes d'un point (par exemple : le centre d'un cercle, l'extrmit d'une droite, etc.), il existe plusieurs manires de spcifier ces coordonnes au clavier : 4.3.1. Coordonnes cartsiennes absolues

En coordonnes cartsiennes absolues, lorigine O du dessin est situe du ct bas gauche du dessin. Cette origine est de coordonnes (0,0,0). Tout autre point dans le dessin sera dfini par des coordonnes positives.

Exemple : Pour tracer une ligne oblique entre les points et , on utilise soit la zone outil en cliquant sur licne reprsentant le dessin dune ligne, soit la ligne de commande en tapant "ligne". Cette dernire donne : Commande : ligne Du point : 10,25 Au point : 100,131.5 Au point : Entre Commande : 4.3.2. Coordonnes cartsiennes relatives Les mmes commandes entres prcdemment peuvent tre utilises dune autre manire :

Commande : ligne Du point : 10,25 Au point : @90,106.5 Au point : Entre Commande : Cela signifie que le second point sera pris avec les coordonnes suivantes, calcules par rapport aux coordonnes du point prcdent : En ce qui concerne le cas des coordonnes en 3D, la procdure reste toujours la mme tout en indiquant la valeur de la coordonne sur Z. Exemple : @90,106.5,10.45 4.3.3. Coordonnes polaires (ou cylindriques en 3D) En coordonnes polaires, on utilise la distance et langle. Ainsi, pour dfinir un nouveau point partir du point prcdent, on entre les coordonnes polaires de ce point (par rapport au prcdent point saisi) de la faon suivante : @distance