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Utilisation du logiciel CATIA V5

La pièce coudée

Notes provenant d’un séminaire Drive-to-trial organisé par IBM et GDTech.

Ce tutorial vous permettra de concevoir la pièce mécanique suivante, « en partant de zéro ».

1 – Introduction En premier lieu, vous allez ouvrir un nouveau fichier de type Part Design. • Dans la barre des menus,

sélectionnez Fichier puis Nouveau.

• Dans la liste des types, choisissez Part.

• Cliquez sur OK pour confirmer.

2 – Création d’une extrusion Il faut tout d’abord choisir le plan sur lequel tracer le premier dessin. • Sélectionnez le plan YZ dans

l’arborescence au dessus à gauche

• Cliquer sur l’icône Sketcher. • Le plan YZ s’affiche à l’écran et une

grille apparaît.

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Il faut ensuite dessiner le cercle qui servira de base à l’extrusion.

• Cliquez sur l’icône Cercle • Sélectionnez le point d’origine

comme centre du cercle • Cliquez sur un point quelconque

pour définir le cercle • Sélectionnez l’icône

Contrainte • Cliquez en un endroit arbitraire

pour fixer la position de la cote • Double-cliquez sur cette cote

pour ouvrir une boîte de dialogue • Saisissez une valeur de diamètre

de 22 mm • Cliquez OK pour valider la

modification

• Ressortez du mode esquisse à

l’aide du bouton • Sélectionnez le bouton

Extrusion • La boîte de dialogue Définition de

l’extrusion apparaît • Imposez une longueur d’extrusion

de 14 mm • Cliquez OK pour confirmer

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Manipulation dynamique et affichage : 1. Pour centrer l’affichage sur un point

spécifique : cliquer sur le bouton central de la souris

2. Pour se déplacer dans la scène : faire glisser un élément à l’aide du bouton central de la souris

3. Rotation : en maintenant le bouton central de la souris enfoncé, cliquer sur le bouton droit et faire glisser (sans relâcher les boutons)

4. Zoom : en maintenant le bouton central de la souris enfoncé, cliquer sur le bouton droit et faire glisser (sans relâcher le bouton central).

3 - Création d’un angle de dépouille Les dépouilles servent à démouler plus facilement les pièces obtenues en fonderie.

• Cliquez sur l’icône Dépouille • Sélectionnez la face latérale du

cylindre comme face à dépouiller • Dans la zone Elément neutre –

Sélection, choisissez la face du cylindre située dans le plan YZ

• Cliquez sur la flèche orange pour l’inverser si besoin est (elle doit être dirigée vers l’intérieur du cylindre)

• Imposez un angle de dépouille de 3 degrés et faites un aperçu

• Cliquez OK pour créer la dépouille si c’est bien celle à obtenir (la pièce doit s’affiner vers le haut)

Face dans le plan YZ

Face latérale à dépouiller

4 – Création d’une seconde extrusion Il faut tout d’abord dessiner le profil qui servira à cette extrusion. • Sélectionnez le plan YZ • Cliquez sur l’icône Sketcher • Tout en maintenant le bouton gauche de

la souris enfoncé, cliquez sur le petit triangle noir sous l’icône Rectangle

• Relâchez le bouton gauche sur l’icône

Contour oblong • Dessinez ensuite le profil oblong de la

manière suivante :

o Sélectionnez le point d’origine o Sélectionnez un second point

arbitraire comme indiqué, pour définir la longueur du profil

o Sélectionnez un troisième point arbitraire pour définir la largeur du profil

o Sélectionnez et supprimez la contrainte de parallélisme ou de distance qui apparaît

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A

Il faut à présent modifier les cotes du contour oblong pour imposer celles que l’on veut. • Sélectionnez l’arc de cercle situé du côté

du cylindre déjà dessiné et donnez lui un rayon de 14 mm (à l’aide d’une contrainte dimensionnelle comme on l’a déjà effectué plus haut).

• Sélectionnez le point A indiqué sur l’image ci-contre et déplacez la souris pour déformer le profil.

• Double-cliquez sur l’icône Contrainte afin de verrouiller le profil pour définir plusieurs cotes.

• Donnez un rayon de 8 mm au second arc

de cercle. • Sélectionnez l’axe du profil et affichez le

menu local à l’aide d’un clic droit. Choisissez Objet Droite => Horizontal.

• Fixer la longueur de l’axe à 20 mm à l’aide d’une contrainte.

• Ressortez du mode esquisse (bouton )

• Créez une extrusion (bouton ) de 10 mm sur base du profil dessiné.

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B

5 – Création d’une seconde dépouille Une dépouille identique à celle effectuée sur la cylindre va être créée sur la seconde extrusion • Sélectionnez la face B indiquée ci contre

comme face à dépouiller • Sélectionnez la face inférieure comme

élément neutre. • Appliquez via OK Un nouvel angle de dépouille est alors appliqué à la seconde extrusion.

6 – Création d’un trou • Sélectionnez la face supérieure de la

partie cylindrique

• Cliquez sur l’icône Trou • Sélectionnez l’option Jusqu’au

suivant au lieu de Borgne et fixez un diamètre de trou de 12 mm

• Cliquez sur OK pour confirmer

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7 – Ajout de congés d’arête • Sélectionnez la face plane supérieure

de la pièce

• Cliquez sur l’icône Congé d’arête • Définissez un rayon de 1 mm et cliquez

OK pour valider

8 – Duplication de la pièce par symétrie La pièce étant symétrique, il était bien plus simple de n’en dessiner que la moitié puis de dupliquer le volume obtenu. • Sélectionnez la face inférieure plane du

corps et cliquez sur l’icône

Symétrie • Cliquez OK dans la boîte de dialogue

qui apparaît • Sélectionnez l’arête de jonction des

deux moitiés de la pièce et imposez lui un congé d’arête de 1 mm de rayon

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C

9 – Création d’une troisième extrusion • Sélectionnez le plan XY et entrer

dans le mode esquisse. • Créez dans cette esquisse un cercle

centré à l’origine du repère • Imposez, à l’aide d’une contrainte, un

diamètre de 15 mm pour ce cercle • Ressortez du mode esquisse et

cliquez sur l’icône Extrusion puis sur Plus dans la boîte de dialogue qui vient de s’ouvrir

• Donnez 24 mm comme longueur pour la première limite

• Sélectionnez Jusqu’à la surface pour la seconde limite et sélectionnez la face C indiquée ci-contre

• Cliquez OK pour confirmer

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10 – Perçage d’un trou borgne • Sélectionnez la face supérieure

du cylindre que vous venez de dessiner et cliquez sur l’icône

Trou • Définissez un trou borgne, de

diamètre 8 mm et de profondeur 15 mm.

• Définissez également un fond en V.

• Sélectionnez la face latérale du

cylindre supérieur et cliquez sur

l’icône Congé d’arête • Créez un congé de 1 mm de

rayon • Validez

11 – Création d’un raidisseur Les raidisseurs servent à rigidifier un corps soumis à sollicitation mécanique. • Sélectionnez le plan YZ et

entrer dans le mode esquisse • Cliquez sur l’icône Coupe de la

pièce par le plan

d’esquisse situé dans la barre d’outil en bas de l’écran. La pièce est à présent coupée par le plan du dessin.

• Cliquez sur l’icône Droite et tracez une droite oblique arbitraire dans la position indiquée ci-contre

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• Ressortez du mode esquisse et cliquez sur l’icône

Raidisseur qui se trouve sous

l’icône Combinaison • Définissez une épaisseur de 2 mm

dans la boîte de dialogue qui s’ouvre puis cliquez sur OK pour valider la création du raidisseur

Vous allez à présent ajouter un congé tritangent au raidisseur qui vient d’être créé • Cliquez sur l’icône Congé

tritangent qui se trouve sous l’icône Congé d’arête déjà utilisé

• Sélectionnez DANS L’ORDRE

les faces latérales du raidisseur puis la face supérieure oblique (par un simple clic chacune à leur tour, ne pas utiliser la touche Ctrl)

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L’opération suivante consiste à ajouter un congé d’arête autour du raidisseur • Sélectionnez le bord du raidisseur

(par exemple à la jonction du raidisseur et du cylindre supérieur) puis cliquez sur l’icône

Congé d’arête (qui se trouve à présent sous l’icône Congé tritangent)

• Définissez un rayon de 1 mm et cliquez sur OK pour confirmer.

12 – Création d’une découpe Vous allez dessiner un profil rectangulaire de manière à créer ensuite une découpe dans la pièce. • Sélectionnez le plan XY et entrez dans le

mode esquisse • Dessinez un rectangle dans la position

approximative ci-contre (2 clics pour 2 sommets opposés du rectangle)

• Cliquez dans une zone vide de l’écran pour désélectionner le rectangle

• En appuyant sur Ctrl, sélectionnez les deux côtés verticaux du rectangle PUIS l’axe vertical V, puis cliquez sur l’icône Contraintes choisies dans une boîte de

dialogue • Sélectionnez l’option Symétrie • Cliquez sur OK. Les indicateurs de

symétrie sont maintenant apparents et les côtés verticaux du rectangle sont situés symétriquement par rapport à l’axe vertical de l’esquisse

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• Double cliquez sur l’icône Contrainte , sélectionnez le côté horizontal supérieur du rectangle puis la face D de la pièce indiquée ci-contre. Catia V5 interprète directement ceci comme une sélection d’un axe de surface.

• Placez la cote proposée sur le côté et imposez lui une valeur de 15 mm

• Définissez à l’aide de contraintes les longueur et largeur du rectangle respectivement à 20 mm et 6 mm

D

• Ressortez du mode esquisse

• Cliquez sur l’icône Poche • Cochez l’option Extension

symétrique dans la boîte de dialogue qui apparaît et définissez une profondeur de 24 mm

• Cliquez sur OK pour confirmer

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1

13 – Perçage d’un trou Vous allez à présent percer un trou coaxial à travers la pièce • En appuyant sur Ctrl, sélectionnez

DANS L’ORDRE les faces 1 (extérieur) puis 2 (avant) indiquées ci-contre

• Cliquez sur l’icône Trou • Sélectionnez l’option Jusqu’au

dernier au lieu de Borgne et définissez un diamètre de 6 mm

• Validez via OK

2

14 – Modification de la géométrie Alors que cous aviez presque terminé, vous remarquez que vous avez fait une erreur par rapport aux plans qui vous sont fournis, le premier arc du profil oblong doit mesurer 11 mm et non 14 mm ! • Double cliquez sur Esquisse.2 dans

l’arborescence sur la gauche de l’écran

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• Double cliquez sur la cote R14 et remplacer la valeur de 14 mm par 11 mm

• Confirmez via OK • Ressortez du mode esquisse • La pièce s’affiche en rouge pendant

que le programme calcule automatiquement les modifications à effectuer

• La géométrie est actualisée et tient compte de votre modification.

15 – Ajout d’un matériau à la pièce L’application d’un matériau à une pièce permet non seulement d’obtenir un rendu beaucoup plus réaliste, mais également de pouvoir faire des calculs de sollicitations sur la pièce en fonction des caractéristiques du matériau utilisé. • Sélectionnez l’icône Appliquer des

matériaux situé dans la barre d’outils en bas de l’écran

• Choisissez Métaux dans la fenêtre qui s’ouvre

• Cliquez sur le matériau Fer puis faites-le glisser sur une face de la pièce

• Cliquez OK pour confirmer • Cliquez sur l’icône Affiche la vue

personnalisée situé dans la barre d’outils Affichage, pour afficher la texture du matériau

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