Les outils de la communication technique

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1 La communication technique Lycée Charles Poncet 1 ère STI2D spécialité ITEC Sommaire 1. Les représentations 2D : Le dessin d'ensemble Le dessin de définition Le croquis Les perspectives 4 2. Les représentations : 3D Les maquettes numériques ou "virtuelles" Les avantages des maquettes numériques 5 3. Les schémas Le schéma de principe Le schéma cinématique Le schéma architectural Le schéma technologique Les schémas électriques Autres modes de représentation graphique 9 Référence au programme : 1.3Description et représentation Nous avons à notre disposition plusieurs outils pour décrire (communiquer) un système. Selon ce que nous désirons "dire", nous choisirons plutôt l un ou l autre de ces moyens de communication.

2 page 2/9 1. Les représentations 2D : Ce mode de communication revêt un caractère universel au travers de normes établies par l'iso (International Organisation for Standardization). Ces normes sont adaptées à la spécificité française par l'afnor (Agence Française de Normalisation) sans jamais être en contradiction avec les normes internationales Le dessin d'ensemble Le dessin d ensemble d un mécanisme représente de manière complète et détaillé les solutions constructives retenues pour réaliser les fonctions techniques. Il permet de comprendre le fonctionnement d un mécanisme à partir de la description des formes, des dimensions et de l agencement des pièces qui le constituent. Exemple : dessin d ensemble d une pince de bras manipulateur. Représentation plane (2D) du système suivant plusieurs vues Nomenclature Cartouche Sur le dessin d ensemble on retrouve : Les repères des composants (associés à la nomenclature). La cotation fonctionnelle (ajustements, jeux, ) Autres exemples :

3 1.2. Le dessin de définition page 3/9 Le dessin de définition de produit décrit, pour chacune des pièces du mécanisme, les formes, les dimensions et les spécifications qui lui permettent de remplir sa ou ses fonctions. Exemple : dessin de définition dune buse. Représentation du produit suivant plusieurs vues Sur le dessin de définition : - La cotation dimensionnelle (cotes tolérancées) et la cotation géométrique. - Les états de surface. - Les spécifications de mise en forme (sur épaisseur de traitement thermique, ). Echelle du dessin Tolérance générale Format Symbole de représentation Européenne Autres exemples : Cartouche Nom du produit : nom du composant et éventuellement nom de l ensemble

4 page 4/ Le croquis Ce mode de représentation, effectué le plus souvent à main levée, vise à une description rapide d une solution technique localisée ou des formes d une pièce en 2D ou en 3D sans (trop) se soucier d un code de représentation. Formes de véhicules Guidage en rotation d un pignon Idée conception mini-treuil Description vélo Solution d une chape Idées de chaise Solution d une liaison pivot par coussinet 1.4. Les perspectives Ce mode de représentation permet une description de l aspect général des formes d une pièce ou d un mécanisme en une seule vue sur une feuille de papier. Il existe différentes perspectives qui sont plus ou moins compliquées, cependant elles n ont pas la même efficacité. Ces perspectives peuvent être tracées aux instruments cependant avec l évolution des modeleur 3D elles seront généralement réalisées à l'aide d'un logiciel de CAO. Pour les plus simples d'entre elles (cavalière et isométrique) nous pourrons les tracer à mains levées dans ce cas, nous nous attacherons à respecter les proportions de l'objet ou de l'ensemble représenté. Perspective écorchée : Eclaté :

5 2. Les représentations : 3D 2.1. Les maquettes numériques ou "virtuelles" page 5/9 Les logiciels de CAO (SolidWorks, Inventor, Catia, TopSolid, ) permettent aujourd'hui de générer directement des éléments volumiques et de les assembler pour modéliser les mécanismes. Maquette numérique d'une pièce Maquette numérique d'un ensemble Maquette numérique assemblage éclaté Pièce en transparence 2.2. Les avantages des maquettes numériques L utilisation d une maquette numérique dans la chaîne de conception permet aisément : Edition d'image de synthèse. Soit par une capture d écran soit en utilisant la fonction rendu réaliste, il est possible d obtenir une image de synthèse d une pièce ou d un mécanisme à partir de la maquette numérique. Remarque : il est aisé et peut coûteux aujourd hui d intégrer des photos dans un document technique des photos Edition de vidéo depuis SolidWorks mais également depuis les modules de simulation

6 Mise en plan d un moule page 6/9 l édition des dessins 2D (dessins d'ensemble et de définition) : les mises en plan. la réalisation de simulation de comportement d un composant ou d un mécanisme : Le modèle Méca3D permet de prédire le comportement d un mécanisme d un point des efforts (en statique mais également en dynamique) mais également d un point de vue cinématique (trajectoires, vitesses, accélérations). Simulation d un embiellage Simulation moteur MCE-5 Le modèle Simulation (de Solidworks) permet de prédire le comportement d une pièce (ou d un assemblage) d un point de vue déformation et contrainte afin de valider le triptyque "Géométrie Matériaux Effort". Simulation d un collier de serrage Simulation d une table élévatrice Simulation d un bâti Simulation d un support La réalisation de simulation de mise en forme : module "Plastique" de SolidWorks pour l injection plastique, "Esprit" pour la FAO ; "Forge" pour la simulation de forgeage, Il existe beaucoup de logiciels "métiers" pour ces simulations. Simulation forgeage bielle Simulations d usinage Simulation d injection Simulation forgeage pignon arbré Simulation de l impact environnemental (Sustainability). Analyse comportement d un support de disque dur

7 page 7/9 3. Les schémas 3.1. Le schéma de principe Ce mode de représentation décrit les données strictement nécessaires à la définition du principe de fonctionnement d une solution. Exemple : schémas de principe d'un vérin sans tige 1 er principe : vérin magnétique Le piston actionné par l'air comprimé se comporte comme un aimant permanent qui entraîne un anneau extérieur magnétisé glissant sur un fût 2 d principe : vérin souple à galets L air sous pression agit par l intermédiaire d un tube souple sur un mobile extérieure dont les galets déforment la section jusqu à l obstruer presque entièrement Le schéma cinématique Ce mode de représentation met en évidence les mouvements relatifs entre les classes d équivalences. On ne s intéresse pas à la réalisation des liaisons mais uniquement aux mobilités. Ce schéma met en évidence la loi "d'entrée-sortie" cinématique du mécanisme (relation géométrique et cinématique entre l'élément d'entrée et l'élément de sortie du mécanisme). Ce type de schéma utilise la représentation symbolique normalisée des liaisons. Exemple : schéma cinématique d un réducteur de vitesse : Le schéma cinématique ci-contre, permet de définir les liaisons entre trois classes d équivalence : {S1} = {1, 2, 3, 4, 5, 6}. {S2} = {7, 9}. {S3} = {8, 10} Le schéma architectural Ce mode de représentation met en structure interne des liaisons entre les pièces. Ce type de schéma sera utilisé pour conduire une étude statique de dimensionnement ou de vérification. Les pièces liées sans mouvement relatif ne sont pas distinguées les unes des autres. Pour construire le schéma architectural on utilise la représentation symbolique normalisée des liaisons. Exemple : schéma architectural d un réducteur de vitesse : Le schéma architectural ci-contre, permet de définir les liaisons entre trois classes d équivalence : {S1} = {1, 2, 3, 4, 5, 6}. {S2} = {7, 9}. {S3} = {8, 10}. un arbre de sortie (10) lié complètement à une roue (8) et guidé en rotation par rapport au corps du réducteur par deux roulements à billes.

8 page 8/ Le schéma technologique Le schéma technologique est la modélisation qui met en évidence l'ébauche des solutions constructives retenues. Il permet donc une description de la nature et de l agencement des principaux composants d un produit. Bien que ce mode de représentation ne fasse pas l objet d une norme, il est recommandé pour la construction de ce schéma d utiliser des symboles normalisés chaque fois que cela est possible. Ce type de schéma permet la comparaison de diverses dispositions constructives en phase d avant projet d un produit. Exemple : schéma technologique d un réducteur de vitesse : Le schéma technologie ci-contre, permet pour une configuration donnée d un réducteur de vitesse, d identifier les composants suivants : un arbre d entrée (9) lié complètement à un pignon (7) et guidé en rotation par rapport au corps du réducteur par deux roulements à billes. un arbre de sortie (10) lié complètement à une roue (8) et guidé en rotation par rapport au corps du réducteur par deux roulements à billes. un corps de réducteur constitué de deux demi-carters (1) et (2) liés complètement l un à l autre. Deux boîtiers (3) et (5) liés complètement respectivement au demi-carter (2) et au demi-carter (1). deux chapeaux (4) et (6) qui sont liés complètement respectivement aux boîtiers (3) et (5) qui reçoivent chacun un joint d étanchéité. Ce schéma permet de réaliser la maquette numérique, la plupart des solution à été retenue, il ne rerste plus qu a modéliser 3.5. Les schémas électriques Schéma électrique : Alimentation moteur Alimentation pompes

9 Schéma électronique : Schéma d alimentation d un moteur page 9/9 Schéma d un afficheur Schéma pour carte Arduino (Fritzing) : Schéma Ladder : Ce type de représentation est utilisé pour le câblage des automates Autres modes de représentation graphique Grafcet : Le Grafcet (GRAphe Fonctionnel de Commande des Etapes et Transitions) est un mode de représentation et d'analyse d'un automatisme, particulièrement bien adapté aux systèmes à évolution séquentielle, c'est-à-dire décomposable en étapes. Grafcet PO système modulaire Festo : Il permet de charger/décharger percer et de contrôler des pièces. Il est composé d'un plateau tournant sur lequel sont placées les pièces et de trois positions de travail. Algorithme: Un algorithme est une suite finie et non ambiguë d opérations ou d'instructions permettant de résoudre un problème. Il va permettre l élaboration d un programme (pour un micro contrôleur par exemple).