Guide de laboratoire Catia v.5
Séance 1 – Guide 2 La modélisation solide
Fait par Vincent Poiré
Objectifs
Apprendre à utiliser l’outil de modélisation solide (Part Design) pour générer des pièces.
Commandes utilisées
Pour accéder aux menus, il est nécessaire d’être dans le mode de modélisation solide (Part Design), ce qui peut être fait en accédant à la commande via Démarrer/ Conception mécanique/ Part Design.
Barre d’outils composants issus d’un contour
(Extrusion) : générer un solide d’après une esquisse.
(Extrusion avec dépouille) : extruder en inclinant les surfaces.
(Poche) : soustraire d’un solide un volume généré par une esquisse.
(Poche avec dépouille et congé) : créer une poche avec des parois inclinées dont le fond et le rebord sont arrondis.
(Révolution) : générer un objet par rotation.
(Gorge) : créer une rainure autour d’un objet cylindrique.
(Trou) : percer un solide.
(Nervure) : générer une nervure d’après son profil et son parcours.
(Rainure) : générer une rainure d’après son profil et son parcours.
(Raidisseur) : générer une nervure angulaire d’après son parcours et deux surfaces sur lequel s’appuyer.
Barre d’outils composants d’habillage
(Congé d’arête) : arrondir une arête en spécifiant un rayon.
(Congé variable): arrondir une arrête en spécifiant plusieurs rayons.
(Congé face-face) : arrondir l’arête entre deux faces.
(Congé tri tangent) : arrondir une surface d’après la tangente deux surfaces connexes.
(Chanfrein) : créer un chanfrein sur une arête.
(Dépouille) : incliner une surface, souvent pour faciliter son démoulage.
(Dépouille avec ligne de reflet) : dépouille qui se base sur une face cylindrique.
(Dépouille variable) : dépouille avec plusieurs angles.
(Coque): vider un objet en creusant une face pour ne garder que la paroi.
(Surépaisseur) : modifier l’épaisseur d’une paroi solide.
(Filetage/taraudage) : générer des surfaces filetées ou taraudées.
Barre d’outils transformations
(Translation) : effectuer une translation dans une direction.
(Rotation) : effectuer une rotation à partir d’un axe.
(Symétrie) : effectuer une symétrie à partir d’une face.
(Miroir) : effectuer une symétrie à partir d’un plan.
(Répétition rectangulaire) : reproduire un élément selon un motif de grille.
(Répétition circulaire) : reproduire un élément selon un motif circulaire.
(Mise à l’échelle) : redimensionner un élément par rapport à un point.
Exercice 1
Modèle à réaliser
Étapes suggérées
1. Créer une esquisse sur le plan xy ayant l’aspect suivant à l’aide des commandes
« Insertion/ Contour/ Conique/ Ellipse », contrainte et axe :
2. Retourner dans le Part Designer (peut être fait en double-cliquant directement sur Part.1) et créer le pourtour du volant à l’aide de la commande Révolution.
3. Créer un plan à 10° par rapport au plan xy en utilisant l’axe horizontal de l’esquisse précédente comme axe de rotation. Voici comment y accéder via l’arbre des spécifications (F3 pour afficher):
4. Créer une esquisse sur le plan xy avec un cercle de rayon 3 en son centre.
Extruder de 2 cm en utilisant la commande « extension symétrique ».
5. À partir du plan généré en 3, créer une esquisse ayant l’aspect suivant :
note : Il est possible de générer la forme à quatre côtés à partir d’un rectangle. Cependant, il convient d’effacer les contraintes de verticalité V du rectangle ( ) simplement en les sélectionnant et en appuyant sur supprimer(del) ou couper( ).
6. Extruder l’esquisse précédente de 0.5 cm. À l’aide de la commande de répétition circulaire, créer deux autres instances en utilisant les paramètres suivants (où la face.1 est le centre du volant):
7. Créer un congé d’arête sur la face avant au centre du volant de 0,75 cm.
8. Sélectionner la face arrière au centre du volant et créer un trou d’après les spécifications suivantes:
9. Nommer la pièce Volant via le menu Propriété et appliquer le matériel PVC à celui-ci.
Exercice 2
Modèle à réaliser : la jante du véhicule
Étapes suggérées
1. Vérifier les unités et créer une esquisse sur le plan zx avec un cercle de rayon de 18 cm en son centre. Extruder de 8 cm.
2. Insérer un nouveau corps de pièce via le menu Insertion. Reproduire l’esquisse suivante dans le nouveau corps de pièce sur le plan yz du repère initial:
3. Créer un solide de révolution à l’aide de l’esquisse précédente.
4. Effectuer une opération booléenne : soustraire le CorpsDePièce.2 au CorpsPrincipal à l’aide de la commande Retirer.
5. Sélectionner l’autre face circulaire de l’extrusion et créer une esquisse sur cette dernière. Tracer un cercle de rayon 10 cm en son centre.
6. À l’aide de la commande Poche avec dépouille et congé, creuser le centre en utilisant les paramètres suivants :
note : sélectionner le profil nouvellement créé dans la dernière esquisse comme première limite et la surface sur lequel cette esquisse est basée comme seconde limite.
7. Utiliser la commande trou (option jusqu’au dernier) et sélectionner l’option Édition de l’esquisse pour positionner un trou d’un diamètre de 2 cm à 6,5 cm de distance verticale du centre de la jante, dont le centre du cercle coïncide avec l’axe vertical.
8. Grâce à la commande Répétition circulaire, créer 5 autres instances espacées de 60° les unes des autres.
9. Modifier le diamètre du trou à 1,6 cm. Remarquer que les autres instances du trou s’ajustent automatiquement.
10. Appliquer une texture de chrome et nommer la pièce Jante.
Exercice 3
Modèle à réaliser : la tige arrière du véhicule
Étapes suggérées
1. Vérifier les unités et créer une esquisse sur le plan zx avec un cercle de rayon de 9 cm en son centre. Extruder de 2 cm dans le sens négatif de l’axe des y.
2. Créer à nouveau une esquisse sur le plan zx avec un cercle de rayon de 2,5 cm en son centre. Extruder de 10 cm dans le sens positif de l’axe des y.
3. Créer une esquisse à l’extrémité de la nouvelle tige et tracer le profil suivant :
4. Avec la commande Poche, créer une poche de 10 cm dans la tige à partir du profil dessiné en 3.
5. Créer un plan à partir de la face plane de la clavette, décalé de 3,5 cm vers l’intérieur de la tige. Sélectionner ce plan et créer un trou dont la mesure du diamètre égale 1,6 cm à 3 cm de l’extrémité de la tige. Le positionnement de ce trou doit être fait via l’atelier d’esquisse accessible via l’option Édition de l’esquisse affiché lors de la création de ce dernier.
6. Grâce à la commande Congé tritangent, arrondir le pourtour de la plaque circulaire. Sélectionner la surface interne et externe comme faces à utiliser, et la bordure comme face à retirer.
7. Après sélection de la plus grande face plane, utiliser la commande trou (option jusqu’au dernier) et sélectionner l’option Édition de l’esquisse pour positionner un trou d’un diamètre de 1,6 cm à 6,5 cm de distance verticale du centre de la jante, dont le centre du cercle coïncide avec l’axe vertical.
8. Appliquer la texture acier et nommer la pièce TigeArriere.
Exercice 4
Modèle à réaliser : la tige avant du véhicule
Étapes suggérées
1. Reprendre le modèle de la TigeArriere et éliminer : la poche ;
l’esquisse ayant servi à créer la poche;
le trou sur la tige.
note : la suppression peut être faite à l’aide de l’arbre des spécifications (F3 pour afficher), simplement en faisant couper ou en pressant la touche Supprimer (ou del.).
2. Éditer l’esquisse de la tige et modifier le rayon du cercle pour obtenir un rayon de 3 cm. Raccourcir l’extrusion à 8 cm.
3. Renommer la pièce TigeAvant.
Exercice 4
Modèle à réaliser : l’essieu du véhicule
Étapes suggérées
1. Vérifier les unités et créer une esquisse sur le plan zx du repère initial avec un cercle de rayon de 2 cm en son centre. Extruder de 50 cm de façon symétrique.
2. Créer une rainure à l’aide d’une droite sur l’axe des y (contrainte: les extrémités de la droite coïncident avec celles de l’extrusion) et de l’esquisse suivante :
3. Appliquer le matériel Acier et nommer la pièce Essieu.
Exercice 5
Modèle à réaliser : la coque du véhicule
Étapes suggérées
1. Vérifier les unités (cm) et tracer l’esquisse suivante sur le plan yz :
2. Extruder de 25 cm avec l’option extension symétrique pour obtenir une forme de 50 cm de largeur.
3. À l’aide de la commande Poche de façon à vider l’intérieur. Pour ce faire, dessiner l’esquisse qui suit sur le plan zx du repère initial:
4. Sélectionner toutes les faces générées par la poche sauf celle du fond pour y créer un angle de dépouille d’un degré dans le but de permettre un démoulage de la pièce plus facile. Créer dans un deuxième temps un angle de dépouille de 5 degrés sur les surfaces latérales planes, et finalement une dépouille de 3 degrés sur les surfaces planes supérieures et inférieures. La pièce obtenue devrait ressembler à ce qui suit :
5. Créer un plan à 30 degrés du plan xy du référentiel de base, tourné autour de l’axe des x du monde. Sur ce plan, dessiner le profil circulaire qui suit (rayon de 3 cm et centré à [0, 6]) et extruder (limite 1 à 30 cm et limite 2 à 3 cm) :
6. Créer une dépouille de 5 degrés entre le fond de la poche et le cylindre à l’aide de la commande Dépouille avec ligne de reflet : sélectionner le cylindre comme face à dépouiller, activer l’option Définition de l’élément joint et sélectionner le fond de la poche comme élément de joint.
7. Percer un trou de type jusqu’au dernier sur la face supérieure du cylindre, de façon concentrique au contour du cylindre.
8. Nommer la pièce Coque et appliquer le matériel Plastique brillant.
Exercice 6
Modèle à réaliser : le pallier lisse du véhicule
Étapes suggérées
1. Activer l’atelier de modélisation solide (Part Design) et créer l’esquisse suivante :
2. Extruder de 2.5 cm de façon symétrique l’esquisse précédente et percer d’un trou de 5 cm en son centre, de façon à ce que le trou soit concentrique à l’arc de 4cm de rayon, tel qu’illustré ci-bas :
3. Percer deux trous lamés afin de fixer le palier lisse à l’aide de boulons de 16 mm de diamètre. Les coordonnées des trous sont les suivantes :
4. Appliquer le matériel Aluminium et enregistrer la pièce sous PalierLisse.
Exercice 7
Modèle à réaliser : la douille du véhicule
Étapes suggérées
1. Activer l’atelier de modélisation solide (Part Design) et créer l’esquisse suivante :
2. Effectuer une révolution de cette esquisse, appliquer une texture de Cuivre et nommer la pièce Douille.
