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La spécification géométrique des produits Présentation dune méthode technique et dune approche pédagogique de la cotation, appliquée à létude dun axe à.

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Présentation au sujet: "La spécification géométrique des produits Présentation dune méthode technique et dune approche pédagogique de la cotation, appliquée à létude dun axe à."— Transcription de la présentation:

1 La spécification géométrique des produits Présentation dune méthode technique et dune approche pédagogique de la cotation, appliquée à létude dun axe à excentrique Gilles Glémarec Dominique Taraud Séminaire BTS CPI dAlbi, le 16 décembre 2004

2 Besoin CdCF produit ProduitProcessus MoyensMatériauProcédé Pré conception du produit Qualification du produit Configuration des moyens Lancement de la production Production Gestion des ressources humaines et matérielles Contrôle et suivi de la production Conception détaillée pièce Pré conception de la pièce Conception détaillée produit Par pièce, spécification dimension- nelle et géométrique critique Conception spécifiée pièce Validation dun principe doutillage Par pièce, analyse de la relation produit – matériau – procédé Par pièce, élaboration du processus prévisionnel, validation du procédé, définition dun brut capable Choix des moyens Étude, réalisation et qualification des outillages Définition du processus et des paramètres de production Validation du processus par simulation Optimisation du processus Rédaction du dossier dindustrialisation Élaboration CdCF outillage Conception spécifiée pièce

3 La spécification géométrique des produits Objectif : méthodologie de cotation et de spécification Approche Méthodologique Approche pédagogique S77 Spécification de produits La spécificité du métier est clairement centrée sur la production détudes de produits destinés à lindustrialisation. La définition complète des produits et pièces avec leurs spécifications est une tâche spécifique du technicien supérieur. S771 - Cotation et tolérancement normalisés S772 - La démarche de détermination des spécifications dune pièce Exemple

4 Étude de cas : ponceuse orbitale triangulaire Exemple Produit manufacturé simple Approche fonctionnelle Étude dun sous ensemble Prix de vente : 10 Euros

5 Produit industrialisé et optimisé Produit simple, optimisé au niveau de la relation produit - matériau - procédé Vue de détail de la transmission de mouvement et de la création du mouvement orbital (patin de ponçage monté sur 4 bras flexibles) Exemple Produit manufacturé simple Approche fonctionnelle Étude dun sous ensemble Étude globale

6 Fonctionnement de la ponceuse orbitale Exemple Produit manufacturé simple Approche fonctionnelle Étude dun sous ensemble Étude globale Structure du patin et création du mouvement orbital Structure de laxe à excentrique

7 FAST de description fonctionnelle Exemple Produit manufacturé simple Approche fonctionnelle Étude dun sous ensemble Étude globale

8 Relations entre fonctions et solutions techniques Exemple Produit manufacturé simple Approche fonctionnelle Étude dun sous ensemble Étude globale

9 Relations entre solutions techniques et architecture Schéma architectural : représenter les solutions techniques envisagées ou utilisées Graphe des liaisons global et des contraintes : identifier les sous ensembles fonctionnels, les liaisons et les contraintes fonctionnelles globales associées Exemple Produit manufacturé simple Approche fonctionnelle Étude dun sous ensemble Étude globale

10 Formalisation de la structure : graphe des liaisons niveau 1 Graphe dun niveau 1 : Formalisation des liaisons complexes, identifications de certaines pièces participant à des solutions techniques complexes Exemple Produit manufacturé simple Approche fonctionnelle Étude dun sous ensemble Étude globale

11 Formalisation de la structure : graphe des liaisons de niveau 2 Exemple Produit manufacturé simple Approche fonctionnelle Étude dun sous ensemble Formalisation des liaisons entre toutes les pièces, regroupement par sous ensembles fonctionnels Formalisations des contraintes fonctionnelles Étude globale Graphe élaboré à partir de lanalyse de lavant projet de définition détaillée

12 Traitement des relations contraintes – surfaces fonctionnelles Exemple Produit manufacturé simple Approche fonctionnelle Étude dun sous ensemble Étude globale Chaque contrainte fonctionnelle induit une boucle fermée de contraintes (dimensions ou spécification) passant par des surfaces associées à des pièces…

13 Traitement général de chaque boucle Exemple Produit manufacturé simple Approche fonctionnelle Étude dun sous ensemble Étude globale Méthode « analytique » lourde, délicate à mettre en œuvre « à la main ». A limiter à des situations particulières Le traitement systématique de chaque condition est lourd et implique la recherche de « filtres » permettant de le limiter aux contraintes « critiques ». Le diaporama joint, traitant dune éolienne, présente cette méthode générale

14 Étude dun sous ensemble : approche limitée mais structurée Exemple Produit manufacturé simple Approche fonctionnelle Étude dun sous ensemble Étude globale On restreint létude à un sous ensemble et on se propose détudier la cotation dune pièce identifiée du sous ensemble

15 Méthode danalyse dune pièce dans son sous ensemble Exemple Produit manufacturé simple Approche fonctionnelle Étude dun sous ensemble Étude globale Pour la pièce étudiée, on identifie les composants parents (ceux qui permettent à la pièce « dexister ») et les composants enfants (ceux qui dépendent de la pièce étudiée) Le bilan des conditions fonctionnelles traitées et des liaisons reliant les pièces permet déviter des oublis et de vérifier la cohérence du schéma partiel par rapport à une approche globale

16 Graphe des contacts du sous ensemble arbre excentrique Graphe de contact Identification des surfaces Analyse des antériorités Ordre de spécification Spécification primaire Filtre Détermination des IT Une approche méthodologique de la spécification géométrique des produits Méthodologie

17 Identification des surfaces de laxe à excentrique 201 Une approche méthodologique de la spécification géométrique des produits Graphe de contact Identification des surfaces Analyse des antériorités Ordre de spécification Spécification primaire Filtre Détermination des IT Méthodologie

18 Principe danalyse des antériorités Une approche méthodologique de la spécification géométrique des produits Graphe de contact Identification des surfaces Analyse des antériorités Ordre de spécification Spécification primaire Filtre Détermination des IT Méthodologie

19 Feuille danalyse des antériorités : relations entre fonctions, surfaces et spécifications Une approche méthodologique de la spécification géométrique des produits Graphe de contact Identification des surfaces Analyse des antériorités Ordre de spécification Spécification primaire Filtre Détermination des IT Méthodologie

20 Analyse des antériorités vers les composants parents de laxe 201 Liaison aux parents (MIP du composant étudié) Une approche méthodologique de la spécification géométrique des produits Graphe de contact Identification des surfaces Analyse des antériorités Ordre de spécification Spécification primaire Filtre Détermination des IT Méthodologie

21 Analyse des antériorités vers les composants enfants de laxe 201 Liaison aux enfants (MIP/MAP du composant enfant ) Graphe de contact Identification des surfaces Analyse des antériorités Ordre de spécification Spécification primaire Filtre Détermination des IT Méthodologie

22 Ordre de spécification : recherche dune hiérarchisation de spécification Graphe de contact Identification des surfaces Analyse des antériorités Ordre de spécification Spécification primaire Filtre Détermination des IT Une approche méthodologique de la spécification géométrique des produits Report des informations de lien de parenté Méthodologie

23 Ordre de spécification : matrice dantériorités et ordre de cotation Graphe de contact Identification des surfaces Analyse des antériorités Ordre de spécification Spécification primaire Filtre Détermination des IT Une approche méthodologique de la spécification géométrique des produits Recherche itérative des degrés de parenté entre les surfaces traitées de laxe 201 Méthodologie

24 Spécification de laxe 201 : surfaces GC1 Graphe de contact Identification des surfaces Analyse des antériorités Ordre de spécification Spécification primaire Filtre Détermination des IT Une approche méthodologique de la spécification géométrique des produits Méthodologie Pas dantériorités

25 Spécification : surfaces CC9, GC2, SC6 et SC2 Graphe de contact Identification des surfaces Analyse des antériorités Ordre de spécification Spécification primaire Filtre Détermination des IT Une approche méthodologique de la spécification géométrique des produits Méthodologie

26 Graphe de contact Identification des surfaces Analyse des antériorités Ordre de spécification Spécification primaire Filtre Détermination des IT Une approche méthodologique de la spécification géométrique des produits Méthodologie Spécifications générales de laxe

27 Besoin dun « filtrage » Graphe de contact Identification des surfaces Analyse des antériorités Ordre de spécification Spécification primaire Filtre Détermination des IT Une approche méthodologique de la spécification géométrique des produits Méthodologie Le filtrage dune cotation est lopération consistant à décider de ne pas tout coter… pour gagner du temps ou ne pas imposer des contraintes trop fortes aux réalisateurs… Cette exigence dépend du mode de travail de lentreprise. Dans une entreprise intégrée, la cotation systématique nest plus indispensable à condition que : la chaîne informatique globale, imposant aux réalisateur le travail sur maquette numérique (sous ensemble fonctionnel et pièces fabriquées associées) soit une réalité; les capabilités des procédés, des processus et des moyens de réalisation (formalisée ou connue par expérience) soient maîtrisés. Dans une entreprise sous traitant ses pièces sans relations particulières entre donneur dordre et société sous traitante, le plan conserve sa double finalité (technique et juridique) et la cotation se doit dêtre complète.

28 Principes et niveaux dun « filtrage » Graphe de contact Identification des surfaces Analyse des antériorités Ordre de spécification Spécification primaire Filtre Détermination des IT Une approche méthodologique de la spécification géométrique des produits Méthodologie Le filtrage dune cotation seffectue à deux niveaux, celui de la cotation et celui du tolérancement : Cotation indiquée ou non : dépend de sa précision et du niveau de fiabilité que les réalisateurs peuvent récupérer sur le « plan ». Par exemple, à partir dune maquette numérique, toute la géométrie nominale est parfaitement définie et récupérable… doù le concept de cotation critique, ne faisant apparaître que les cotes particulières, qui méritent un traitement spécifique en lien avec les fonctionnalités du système. Tolérancement général implicite : utilisant une norme globale de type ISO 2768 mk, évitant de tolérancer des formes et dimensions non critiques mais exigeant une définition géométrique de toute la pièce (par cotation nominale ou renvoi vers une maquette numérique)

29 Filtrer le schéma de spécification Graphe de contact Identification des surfaces Analyse des antériorités Ordre de spécification Spécification primaire Filtre Détermination des IT Une approche méthodologique de la spécification géométrique des produits Méthodologie

30 Détermination des intervalles de tolérance Graphe de contact Identification des surfaces Analyse des antériorités Ordre de spécification Spécification primaire Filtre Détermination des IT Plusieurs approches à utiliser en parallèle: Retour à des traitements bidimensionnels, « à la main » ou par assistance informatique Simulation de comportements géométriques 3D à laide doutils informatiques. Approches Aspect 2D Simulation Une approche méthodologique de la spécification géométrique des produits Méthodologie

31 Détermination des intervalles de tolérance Aspect bidimensionnel Graphe de contact Identification des surfaces Analyse des antériorités Ordre de spécification Spécification primaire Filtre Détermination des IT Identification de la boucle dans le graphe de contact Chaîne vectorielle associée Approches Aspect 2D Simulation Une approche méthodologique de la spécification géométrique des produits Méthodologie

32 Détermination des intervalles de tolérance Aspect géométrique 3D Graphe de contact Identification des surfaces Analyse des antériorités Ordre de spécification Spécification primaire Filtre Détermination des IT Chaîne de spécifications associées à une condition Approches Aspect 3D Simulation Une approche méthodologique de la spécification géométrique des produits Méthodologie Identification de la boucle dans le graphe de contact Lutilisation doutils informatiques de simulation permet de quantifier linfluence dune spécification 3D dans une boucle

33 Détermination des intervalles de tolérance Simulation-1 Graphe de contact Identification des surfaces Analyse des antériorités Ordre de spécification Spécification primaire Filtre Détermination des IT Approches Aspect 2D Simulation Objectif fonctionnel : limiter les efforts parasites sur le roulement ST007 (logé dans le triangle moteur) -> limiter les défauts dorientation de lexcentrique / roulement en se rapprochant de la valeur dangle de rotulage. Conséquence : Quelles sont les valeurs à affecter à tf, tp et to? Une approche méthodologique de la spécification géométrique des produits Méthodologie

34 Détermination des intervalles de tolérance Simulation 2 Coller sur la maquette un schéma de liaison (issu du graphe de contact général) et les défauts associés. Une approche méthodologique de la spécification géométrique des produits Approches Aspect 2D Simulation Graphe de contact Identification des surfaces Analyse des antériorités Ordre de spécification Spécification primaire Filtre Détermination des IT Méthodologie

35 Détermination des intervalles de tolérance Simulation 3 Une approche méthodologique de la spécification géométrique des produits Approches Aspect 2D Simulation Mise en évidence des influences de chacune des liaisons sur lobjectif visé, puis de leurs contributions chiffrées. Graphe de contact Identification des surfaces Analyse des antériorités Ordre de spécification Spécification primaire Filtre Détermination des IT Méthodologie

36 Détermination des intervalles de tolérance Simulation 4 Analyse des résultats et retouches itératives -> conclusion sur les valeurs de tolérance à adopter. Une approche méthodologique de la spécification géométrique des produits Approches Aspect 2D Simulation Graphe de contact Identification des surfaces Analyse des antériorités Ordre de spécification Spécification primaire Filtre Détermination des IT Méthodologie

37 Une approche pédagogique de la spécification géométrique des produits Apprentissage de la spécification géométrique des produits Apprentissage La lecture Lanalyse Lécriture Le tolérancement

38 Apprentissage de la spécification géométrique des produits Apprentissage La lecture Lanalyse Lécriture Le tolérancement Une approche pédagogique de la spécification géométrique des produits

39 Apprentissage de la spécification géométrique des produits Apprentissage La lecture Lanalyse Lécriture Le tolérancement

40 Une approche pédagogique de la spécification géométrique des produits Apprentissage de la spécification géométrique des produits Apprentissage La lecture Lanalyse Lécriture Le tolérancement

41 Une approche pédagogique de la spécification géométrique des produits Apprentissage de la spécification géométrique des produits Apprentissage La lecture Lanalyse Lécriture Le tolérancement Remerciements à : Sylvie Portas Saskia Van der Veen Michel Balas du lycée Godefroy de Bouillon à Clermont Ferrand


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