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BTS IPM : La place de la chaîne numérique. BTS IPM : La place de la chaîne numérique Problématique: Comment - récupérer, - lire, - exploiter les informations.

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1 BTS IPM : La place de la chaîne numérique

2 BTS IPM : La place de la chaîne numérique Problématique: Comment - récupérer, - lire, - exploiter les informations provenant dune maquette numérique? L interprétation des données numériques peut varier d'un éditeur à l'autre, ce qui entraîne parfois erreurs ou pertes d'informations sur les modèles.

3 BTS IPM : La place de la chaîne numérique Sommaire: - Définition de la chaîne numérique, - Les différentes géométries de la pièce, - La maquette numérique spécifiée ( la donnée de départ ), - La FAO dans la chaîne numérique, - La vérification des pièces, - Les formes complétées de la chaîne numérique, - Lintégrité et le respect du modèle numérique, - Les évolutions de formats et de structure, - La chaîne numérique dans les savoirs.

4 BTS IPM : La place de la chaîne numérique Chaîne numérique: Ensemble des données "informatisées" qui représente la géométrie de la pièce. Les fichiers contenant ces données forment une succession de maillons reliées entre eux et interdépendants. Cette géométrie est transformée, évolue, et " senrichie" pendant les étapes de conception et dindustrialisation du produit. Application logicielle de CAO Application logicielle de FAO Moyen numérisé de production MOCN Moyen numérique de mesure ; MMT Il devient alors important de se préoccuper de la portabilité du modèle initial et des pertes éventuelles quil peut subir par les formats de transfert ou dexploitation et par les équipements. Cest la clé de la continuité de la chaîne numérique et donc de sa validité.

5 BTS IPM : La place de la chaîne numérique Les différentes géométries: Application logicielle de CAO Application logicielle de FAO Moyen numérisé de production MOCN Moyen numérique de mesure ; MMT Maquette numérique spécifiée: définition numérique du produit (modélisation géométrique + spécifications dimensionnelles, de forme, et détat de surface) Programme des machines à commande numérique (commande en vitesse et en position des différents actionneurs) Le domaine de la spécification: Le domaine de la pièce: Le domaine de la vérification: Une norme La pièce réelle Géométrie approchée de lélément réel, obtenue à partir des points palpés

6 BTS IPM : La place de la chaîne numérique Les éléments géométriques dune pièce ou Les différentes géométries associées à une pièce La norme ISO 14660 définie des éléments géométriques dune pièce qui existent dans TROIS domaines: une norme des définitions Maquette nominale: modélise la pièce par des éléments géométriques théoriquement exacts. Il sagit dentités géométriquement parfaites Maquette nominale spécifiée: définie les espaces, les marges qui doivent contenir la pièce réelle. cest la géométrie réelle de la pièce, ceux sont les éléments qui existent physiquement et qui séparent la pièce de son environnement. cest une géométrie approchée de lélément réel, obtenue par extraction dun nombre fini de points de lélément réel. - Le domaine de la vérification: la représentation dune pièce est donnée au travers dun échantillonnage par des instruments de mesure - Le domaine de la spécification: cest la(es) représentation(s) donnée(s) de la « future »pièce imaginée par le concepteur - Le domaine de la pièce: le réel le monde physique - Le domaine de la pièce: - Le domaine de la spécification: - Le domaine de la vérification:

7 BTS IPM : La place de la chaîne numérique Les différentes géométries: Application logicielle de CAO Application logicielle de FAO Moyen numérisé de production MOCN Moyen numérique de mesure ; MMT Maquette numérique spécifiée: issue de la conception détaillée du produit*, cest la donnée de départ pour la fabrication et le contrôle du produit Exploitation de la maquette et création de géométries intermédiaires pour générer les trajectoires et contrôler les collisions Le domaine de la spécification: Le domaine de la pièce: Le domaine de la vérification: La pièce réelle La géométrie mesurée, image du réel est "rapprochée " de la géométrie spécifiée Exemple: carter moteur Exemple: support Exemple: carter moteur Exemple: support Exemple: carter moteur Exemple: support *encore, dans certaines situations de sous traitance, le modèle numérique est à construire à partir dun document papier

8 BTS IPM : La place de la chaîne numérique La donnée de départ: la maquette numérique spécifiée Le modèle nominal: cest la géométrie absolue de la pièce Le modèle spécifié: définie les marges pour « contenir » la géométrie réelle de la pièce des définitions " 3D" spécifié retour

9 BTS IPM : La place de la chaîne numérique La donnée de départ: la maquette numérique spécifiée Le modèle nominal: cest la géométrie absolue de la pièce Le modèle spécifié: définie les marges pour « contenir » la géométrie réelle de la pièce des définitions Aujourdhui les modeleurs volumiques commencent à proposer des modèles 3D sp é cifi é s

10 BTS IPM : La place de la chaîne numérique Les différentes géométries: Application logicielle de CAO Application logicielle de FAO Moyen numérisé de production MOCN Moyen numérique de mesure ; MMT Maquette numérique spécifiée: issue de la conception détaillée du produit*, cest la donnée de départ pour la fabrication et le contrôle du produit Exploitation de la maquette et création de géométries intermédiaires pour générer les trajectoires et contrôler les collisions Le domaine de la spécification: Le domaine de la pièce: Le domaine de la vérification: La pièce réelle La géométrie mesurée, image du réel est "rapprochée " de la géométrie spécifiée Exemple: carter moteurExemple: support Exemple: carter moteur Exemple: support Exemple: carter moteur Exemple: support

11 BTS IPM : La place de la chaîne numérique 0,4 La donnée de départ: la maquette numérique spécifiée Le modèle nominal: cest la géométrie absolue de la pièce Le modèle spécifié: définie les marges pour « contenir » la géométrie réelle de la pièce des définitions retour

12 BTS IPM : La place de la chaîne numérique Les différentes géométries: Application logicielle de CAO Application logicielle de FAO Moyen numérisé de production MOCN Moyen numérique de mesure ; MMT Maquette numérique spécifiée: issue de la conception détaillée du produit*, cest la donnée de départ pour la fabrication et le contrôle du produit Exploitation de la maquette et création de géométries intermédiaires pour générer les trajectoires et contrôler les collisions Le domaine de la spécification: Le domaine de la pièce: Le domaine de la vérification: La pièce réelle La géométrie mesurée, image du réel est "rapprochée " de la géométrie spécifiée Exemple: carter moteurExemple: support Exemple: carter moteur Exemple: support Exemple: carter moteur Exemple: support

13 BTS IPM : La place de la chaîne numérique Dans la FAO, la problématique est de générer les parcours doutil à partir de la maquette récupérée de la CAO Il faut définir: - les trajectoires de coupe, - les retours rapides, - les dégagements, - les entrée et sorties

14 BTS IPM : La place de la chaîne numérique Il faut extraire* les éléments géométriques qui définissent les trajectoires de coupe Supprimer* les éléments géométriques inutiles,construire les entrées et sorties Dans la FAO, Ces surfaces sont des entités géométriques simples: plan, cylindres, cônes, poches …. Pour obtenir ces surfaces, seule une matérialisation de la surface suffie: droite, point….. * Ces opérations sur la géométrie sont faites manuellement ou automatiquement en fonction de la FAO utilisée et des stratégies dusinage retenues Eviter* les collisions avec les outillages dont ont aura intégré* la maquette numérique En fonction des dimensions de la géométrie nominale, ajuster ces trajectoires aux dimensions souhaitées de la pièce retour

15 BTS IPM : La place de la chaîne numérique Les différentes géométries: Application logicielle de CAO Application logicielle de FAO Moyen numérisé de production MOCN Moyen numérique de mesure ; MMT Maquette numérique spécifiée: issue de la conception détaillée du produit*, cest la donnée de départ pour la fabrication et le contrôle du produit Exploitation de la maquette et création de géométries intermédiaires pour générer les trajectoires et contrôler les collisions Le domaine de la spécification: Le domaine de la pièce: Le domaine de la vérification: La pièce réelle La géométrie mesurée, image du réel est "rapprochée " de la géométrie spécifiée Exemple: carter moteurExemple: support Exemple: carter moteur Exemple: support Exemple: carter moteur Exemple: support

16 BTS IPM : La place de la chaîne numérique Dans la FAO, la problématique est de générer les parcours doutil * Ces opérations sur la géométrie sont faites manuellement ou automatiquement en fonction de la FAO utilisée Pour appliquer la stratégie dusinage qui convient le mieux, il faut détecter la géométrie de la surface et son paramétrage: - surface plane - surface réglée - surface définie par des représentations polynomiales. Il faut extraire* les éléments géométriques qui définissent les trajectoires de coupes: ici on ne connaît pas la "situation" des surfaces autrement que par la maquette numérique. Elles sont conçues « dans lensemble ». La forme résulte dun calcul découlement de fluide sur la voilure de laéronef Cest le choix de la stratégie dusinage qui fera « coller au mieux » les trajectoires de loutil à la géométrie Le modèle numérique continu pourra se trouver discrétisé suivant deux directions:direction de balayage et direction davance

17 BTS IPM : La place de la chaîne numérique retour La géométrie transmise à la MOCN est fonction de la stratégie dusinage Dans la FAO, la problématique est de générer les parcours doutil Géométrie nominale Trajectoire: géométrie transmise à la MOCN La FAO scinde la trajectoire de loutil en petits mouvements parcourus en interpolation linéaire. Ce traitement de la géométrie est réalisé en fonction dun paramètre de hauteur de corde saisi par le technicien méthode. Hauteur de corde Une faible hauteur de corde "alourdit le fichier". Il faudra sassurer que ces valeurs soient compatibles avec la géométrie attendue de la pièce. Géométrie nominale Hauteur de crête La FAO détermine un pas de balayage en fonction dun paramètre de hauteur de crête saisi par le technicien méthode. Géométrie réelle de la pièce Une faible hauteur de crête "alourdit le fichier".

18 BTS IPM : La place de la chaîne numérique Les différentes géométries: Application logicielle de CAO Application logicielle de FAO Moyen numérisé de production MOCN Moyen numérique de mesure ; MMT Maquette numérique spécifiée: issue de la conception détaillée du produit*, cest la donnée de départ pour la fabrication et le contrôle du produit Exploitation de la maquette et création de géométries intermédiaires pour générer les trajectoires et contrôler les collisions Le domaine de la spécification: Le domaine de la pièce: Le domaine de la vérification: La pièce réelle La géométrie mesurée, image du réel est "rapprochée " de la géométrie spécifiée Exemple: carter moteurExemple: support Exemple: carter moteur Exemple: support Exemple: carter moteur Exemple: support

19 BTS IPM : La place de la chaîne numérique Lors du contrôle il faut associer deux géométries pour les comparer La problématique est: Dune part de récupérer un format de modèle: - qui définisse au mieux la géométrie nominale (et la géométrie spécifiée) - compatible avec les moyens de mesure utilisé - utilisable pour préparer une gamme de mesure Dautre part, dextraire par mesurage une géométrie qui est limage la plus approchée possible du réel Format.sat issu de la maquette CAO( celle- ci est au format parasolid par exemple) Géométrie obtenue après mesurage et traitement retour Écarts de mesure

20 BTS IPM : La place de la chaîne numérique Les différentes géométries: Application logicielle de CAO Application logicielle de FAO Moyen numérisé de production MOCN Moyen numérique de mesure ; MMT Maquette numérique spécifiée: issue de la conception détaillée du produit*, cest la donnée de départ pour la fabrication et le contrôle du produit Exploitation de la maquette et création de géométries intermédiaires pour générer les trajectoires et contrôler les collisions Le domaine de la spécification: Le domaine de la pièce: Le domaine de la vérification: La pièce réelle La géométrie mesurée, image du réel est "rapprochée " de la géométrie spécifiée Exemple: carter moteurExemple: support Exemple: carter moteur Exemple: support Exemple: carter moteur Exemple: support

21 BTS IPM : La place de la chaîne numérique Lors du contrôle il faut associer deux géométries pour les comparer Géométrie obtenue après mesurage et traitement Format.sat issu de la maquette CAO retour Géométrie image du réel Géométries nominale et spécifiée Écarts de mesure

22 BTS IPM : La place de la chaîne numérique Écarts des géométries Stylet Surface réelle Surface théorique Point de la surface théorique Géométrie nominale spécifiée (domaine de la spécification) Point de contact réel Géométrie réelle (domaine de la pièce) des définitions retour La géométrie mesurée est influencée par: - le choix des points palpés sur la surface réelle - la géométrie du stylet - le traitement numérique du nuage de points Point de contact théorique Erreur de palpage Point de contact saisi par la MMT Géométrie mesurée, image du réel (domaine de la vérification) Coordonnées du centre du stylet corrigé de son rayon suivant la direction daccostage. La direction daccostage est confondue à la normale locale à la géométrie nominale

23 BTS IPM : La place de la chaîne numérique Formes complétées de la chaîne numérique Application logicielle de CAO Application logicielle de FAO Moyen numérisé de production MOCN Moyen numérique de mesure ; MMT Le domaine de la spécification: Le domaine de la pièce: Le domaine de la vérification: La pièce réelle Application logicielle de Mécanique Application logicielle de CAO Outillage Gestion Documents techniques application exemple Application logicielle de Simulation exemple

24 BTS IPM : La place de la chaîne numérique Validation dun principe doutillage à laide dun logiciel de calcul par éléments finis. Etude de la déformation de la pièce sous les effets des actions mécaniques de serrage en mandrin 3 mors Les sollicitations mécaniquesLa maquette numériqueLe maillage Lanalyse de la déformée

25 BTS IPM : La place de la chaîne numérique Formes complétées de la chaîne numérique Application logicielle de CAO Application logicielle de FAO Moyen numérisé de production MOCN Moyen numérique de mesure ; MMT Le domaine de la spécification: Le domaine de la pièce: Le domaine de la vérification: La pièce réelle Application logicielle de Mécanique Application logicielle de CAO Outillage Gestion Documents techniques application exemple Application logicielle de Simulation exemple

26 BTS IPM : La place de la chaîne numérique Conception dun outillage simple à laide dun modeleur "3D et dune bibliothèque d éléments standards La maquette numérique Bibliothèque déléments standards Le paramétrage judicieux des contraintes permettra la portabilité de la chaîne: aptitude à prendre en compte les évolutions des géométries Mise en place des éléments standards Conception dans lassemblage de corps Z Installation de la pièce sur la machine Nez de broche

27 BTS IPM : La place de la chaîne numérique Formes complétées de la chaîne numérique Application logicielle de CAO Application logicielle de FAO Moyen numérisé de production MOCN Moyen numérique de mesure ; MMT Le domaine de la spécification: Le domaine de la pièce: Le domaine de la vérification: La pièce réelle Application logicielle de Mécanique Application logicielle de CAO Outillage Gestion Documents techniques application exemple Application logicielle de Simulation exemple

28 BTS IPM : La place de la chaîne numérique Mise à jour automatique la documentation

29 BTS IPM : La place de la chaîne numérique Formes complétées de la chaîne numérique Application logicielle de CAO Application logicielle de FAO Moyen numérisé de production MOCN Moyen numérique de mesure ; MMT Le domaine de la spécification: Le domaine de la pièce: Le domaine de la vérification: La pièce réelle Application logicielle de Mécanique Application logicielle de CAO Outillage Gestion Documents techniques application exemple Application logicielle de Simulation exemple

30 BTS IPM : La place de la chaîne numérique Simulation à partir du code machine du processus dusinage: détection de collisions dégagements rapide en pleine matière déplacements incorrects sur plus ou manque de matière ……….. retour

31 BTS IPM : La place de la chaîne numérique Les changements de formats Application logicielle de CAO Application logicielle de FAOC Moyen numérisé de production MOCN Moyen numérique de mesure ; MMT Le domaine de la spécification: Le domaine de la pièce: Le domaine de la vérification: Exemple: support moteur Exemple : clarinette

32 BTS IPM : La place de la chaîne numérique Analyse dune entité géométrique: cylindre Format du modeleur: parasolid Format de récupération:sat La maquette numérique:.SLDPRT Maquette numérique:.SAT Lapplication logicielle reconnaît des demi-cylindres: -il devient donc indispensable de sintéresser à leurs caractéristiques respectives, -il est nécessaire dutiliser les outils danalyse et de réparation des modèles (autohealing) Après réparation le modèle ne possède quun seul cylindre (entier) retour

33 BTS IPM : La place de la chaîne numérique Les changements de formats Application logicielle de CAO Application logicielle de FAO Moyen numérisé de production MOCN Moyen numérique de mesure ; MMT Le domaine de la spécification: Le domaine de la pièce: Le domaine de la vérification: Exemple: support moteur Exemple : clarinette

34 BTS IPM : La place de la chaîne numérique Analyse dune surface complexe Format du modeleur:.mod Formats de récupération:.sldprt &.mc9 Données de départ: Surface dont on ne connaît pas le paramètrage. Elle est conçue « dans lensemble ». Sa forme résulte dun calcul découlement de fluide sur la voilure de laéronef Le modèle nominal: format du modeleur Catia V. Pièce aéronautique de structure de voilure. Comment récupère-t-on les données de la surfaces dans lapplication de FAO? Le modèle spécifié: format.tif (extrait)

35 BTS IPM : La place de la chaîne numérique Section z=17750 Analyse dune surface complexe Pièce aéronautique de structure de voilure. Format.igs analyse Format.mc9 retour Il faudra sassurer que ces écarts sont compatibles avec la géométrie attendue de la pièce

36 BTS IPM : La place de la chaîne numérique Les évolutions des formats déchange Code G,M.. ISO 6983 Post-Processeur Ordres élémentaires de déplacements. Trajectoires simples. Les programmes ne sont pas interchangeables dune machine à lautre. Ne supporte pas les géométries complexes. Génère des programmes très lourds. STEP-NC ISO 14649 Quelle entité ? Comment lusiner ? Avec quoi ? Langage orienté objet: Implanter davantage de fonctions intelligentes sur les CN. Supprimer les post-pro. coûteux et source dennui. Enjeux: - réduire de 35% le temps FAO - réduire de 75% le nombre de "schéma envoyé de la CAO vers la FAO - réduire de 50% le temps machine pour les petites séries APT

37 BTS IPM : La place de la chaîne numérique Lorganisation logicielle Lorganisation logicielle est bâti autour dun noyau. Ce noyau constitue une base de données unique. Le développement des applications se fait autour de ce noyau. Chaque application utilisent la même base de données. La nécessité dun format déchange unique simpose. Base de données unique Application logicielle de FAO Application logicielle de CAO Application logicielle de Mécanique Application logicielle de CAO Outillage Application logicielle de Simulation Application logicielle de Mesure Gestion des Documents Application logicielle Métier" Moyen numérisé de production MOCN Application logicielle Métier"

38 BTS IPM : La place de la chaîne numérique Fichiers de données Lorganisation logicielle Dans une organisation dite linéaire, chaque fichier contient le résultat de lactivité précédente avec un enrichissement de la base de données: gamme, parcours doutil pour la FAO … Fichiers de données Application logicielle Xxx" Fichiers de données Fichier de données Application logicielle de FAO Application logicielle de CAO Moyen numérisé de production MOCN Fichiers de données Fichier de données Post-pro.

39 BTS IPM : La place de la chaîne numérique La chaîne numérique dans les savoirs S5.1.4 Spécification géométrique du produit: -relation avec la maquette et les spécifications dindustrialisation S5.3.3 Exploitation des modèles 3D Mise en plan et habillage de la mise en plan pour la cotation Edition de nomenclature Format des maquettes numériques des pièces dun ensemble Adaptation dun modèle pour une exploitation FAO, pour la métrologie assistée par ordinateur, pour une simulation ou pour un prototypage S8.1 Chaîne numérique et conception des processus Architecture et continuité de la chaîne numérique: modèles, formats déchange associés, traçabilité Bases de données Exploitation des outils logiciels pour: - le choix et la détermination des grandeurs techniques - la détermination des trajectoires outils et la génération des programmes de pilotage des moyens de production à laide des logiciels de CFAO - lélaboration et lédition des documents de fabrication - la simulation des moyens de production en vue de valider des solutions retenues.

40 BTS IPM : La place de la chaîne numérique

41 BTS IPM : La place de la chaîne numérique Le domaine de la spécification: Maquette nominale: modélise la pièce par des éléments géométriques théoriquement exacts. Il sagit dentités géométriquement parfaites Maquette nominale spécifiée: définie les espaces, les marges qui doivent contenir la pièce réelle. Le domaine de la pièce: cest la géométrie réelle de la pièce, ceux sont les éléments qui existent physiquement et qui séparent la pièce de son environnement Le domaine de la vérification: cest une géométrie approchée de lélément réel, obtenue par extraction dun nombre fini de point de lélément réel. " des définitions "


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