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Extrait - Inventor 2022 Modélisation et documentation de systèmes mécaniques
Extraits du livre
Inventor 2022 Modélisation et documentation de systèmes mécaniques Revenir à la page d'achat du livre

Modéliser des pièces basiques

Introduction

Dans ce chapitre, vous découvrirez les commandes courantes utilisées pour la création de pièces basiques.

Cet ouvrage porte principalement sur la réalisation de pièces volumiques, c’est-à-dire de pièces et d’ensembles pour lesquels est calculé un volume et donc un poids, en opposition aux pièces surfaciques qui n’ont pas de volume (voir chapitre Aller plus loin, section Faire ses premiers pas dans le surfacique).

Une pièce volumique est composée d’un ou de plusieurs solides.

La modélisation de ces pièces repose donc sur l’utilisation de plusieurs commandes :

  • les commandes de création pour modéliser un solide,

  • les commandes de modification pour modifier un solide existant,

  • les commandes de réseau pour répéter des fonctions et des solides.

Similarité des panneaux de propriétés

La plupart des panneaux de propriétés possèdent des similarités dans leur utilisation, ces similarités sont présentées ci-dessous.

images/r04AT03.png
  • Champs de sélection d’objets (Contours, Depuis, Axes, Etc.).

images/04AT01.png

Champ de sélection de contours actif, sans sélection

Ce champ est souligné en bleu une fois activé par un clic, il permet de sélectionner des objets dans l’espace graphique. Une flèche rouge indique qu’aucune sélection n’a été faite, une flèche bleue indique qu’une sélection a déjà été faite.

images/04AT02.png

Champ de sélection de contours actif, avec 2 sélections

Si une sélection a déjà été faite, le chiffre à droite indique le nombre de sélections, la croix permet d’annuler l’ensemble des sélections. Lorsque ce champ est actif, cliquez dans l’espace graphique pour ajouter des sélections, maintenez la touche Ctrl pour en enlever.

  • Direction

images/04AT03.png

Choix de la direction

La plupart des commandes proposent quatre options de direction :

  • Positif au plan d’esquisse images/I071.png.
  • Négatif au plan d’esquisse images/I072.png.
  • Symétrique images/I073.png : pour réaliser une fonction dans la direction positive et négative d’une valeur identique....

Menus

1. Menu contextuel

De nombreuses commandes sont disponibles lors de la réalisation d’un clic droit sur les éléments qui se trouvent dans le navigateur Modèle.

images/04AT06.png

Menu classique

Les commandes les plus courantes accessibles via ce menu vous seront présentées au fil de cet ouvrage.

Le menu propose différentes possibilités en fonction de l’élément sélectionné dans le navigateur, mais vous avez la possibilité de Supprimer des éléments ou encore de jouer sur leur Visibilité. L’utilisation du navigateur est fortement recommandée tout au long de la conception, il facilite les sélections et propose une large gamme de commande.

2. Menu de marquage

Lorsque vous réalisez un clic droit sur des éléments de votre espace graphique un second type de menu apparaît en plus du menu classique : le menu de marquage.

images/04AT07.png

Menu de marquage

Le menu de marquage est personnalisable, il permet d’augmenter votre productivité en affichant à l’écran, en fonction de l’environnement dans lequel vous vous trouvez, les commandes les plus couramment utilisées.

Pour sélectionner une des commandes du menu de marquage, vous n’avez pas besoin de cliquer dessus, mais simplement de donner une direction avec votre souris vers l’emplacement de cette commande. Un cône apparaît...

Utiliser les raccourcis courants

L’utilisation des raccourcis n’est pas une obligation en soi, mais un réel gain de temps. Certains de ces raccourcis vous ont déjà été présentés, mais la liste ci-dessous regroupe les raccourcis les plus courants :

  • Ctrl Z : Annuler

  • Ctrl S : Sauvegarder

  • Ctrl N : Nouveau fichier

  • Echap : Quitter la commande ou annuler la sélection

  • Espace : Répéter la dernière commande

  • F1 : Accéder à l’aide en ligne de la commande en cours

  • F4 : Orbite libre

  • F5 : Vue précédente

  • F6 : Vue début

Raccourcis dans une esquisse :

  • F7 : coupe la pièce suivant le plan d’esquisse

  • F8 : affiche toutes les contraintes

  • F9 : masque toutes les contraintes

Créer

Première étape de la création d’une pièce, la création de solide à partir d’une esquisse va vous permettre par la suite de réaliser des opérations de soustraction de matière ou de modification afin de réaliser tous les détails.

Vous utiliserez par ailleurs couramment une multitude de fonctions différentes afin de réaliser vos pièces. Ainsi, l’objectif de la modélisation n’est pas de réaliser le moins de fonctions possible pour obtenir une pièce, mais plutôt de faciliter la compréhension et les modifications futures de vos modèles en utilisant les bonnes commandes au bon moment.

Les commandes de création se trouvent dans le groupe Créer de l’onglet Modèle 3D.

images/04AT08.png

Groupe de commande Créer

1. Extrusion

L’extrusion permet de créer un solide perpendiculairement au plan de l’esquisse.

 Cliquez sur la commande images/I077.png.

images/04AT09.png

Panneau de propriétés de la commande Extrusion

 Cliquez à l’intérieur du champ Contours puis sélectionnez le(s) contour(s) que vous souhaitez extruder. Les contours apparaissent en surbrillance lors du survol avec votre souris et le symbole + apparaît à côté de votre curseur images/04AT10.png.

S’il n’y a qu’un contour de disponible, le contour sera automatiquement sélectionné....

Utiliser les poignées

Lors de l’utilisation des commandes, vous verrez apparaître à l’écran des flèches et des sphères en 3 dimensions à proximité de la fonction que vous réalisez.

images/04AT14.png

Poignées

Ces flèches et sphères sont des poignées qui permettent de modifier la fonction en cours de création directement dans votre espace graphique. Elles évitent la saisie des valeurs dans le panneau des propriétés.

 Pour utiliser une poignée, cliquez sur la poignée correspondante et maintenez le bouton enfoncé puis déplacez le curseur.

 Pour changer de poignée, cliquez sur la sphère représentant l’autre poignée.

images/04AT15.png

Activation de la poignée de dépouille dans une extrusion

Lors de l’utilisation des poignées, la valeur modifiée via la poignée se met automatiquement à jour dans le champ correspondant du panneau des propriétés.

En fonction des sélections effectuées dans l’espace graphique des icônes apparaissent à côté de la sélection, c’est l’affichage tête haute.

images/04AT105.png

Ces icônes vous permettent d’activer les commandes représentées et de les appliquer directement sur votre sélection sans passer par le ruban. La réalisation...

Gérer les esquisses

1. Utiliser une esquisse partagée

Vous pouvez réutiliser une esquisse afin de réaliser de nouvelles fonctions.

Néanmoins, une esquisse utilisée va automatiquement être consommée par la fonction créée et se retrouvera sous cette dernière dans le navigateur Modèle. Vous pouvez la voir en cliquant sur le symbole + à gauche de la fonction :

images/04AT16.png

Esquisse à l’intérieur d’une fonction

Afin de pouvoir réutiliser cette esquisse, vous devrez soit Partager l’esquisse soit activer sa Visibilité via un clic droit sur cette dernière.

images/04AT17.png

Accès au partage et à la visibilité d’une esquisse

La première possibilité va automatiquement faire apparaître l’esquisse en haut du navigateur Modèle et la faire réapparaître dans votre espace graphique. La seconde va seulement afficher l’esquisse et fera automatiquement réapparaître cette dernière en haut de l’arborescence lorsqu’elle sera utilisée pour une autre fonction.

images/04AT18.png

Esquisse partagée entre plusieurs fonctions

Vous pouvez identifier simplement une esquisse partagée grâce au symbole composé de trois points reliés entre eux à côté de l’icône d’esquisse.

2. Créer de nouvelles esquisses...

Soustraire

Les commandes présentées jusqu’à présent sont des commandes qui permettent de créer du volume, de la matière dans vos solides. Ces actions sont appelées Opérations booléennes d’addition car elles s’additionnent avec les solides existants (voir section Opérations booléennes du chapitre Modéliser des pièces complexes).

Mais, ce ne sont pas les seules opérations booléennes que vous pouvez réaliser avec ces fonctions. Vous pouvez également utiliser les commandes de création en Ajout ou en Soustraction de solide.

1. Réaliser des soustractions

Pour réaliser des soustractions de solides, la première condition est, bien sûr, qu’un solide soit déjà créé.

Si un solide existe déjà dans votre pièce, lors de l’utilisation d’une commande de création une nouvelle section apparaît dans le panneau de propriétés de la commande, la section Sortie, dans laquelle différentes options sont disponibles en face de Booléen.

images/04AT23.png

Section Sortie

La seconde icône images/I083.png transforme une opération d’ajout de solide en opération de retrait, et permet ainsi de réaliser des soustractions de solides.
images/04AT24.png

Exemple de soustraction de solide

Nous reviendrons en détail sur toutes les options...

Modifier

Une fois les formes générales de vos pièces modélisées, vous pouvez réaliser des opérations de modification afin de préciser votre modèle.

Les commandes de modification se trouvent dans le groupe Modifier de l’onglet Modèle 3D.

images/04AT26.png

Groupe de commandes Modifier

Modéliser des congés

La commande Congé vous permet d’arrondir des arêtes, ou des jeux de faces, avec un rayon constant ou variable.

images/04AT27.png

Réalisation d’un congé sur une arête

 Cliquez sur la commande images/I084.png.

images/04AT28.png

Panneau de propriétés de la commande congé

La palette d’outils donne le choix entre trois types de congés et quatre modes de sélection qui seront présentés dans les sections suivantes.

1. Congé d’arête à rayon constant

 Cliquez sur Ajouter un jeu d’arête à rayon constant dans la palette d’outils images/I085.png.

 Indiquez le rayon du congé dans le champ correspondant.

 Sélectionnez une ou plusieurs arêtes sur votre modèle.

images/04AT29.png

Exemple d’un congé à rayon constant de 0.5 mm sur 3 arêtes

 Validez par OK.

Dans le panneau de propriétés, vous pouvez lister plusieurs congés, avec des valeurs et des types différents.

 Pour ajouter des éléments avec des congés différents dans la même fonction de congé, cliquez sur l’icône images/I086.png.

2. Mode de sélection

Dans la partie inférieure de la palette d’outils, vous pouvez choisir parmi quatre modes de sélection :

  • Arête images/I087.png : sélectionnez les arêtes une à une.
images/04AT30.png

Mode de sélection...

Créer des chanfreins

La commande Chanfrein vous permet de créer des biseaux sur une ou plusieurs arêtes.

 Cliquez sur la commande images/I093.png.

images/04AT40.png

Boîte de dialogue de la commande Chanfrein

Les différents modes de cotation des chanfreins images/04AT41.png sont visibles à gauche de la fenêtre.

1. Chanfrein à distances égales

 Cliquez sur Distance images/I094.png.

 Indiquez la distance dans le champ correspondant.

 Cliquez sur images/04AT42.png.

 Sélectionnez une ou plusieurs arêtes.

images/04AT43.png

Chanfreins à distances égales de 2 mm

 Validez par OK.

2. Chanfrein à une distance et un angle

 Cliquez sur l’icône Distance et angle images/I095.png.

 Cliquez sur images/04AT44.png.

 Sélectionnez la face adjacente à l’arête sur laquelle positionner votre chanfrein. Cette face est la référence pour l’angle.

 Cliquez sur images/04AT42.png.

 Sélectionnez une ou plusieurs arête(s) adjacente(s) à la face précédemment sélectionnée.

 Indiquez la distance dans le champ correspondant.

 Indiquez l’angle dans le champ correspondant.

images/04AT45.png

Chanfreins à distances égales de 2 mm

 Validez par OK.

3. Chanfrein à 2 distances

 Cliquez sur Deux distances images/I096.png.

 Cliquez sur images/04AT42.png.

 Sélectionnez une ou plusieurs arêtes.

 Indiquez la première distance dans le champ correspondant....

Ajouter des perçages

Comme vous l’avez vu précédemment, il est possible d’utiliser les fonctions de création en tant que fonction de soustraction.

Néanmoins, dans le cas des perçages où il existe une multitude de possibilités, il vaut mieux utiliser la commande de perçage qui facilite la création et la modification des perçages.

1. Positionner des perçages

Il existe plusieurs méthodes de positionnement des perçages.

Positionnement linéaire

 Cliquez sur la commande images/I102.png.

 Cliquez sur une face plane correspondant au début de votre perçage, la position du perçage est symbolisée par une sphère et un point de centre. La valeur indique le diamètre du perçage qui sera modifiable par la suite.

images/04AT56.png

Positionnement du perçage sur la face

 Cliquez sur une arête afin d’indiquer la distance entre le perçage et cette dernière.

images/04AT57.png

Sélection de la première arête

 Cliquez une seconde arête et indiquez la seconde valeur.

images/04AT58.png

Sélection de la seconde arête

 Vous pouvez répéter l’opération pour placer plusieurs perçages identiques sur la même face.

Positionnement concentrique

 Cliquez sur la commande images/I102.png.

 Cliquez sur une face plane correspondant au début de votre perçage.

 Cliquez sur une face ou une arête circulaire.

images/04AT59.png

Sélection d’une arête circulaire

Positionnement via esquisse

 Créez une esquisse sur la face à percer.

 Positionnez des points aux emplacements des perçages.

 Cliquez sur la commande images/I102.png. Tous les points de l’esquisse sont automatiquement sélectionnés comme centre des perçages. Pour enlever certains perçages, maintenez la touche Ctrl enfoncée et cliquez sur les points à supprimer.

images/04AT60.png

Sélection d’une arête circulaire

L’icône Autoriser la création du centre images/I103.png, lorsqu’elle est activée, permet la création d’un nouveau perçage à chaque clic sur la face.

Pour réaliser des perçages sur des faces non planes, vous devrez utiliser les Plans de construction (voir chapitre Modéliser des pièces complexes) et le placement...

Inclure des filetages et des taraudages

La fonction Filetage vous permet de créer des filetages et des taraudages sur des faces cylindriques.

images/04AT74.png

Filetage sur un raccord hydraulique

 Cliquez sur la commande images/I119.png.

 Sélectionnez la face cylindrique sur laquelle appliquer le filetage.

 Dans la section Filetages qui apparaît, précisez les paramètres de votre filetage à l’aide des listes déroulantes.

images/04AT75.png

Section Filetages

 Dans la section Comportement, indiquez la profondeur du filetage ainsi que le décalage si nécessaire ou activez l’Option Complet images/I113.png pour réaliser un filetage sur toute la longueur du cylindre. Dans le champ direction choisissez L pour un filetage à gauche et R pour un filetage à droite.

images/04AT76.png

Création d’un filetage métrique ANSI M12x1.75 de classe 6G à droite sur toute la longueur du cylindre

 Validez avec OK.

1. Exercice

En partant du fichier Exerice_filetage, appliquez un filetage ISO M12x1 de classe 6g à droite sur une profondeur de 8 mm sur le cylindre extérieur.

images/r04AT00.png

Exercice filetage

Réaliser une coque

La commande Coque permet d’évider un solide en respectant une épaisseur donnée. Cette commande est particulièrement intéressante pour la réalisation de pièces moulées par exemple.

 Cliquez sur images/I120.png.

 Indiquez l’épaisseur de la coque dans le champ correspondant.

 Choisissez la direction de la coque parmi les différentes possibilités :

  • À l’intérieur images/I121.png : ajoute l’épaisseur de la coque dans la direction de la matière,
  • À l’extérieur images/I122.png : ajoute l’épaisseur de la coque vers l’extérieur de la matière,
  • Les deux images/I123.png : ajoute la moitié de l’épaisseur vers l’intérieur et la moitié vers l’extérieur.

 Si nécessaire, sélectionnez les faces que vous souhaitez supprimer. La suppression de faces n’est pas obligatoire lors de la réalisation de coques.

La case à cocher Enchaînement automatique des faces vous permet de sélectionner automatiquement toutes les faces tangentes.

images/04AT77.png

Coque interne de 3 mm avec suppression d’une face

 Validez par OK.

1. Exercice

À partir du fichier Exercice_coque, réalisez une coque de 3 mm, vers l’intérieur, en supprimant la face plane.

images/r04AT01.png

Exercice coque

Le poids final...

Utiliser le navigateur Modèle dans les pièces

Le navigateur reprend l’ensemble des esquisses et des fonctions qui ont été créées. Dans la section suivante, vous verrez comment l’utiliser dans le cadre de vos modélisations.

1. Modifier l’ordre des fonctions

Les fonctions apparaissent par ordre chronologique dans le navigateur. Vous pouvez réordonner ces fonctions dans la mesure où il n’y a pas de dépendance entre elles.

En effet, certaines fonctions reposent parfois sur des éléments qui ont été réalisés lors de précédentes opérations et sont donc dépendantes.

La dépendance entre les fonctions peut provenir de nombreux facteurs :

  • la projection dans une esquisse d’un élément provenant d’une autre fonction,

  • l’utilisation d’une face créée à l’aide d’une autre fonction comme support d’esquisse,

  • l’utilisation d’une commande de modification sur un élément d’une autre fonction,

  • le paramètre entre esquisses.

Ainsi, si, par exemple, vous réalisez un congé sur l’arête d’une extrusion vous ne pourrez pas déplacer la fonction de congé au-dessus de la fonction d’extrusion car le congé est dépendant.

 Pour réordonner...

Répéter en trois dimensions

L’utilisation des commandes de répétition en trois dimensions est conseillée de par la facilité d’utilisation et de modification. Ces commandes se trouvent dans le groupe de commandes Réseau de l’onglet Modèle 3D.

images/04AT83.png

Groupe de commande Réseau

1. Réaliser une symétrie

La symétrie est la commande de répétition la plus simple à utiliser. Au moment de l’utilisation des fonctions de symétrie, le lien entre les objets sources et le résultat de la symétrie est conservé. Ainsi toute modification de la source entraîne la mise à jour automatique de la symétrie.

Lorsque vous réalisez une symétrie vous pouvez choisir de répéter certaines fonctions ou bien un solide. Pour plus d’informations sur les solides, reportez-vous à la section Découvrir les pièces à plusieurs corps du chapitre Modéliser des pièces complexes.

 Activez la commande Mise en miroir images/I124.png.

 Choisissez de répéter des fonctions images/I125.png ou des solides images/I126.png en cliquant sur l’icône correspondant.

 Sélectionnez les fonctions ou les solides à répéter depuis l’interface graphique ou bien le navigateur modèle.

Si votre pièce ne comporte qu’un seul solide, il est automatiquement sélectionné lors de l’activation de l’option Solide.

 Sélectionnez un plan de symétrie dans votre modèle (face ou construction) ou utilisez les plans d’origine images/04AT84.png.

images/04AT85.png

Exemple de symétrie de solide via le plan d’origine YZ

 Validez par OK.

a. Exercice

Depuis le fichier Exercice_symetrie, réalisez la symétrie du solide via le plan d’origine YZ.

Le poids final de la pièce doit être égal à 162,483 g, matière Générique.

2. Créer un réseau rectangulaire

Le réseau rectangulaire vous permet, comme la symétrie, de répéter...

Utiliser les matières

Lorsque le solide a été modélisé, ou pendant la conception, vous pouvez appliquer des matières à vos pièces. Ces matières permettent d’obtenir des informations comme le poids d’une pièce.

1. Appliquer une matière

 Dans la barre d’outils Accès rapide, cliquez sur le bouton liste Matière images/04AT96.png puis, dans la liste déroulante, sélectionnez la matière désirée.

Dans le cas où une matière a déjà été appliquée, c’est le nom de cette matière qui est indiqué.

images/04AT97.png

Liste déroulante des matières

Vous pouvez choisir parmi trois bibliothèques indiquées au bas de la liste déroulante :

  • Matières du document

  • Bibliothèque de matériaux d’Autodesk

  • Bibliothèque de matériaux d’Inventor

2. Consulter les propriétés mécaniques

 Tout en haut du navigateur, effectuez un clic droit sur le nom de votre pièce

 Sélectionnez images/04AT98.png.

 Activez l’onglet Physique et cliquez sur le bouton Mettre à jour.

images/04AT99.png

Onglet des propriétés physiques

Définir des apparences

Les apparences n’ont pas d’impact sur les propriétés physiques de vos pièces. Elles peuvent servir à mieux identifier les pièces ou à réaliser des rendus réalistes à l’aide de l’environnement Inventor Studio.

 Tout en haut de la fenêtre du logiciel, à droite du bouton liste Matière, cliquez sur le bouton liste images/r04AT02.png puis sélectionnez l’apparence à donner à votre pièce.

Vous pouvez choisir parmi trois bibliothèques visibles au bas de la liste déroulante :

  • Bibliothèque d’apparences d’Autodesk

  • Bibliothèque de matériaux d’Autodesk

  • Bibliothèque de matériaux d’Inventor

images/04AT101.png

Liste déroulante des apparences

Réaliser des mesures

Vous aurez régulièrement besoin de contrôler diverses mesures lors de vos conceptions.

La commande images/I133.png qui se trouve dans l’onglet Inspecter est particulièrement intéressante car elle réagit en fonction des sélections que vous faites. Ainsi dans le cas de la sélection d’une seule arête, vous aurez sa longueur ; si vous sélectionnez une seconde arête, vous obtiendrez alors la distance entre les deux.
images/04AT102.png

Mesure de la distance entre deux arêtes

Si vous sélectionnez un arc de cercle ou un cylindre, vous obtenez son rayon.

 Activez la commande Mesurer.

 Sélectionnez un ou plusieurs éléments.

 Pour annuler la sélection cliquez à l’extérieur du modèle.

Sélectionner les éléments d’un objet 3D

Avec des objets 3D, vous pouvez utiliser les méthodes de sélection vues dans le chapitre Esquisses à la section Sélectionner des objets mais plus vous avancerez dans la modélisation de vos pièces et ensembles, et plus les sélections pourront s’avérer complexes.

Bien entendu, il ne faudra pas hésiter à jouer avec la visibilité des éléments, mais il existe également deux commandes qui pourront s’avérer utiles dans ces cas-là.

1. Utiliser le filtre de sélection

Le filtre de sélection vous permet de définir quels objets vous souhaitez sélectionner.

 Dans la barre d’outils Accès rapide, cliquez sur le bouton Sélectionner images/I134.png.

images/04AT103.png

 Dans la liste qui apparaît, sélectionnez le filtre que vous souhaitez appliquer pour sélectionner les éléments correspondants.

L’apparence de la commande Sélectionner change en fonction du dernier filtre activé.

Les filtres de sélection sont différents pour les pièces (ipt) et pour les ensembles (iam).

2. Utiliser la commande Sélectionner autre

Lorsque plusieurs éléments se trouvent au même emplacement et que vous éprouvez des difficultés à sélectionner celui que vous souhaitez...

Exercice de fin de chapitre

À l’aide des commandes présentées dans ce chapitre, réalisez la pièce correspondant à la mise en plan suivante :

images/04AT106.png

Exercice chapitre 04

Le poids final de la pièce doit être égal à 46,455 g, matière Générique.

Il existe toujours plusieurs méthodes de modélisation : si vous arrivez au même résultat mais en utilisant des fonctions différentes que la solution présentée, vous avez réussi l’exercice dans la mesure où votre pièce ne comporte pas d’erreurs.