Lycée Godefroy de Bouillon Clermont Ferrand : Démarche de spécification en cours de conception
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Démarche de spécification en cours de conception Séminaire décembre 2008 BTS CPI – Paris les 8 et 9 déc 08 Michel Balas Gilles Glemarec Albi 2004 : démarche géométrique Isolement d’un composant prélevé d’un contexte fonctionnel caractérisé Graphe de contact : Définition des parentés, Définition des types de contact BTS CPI – Paris les 8 et 9 déc 08 Analyse géométrique structurée – feuille de synthèse Hiérarchisation des objets et codage ISO Tolérancement – filtrage des informations portées sur le dessin de définition en fonction du contexte Michel Balas Gilles Glemarec Albi 2004 : démarche géométrique Première étape : Isoler le composant à spécifier BTS CPI – Paris les 8 et 9 déc 08 Michel Balas Gilles Glemarec Deuxième étape : Identifier et analyser les relations entre surfaces et groupes de surfaces BTS CPI – Paris les 8 et 9 déc 08 Michel Balas Gilles Glemarec Troisième étape : Hiérarchiser les éléments surfaciques Transcrire en code ISO BTS CPI – Paris les 8 et 9 déc 08 Michel Balas Gilles Glemarec Démarche de spécification en cours de conception Le besoin BTS CPI – Paris les 8 et 9 déc 08 Michel Balas Gilles Glemarec La démarche de conception – spécification BTS CPI – Paris les 8 et 9 déc 08 Michel Balas Gilles Glemarec CDCF : Défauts admissibles M2 Ouvrant 500 z y M1 BTS CPI – Paris les 8 et 9 déc 08 z x y Michel Balas Gilles Glemarec La construction de l’analyse de spécification tout au long de la conception SCHÉMA CINEMATIQUE FT11111 Guider en translation suivant Z SCHÉMA ARCHITECTURAL INTERMÉDIAIRE SCHÉMA ARCHITECTURAL FT111111 Créer une liaison glissière d’axe Z FT1111111 Créer un contact plan (APP) entre PM et l’ouvrant – normalement à Z FT111121 Créer un effort résistant en utilisant le frottement FT1111211 FT1111 FT1111112 Créer une ligne de contact suivant Z Encastrer la PM sur l’ouvrant FT11112 Arrêter en translation l’ouvrant / PM FT1112112 Créer une ligne de contact suivant Z FT111 Utiliser une paumelle fixe et une paumelle mobile FT11121 Guider en translation suivant Z FT111211 Créer une liaison glissière d’axe Z FT1112111 Créer un contact plan (APP) entre PF et le dormant – normalement à Z FT111221 Créer un effort résistant en utilisant le frottement FT1112211 FT1112 FT11 c Encastrer la PF sur l’ouvrant FT11122 Arrêter en translation la PF / dormant FT112 Articuler la paumelle mobile / paumelle fixe FT1121 Créer une iiaison pivot entre la PF et la PM Créer une effort normal à l’APP FT11211 Créer un contact cylindrique long (CL) d’axe Z entre PF et PM FT11212 Créer contact plan restreint (BU) entre PF et PM suivant Z FT12 FT113 Supporter l’ouvrant Encaisser les efforts suivant Z FT1131 Créer une butée suivant Z entre la PF et la PM FT11213 Créer un contact plan normal à Z entre PF et PM FT11214 Créer un contact cylindrique court (CC) suivant Z entre PF et PM SCHÉMA ARCHITECTURAL INTERMÉDIAIRE SCHÉMA CINEMATIQUE Choix justifié par les conditions de chargement Guider en rotation l’ouvrant / au dormant FT1 Supporter et guider en rotation un ouvrant Créer une effort normal à l’APP SCHÉMA ARCHITECTURAL DÉTAILLÉ Axe Δ Axe Δ Axe Δ Plan P1PF Paumelle fixe (PF) Dormant Paumelle mobile (PM) Plan P2PM s s Ligne L1PF Ligne L2PM Ouvrant BTS CPI – Paris les 8 et 9 déc 08 Michel Balas Gilles Glemarec Du mécanisme au composant BTS CPI – Paris les 8 et 9 déc 08 Michel Balas Gilles Glemarec Evolution d’une condition géométrique au cours de la conception Condition de // Condition de // Axe Δ s s BTS CPI – Paris les 8 et 9 déc 08 Michel Balas Gilles Glemarec Discrétisation du mécanisme : les composants – contacts et parenté BTS CPI – Paris les 8 et 9 déc 08 Michel Balas Gilles Glemarec Défauts pour chaque charnière Exemple pour 2 ± 0,3 Rotulage x minimal (rad) + 1,2.10-3 M2 + 0,3 - 0,3 x (rad) - 1,2.10-3 +1,2.10-3 Défaut dy maximal (mm) Rotulage x minimal (rad) + 1,2.10-3 + 0,6.10-3 - 0,3 + 0,3 500 M + 0,3 - 0,3 Défaut dy maximal (mm) Rotulage x minimal (rad) dy (mm) + 1,2.10-3 - 1,2.10-3 - 1,2.10-3 M1 - 0,3 0,6 (± 0,3) - 1,2.10-3 BTS CPI – Paris les 8 et 9 déc 08 + 0,3 Défaut dy maximal (mm) Michel Balas Gilles Glemarec Les contraintes au sein d’un ensemble de surfaces réalisant une liaison BTS CPI – Paris les 8 et 9 déc 08 Michel Balas Gilles Glemarec La synthèse des analyses : le tableau Report des contraintes issu de l’organisation technologique des surfaces entrant dans la réalisation d’une liaison BTS CPI – Paris les 8 et 9 déc 08 Michel Balas Gilles Glemarec La synthèse des analyses : le tableau Report des contraintes issues de l’organisation technologique des surfaces entrant dans la réalisation d’une liaison BTS CPI – Paris les 8 et 9 déc 08 Michel Balas Gilles Glemarec Les étapes du codage BTS CPI – Paris les 8 et 9 déc 08 Michel Balas Gilles Glemarec La quantification des IT : Le modèle x Mi y Jeu fonctionnel dans le pivot Défaut pièce Défaut dans les liaisons complètes BTS CPI – Paris les 8 et 9 déc 08 Michel Balas Gilles Glemarec La quantification des IT : La méthode Choix des tolérances de départ : Liaisons : • Jeu profilés – paumelles : 0,2 ± 0,2 0 ,1 (languette 5 0 , 2 ) • Axe – paumelle mobile : H9 e9 Pièces : BTS CPI – Paris les 8 et 9 déc 08 • Localisation : 0,12 • Orientation (parallélisme) : 0,03 Michel Balas Gilles Glemarec La quantification des IT : Les résultats Conditions : dy = ± 0,3 mm x = ± 1,2 mrad Calcul classique (arithmétique) (dy en mm) Avec réglage des paumelles (x en mrad) Rotulage Calcul statistique ± 0,91 maxi >> ± 0,3 ± 0,51 maxi > ± 0,3 ± 0,21 maxi Acceptable Autres défauts angulaires ± 28,3 maxi ± 1,3 mini (± 4,9 maxi) Paumelle profilé (jeux) ± 22,8 maxi (0 mini) Avec réglage des paumelles ± 1,3 mini BTS CPI – Paris les 8 et 9 déc 08 Inacceptable 5 ± 5,5 maxi ± 5,5 maxi ± 2,9 maxi (stat.) - Garantir un réglage mini - Réduire le défaut pièce 0 , 1 8 0 , 2 H9 d9 … // 0,02 Michel Balas Gilles Glemarec La quantification des IT : Les résultats Conditions : dx = ± 0,25 mm y = ± 1 mrad (dx en mm) Calcul classique (arithmétique) ± 0,16 maxi (y en mrad) Acceptable Rotulage Autres défauts angulaires ± 1,3 mini (± 4,9 maxi) ± 5,9 maxi Inacceptable ± 1,8 maxi ± 0,9 maxi (stat.) - Augmenter le rotulage Avec // 0,02 BTS CPI – Paris les 8 et 9 déc 08 H9 c9 … Michel Balas Gilles Glemarec L’écriture finale du schéma de spécification associé au dessin de définition BTS CPI – Paris les 8 et 9 déc 08 Michel Balas Gilles Glemarec Résumé de la démarche de spécification et de tolérancement en cours de conception CDCF : les fonctions FAST + Schémas descriptifs des solutions : contraintes entre liaisons Relations de parenté entre les classes d’équivalence Elaboration des solutions constructives : Définition des contacts Définition des contraintes au sein des surfaces réalisant une solution Consignation des informations de spécification dans le tableau de synthèse Hiérarchisation et codage ISO Filtrage des informations portées sur le dessin de définition CDCF : Défauts admissibles Simulation de la capacité de réponse des solutions envisagées / aux défauts admissibles BTS CPI – Paris les 8 et 9 déc 08 Répercussion des défauts sur les composants – simulations (influences et contribution) Définition des IT – simulation de contrôle Michel Balas Gilles Glemarec Applications en CPI 1ère année, apprentissage de la démarche géométrique : • Analyse des mécanismes • Etudes conduisant à la spécification d’un ou plusieurs composants Cycle d’apprentissage Analyse Lecture Spécification géométrique des produits • chaînes de cotes • simulations Tolérancement Ecriture • Fonctions et conditions fonctionnelles. • Graphe de contact • Objets surfaces et groupe de surfaces associés aux fonctions et liaisons • Tableau de synthèse • Hiérarchisation (matrice) • Codage ISO(organigrammes d’aide au codage) 2ème année : • Application des outils méthodologiques sur la spécification en cours de conception. • TP de tolérancement (le modèle est donné, analyse des influences et contributions). BTS CPI – Paris les 8 et 9 déc 08 Michel Balas Gilles Glemarec