Le projet "Lego et Solid Edge"
Présentation - Solid Edge - modélisation
Voir la liste des pièces modélisées
Ce projet est le premier projet
détude en groupe (4 personnes) réalisé à lIUT, en première année
(année scolaire 1999-2000). Il sagit dun projet technique axé
sur la CAO/DAO (Conception et Dessin Assistés par Ordinateur) 3D par
le logiciel Solid Edge. Lintérêt principal de ce projet était dapprendre à utiliser un logiciel de CAO/DAO 3D. En effet ce type de logiciel est de plus en plus utilisé dans lindustrie, notamment au stade de la conception, mais aussi pour la programmation des machines-outils numériques grâce aux modules CFAO (Conception et Fabrication Assistées par Ordinateur). Cet apprentissage sest fait par auto-formation, en utilisant les rubriques daide associées au logiciel. Même si cette méthode est plus longue et laborieuse quune réelle formation au logiciel (par un enseignant par exemple), elle a lintérêt de permettre de mieux comprendre le fonctionnement du logiciel et de cerner ses capacités et ses limites. |
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Il sagit donc dun logiciel de CAO/DAO 3D, qui est édité par Unigraphics Solutions. Il se démarque de beaucoup de ses concurrents par le fait quil est natif Windows, et donc forcément très adapté au travail sous cet environnement. Son fonctionnement est assez intuitif et sa prise en main facile, surtout pour des personnes ayant déjà travaillé avec des logiciels de ce type. En outre il est plutôt performant et offre un nombre de fonction tout à fait honorable.
Cest un logiciel avec lequel il est facile de paramétrer des pièces grâce à un système de tableau. Il est dailleurs possible dutiliser avec Solid Edge des tableaux de paramétrage provenant dautres logiciels comme Excel.
Bien entendu il est compatible avec dautres logiciels standards comme Autocad.
Solid Edge exige tout de même une configuration d'ordinateur performante pour que le travail en 3D se fasse confortablement. Dans un article consacré au logiciel, SVM conseille comme configuration un Pentium II ou III avec 256 Mo de mémoire vive. Cependant, dans le cadre de ce projet nous avons du souvent travailler sur des Pentium 90 ou 133 (!) et bien que lutilisation était pénible, nous avons pu dessiner quelques pièces avec ce type dordinateur. Par contre, il était difficile deffectuer des rotations des vues 3D, et les temps de calculs étaient très longs pour les dessins qui étaient des assemblages de pièces.
Enfin, le dernier mérite de ce logiciel est dêtre peu onéreux,
et surtout Unigraphics propose gratuitement le CD de Solid Edge Origin
qui permet dutiliser une grande partie des fonctions du module "part"
qui permet de dessiner les pièces unitairement, mais qui ne permet pas
dutiliser le module "assembly" qui sert à lassemblage des
pièces. Cette solution est donc particulièrement adaptée
au milieu scolaire car elle offre la possibilité aux étudiants
deffectuer, sur leur ordinateur, avec Origin (gratuit) le travail de
base, cest à dire le dessin des pièces séparées,
puis sur le matériel de leur école, qui dispose forcément
de plus de moyens, avec la version complète (payante) dassembler ces
pièces.
Pour obtenir la version Origin, il suffit den faire la demande
via le site www.solid-edge.com (site global) ou www.origin.snt.nl.
La description de lutilisation de Solid Edge faite ci-dessous nexpose
quune partie de capacités du logiciel, qui correspond aux fonctions
principalement utilisées dans le cadre de notre projet.
Lélaboration
dun modèle de Lego "virtuel" se fait en deux grandes
étapes : la création des différentes pièces, avec
le module "Part" du logiciel, puis leur assemblage avec le module
"Assembly".
Le dessin dune pièce avec Solid Edge commence par le dessin dun profil (dessin en 2D, fig. 1) à partir duquel on obtient une forme 3D (fig. 2), par exemple par étirement ou révolution. On obtient alors une forme simple.
Souvent, dans un deuxième temps, cette forme est "retravaillée" pour obtenir une pièce plus complexe. Ces retouches se font grâce à dautres ajouts de matière et à des enlèvements de matière (fig. 3). Lenlèvement se fait en général par la création dun profil auquel on va donner une forme 3D qui va définir la zone de matière à enlever sur la pièce de départ. Dune certaine manière cette étape correspond à lusinage de la pièce virtuelle et permet dobtenir une pièce finie. Bien entendu, lutilisation de variables paramétrant les cotes permet de changer rapidement les dimensions des pièces, et donc de créer, grâce à un seul dessin, toute une série de pièce de forme identique dont seule les dimensions changent.
3. Opération dajout de matière pour obtenir les
deux plots et denlèvement pour creuser le dessous de la
pièce
Ensuite, pour créer à partir dune pièce Lego
de petite taille, une pièce similaire mais de plus grande taille, on
utilise le système de matrice qui permet de dupliquer selon un schéma
géométrique (souvent une grille) les opérations dajout
et denlèvement de matière effectuées précédemment
(fig. 4).
Avec
les trois étapes précédentes, il est possible de créer
toutes les pièces Lego souhaitées. Il reste bien sûr
désormais à les assembler pour créer un modèle,
tout comme un enfant emboîte ses pièces de Lego pour créer
une maison ou une voiture.
4. Utilisation de la fonction matrice pour obtenir une grande
plaque à partir dune petite
Lassemblage se fait dans un fichier qui utilise les différents fichiers "pièces" qui composent le modèle réalisé. La mise en position des pièces les une par rapport aux autres se fait par des relations géométriques simples, comme par exemple lalignement de deux faces ou de deux axes. Bien entendu, en fonction du nombre de relations géométriques entre deux pièces, on peut jouer sur la mobilité dune pièce par rapport à lautre, en respectant ainsi les liaisons mécaniques qui existent dans la réalité dun assemblage Lego (voir fig. 5, 6 et 7).