formation catia niveau débutant P01.pdf

INSTITUT SUPERIEUR DES ETUDES TECHNOLOGIQUES DE NABEUL ********************************* ****************************************** *********

DEPARTEMENT GENIE MECANIQUE

FASCICULE DES TRAVAUX PRATIQUES

ATELIER CAO (CATIA V5)

Elaboré par CHOUCHENE Mohamed

Niveau : Troisième année, options CFM

Année Universitaire: 2013 / 2014

Atelier CAO (CATIA V5)

ISET Nabeul

Partie I : Présentation du logiciel CATIA 1- Introduction : Introduction : CATIA, acronyme de Conception Assistée Tridimensionnelle Interactive Appliquée, est un logiciel de CAO mis au point par la société Dassault Aviation pour ses propres activités. Il regroupe un nombre important de modules totalement intégrés dans un seul et même environnement de travail. Ces modules permettent de modéliser une géométrie (CAO), de réaliser des analyses et des simulations (IAO), de mener une étude étude d’industrialisation d’industrialisation (conception des outillages), de générer les programmes de commande numérique pour les machines-outils machines-outils (FAO), d’éta blir les plans plans d’usines d’usines etc

2- Interface de CATIA V5:

3- Utilisation de la souris : Sélection d'un élément: bouton bouto n gauche – gauche – clic clic court. Sélection de plusieurs éléments: maintenir la touche Ctrl enfoncée puis sélectionner les éléments.

Ctrl +

Déplacement : enfoncer le bouton central et déplacer la sourie

Rotation: maintenir le bouton central puis le bouton droit enfoncés et tourner la sphère centrée à l'écran. Zoom: enfoncer le bouton central et le bouton droit enfoncé puis relâcher le bouton droit et se déplacer verticalement pour zoomer vers l'avant ou l'arrière.

puis

Menu contextuel: Bouton droit

Elaboré par : Chouchéne Chouchéne Mohamed

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Partie I : Présentation du logiciel CATIA 1- Introduction : Introduction : CATIA, acronyme de Conception Assistée Tridimensionnelle Interactive Appliquée, est un logiciel de CAO mis au point par la société Dassault Aviation pour ses propres activités. Il regroupe un nombre important de modules totalement intégrés dans un seul et même environnement de travail. Ces modules permettent de modéliser une géométrie (CAO), de réaliser des analyses et des simulations (IAO), de mener une étude étude d’industrialisation d’industrialisation (conception des outillages), de générer les programmes de commande numérique pour les machines-outils machines-outils (FAO), d’éta blir les plans plans d’usines d’usines etc

2- Interface de CATIA V5:

3- Utilisation de la souris : Sélection d'un élément: bouton bouto n gauche – gauche – clic clic court. Sélection de plusieurs éléments: maintenir la touche Ctrl enfoncée puis sélectionner les éléments.

Ctrl +

Déplacement : enfoncer le bouton central et déplacer la sourie

Rotation: maintenir le bouton central puis le bouton droit enfoncés et tourner la sphère centrée à l'écran. Zoom: enfoncer le bouton central et le bouton droit enfoncé puis relâcher le bouton droit et se déplacer verticalement pour zoomer vers l'avant ou l'arrière.

puis

Menu contextuel: Bouton droit


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4- Le module de la conception mécanique : Le module de conception mécanique comprend plusieurs ateliers tels que : - Part Design : Modélisation volumique de pièces mécaniques. - Assembly Design : Modélisation d’assemblages d’assemblages de pièces mécaniques. - Sketcher : Esquisse 2D. - Drafting : Mise en e n plan des pièces (dessin de définition) et des assemblages asse mblages (dessin d’ensemble). - Wireframe and Surface Design : Modélisation des surfaces et éléments filaires. Atelier complémentaire de l’atelier « « Part design ». - Sheetmetal Design : Atelier de tôlerie. * Remarques : - L’atelier « Part Design » fait appel automatiquement et de façon transparente pour l’utilisateur à l’ l’atelier « Sketcher » pour la réalisation de contours 2D. - Catia V5 vous permet de naviguer dans les différents ateliers en gardant un lien entre les différents modèles créés. La modification dans un atelier impacte ainsi tous les modèles qui lui sont liés, c’est ce que l’on appelle l’associativité des modèles.

5- L’atelier L’atelier Sketcher Sketc her : : 5.1 Présentation de l’atelier : : Cet atelier permet de définir des contours 2D servant de support aux objets 3D et des courbes servant de guides pour la génération génératio n d’ob jets 3D. L’atelier s’active, s’active, entre autres, grâce à la commande « Esquisses » de l’atelier « Part Design » et en sélectionnant un plan d’ d’esquisse sur lequel seront définis les éléments géométriques 2D L’environnement L’environnement de travail est le suivant :


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5.2 les barres d’outils de l’atelier Sketcher Sketcher : a/- Barre d’outils Contour : : Menus

Contour

Contour prédéfinie prédéfini e

Actions

Permet de créer un profil composé de lignes et d’arcs de cercle

Permet de créer des rectangles, des polygones et autres contours

Cercle

Permet de faire des cercles, des ellipses, des arcs…

Spline

Permet de faire de splines

Conique

Permet de faire des coniques

Droite

Permet de faire des lignes

Axe

Permet de faire des axes axes

Points

Permet de faire des points

* Menu contour prédéfinie :


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* Menu cercle :

* Menu droite :

b/- Barre d’outils Contrainte: Outre la détection automatique de contraintes, on peut définir à posteriori les contraintes géométriques et dimensionnelles d’une esquisse : -

Boîte de dialogue des contraintes : cette commande est utilisée après avoir sélectionné un ou plusieurs objets. La boîte de dialogue ci-dessous apparaît alors. Seules les contraintes applicables à la sélection peuvent être choisies. Pour appliquer une symétrie, il faut sélectionner les deux éléments symétriques puis un élément représentant l’axe de symétrie. Pour l’équidistance, sélectionnez les deux points équidistants puis le point central.


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-

Esquisse sous-contrainte : Quand le nombre de contraintes géométriques n’est pas suffisant pour définir complètement un contour, celui-ci apparaît en blanc. On peut alors modifier les éléments géométriques en les déplaçant à la souris.

-

Esquisse correctement contrainte : Quand le contour est parfaitement défini, il apparaît en vert.

-

Esquisse sur-contrainte : Quand des contraintes géométriques sont redondantes, l’esquisse et les contraintes superflues apparaissent en violet. Une esquisse sur -contrainte ne peut être validée.

Il existe deux types de contraintes : * Les contraintes dimensionnelles : Elaboré par : Chouchéne Mohamed

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* Les contraintes géométriques :

c/- Barre d’outils Opérations sur les objets :

Elaboré par : Chouchéne Mohamed

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6- L’atelier Part Design : 6.1 Présentation de l’atelier : Cet atelier permet de créer des objets 3D volumiques à partir d’esquisses 2D ou de modifier des éléments déjà définis (congés, chanfreins, symétrie etc). * Remarque : Liens entre les ateliers « Part Design » et « Sketcher » Le passage d’un atelier à l’autre se fait de façon transparente pour l’utilisateur grâce à : - La fonction esquisse

qui permet de passer de l’atelier Part Design à l’atelier sketcher.

- La fonction sortie de l’atelier Part Design.

qui permet de quitter l’atelier Sketcher et revenir à l’atelier

L’atelier Part Design

L’atelier Sketcher

6.2 Les barres d’outils de l’atelier Part Design : a/- Barre d’outils Composants issus d’un contour :


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b/- Barre d’outils Composants d’habillage :

c/- Barre d’outils Composants de transformation :


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7- L’atelier Assembly Design : 7.1 Présentation de l’atelier : Cet atelier permet de créer des produits constitués de différentes pièces mécaniques réalisées dans l’atelier “Part Design”. Les liaisons entre les solides sont définies par l’intermédiaire des contraintes géométriques liant une ou plusieurs entités géométriques des pièces assemblées. 7.2 Les barres d’outils de l’atelier Part Design : a/- Barre d’outils Contraintes : Co ï n ci d en ce : permet de déclarer la coïncidence entre deux entités de même nature : 2 axes, 2 plans, etc… Contact : permet de déclarer le contact entre deux surfaces solides du produit (les plans de référence ne peuvent être utilisés ici Distance : même chose que contact mais avec un décalage d’une surface par rapport à l’autr e. Les plans peuvent être utilisés ici Angle : permet de spécifier un angle entre deux surfaces Fixe : permet de définir les pièces qui n’ont pas de mouvement par rapport au référentiel de base. Il est conseillé de commencer par fixer le carter avant d ’aborder d’autres contraintes Fix itérelat ive : permet de définir une liaison encastrement (aucun mouvement possible) entre deux pièces du produit. Mode rapide : en activant cette commande, l’utilisateur désigne directement les entités géométriques et CATIA instancie la contrainte la plus adaptée à la désignation

b/- Barre d’outils Déplacements : Manipulation : permet de déplacer (translation ou rotation) une pièce selon une direction spécifiée. En cochant « Sous contraintes », le déplacement se fait en respectant les contraintes déjà déclarées, ce qui permet de simuler « à la main » la cinématique d’une pièce et observer par exemple une loi d ’entrée- sortie Alignement : permet d’aligner deux entités géométriques afin de réorganiser le positionnement des différentes pièces. Attention, cette commande ne créé par de contraintes géométriques permanentes mais permet uniquement de manipuler rapidement les objets pour les amener dans une position proche de leur configuration finale

c/- Barre d’outils coupe : Coupe : permet de couper un assemblage à l’aide d’un plan ou d’une surface à spécifier. Une boîte de dialogue apparaît alors permettant une coupe sélective effectuée sur des pièces à choisir dans une liste. Pour supprimer une coupe, passer par sa représentation dans l’arbre des spécifications

8- L’atelier Drafting : 8.1 Présentation de l’atelier : Cet atelier permet l’établissement de dessins techniques plans (encore appelés « mises en plan ») à partir d’un modèle 3D, pièce ou assemblage. La génération des différentes vues peut être automatique ainsi que la cotation fonctionnelle qui est alors déduite des paramètres de conception solide (dans la mesure où le modèle solide est correctement paramétré). Les mises en plan et les modèles sont associatifs : une modification de l’un entraînera une modification de l’autr e. 8.2 Génération automatique des vues : Elaboré par : Chouchéne Mohamed

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Après avoir chargé le modèle dont vous souhaitez effectuer la mise en plan, activez l’atelier « Conception M é cani que / D rafti ng ». La commande « modifier » vous permet l’échelle utilisée.

de

modifier

le

format,

son orientation et

Puis choisissez l’une des 3 mises en plan standards qui se trouvent à droite du rectangle blanc représentant la mise en plan manuelle. Les 3 vues sont alors automatiquement générées. Il ne vous reste plus qu ’à ajuster leurs positions et à éventuellement modifier l’échelle : dans l’arbre des spécifications : Calque / Proprié té s (bouton droit) / Echelle

8.3 Les barres d’outils de l’atelier Drafting : a/- Barre d’outils Projections : Vue de face Vue dépliée Vue issue de 3D Vue projetée Vue auxiliaire Vue isométrique

b/- Barre d’outils Projections : Coupe brisée Coupe dépliée Section brisée Section dépliée


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Partie II : Travaux Pratiques


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TP N° 1

Conception d’une pièce par Extrusion

OBJECTIFS

   

Réaliser une pièce avec la fonction Extrusion Maitriser les outils de l’atelier Sketcher. Maitriser les outils d’enlèvement de la matière. Maitriser les outils de transformation et d’habillage.

CONDITIONS DE REALISATION 

PC sur lequel on dispose du logiciel CATIA V5.

PREREQUIS 

Les normes du dessin technique.


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Application 1- Ergot : Objectifs :

- Création de l'esquisse - Cotation - Extrusion – Cliquer sur l’icône

et glisser le sur le plan XY.

– Créer et coter le profil.

– Sortir de l’esquisse. – Extruder le profil sur Z=20.


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Application 2- Plaque : Objectifs :





-

Cliquer sur l’icône

puis sur la face supérieure de la pièce.


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-

La fenêtre de la fonction « Trou » s’affiche, cliquer sur l’icône contraintes afin de localiser la position du trou.

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et appliquer les

– Sortir de l’esquisse et appliquer les dimensions du trou.

– Cliquer sur Ok pour valider. – Pour appliquer les trois trous qui restent, on clique sur l’icône « répétitions rectangulaires »

, La fenêtre de la fonction « répétitions rectangulaires » s’affiche.


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B

A

– Fixer le nombre de trou après la répétition, l’espacement entre deux trous et la direction de répartition (A). – Pour appliquer la deuxième direction de répétition, cliquer sur « seconde direction » et appliquer les paramètres de cett e répétition (B). – Pour réaliser les congés, cliquer sur l’icône Appliquer le rayon des congés puis valider.


, puis cliquer sur les quatre coins de la pièce.

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Application 3- Support : Objectifs :





– Cliquer sur l’icône

puis sur la face supér ieure de l’extrusion1.


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– Cliquer sur l’icône – Créer et coter le profil

puis sur la face inférieure de l’extrusion1. .



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-


puis sur la face supérieure de la partie cylindrique de la pièce.

-


et appliquer les

– Cliquer sur Ok pour valider. -


puis sur la face supérieure de la partie plane de la pièce.

-



et appliquer les

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– Pour appliquer le second trou, on clique sur l’icône « Symétrie » , La fenêtre de la fonction « Symétrie » s’affiche. Cliquer sur le plan yz pour appliquer la symétr ie.

Pour réaliser les congés, cliquer sur l’icône Appliquer le rayon des congés puis valider.


, puis cliquer sur les quatre coins de la pièce.

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TP N° 2

Conception d’une pièc e par Révolution

OBJECTIFS

   

Réaliser une pièce avec la fonction Révolution Maitriser les outils de l’atelier Sketcher. Maitriser les outils d’enlèvement de la matière. Maitriser les outils de transformation et d’habillage.



PREREQUIS 



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Application 1- Axe : Objectifs :

- Création de l'esquisse - Cotation - Révolution

- Sélectionner

, puis le plan XY.

- Créer et coter le profil

.

- Construire un axe de rotation

- Sortir de l’esquisse - Faire une révolution

.

. de 360°.


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Application 2- Poulie : Objectifs :

- Création de l'esquisse - Cotation - Révolution

- Sélectionner

, puis le plan XY.


.

- Construire un axe de rotation

- Sortir de l’esquisse - Faire une révolution

.

. de 360°.


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TP N° 3

Conception d’une pièce par Multi -Extrusion

OBJECTIFS    

Réaliser une pièce avec la fonction Multi-Extrusion. Maitriser les outils de l’atelier Sketcher. Maitriser les outils d’enlèvement de la matière. Maitriser les outils de transformation et d’habillage.



PREREQUIS 



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* Remarque : Pour ce TP on va reconstruire les pièces : Axe, Poulie et Support avec la fonction « Multi-Extrusion »

.

La « Multi-Extrusion » est une fonction qui permet de réaliser plusieurs extrusions à partir d’une seule esquisse formée par plusieurs contours. Les contours d’une esquisse qui sera utilisée pour la création d’une multi-extrusion ne peuvent pas se croiser. Ils doivent former une boucle fermée. Dans le cas contraire, on recevra une erreur de définition d’élément. L’icône de la fonction Multi-extrusion

est située sous l’icône

Extrusions . Pour l’afficher il suffit de cliquer sur le triangle noir situé au-dessous de l’icône Extrusion.


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ISET Nabeul

Application 1- Axe : Objectifs :

- Création de l'esquisse - Cotation - Multi-Extrusion

- Sélectionner

, puis le plan XY.


- Sortir de l’esquisse

.

.

- Cliquer sur , la fenêtre de la Multi-Extrusion s’affiche. L’esquisse dessinée sera subdivisé en plusieurs domaines d’extrusion. Le contour du domaine d’extrusion sélectionné sera coloré en bleu. On applique pour chaque domaine sa longueur d’extrusion. Pour cette pièce, on a un plan de symétrie qui coïncide avec le plan xy, donc on va appliquer deux directions d’extrusion de même longueur. - Premier domaine.

-

Deuxième domaine.


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ISET Nabeul

Application 2- Poulie : Objectifs :

- Création de l'esquisse - Cotation - Multi-Extrusion

- Sélectionner

, puis le plan XY.



.

.

- Cliquer sur , la fenêtre de la Multi-Extrusion s’affiche. L’esquisse dessinée sera subdivisé en plusieurs domaines d’extrusion. Le contour du domaine d’extrusion sélectionné sera coloré en bleu. On applique pour chaque domaine sa longueur d’extrusion. Pour cette pièce, on a un plan de symétrie qui coïncide avec le plan xy, donc on va appliquer deux directions d’extrusion de même longueur. -

Premier domaine.


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Atelier CAO (CATIA V5) -

Deuxième domaine.

-

Troisième domaine.

-

Quatrième domaine.


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- Sélectionner

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, puis le plan YZ.



.

.

- Cliquer sur , la fenêtre de la fonction « Gorge » s’affiche. Appliquer un enlèvement de matière par révolution de 360°.


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Application 3- Support : Objectifs :

- Création de l'esquisse - Cotation - Multi-Extrusion * Remarque : Pour cette pièce on va représenter seulement les étapes de la Multi-Extrusion, les trous et les congés seront réalisé avec la même démarche présentée au niveau de l’application 3 du TP1.

- Sélectionner

, puis le plan XY.



.

.

- Cliquer sur , la fenêtre de la Multi-Extrusion s’affiche. L’esquisse dessinée sera subdivisé en plusieurs domaines d’extrusion. Le contour du domaine d’extrusion sélectionné sera coloré en bleu. On applique pour chaque domaine sa longueur d’extrusion. -

Premier domaine.

-

Deuxième domaine.


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-

Troisième domaine.

-

Quatrième domaine.


ISET Nabeul

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TP N° 4

Assemblage


Réaliser l’assemblage de plusieurs pièces avec l’outil CATIA. Maitriser les outils de l’atelier Assemblage. Maitriser les outils de manipulation. Maitriser les outils de contrainte d’assemblage.



PREREQUIS 



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1- Démarrer l’atelier « Assembly Design ». 2- Cliquer sur l’icône insérer.

. Une fenêtre qui s’affiche, Sélectionner le fichier « Part » à

* Remarque : De préférence, on commence par insérer l’élément fixe de l’assemblage.

3- Sélectionner le fichier « Plaque », puis « Ouvrir ». Puis cliquer sur l’icône la pièce.


pour fixer

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ISET Nabeul

4- Cliquer de nouveau sur l’icône

. Sélectionner le fichier « Support » puis « Ouvrir ».

5- Cliquer sur l’icône , puis sélectionner deux à deux les axes des trous sur les deux pièces afin d’appliquer la coïncidence entre ces trous.

6- En suite, cliquer sur l’icône , puis sélectionner la face inférieure du support et la face supérieure de la plaque afin d’appliquer le contact.

- Reprendre les étapes 4, 5 et 6 afin d’ajouter le second support.

7- Cliquer de nouveau sur l’icône 8- Cliquer sur l’icône

. Sélectionner le fichier « Ergot » puis « Ouvrir ».

, puis sélectionner l’axe de l’ergot et celui du trou sur la face


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horizontale du support afin d’appliquer la coïncidence entre l’axe de l’ergot et l’axe du trou. 9- Cliquer sur l’icône , puis sélectionner la face supérieure de l’ergot et celle de la base du support et appliquer un décalage 0mm pour une orientation identique.

- Reprendre les étapes 7, 8 et 9 afin d’ajouter les trois autres ergots.


. Sélectionner le fichier « Axe » puis « Ouvrir ».

11- Cliquer sur l’icône , puis sélectionner l’axe de la pièce « Axe » et celui du trou sur la face verticale du support afin d’appliquer la coïncidence entre les axes.

12- Cliquer sur l’icône , puis sélectionner la face gauche de l’axe et celle du support et appliquer un décalage 0mm pour une orientation opposée.


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ISET Nabeul

. Sélectionner le fichier « Poulie » puis « Ouvrir ».

14- Cliquer sur l’icône , puis sélectionner l’axe de la poulie et celui la pièce « Axe » afin d’appliquer la coïncidence entre les axes.

15- Cliquer sur l’icône , puis sélectionner la face gauche de la poulie et celle de la pièce « Axe » et appliquer un décalage 0mm pour une orientation opposée.


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ISET Nabeul

- Finalement on a réalisé l’assemblage des pièces.


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ISET Nabeul

TP N° 5

Conception d’une pièce par Extrusion ( TP de Validation)


Réaliser une pièce avec la fonction Extrusion Maitriser les outils de l’atelier Sketcher. Maitriser les outils d’enlèvement de la matière. Maitriser les outils de transformation et d’habillage.



PREREQUIS 



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ISET Nabeul

* Appli cation 1: 1- Réaliser la pièce suivante en utilisant la fonction Extrusion.

2- Enregistrer la pièce sous le nom « Rondelle ».


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ISET Nabeul


2- Enregistrer la pièce sous le nom « Clapet ».


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ISET Nabeul


2- Enregistrer la pièce sous le nom « Ma nivelle ».


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ISET Nabeul


2- Enregistrer la pièce sous le nom « Bât i ».


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ISET Nabeul

TP N° 6

Conception d’une pièce par Révolution ( TP de Validation)


Réaliser une pièce avec la fonction Révolution. Maitriser les outils de l’atelier Sketcher. Maitriser les outils d’enlèvement de la matière. Maitriser les outils de transformation et d’habillage.



PREREQUIS 



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ISET Nabeul

* Appli cation 1: 1- Réaliser la pièce suivante en utilisant la fonction Révolution.

2- Enregistrer la pièce sous le nom « Po ignee ».


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ISET Nabeul

* Appli cation 2: 1- Réaliser la pièce suivante en utilisant la fonction Révolution.

2- Enregistrer la pièce sous le nom « Axe ».


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TP N° 7

Conception d’une pièce par Multi-Extrusion ( TP de Validation)

OBJECTIFS

   




PREREQUIS 



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ISET Nabeul

* Appli cation 1: 3- Réaliser la pièce suivante en utilisant la fonction Multi-Extrusion.


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ISET Nabeul

* Appli cation 2: 1- Réaliser la pièce suivante en utilisant la fonction Multi-Extrusion.


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ISET Nabeul

TP N° 8

Assemblage ( TP de Validation)





PREREQUIS 



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- Réaliser l’assemblage de la vanne suivante :

Vanne assemblée

Vanne en vue éclatée


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