CAO Volumique Paramétrique: Cas d’utilisation
Afin d’éviter les généralisations qui conduisent à enfermer la CAO paramétrique dans la conception de pièces mécaniques, explorons les fondements de la méthodologie pour en connaitre ses avantages et limites.
Les concepts de “paramétrique” et “modèles basés sur des fonctions” sont souvent associés pour définir cette catégorie de logiciels dans lequel on trouvera Solidworks, Inventor ou Onshape.
Le point de départ est une esquisse constituée de profiles (groupes de courbes 2d fermées) dessinée sur un plan de construction sur laquelle est appliquée une “fonction de base” (extrusion par exemple) puis de le compléter à l’aide de “fonctions appliquées” tel que le congé par exemple.
L’arbre “paramétrique” permet de maintenir un historique des fonctions et de répercuter des modifications faites à posteriori sur l’ensemble des fonctions du modèle et ainsi de limiter le travail de reprise (rework).
L'approche
1. Création d’esquisses 2d
- La première étape de la modélisation consiste à créer une esquisse 2d (Sketch) sur un plan de construction.
- L’esquisse emploie des lignes, arcs ou courbes spline.
- Les relations entre les éléments de l’esquisse sont définis sous forme de contraintes (parallélisme, perpendicularité, tangence, etc…) et les dimensions spécifiées. L’objectif étant de contraindre totalement l’esquisse.
- L’intention de conception (“design intent”) oriente le choix des contraintes de façon à ce que les modifications apportées à l’esquisse ultérieurement (changement de dimension par ex) induisent la modification voulue.
2. Création de “fonctions” (features) à partir de courbes 2d
- La géométrie 3d prend forme par l’application d’une opération sur les profiles (polycourbes fermées).
- Ces opérations sont l’extrusion, la révolution, le balayage le long d’un ou plusieurs rail ou la surface par section (loft). Cette dernière s’appuie sur un réseau de profiles représentant les sections de la géométrie 3d.
3. Création de “fonctions” appliquées
- L’application successive de fonctions appliquées permettent de compléter le modèle.
- Le congé, chanfrein sont des exemples de fonctions appliqués.
4. Modification (paramétrique) du modèle
- L’arbre paramétrique recense l’historique des commandes ainsi que les paramètres appliqués à chacune des fonctions appelées.
- Il permet notamment de répercuter la modification d’un des paramètres, dimension par exemple, sur toutes les actions ultérieures.
- Ainsi, la modification d’une dimension de l’esquisse initiale s’ appliquera à l’extrusion puis au congé dans l’exemple en image ci-dessus.
Avantages et Inconvénients
Avantages :
- Méthode de modélisation est assez intuitive.
- L’application de contraintes aux esquisses permettent d’articuler l’intention de conception et ainsi d’associer au modèle une logique qui permet de contrôler la façon dont le modèle réagira aux modifications de dimensions.
- L’arbre paramétrique facilite la propagation des modifications du modèle pour créer itérations ou variantes.
Inconvénients :
- Registre de formes assez limité (sans accès à des fonctionnalités de conception surfaciques).
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Conclusion
Compte tenu de l’avantage du paramétrique pour la gestion des modifications, seule l’incapacité de modéliser le type de forme envisagé peut motiver le choix d’un autre type de modeleur.
Même si les, les principaux modeleurs paramétriques (au tarif inférieur 5k€) tel que le très prometteur Fusion 360 incluent des fonctionnalités surfaciques, celle-ci sont limitées et ne rivalisent pas avec celles d’un modeleur surfacique natif tel que Rhino 3D par exemple.
