la cinématique

LA CINÉMATIQUE
AVEC CATIA
L’atelier de cinématique du logiciel CATIA (DMU KINEMATICS) permet de simuler
le fonctionnement de mécanisme et d’en vérifier le fonctionnement. Le principe
est simple, il s’agit d’établir la liaison mécanique entre les pièces et ainsi éliminer
les degrés de liberté. Il est important de vous rappeler que les liaisons
mécaniques imposent des contraintes de positionnement qui peuvent interférer
avec celles imposées pour l’assemblage, dans cette situation il sera préférable
de désactiver les contraintes d’assemblage.
Pour activer cet atelier, choisissez sous «DÉMARRER + MAQUETTE NUMÉRIQUE»
l’item «DMU KINEMATICS», en général cet atelier est accessible à partir d’un
assemblage existant préalablement ouvert. La principale boite à outils est DMU
KINEMATICS et propose des outils d’habillage, de simulation, de création de
liaisons manuelles ou automatiques et finalement un d’analyse.
Habillage
Liaisons
cinématiques
Analyse de
mécanisme
Simulation
Vitesse et
accélération
Pièce fixe
Conversion de
contraintes …
L’outils le plus important est certes «Liaisons cinématiques» et offre une panoplie
de liaisons mécaniques permettant de simuler la majorité des mécanismes
courants.
Yvon Tremblay
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ÉTAPE DE CRÉATION D’UNE CINÉMATIQUE
1. Une fois l’assemblage créé et les pièces correctement positionnées, on
active l’atelier DMU KINEMATICS.
2. Il est important de bien analyser le mécanisme pour comprendre la fonction
de chaque élément et ainsi choisir les liaisons mécaniques les plus
appropriées.
3. Une fois le mécanisme bien assimilé, on choisit d’abord la pièce fixe. On
vous demandera de choisir le mécanisme ou d’en créer un nouveau, nous
opterons pour «Nouveau mécanisme» et on nous proposera un nom que
vous pourrez accepter ou renommer et après l’avoir valider, vous n’aurez
plus qu’à choisir la pièce fixe.
4. En partant de la pièce fixe, il s’agit d’établir la chaine cinématique, i.e.
d’établir les liaisons mécaniques entre toutes les pièces impliquées dans le
mouvement. En général, on débute la chaine à partir de la pièce maitresse
actionnant le mouvement (laquelle sera commandée) et on enchaine d’une
pièce à l’autre, lorsque la chaine est complète le message suivant
s’affichera.
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5. Pour simuler le mécanisme, activez la fonction «Simulation avec
commandes».
6. Pour que toutes les pièces soient impliquées dans la cinématique, on
complète le tout avec l’habillage cinématique. Cette dernière permettra
d’associer chacun des éléments restants.
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EXERCICE CINÉMATIQUE 1
1. Ouvrez le fichier ASS. DE LA ROUE.CATProduct que vous trouverez à :
V:\YTREMBLA\PERFORMA CATIA MDT 805\Cours_11_PERFORMA\CINÉMATIQUE
1(ROUE)
2. Activez ensuite l’atelier DMU KINEMATICS sous Démarrer+Maquette
Numérique.
3. Si on analyse bien le mécanisme, on s’aperçoit que seule la roue est en
mouvement dans deux directions (rotation et déplacement axial). Pour cet
exercice nous conserverons la roue ¾ pour mieux visualiser la pièce en
rotation.
4. Nous choisirons la base comme pièce fixe et nommerons le mécanisme
SIMULATION 1.
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Un pictogramme s’apparentant à une ancre s’affichera sur la pièce.
5. Comme la roue sera la seule pièce en mouvement, nous établirons des
liaisons rigides entre les étriers, la base et l’arbre.
a. Nous choisirons «Liaison rigide» et sélectionnerons la base et un
étrier et confirmerons avec «Ok».
b. Nous répéterons la séquence pour l’autre étrier, de même que pour
l’arbre avec les étriers. Pour les pièces de quincaillerie nous
utiliserons l’habillage cinématique.
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c. Une fois la séquence complétée, vous remarquerez dans
l’arborescence sous l’item «Applications» et le sous-item
«Mécanismes», la SIMULATION 1 qui vous indiquera zéro degré de
liberté (DDL=0), mais comme aucune commande n’existe, le
message vous indiquant que le mécanisme peut être simulé ne
pourra s’afficher.
6. Pour compléter la chaine cinématique, nous établirons une liaison
cylindrique entre la roue et l’arbre. Une fois la fonction activée, on doit
repérer l’axe de la roue et celui de l’arbre, on choisira de commander en
angle et en rotation le mécanisme et terminerons avec «Ok»
On vous avisera
alors que le
mécanisme peutêtre simulé.
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7. Avant de simuler le mécanisme, nous vérifierons l’implication des autres
pièces et les associerons. Nous utiliserons la fonction «Habillage de
cinématique», et choisirons «Nouvel habillage»
Et confirmerons
avec «Ok»
Nous choisirons la
pièce à laquelle
nous désirons
associer les
éléments non
impliqués dans la
cinématique
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Pour les associer à la base, vous n’avez qu’à choisir la base et ensuite pointer les
pièces dans la zone des produits disponibles ou à l’écran.
8. Une fois tous les produits associés, vous pouvez procéder à la simulation
en activant la fonction « Simulation avec commande ».
À l’activation de celle-ci, la boite à dialogue suivante s’affichera et vous
proposera des boutons coulissant (curseurs) offrant le contrôle des mouvements.
En déplaçant ces derniers vous observerez la réaction immédiate du mécanisme,
une fois terminé, activez le bouton « Réinitialiser la position » pour replacer les
pièces à leur position d’origine.
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En appuyant sur le bouton « Plus>> » plus d’option s’afficheront et en activant la
simulation à la demande, vous déplacez d’abord le curseur et ensuite en appuyant
sur le bouton départ vous activez la simulation un peu comme une vidéo.
N’oubliez pas de réinitialiser les positions!
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EXERCICE CINÉMATIQUE 2
1. Ouvrez le fichier ASSEMBLAGE.CATProduct que vous trouverez à :
V:\YTREMBLA\PERFORMA CATIA MDT 805\Cours_11_PERFORMA\CINÉMATIQUE
2(ÉTAU)
2. Activez ensuite l’atelier DMU KINEMATICS sous Démarrer+Maquette
Numérique et débutez la cinématique en suivant les consignes suivantes :
a. Choisissez la base comme élément fixe.
b. Commencez la chaine cinématique par la vis en créant une liaison de
type vis entre cette dernière et la base. Choisissez de commande
cette dernière en angle et inscrivez 5 comme pas de vis.
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c. Toujours en respectant la chaine cinématique, nous établirons une
liaison plane entre la face à l’extrémité de la vis et la face arrière d
mors.
d. Comme le mors est retenu à la mâchoire mobile nous choisirons une
liaison rigide entre les deux.
e. Pour terminer cette chaine, nous établirons une liaison prismatique
entre la mâchoire mobile et la base ce qui terminera cette chaine
cinématique. Vous devrez peut-être effacer une liaison existante
entre ces deus pièces, informez-vous auprès de votre professeur!
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f. On peut ajouter à la cinématique une liaison cylindrique commandée
en angle et en longueur entre la tige et la vis.
3. Pour compléter la cinématique, utilisez la fonction « Habillage de
cinématique » et associerons les autres éléments aux éléments déjà
impliqués dans la cinématique.
Les embouts seront attachés à la tige, la plaque de guidage, les vis
chanfreinées et la vis de pression seront attachés à la mâchoire mobile, pour les
quatre vis restantes deux seront attachées à la base et les autres à la mâchoire
mobile.
4. Procédez à la simulation, trois commandes seront disponibles.
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EXERCICE CINÉMATIQUE 3
1. Ouvrez le fichier ASS. VERIN MÉCANIQUE.CATProduct que vous trouverez
à:
V:\YTREMBLA\PERFORMA CATIA MDT 805\Cours_11_PERFORMA\CINÉMATIQUE
3(VÉRIN)
2. Activez ensuite l’atelier DMU KINEMATICS sous Démarrer+Maquette
Numérique et débutez la cinématique en suivant les consignes suivantes :
a. Choisissez la base comme élément fixe.
b. Créez une liaison vis entre la vis et la base et commandez cette
dernière.
c. Créez une liaison cylindrique entre la vis et le bras et cette liaison
doit être commandée en angle et en longueur.
d. Créez une liaison pivot commandée en angle entre la vis et le pivot.
3. Pour terminer, il ne reste plus qu’à simuler. Quatre commandes devraient
être disponibles.
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EXERCICE CINÉMATIQUE 4
4. Ouvrez le fichier ASS. SUPPORT À ROULEAU.CATProduct que vous
trouverez à :
V:\YTREMBLA\PERFORMA CATIA MDT 805\Cours_11_PERFORMA\CINÉMATIQUE
4(VSUPPORT)
5. Activez ensuite l’atelier DMU KINEMATICS sous Démarrer+Maquette
Numérique et créez une cinématique complète associée à ce mécanisme.
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