Dessins Techniques Expliqués : Points Clés pour Ingénieurs et Fabricants

Les dessins techniques (et le processus de dessin technique) sont un moyen de transmettre des informations entre ingénieurs et fabricants. Les dessins techniques complètent généralement les fichiers CAO numériques, en fournissant des informations supplémentaires qui ne peuvent pas être facilement transmises par la seule forme d'une pièce.

Dans le monde du prototypage et de la fabrication, nous avons généralement affaire à un sous-type spécifique de dessins techniques connu sous le nom de dessins d'ingénierie, et ceux-ci contiennent des informations comme les exigences de matériau et de finition, les informations sur la pièce, et — le plus important — des vues 2D et 3D de la pièce sous plusieurs angles complètes avec dimensions et tolérances.

Ce guide passe en revue les bases des dessins techniques, en discutant pourquoi vous en avez besoin, quels éléments sont généralement inclus, et des conseils sur comment en préparer un.

Pourquoi nous avons besoin de dessins techniques

Les dessins techniques existent depuis des siècles, prédatant les technologies de fabrication numérique d'aujourd'hui. Avant l'existence des ordinateurs, les dessins techniques étaient le principal point de référence pour les fabricants.

Aujourd'hui, il est possible de concevoir une pièce sur un ordinateur, puis d'envoyer un fichier numérique depuis ce même ordinateur à une machine qui fabriquera la pièce, le tout sans avoir besoin de dessins techniques. Cependant, la plupart des travaux de fabrication à haute importance — même ceux utilisant des technologies de fabrication numérique — exigent encore l'utilisation d'un dessin technique. Pourquoi ?

Premièrement, les dessins techniques vérifient ce qui est contenu dans le fichier CAO, donnant confiance aux fabricants qu'ils fabriquent exactement ce qui est nécessaire. Une corrélation parfaite entre CAO et dessin indique qu'il n'y a pas d'erreurs dans la conception. Une fois la pièce finie, le dessin peut alors être utilisé comme référence pendant l'inspection.

Deuxièmement, les dessins techniques peuvent fournir beaucoup d'autres informations non contenues dans un fichier CAO. Les informations transmises par les dessins techniques peuvent inclure :

• Tolérances pour des caractéristiques spécifiques
• Exigences de finition de surface pour des surfaces spécifiques
• Exigences de matériau pour des composants spécifiques
• Filetages internes ou externes

Troisièmement, les dessins techniques peuvent jouer une fonction juridique. Ils font partie d'un bon de commande et donc d'un contrat : si le fabricant ne livre pas les pièces comme spécifiées, le client peut utiliser le dessin technique comme preuve que la conception n'a pas été respectée ; d'un autre côté, le fabricant est protégé de la responsabilité tant qu'il suit le dessin technique. (Cela ne s'applique pas si le fichier CAO est spécifié comme instrument juridique au lieu du dessin.)

De plus, les fabricants préfèrent souvent recevoir un dessin technique avec un fichier numérique car ils peuvent faire une évaluation rapide d'aspects de la pièce comme sa géométrie, ses dimensions, et son coût potentiel.

Et enfin, les dessins techniques sont la seule façon internationalement reconnue de communiquer des instructions d'ingénierie ; il n'y a pas d'ambiguïté, pas de confusion, et rien qui pourrait potentiellement compromettre le succès du projet.

Résumé :

1. Vérification
2. Information
3. Instrument juridique
4. Point de référence rapide
5. Reconnu internationalement

Standards pour les dessins techniques

Les dessins techniques et dessins d'ingénierie sont soumis à plusieurs ensembles de standards universellement reconnus. Ceux-ci fournissent des directives pour la présentation des dessins, aidant à faciliter la communication entre différentes parties, y compris celles qui parlent différentes langues.

L'Organisation Internationale de Normalisation (ISO) stipule l'utilisation de ISO 128 pour les dessins techniques et ISO 8015 pour les dessins d'ingénierie. La Société Américaine des Ingénieurs Mécaniques (ASME) stipule ses propres standards de dessin, Y14.5 et Y14.5M.

Selon le document ISO, l'ISO 128 « donne des règles générales pour l'exécution des dessins techniques (2D et 3D) » et est « applicable aux dessins techniques dans les domaines de l'ingénierie mécanique, construction, architecture et construction navale » incluant « à la fois les dessins techniques manuels et assistés par ordinateur. »

Vues de dessin technique et autres caractéristiques

Un dessin technique fini contient plusieurs vues différentes de l'objet, permettant au fabricant d'interpréter facilement les intentions de l'ingénieur. Un dessin d'ingénierie pour l'usinage CNC ou la fabrication de tôles contiendra généralement les vues et autres caractéristiques suivantes :

• Vues isométriques : Une vue isométrique ou picturale montre l'objet tourné de 45 degrés autour de l'axe vertical et 35,264 degrés autour de l'axe horizontal. Le but de cette vue est de fournir une vue tridimensionnelle de l'objet avec l'illusion de profondeur.
• Vues orthographiques : Les vues orthographiques sont des représentations bidimensionnelles de l'objet vu de face, droite, gauche, haut, bas ou arrière — connues comme les vues primaires. La combinaison de ces vues orthographiques est connue comme une projection multivue. Dans la plupart des cas, seulement deux ou trois vues orthographiques sont nécessaires pour transmettre l'information requise, et un dessinateur inclura généralement le minimum requis.
• Vues auxiliaires : Les vues auxiliaires sont toutes vues 2D supplémentaires depuis des angles autres que les six vues primaires.
• Vues en coupe : Les vues en coupe montrent une section transversale de l'objet le long d'un plan de coupe spécifié. Elles sont utilisées pour montrer les détails internes d'une pièce et sont généralement placées en ligne avec une vue orthographique.
• Vues de détail : Les vues de détail mettent en évidence les zones critiques ou compliquées d'une vue orthographique.
• Cartouche : Le cartouche contient des informations comme le nom de la pièce, nom de l'entreprise, numéro de pièce, numéro de dessin, exigences de matériau, exigences de finition, exigences de coloration, échelle utilisée, et standards utilisés. Il est généralement placé dans le coin inférieur droit du dessin.
• Liste de notes : Des notes pour l'utilisateur du dessin peuvent être incluses. Ce peuvent être des notes générales ou des notes de drapeau et peuvent être placées n'importe où le long des bords du dessin.

Comment préparer rapidement un dessin technique

Grâce aux logiciels CAO modernes, préparer un dessin technique ne nécessite pas nécessairement les services d'un dessinateur professionnel. Cette section discutera comment créer un dessin technique en utilisant un logiciel CAO, pas comment dessiner sur papier — un processus qui devrait être laissé à un spécialiste.

À partir du modèle

La façon la plus facile de préparer un dessin technique est de le générer automatiquement à partir d'une conception CAO. Dans SolidWorks, par exemple, cela implique simplement de sélectionner Créer un dessin à partir de Pièce/Assemblage dans la barre d'outils Standard, puis de sélectionner un modèle prédéfini. Le logiciel générera automatiquement les vues et caractéristiques sélectionnées, et le dessin peut ensuite être exporté.

Il y a de nombreux avantages à créer des dessins techniques à partir de modèles. Par exemple, les pièces peuvent être « assemblées » numériquement pour s'assurer qu'elles s'emboîtent, et il peut être possible d'exécuter des outils de simulation pour s'assurer que les pièces fonctionneront correctement.

À partir de zéro

Il est aussi possible de préparer un dessin technique à partir de zéro en utilisant un logiciel CAO. Cela peut être préférable si vous n'avez pas d'expérience CAO et n'avez pas encore créé votre pièce avec le logiciel CAO. C'est effectivement comme dessiner sur papier, mais avec des outils numériques qui peuvent réduire les chances d'erreur.

Notez que créer un dessin technique à partir de zéro ne permet pas d'assemblage ou de simulation numérique.

Quelle que soit votre méthode de préparation, tous les dessins techniques devraient inclure :

• Géométries / vues
• Dimensions
• Tolérances
• Exigences de matériau
• Exigences de finition/couleur

Ce qu'il faut inclure sur un dessin technique pour usinage CNC

Lors de la préparation d'un dessin technique pour l'usinage CNC, il y a certaines caractéristiques spécifiques qui peuvent devoir être ajoutées. Celles-ci incluent :

Tolérances pour des zones spécifiques : L'usinage CNC est différent des autres procédés de fabrication en ce que plusieurs outils machine peuvent être utilisés pour usiner une seule pièce. Par exemple, l'usinage peut commencer par l'ébauche avant le fraisage de finition pour les détails. À cause de cela, les ingénieurs peuvent spécifier différentes tolérances pour différentes zones de la pièce, les zones critiques étant usinées plus lentement avec des outils de coupe plus fins.

Appels de trous : Les trous, qui incluent des caractéristiques comme les alésages, sont des caractéristiques courantes en usinage CNC et sont souvent identifiés sur les vues de détail.

Spécifications de filetage : Puisque les filetages sont faits en tailles standard, il est utile d'attribuer à chaque filetage sa taille de filetage pertinente, plutôt que ses dimensions en millimètres.

Ce qu'il faut inclure sur un dessin technique pour tôlerie

Lors de la préparation d'un dessin technique pour la fabrication de tôles, il y a certaines caractéristiques spécifiques qui peuvent devoir être ajoutées. Celles-ci incluent :

Épaisseur du matériau : L'épaisseur du matériau — l'épaisseur du métal — n'est pas pertinente pour des procédés comme l'usinage CNC, mais elle est cruciale pour le formage de tôles.

Direction du grain : Pour les pièces en acier inoxydable par exemple, il peut être nécessaire de spécifier la direction du grain dans un dessin technique, car le grain a un effet significatif sur des actions comme le pliage. Le pliage dans le sens du grain (longitudinal) nécessite moins de force mais peut causer des fissures sur le rayon de pliage extérieur ; le pliage à travers le grain (transversal) nécessite plus de force mais protège l'extérieur du pli.

Exigences de couple etc. pour l'assemblage : Différents matériaux et épaisseurs peuvent accepter différents niveaux de couple quand ils sont équipés de vis pendant l'assemblage.

Emplacements de soudure : Les emplacements (et dimensions) des points de soudure devraient être spécifiés dans le dessin.

Dimensions des plis, alésages, trous : Les dimensions des caractéristiques comme les alésages devraient être spécifiées.

Ce qu'il faut inclure sur un dessin technique pour moulage par injection

Lors de la préparation d'un dessin technique pour le moulage par injection, il y a certaines caractéristiques spécifiques qui peuvent devoir être ajoutées. Celles-ci incluent :

Dépouille acceptable : Dans de nombreux cas, l'entreprise de moulage par injection déterminera l'angle de dépouille minimum requis pour faciliter l'éjection du moule. Cependant, si l'ingénieur décide que certaines caractéristiques ne peuvent pas accepter un degré élevé de dépouille (à cause de l'utilisation finale du produit, par exemple), cela devrait être spécifié dans une note sur le dessin.

Limitations d'emplacement de la porte, goupilles d'éjection et ligne de partage : Dans la plupart des cas, l'entreprise de moulage décidera du placement de la porte et des goupilles. Cependant, pour éviter des emplacements de porte et goupilles impraticables, le dessin technique peut stipuler tout emplacement inacceptable, tout en laissant la décision finale à l'entreprise de moulage.

Ce qu'il faut inclure sur un dessin technique pour fonderie sous pression

Lors de la préparation d'un dessin technique pour la fonderie sous pression, il y a certaines caractéristiques spécifiques qui peuvent devoir être ajoutées. Celles-ci incluent :

Dépouille acceptable : Comme pour le moulage par injection, le dessin technique de fonderie peut stipuler toute restriction sur les angles de dépouille.

Limitations d'emplacement de la porte et ligne de partage : Comme pour le moulage par injection, le dessin technique peut stipuler tout emplacement de porte ou ligne de partage inacceptable tout en laissant la décision finale à l'entreprise de fonderie.

Épaisseur de paroi minimum : Le dessin technique peut stipuler une épaisseur de paroi spécifique ou minimum en plus des dimensions données.

Ce qu'il faut inclure sur un dessin technique pour extrusion plastique/aluminium

Lors de la préparation d'un dessin technique pour l'extrusion, il y a certaines caractéristiques spécifiques qui peuvent devoir être ajoutées. Celles-ci incluent :

Taille de la matière première : La taille de matière première métallique requise peut être spécifiée sur le dessin technique. Cependant, ce n'est généralement pas nécessaire.

Direction du grain : Comme pour les pièces en tôlerie, le dessin technique peut spécifier la direction du grain d'un métal pour s'assurer qu'il est le plus fort dans une certaine direction.

Surfaces exposées : Un dessin technique d'extrusion peut indiquer les surfaces exposées qui nécessitent une plus grande attention au détail.

Appels de trous : Les trous sont souvent identifiés sur les dessins techniques d'extrusion dans les vues de détail.

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