Modélisation CAO avancée pour la fabrication

La conception assistée par ordinateur, ou CAO, la modélisation fait référence au processus d'utilisation de modèles virtuels pour tester et affiner la conception de pièces avant le début de la production physique. Les modèles CAO 3D sont identiques au produit final en termes de dimensions et de détails, ce qui peut aider les ingénieurs à optimiser les pièces pour la conception et la fabricabilité de manière rentable. Les modèles CAO 3D sont utilisés pour fabriquer de manière additive des prototypes, par exemple, tandis que les modèles CAO 2D peuvent être utilisés pour créer des rendus photoréalistes et des visualisations de pièces et de composants.

Les outils de modélisation CAO peuvent offrir aux équipes de fabrication un certain nombre d'avantages, tels qu'une productivité accrue et une validation de conception plus efficace, mais le logiciel a traditionnellement nécessité une formation spécialisée et des années d'expérience sur le terrain pour être utilisé efficacement. Jusqu'à récemment, la majorité des supports de formation aux logiciels de CAO ciblaient les nouveaux utilisateurs, laissant les spécialistes intéressés à développer leurs compétences sans les ressources nécessaires pour le faire.

Bien que cela ait commencé à changer ces dernières années, les avantages que peuvent offrir des outils et des techniques de modélisation CAO plus avancés sont importants, et les équipes de fabrication feraient bien de les intégrer dans les pratiques de production. Voici ce que les concepteurs et les chefs de produit doivent savoir.

Techniques de modélisation CAO avancées

Deux techniques clés pour améliorer l'efficience et l'efficacité de la modélisation CAO sont la modélisation principale et la conception basée sur des équations.

La modélisation principale - également connue sous le nom de conception descendante ou modélisation de squelette - est la manière la plus propre de concevoir des assemblages. En effet, tous les composants sont liés de manière paramétrique :chaque assemblage contient une pièce principale, dont les pièces enfants héritent de leur géométrie, ce qui permet aux ingénieurs de contrôler plus facilement les pièces en aval.

Considérez cet exemple :si un concepteur doit augmenter ou réduire la taille d'un stylo à bille ou d'une souris d'ordinateur, il devra ajuster chacun des composants du produit individuellement - un processus qui crée de multiples possibilités d'erreur. Cependant, la modélisation principale permet au concepteur d'apporter des modifications uniquement à la pièce principale, qui traduit ensuite automatiquement les modifications apportées aux autres composants de l'assemblage. Cela aide à garder les modèles de pièces et les composants bien rangés et améliore radicalement l'efficacité des modifications de conception.

La conception basée sur des équations, quant à elle, est une technique qui permet aux ingénieurs de créer et de modéliser des géométries de pièces qui s'alignent sur des contraintes ou des relations basées sur des équations au sein de l'assemblage de pièces. De nombreux systèmes intègrent des relations et des rapports dynamiques qui changent en réponse à certaines caractéristiques géométriques ; la conception basée sur des équations fournit un moyen utile de faire le pont entre la géométrie et les performances des pièces.

Les buses à fluide dynamique sont un exemple de conception basée sur des équations dans la pratique. Ces buses modifient leur diamètre de sortie en réponse aux changements de diamètre ou de pression d'entrée - essentiellement, les valeurs de diamètre ou de pression déterminent comment la conception peut atteindre les performances souhaitées de la pièce.

Considérations clés pour la modélisation CAO avancée

En plus des avantages spécifiques de la modélisation principale et de la conception basée sur des équations, les logiciels de modélisation CAO offrent une gamme d'avantages aux fabricants. La précision des modèles CAO permet des conceptions plus claires et moins de possibilités d'erreur tout en permettant aux ingénieurs de concevoir plus facilement ce qu'ils ont réellement en tête, plutôt que d'être limités par leurs compétences ou leurs ressources. Les modèles CAO sont également plus faciles à entretenir et à modifier par rapport à l'ancien paradigme de la rédaction de dessins sur papier, car ils ne sont pas soumis à l'usure de leurs homologues physiques, et ils peuvent être facilement compris lorsqu'ils sont partagés avec d'autres concepteurs.

La modélisation CAO a quelques limites, principalement le temps et l'énergie nécessaires pour apprendre à utiliser efficacement le logiciel. Historiquement, il n'y avait pas beaucoup de ressources disponibles pour apprendre les techniques avancées de modélisation CAO, et se familiariser avec la gamme complète des fonctionnalités du logiciel nécessitait de nombreuses heures de pratique.

Il existe également très peu de ressources "open source" disponibles pour enseigner ces fonctions avancées, bien que certains éditeurs de logiciels, comme Fusion360, aient commencé à proposer des didacticiels ces dernières années. Une autre limitation est que les systèmes de CAO traditionnels ne peuvent généralement pas créer de formes, de formes et de textures organiques. Il existe cependant une classe distincte de logiciels conçus pour créer des formulaires organiques et complexes.

Tirer le meilleur parti de la modélisation CAO

En fin de compte, la modélisation CAO, bien que difficile et longue à apprendre, aide les concepteurs et les chefs de produit de plusieurs manières. Les modèles CAO 3D permettent de simplifier considérablement la gestion d'assemblages complexes, dont certains peuvent inclure des centaines de pièces connexes. Ils permettent une conception de pièces plus propre, plus organisée et plus compréhensible, ce qui permet aux équipes produit de tester et d'optimiser les composants avant le début de la production.

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