Organisation générale de l’outil d’assistance

Objectifs de l’outil d’assistance

L’outil d’assistance que nous avons élaboré a pour principal objectif la validation du concept de dtlm. En démontrant que l’utilisation de ce type de composant est non seulement réalisable, mais aussi adaptée au traitement informatique par le biais de la cao, nous espérons ouvrir la voie vers une nouvelle méthode de synthèse des mécanismes. Les dtlm sont les éléments de base d’une tâche de synthèse, elle-même sous-ensemble du processus, plus large, de synthèse des mécanismes que nous avons proposé. L’outil d’aide à la synthèse que nous présentons est une des briques logicielles de ce qui devrait être un système intégré de conception.

Notre outil d’assistance est couplé à un logiciel de cao qu’il utilise comme outil de visualisation des modèles volumiques 3D. Nous tentons de démontrer qu’il est possible, à l’aide des logiciels de cao commerciaux, de mettre en place une méthodologie de conception différente des approches traditionnellement proposées. Pour décrire la fonction principale de icam , nous reprenons la définition de la tâche T4. Cette tâche a pour but de définir les dtlm des liaisons de guidage et des liaisons complètes pour les sous-ensembles cinématiquement équivalents.

Le logiciel assiste donc le concepteur dans la définition des dtlm d’une même ligne d’arbres 1 en prenant en charge la capitalisation des données, le calcul des dimensions des dtlm et leur visualisation 3D. Les mécanismes pris en charge par icam sont, pour le moment, les lignes d’arbres présentant une liaison pivot décomposable en deux dtlm, repérés A et B, et deux liaisons complètes assurées par les dtlm repérés C et D. Le repérage alphabétique des dtlm au sein de chaque classe de liaison reflète la proximité de ceux-ci avec l’origine de l’axe : ainsi, le dtlm A (resp. C) sera toujours à gauche du dtlm B (resp. D).

Le principe de fonctionnement est le suivant. Le logiciel prend en charge le calcul de dimensionnement optimal de chaque dtlm. Le résultat est contenu dans un fichier propre à la liaison et peut, sur simple commande de l’opérateur, être modélisé en 3D grâce au logiciel de cao. La figure 3.1 représente une modélisation 3D partielle d’un système étudié. Nous y distinguons un assemblage racine 2 que nous appelons aussi super-assemblage. Il est initialement constitué des dentures d’engrenage, dont toutes les caractéristiques sont connues (l’épaisseur sous denture a été déterminée selon les travaux d’A. Daidié [Dai96]) et qui ont été calculées au niveau supérieur.

À cet assemblage seront ajoutés, au fur et à mesure de leur définition, les dtlm. Le résultat final est disponible sur le plan de travail du logiciel i-deasr . Il s’agit du modèle volumique 3D complet du système étudié (le super-assemblage) incorporant les dentures d’engrenages et les divers dtlm définis à l’aide de icam . Notre outil propose deux méthodes de synthèse qui pourront être assimilées à des phases d’exploitation différentes de notre outil. L’une est appelée synthèse découplée car elle ne gère pas les interactions entre dtlm dans le mécanisme étudié. L’autre est appelée synthèse coordonnée car elle gère, par un processus de coordination des opérations de dimensionnement, les interactions entre dtlm dans le but de fournir une solution cohérente. Ces deux méthodes sont présentées ci-dessous. 

Synthèse découplée

La synthèse découplée est un premier niveau d’assistance au concepteur. Elle a pour but d’aider le concepteur dans son dimensionnement des divers dtlm. Chaque dtlm est considéré indépendamment ; il possède un objectif d’optimisation propre et le jeu de contraintes lié à chaque dtlm n’engage que des règles internes à celui-ci (résistance des matériaux, durée de vie, etc.). L’outil fournit une assistance pratique au concepteur en automatisant le processus de dimensionnement optimal des dtlm et en proposant éventuellement une modélisation 3D sous i-deasr .

Il permet aussi au concepteur de tester différents choix concurrents et de prendre connaissance rapidement des ordres de grandeur des dimensions de chaque solution. Toutes les interactions et les conflits pouvant intervenir entre les différents dtlm ne sont pas pris en charge par l’outil. Le concepteur peut, manuellement, contraindre les dtlm pour guider le dimensionnement de chacun vers une solution globale qu’il veut cohérente.

Il dispose pour cela de mécanismes l’autorisant à imposer des valeurs limites aux encombrements de chaque dtlm. Il devra cependant effectuer lui-même le choix des espaces alloués à chaque dtlm, ainsi que les priorités qu’il accorde à l’encombrement de chacun d’eux. Notre outil offre la possibilité de modifier à volonté les choix relatifs à chacun des dtlm et d’en visualiser, de façon quasi instantanée, la concrétisation. Il favorise ainsi la créativité du concepteur en simplifiant les démarches de modification et en soulageant le concepteur des tâches fastidieuses et répétitives de calcul.

Synthèse coordonnée

. La synthèse coordonnée fournit un second niveau d’assistance au concepteur. Elle est consécutive à la phase de synthèse découplée et ne remet pas en cause les choix précédemment effectués. Elle a pour but de générer, de façon autonome, une solution cohérente de mécanisme à partir des cahiers des charges fixés durant la synthèse découplée. Elle doit pour cela prendre en compte les contraintes de liaison entre les dtlm, à savoir les interférences géométriques axiales ainsi que les contraintes de montage. Il est fait appel à un processus de coordination des procédures de dimensionnement optimal des dtlm pour aboutir à une solution globale