CATIA - Les fondamentaux

Objectif : Maîtriser l'environnement général de CATIA et concevoir des profils 2D paramétriques rigoureux.

• Présentation de l'écosystème CATIA, gestion des documents (Part, Product, Drawing) et personnalisation de l'interface.
• Manipulation de la vue 3D, gestion des axes et des plans de référence principaux.
• Introduction à l'atelier d'esquisse (Sketcher) : outils de dessin géométrique de base (lignes, cercles, splines, rectangles).
• Application des contraintes géométriques (parallélisme, coïncidence, tangence, symétrie) et dimensionnelles.
• Notion d'état de contrainte et gestion des couleurs d'esquisse (sous-contrainte, isocontrainte, sur-contrainte).

Atelier pratique : Réalisation de l'esquisse 2D paramétrique d'une platine technique complexe avec application de contraintes de symétrie et de cotes pilotées.

Cas métier : Conception de l'épure cinématique maîtresse d'une ferrure de volet d'hypersustentation pour un sous-traitant aéronautique.

Compétence acquise : Savoir créer un profil 2D propre, entièrement contraint et modifiable sans déformation inattendue.

Livrable : Fichiers d'esquisses validés et exempts d'erreurs de sur-contrainte.

Objectif : Transformer des esquisses 2D en volumes 3D à l'aide des opérations de base.

• Passage de l'atelier Sketcher à l'atelier de conception de pièces (Part Design).
• Utilisation des fonctions de génération de volume élémentaires : Extrusion (Pad), Poche (Pocket).
• Utilisation des fonctions de révolution : Arbre de révolution (Shaft), Rainure (Groove).
• Gestion et structuration de l'arbre de spécifications (Specification Tree).
• Introduction à la gestion des corps de pièces (Bodies) et de l'ordre chronologique de construction.

Atelier pratique : Modélisation volumique complète d'un corps de boîtier mécanique à partir de l'esquisse établie le matin.

Cas métier : Ébauche volumique du corps de distributeur hydraulique haute pression pour engin de chantier.

Compétence acquise : Être capable de concevoir un volume 3D unitaire basique de manière propre et structurée.

Livrable : Premier fichier pièce 3D unitaire (.CATPart) fonctionnel.

Objectif : Affiner la géométrie des pièces par l'ajout de détails technologiques (congés, coques, nervures).

• Application des fonctions d'habillage : congés de raccordement (Fillet), chanfreins (Chamfer), coques (Shell), épaisseurs constantes et variables.
• Création de perçages normalisés (Hole) : taraudés, lamés, andouillers.
• Utilisation des fonctions de répétition (motifs) : répétition rectangulaire, circulaire, utilisateur.
• Introduction aux plans et axes de référence utilisateur (plans décalés, inclinés, milieux).

Atelier pratique : Intégration des détails technologiques (trous de fixation, congés d'allègement et nervures de renfort) sur le boîtier mécanique.

Cas métier : Optimisation allègement et préparation à l'usinage 5 axes d'un support de calculateur moteur automobile.

Compétence acquise : Savoir finaliser un composant mécanique avec l'ensemble de ses détails de fabrication.

Livrable : Modèle 3D de pièce enrichi des éléments technologiques.

Objectif : Maîtriser l'assemblage de corps multiples au sein d'une même pièce par le biais des opérations booléennes.

• Concept des corps multiples (Add, Remove, Intersect, Union Trim) dans CATIA Part Design.
• Modélisation par blocs fonctionnels assemblés.
• Gestion des dépouilles de fonderie ou d'injection plastique (Draft) sur les pièces volumiques.
• Analyse géométrique de base : mesure des distances, des angles, des masses et des centres de gravité.

Atelier pratique : Conception d'un carter complexe en assemblant plusieurs corps volumiques via des opérations booléennes d'addition et de soustraction.

Cas métier : Conception multi-corps d'un corps de vanne thermo-régulée intégrant une chambre de mélange complexe en fonderie d'aluminium.

Compétence acquise : Savoir structurer une pièce complexe en combinant plusieurs corps de volume de manière logique.

Livrable : Pièce CATIA multicorps validée et analysée.

Objectif : Appréhender la modélisation surfacique pour créer des formes complexes impossibles à réaliser en volumique pur.

• Découverte de l'atelier Generative Shape Design (GSD).
• Différence fondamentale entre modélisation volumique et modélisation surfacique.
• Création d'éléments de base : lignes, points, plans de référence complexes, courbes 3D.
• Génération de surfaces élémentaires : extrusion, révolution, balayage (Sweep), surface extrudée ou décalée.
• Opérations sur les surfaces : assemblage (Join), découpe (Split), couture (Sew) pour transformer une surface fermée en volume.

Atelier pratique : Modélisation du capot ergonomique d'un boîtier en utilisant des courbes directrices et des surfaces balayées.

Cas métier : Modélisation aérodynamique d'un carénage de rétroviseur latéral ou d'un carter de flux d'air sous capot moteur.

Compétence acquise : Être capable de concevoir des formes libres et des habillages aérodynamiques simples par les surfaces.

Livrable : Fichier surfacique validé et cousu en volume.

Objectif : Automatiser et paramétrer des familles de pièces à l'aide de tables de conception Excel.

• Notion de paramètre utilisateur, de formule et de règle géométrique.
• Création de liens associatifs entre les dimensions de la pièce et des variables externes.
• Utilisation de la table de conception (Design Table) connectée à Excel.
• Génération automatique de configurations multiples d'une même pièce (familles de composants).

Atelier pratique : Paramétrage d'une gamme de boulons ou de plaques normalisées dont les dimensions varient automatiquement selon un tableur de configuration.

Cas métier : Déploiement d'une gamme standardisée de raccords hydrauliques à brides coudées pour une ligne d'assemblage aéronautique.

Compétence acquise : Savoir industrialiser la conception de pièces répétitives grâce au paramétrage intelligent.

Livrable : Pièce paramétrique connectée à sa table de configuration Excel.

Objectif : Créer un assemblage multi-pièces et positionner les composants à l'aide de contraintes cinématiques.

• Découverte de l'atelier Assembly Design et gestion de l'arborescence d'un produit (.CATProduct).
• Insertion de composants existants, instanciation et gestion des niveaux d'arborescence.
• Manipulation spatiale des composants : boussole (Compass), translation, rotation libre.
• Application des contraintes d'assemblage fondamentales : Coïncidence (Coincidence), Contact (Contact), Décalage (Offset), Fixation (Fix).
• Analyse des degrés de liberté et vérification de la bonne cinématique de l'assemblage.

Atelier pratique : Assemblage de la structure mécanique du boîtier, insertion des fixations normalisées et application des contraintes de positionnement relatives.

Cas métier : Intégration et alignement mécanique d'un actionneur électromécanique au sein d'une baie avionique.

Compétence acquise : Être capable de structurer et d'assembler un ensemble mécanique cohérent.

Livrable : Fichier assemblage (.CATProduct) complet et contraint.

Objectif : Maîtriser la gestion des sous-ensembles et vérifier l'absence d'interférences géométriques.

• Structuration en sous-ensembles logiques pour alléger les calculs de modélisation.
• Utilisation des modes d'allègement de la mémoire et gestion des composants désactivés.
• Analyse de interférences et de collisions (Clash Detection) entre les composants d'un produit.
• Création de coupes dynamiques dans l'assemblage pour visualiser les mécanismes internes.

Atelier pratique : Réalisation d'une analyse de collision complète sur l'assemblage du mécanisme et correction des jeux insuffisants entre pièces en contact.

Cas métier : Synthèse géométrique et détection des zones de conflit sur un compartiment de train d'atterrissage complet.

Compétence acquise : Savoir valider la viabilité géométrique d'un assemblage complexe avant fabrication.

Livrable : Rapport d'analyse de collision et assemblage corrigé.

Objectif : Générer les vues 2D, coupes et sections à partir des modèles 3D.

• Découverte de l'atelier de mise en plan (Drafting).
• Configuration des formats de feuilles normalisés (A4, A3, ISO) et insertion des fonds de plan.
• Génération automatique des vues principales (vue de face, de dessus, de profil, isométrique).
• Création de vues particulières : coupes, sections, vues détaillées, vues brisées.
• Gestion des échelles de représentation et des lignes cachées.

Atelier pratique : Création de la mise en plan de détail de la pièce principale du boîtier avec génération d'une coupe transverse pour visualiser les évidements internes.

Cas métier : Élaboration du plan de définition 2D d'un carter de transmission pour validation en bureau de contrôle.

Compétence acquise : Savoir extraire les vues techniques normalisées d'un modèle 3D volumique.

Livrable : Fichier de dessin (.CATDrawing) contenant les vues principales et coupes.

Objectif : Finaliser la liasse de plans par l'ajout des cotations, des tolérances et du cartouche d'entreprise.

• Application de la cotation dimensionnelle associative (Dimension).
• Ajout des tolérances géométriques (GD&T) : planéité, perpendicularité, coaxialité, position.
• Insertion des symboles d'état de surface, des annotations textuelles et du repérage des pièces (nomenclatures).
• Remplissage du cartouche de plan et paramétrage des exports finaux au format PDF ou DXF.
• Opérations de nettoyage et de gestion des données (Purge, sauvegarde sécurisée des liens).

Atelier pratique : Cotation complète et tolérancement de la liasse technique du sous-ensemble mécanique, insertion de la nomenclature de l'assemblage et export PDF de production.

Cas métier : Finalisation de la liasse de fabrication et du dossier technique de qualification d'un mécanisme de verrouillage de porte de secours.

Compétence acquise : Être capable de produire une liasse documentaire technique complète, normalisée et prête pour l'industrialisation.

Livrable : Dossier de plans complet (.CATDrawing) et son export PDF certifié.

Objectif : Réutiliser en autonomie le Sketcher, les fonctions volumiques et d'habillage, les opérations booléennes et les paramètres des journées ESSENTIEL pour modéliser les pièces d'un mécanisme.

• Réactiver les acquis des journées ESSENTIEL : rappel visuel et quiz sur les contraintes d'esquisse, les fonctions Part Design, l'habillage, les booléens et les paramètres.
• Modéliser des pièces robustes, faciles à modifier, puis les assembler avec les bonnes contraintes.

Atelier pratique : Entraînement en binômes : modifier une cote clé sur la pièce d'un autre binôme et repérer ce qui casse, puis corriger l'arbre de construction.

Cas métier : Le mécanisme de serrage (cas fil rouge) - À partir d'un cahier des charges, les participants modélisent les pièces, les paramètrent, les assemblent avec les contraintes adaptées et vérifient les collisions, puis présentent leur mécanisme au groupe.

Compétence acquise : Savoir concevoir en autonomie des pièces paramétrées et leur assemblage.

Livrable : Les pièces et l'assemblage du mécanisme, construits avec la méthode des journées ESSENTIEL.

Objectif : Mettre à l'épreuve ses mises en plan, cotations et tolérances pour livrer un dossier technique exploitable.

• Retour sur Drafting, les vues, la cotation et le tolérancement vus les jours précédents.
• Produire les plans de définition du mécanisme et les vérifier comme le ferait un contrôleur.

Atelier pratique : Exercice guidé : contrôler une mise en plan volontairement incomplète (cotes manquantes, vues mal choisies), la corriger puis comparer entre participants.

Cas métier : Le dossier de fabrication du mécanisme (cas fil rouge) - Chaque participant réalise la mise en plan des pièces et de l'assemblage, la cote et la tolérance, puis la soumet à une revue de conception menée par le groupe et le formateur.

Compétence acquise : Savoir livrer un dossier de plans complet et conforme.

Livrable : La liasse de plans du mécanisme, réalisée avec les modèles des journées ESSENTIEL.