Brevet FR2673302A1 — publié le 19920828

- La présente invention a pour objet un procédé pour la création et la réalisation de pièces mécaniques et d'objets à partir d'une conception assistée par ordinateur (C A O) Elle a également pour objet les produits ainsi obtenus. Des procédés de ce type existent déjà. Ils sont cependant très en retrait des possibilités potentielles des moyens mis en oeuvre à savoir: les possibilités actuelles des outils de conception et de fabrication assistés par ordinateur, les possibilités des machines-outils (découpe, contournage) à commande numérique. D'autre part, il existe un réel besoin de conception des pièces mécaniques à partir des fonctions et des sollicitations correspondantes. Enfin, le besoin existe également de visualiser des objets directement et rapidement après C A O (par exemple pour la visualisation des volumes). L'invention a pour objet de répondre à ce besoin. On propose à cette fin un procédé pour la création et la réalisation de pièces mécaniques et d'objets à partir d'une conception assistée par ordinateur, caractérisé en ce qu'il comporte les phases successives suivantes: a) conception d'une pièce à partir de ses fonctions et des sollicitations ou analyse et saisie d'une pièce ou d'un objet existant par récupération d'un fichier D A O ou par création d'un fichier par palpage tridimensionnel d'un objet ou d'une forme; b) calcul de la pièce à partir des sollicitations et des procédés de fabrication: choix de plans de décomposition, choix du pas de décomposition, choix éventuel d'inserts et des techniques d'assemblage choix des techniques d'assemblage, c) décomposition par DAO/FAO en couches élémentaires, d) fabrication des différentes pièces élémentaires; 9 - e) assemblage. Un tel procédé permet essentiellement de concevoir et réaliser des pièces (nouvelles ou existantes) par une conception en couches ou strates La décomposition est également possible par l'intermédiaire de surfaces non planes (surfaces gauches). On reprend sur le synoptique annexé, qui doit être compris comme un élément de la description et non comme un schéma, la méthodologie générale du principe de l'invention. ASSEMBLAGE CALCUL (module SC) Reconstitution de Conception de la pièce a rensemble CAO partir des sollicitations et desD A O/ F A O FABRICATION ènents Conception d'une pièce procédés de fabrication: Décomposition en pièces De chaque élément - nsers dans un ensemble choix du (ou des) plans de élémentaires (couches) découpe laser)4 -fixations à partir de ses fonctions décomposition Définitions de chaqu moulagee mlage r et des solliaitations: choix du (ou des) pas de élément et repérage usinage et assemblage par: fichier 3 D décomposition d'identuication collage choix des Inserts et des - soudage techniques dassemblage moulage vissage C.AO. Analyse et saisie d'une pièce ou d'objet existant: création d'un fichier 3 D Les intérêts et avantages du procédé de l'invention sont multiples: création de pièces à partir des fonctions et des sollicitations, création rapide de prototypes, création rapide de pièces de formes complexes, décomposition de pièces de taille important en éléments assemblés, possibilité de création de pièces hétérogènes sans limitation de formes et de matériaux, possibilité d'inserts (pièces, fibres, fils), création de modèles et moules de fonderie; création de maquettes pour études de stylique, possibilité d'organisation de la matière: pièces creuses, etc possibilité de combinaison avec les procédés de moulage (enveloppe SC + moulage). Le procédé d'assemblage est également géré par le procédé de l'invention; il participe à l'obtention des caractéristiques mécaniques globales de la pièce. 3 - Ce procédé permet également la fabrication d'objets à une échelle donnée (plus ou moins grande) à partir d'une maquette à une autre échelle (en général plus petite). Ce procédé permet la fabrication d'objets artistiques (structures, oeuvres d'art) de petites ou très grandes tailles, en pièces uniques ou en série Il offre la possibilité de personnaliser également des objets uniques, par exemple avec dédicace du créateur ou en volumes plus complexes. Les objets étant décomposés en strates (à partir d'une conception directe C A O ou par reconnaissance d'une maquette puis traitement), ceci permet un montage aisé et un assemblage avec ou sans inserts de renfort. -4- REVENDICATIONS 1 Procédé de réalisation de pièces mécaniques et objets à partir d'une concep- tion assistée par ordinateur, caractérisé en ce qu'il comporte les phases succes- sives suivantes: a) fabrication de pièces en couches élémentaires: les dites couches ou strates, planes ou gauches, étant issues d'une décomposi- tion préalable de la pièce par un module de calcul, à partir des fonctions de la pièces et des sollicitations correspondantes; cette décomposition comportant les phases de recherche du plan de décomposition, du pas de décomposition, de la forme des inserts et des techniques d'assemblage; les dites couches ou strates étant obtenues par découpe, par moulage, par usinage; b) reconstitution de l'ensemble des couches élémentaires et introduction éventuelle des inserts, fixations et renforts; c) assemblage des dites couches par collage, soudage, moulage ou vissage, certaines parties pouvant rester creuses; la pièce constituée pouvant également servir d'enveloppe au moulage. 2 Pièce manufacturée, caractérisée en ce qu'elle est obtenue par la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1.