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Comment réaliser un dessin technique parfait

Dans cet article se trouvent résumées toutes les exigences à prendre en compte lors de la préparation d’un dessin technique dans le cadre d’un projet d’usinage CNC, ainsi que les 10 étapes à suivre pour obtenir un modèle irréprochable.

Dans le monde d’aujourd’hui, la fabrication d’un projet d’usinage CNC démarre généralement par l’élaboration d’un modèle 3D, généré au moyen d’un logiciel CAO de modélisation 3D. Un logiciel de FAO (fabrication assistée par ordinateur) est ensuite utilisé pour convertir le modèle 3D en G-code, le langage machine permettant de communiquer avec les bancs CNC, qui démarrent alors le façonnage de la pièce à partir d’un bloc de matière brute. Le fichier CAO 3D intègre les principaux paramètres requis par les machines CNC pour mener la fabrication à bien.

C’est ce qui rend possible l’établissement d’un devis en quelques secondes, via l’import d’un modèle 3D sur notre plateforme de devis instantané. Malgré tout, l’utilisation d’un tel modèle CAO n’élimine pas complètement le besoin de réaliser un dessin technique.

Les dessins techniques sont des documents contenant les détails projetés en 2D de la pièce à réaliser, ainsi que d’autres données critiques pour la fabrication. Ils permettent d’assurer la transmission complète, et de la façon la plus claire possible, des exigences techniques relatives à l’ouvrage, depuis le concepteur jusqu’à l’opérateur des machines. 

Dans la plupart des cas, un opérateur sera parfaitement à même de produire une pièce uniquement à l’aide d’un dessin technique. Dans le cadre de l’usinage CNC, les dessins techniques constituent un complément d’une utilité indéniable aux modèles 3D. Dans ce guide, nous allons explorer l’importance de tels dessins, ainsi que les données qu’ils doivent contenir. Vous serez accompagné, étape par étape, le long d’un processus qui vous permettra de créer le dessin technique parfait.

Pourquoi les dessins techniques sont-ils si importants ?

Comme mentionné plus haut, les dessins techniques, en usinage CNC, constituent un complément aux modèles CAO 3D. Ils jouent un rôle crucial, notamment car :

  • Ils permettent de détailler certains éléments, comme les filetages internes ou externes, qui ne sont pas toujours détaillés de façon adéquate à l’aide d’un modèle 3D.
  • Ils mentionnent explicitement les dimensions et les tolérances, et présentent des annotations complémentaires, qui permettent à l’opérateur d’avoir une compréhension exhaustive de la pièce à fabriquer.
  • Ils contiennent des détails critiques, comme les tolérances spécifiques définies en plus des tolérances standards utilisées.
  • Ils permettent au concepteur de communiquer certaines exigences à l’opérateur, comme les finitions ou le rendu de surface.

Même dans le cas où votre projet ne comporte aucun élément ou exigence spécifique, il est toujours recommandé d’accompagner votre modèle 3D d’un dessin technique, afin que ce dernier puisse être utilisé comme référence à travers les différentes étapes de fabrication. 

De plus, ces documents fournissent une vue claire et absolue de la pièce à produire, ce qui facilite la tâche de l’opérateur quand il s’agit d’interpréter la géométrie de la pièce, ou d’identifier ses dimensions principales, ses fonctions et ses éléments critiques. Ils permettent aussi de simplifier les estimations de coûts. Les dessins techniques doivent être obligatoirement fournis si votre pièce comporte des filetages, des tolérances, ou des finitions différentes sur des surfaces distinctes.

En quoi consiste un dessin technique ?

Les dessins techniques comportent généralement les éléments suivants : les coordonnées, un cartouche, des projections orthographiques de la pièce, des vues en coupe et détaillées, ainsi que des notes destinées au fabricant.

Le cartouche

Le cartouche est situé dans le coin inférieur droit du document et contient les informations de base du projet, en particulier le nom de la pièce, les noms des personnes ayant participé à son développement (conception, vérification et approbation), le nom de l’entreprise, etc… Il contient également des informations d’ordre technique, comme le système d’unités de mesure utilisé, les angles de projection, les exigences en termes de traitements de surface, l’échelle et le ou les matériaux utilisés. Le patron du cartouche (taille et contenu) peut être standardisé ou sur mesure.

Les coordonnées

Les coordonnées sont habituellement utilisées dans les dessins techniques complexes ou de grande taille. Ils servent de points de référence quand il s’agit de discuter le contenu du dessin.

Les projections orthographiques

Les projections orthographiques permettent de communiquer les informations les plus importantes qui ont trait à la géométrie de la  pièce et, de ce fait, affichent la majorité des dimensions et des tolérances. Elles consistent en une projection en 2D d’un objet 3D, selon différents angles de vue (en règle générale : de face, en plan et arrière). 

Des lignes, normalement dissimulées à la vue, peuvent être ajoutées dans la projection afin de dépeindre clairement certains éléments critiques qui ne seraient pas visibles à l’œil nu. Dans la plupart des cas, deux à trois projections orthographiques sont suffisantes pour décrire la géométrie d’une pièce dans son intégralité.

Les vues isométriques

Une vue isométrique est une représentation graphique en 3D de la pièce, et son inclusion systématique est une bonne pratique à adopter, bien que son utilité puisse varier selon les cas. À tout le moins, une vue isométrique permet de donner à l’opérateur une meilleure compréhension de la géométrie d’une pièce, en plus de fournir des détails supplémentaires, comme les directions de montage et d’assemblage.

Les vues en coupe

Une vue en coupe est une représentation en 2D de la pièce suivant une coupe transversale. Ce genre de vue est utilisé afin de montrer les éléments intérieurs qui ne sont pas visibles, ni dans les vues isométriques, ni dans les projections orthographiques. En général, on positionne une vue en coupe dans la continuité de la projection orthographique qui lui correspond.

On fait figurer, dans la projection orthographique, une ligne de coupe, dotée d’un label spécifique, qui permet de monter où la coupe transversale est effectuée (et dans quelle direction) pour obtenir la vue en coupe correspondante. Les vues en coupe sont caractérisées par leur représentation hachurée, qui indique les zones où le matériau a été découpé. Les pièces complexes peuvent comporter plusieurs vues en coupe.

Les vues détaillées

Quand les projections orthographiques comportent des éléments complexes et des zones qu’il est difficile de dimensionner, il est d’usage d’avoir recours à des vues détaillées pour mettre davantage en lumière ces mêmes zones ou éléments. Les vues détaillées n’ont pas à être de la même taille que, ou même d’être à l’aplomb des projections orthographiques et, en réalité, elles peuvent se situer n’importe où sur le dessin. Les vues détaillées sont explicitement nommées via un caractère alphabétique unique, qui permet de les relier à la zone correspondante sur la projection orthographique.

Les notes pour le fabricant

Les notes pour le fabricant sont habituellement localisées dans le coin inférieur gauche du dessin technique, quoiqu’elles puissent aussi être placées au-dessus du cartouche. Leur contenu consiste en différentes informations additionnelles (qui n’apparaissent pas autre part dans le dessin technique), ainsi qu’en instructions pour l’opérateur. À titre d’exemple, les notes peuvent inclure des instructions pour briser ou ébavurer les arêtes aiguës, une description des autres composants à être assemblés avec la pièce, etc… 

Pour éviter les problèmes, assurez une bonne communication

Il est important de souligner que les règles concernant la réalisation d’un dessin technique ne sont pas gravées dans le marbre, et qu’elles regroupent en fait un nombre varié de standards divers et de pratiques empiriques approuvées. Par conséquent, tant que les exigences du projet sont clairement communiquées et que votre dessin technique peut être correctement interprété par les opérateurs, votre technique de réalisation passe au second plan. Il est, par exemple, recommandé de dimensionner intégralement toutes les parties de votre dessin. Cependant, comme le modèle 3D comporte déjà les dimensions de base, cette exigence n’est pas obligatoire. Vous pourrez, à l’inverse, gagner du temps en vous contentant de n’y faire figurer que les annotations relatives aux éléments les plus critiques, pour lesquels l’opérateur devra effectivement procéder à des mesures.

Les 10 étapes qui vous permettront de préparer le dessin technique parfait (et tout ce que vous devrez y inclure)

Comme mentionné précédemment, la fabrication industrielle moderne démarre avec l’élaboration d’un modèle CAO 3D. La plupart des logiciels de CAO disposent d’une interface pour les dessins techniques, interface qui vous permet généralement de créer facilement un dessin technique, en vous basant sur un modèle existant, et qui comporte tout ce dont vous avez besoin pour créer des vues, ajouter des annotations et des dimensions, appliquer des tolérances… En somme, cela permet d’éliminer le besoin d’élaborer les vues en partant de zéro.

Il existe aussi des logiciels permettant de réaliser des dessins techniques sans modèles 3D.

La section suivante comporte 10 étapes, assorties de quelques astuces, que vous devrez suivre afin de préparer le parfait dessin technique.

Étape 1 : Choisir un patron

Il existe différents patrons standards (ASTM, DIN, ISO) qui spécifient les coordonnées utilisées, les angles de projection et les caractéristiques du cartouche. Vous avez aussi la possibilité de créer un patron sur mesure, mais pensez à prendre note de tous les détails nécessaires à inclure dans votre cartouche.

Étape 2 : Placez d’abord les projections orthographiques, en les centrant le plus possible

Pensez à garder un espacement suffisant entre chaque afin de pouvoir ajouter les dimensions. L’usage de lignes cachées doit être limité, car ces dernières peuvent rendre le dessin déroutant, voire difficile à interpréter.

Étape 3 : Ajoutez les vues détaillées ou en coupe, selon vos besoins

En particulier si votre pièce est hautement complexe, comporte des éléments cachés ou des zones difficiles à dimensionner.

Étape 4 : Ajoutez la vue isométrique

Bien que non nécessaire en soi, votre dessin technique devrait inclure une vue isométrique si vous avez la place nécessaire pour en ajouter une, ou si la géométrie de votre pièce est trop complexe pour pouvoir être aisément interprétée à partir des seules projections orthographiques.

Étape 5 : Placez les lignes de construction

Comme les lignes médianes, les points centraux et les lignes de coupe. Et cela, sur toutes les vues.

Étape 6 : Ajoutez les dimensions à votre dessin

Concentrez-vous sur les dimensions critiques, aussi bien sur les projections orthographiques que sur les vues détaillées. Assurez-vous que toutes les lignes désignant les dimensions, et leurs chiffres, soient clairement visibles et ne se chevauchent pas sur le dessin. L’image ci-dessous donne un exemple de dimensions placées sur une projection orthographique, sur une vue détaillée et sur une vue en coupe. Les dimensions sont numérotées pour être facilement identifiables.

Les dimensions constituent l’un des aspects les plus importants d’un dessin technique. Là où les dimensions ne sont pas spécifiées, elles seront considérées comme étant à la discrétion des experts de Xometry. Or, bien que Xometry garantisse la livraison de pièces de haute qualité, dans ce cas précis, ses experts ne sauraient être tenus pour responsables si des déviations sur les dimensions sont constatées par le client. Ceci dit, voici quelques astuces qui vous aideront à dimensionner correctement votre dessin technique :

  • Commencez par ajouter les dimensions générales, avant de noter celles qui seront critiques pour l’application finale de la pièce. Enfin, ajoutez les dimensions sur tous les autres éléments.
  • Efforcez-vous d’ajouter toutes les dimensions d’une même vue, selon un référentiel commun.
  • Quand un élément est présent sur plusieurs vues à la fois, il est inutile de le dimensionner sur toutes les vues sur lesquelles il apparaît. À l’inverse, ajoutez les dimensions le concernant sur la vue où il est le plus clairement décrit.
  • Si votre projet comporte de multiples éléments identiques, faites figurer les dimensions seulement pour un seul d’entre eux, en indiquant, toutefois, combien de fois cet élément apparaît dans la vue courante. Par exemple, si la projection orthographique dans le plan de votre pièce comporte trois trous identiques de 2 mm de diamètre, la notation suivante devra figurer sur l’un de ces trous : 3 x ø2.0.

Étape 7 : Spécifiez la localisation, la longueur et la taille de tous les trous et filetages

Nous vous recommandons d’utiliser des trous de taille standard, car ils seront plus simples à percer une fois l’usinage achevé. Les numéros 5 et 12, dans l’image représentée ci-dessous, donnent un exemple pour un filetage et un trou, respectivement.

Les trous peuvent comporter du lamage ou de la fraisure. Dimensionner tous les aspects d’un trou étant un procédé fastidieux, il n’est pas rare d’avoir recours à des rappels, qui, en général, font figurer la profondeur du trou, son diamètre, le nombre de trous identiques et la présence de lamages ou de fraisures (ainsi que la profondeur de ces derniers). Il est préférable que les filetages soient également de taille standard, auquel cas il n’est pas nécessaire de les spécifier.

Étape 8 : Ajoutez les tolérances sur les éléments critiques

Principalement pour les éléments nécessitant des tolérances plus strictes que celles spécifiées dans le standard de tolérances ISO-2768 medium. À moins que des tolérance plus strictes ne soient explicitement spécifiées, Xometry Europe applique les tolérances standards par défaut. De même que pour les dimensions, les tolérances jouent un rôle crucial dans l’application finale d’une pièce mécanique et, de ce fait, doivent être appliquées avec le plus grand soin.

Les tolérances sont utilisées pour spécifier des écarts de valeur acceptables pour une dimension donnée. Il existe différents types de tolérances qui peuvent être appliquées à un dessin technique, parmi lesquelles les tolérances bilatérales ou unilatérales, les tolérances d’interférence et celles définies par le système « Geometric Dimensioning & Tolerancing » (GD&T).

Étape 9 : Remplissez le cartouche

Assurez-vous que toutes les informations techniques et de base y sont incluses.

Étape 10 : Ajoutez les notes and instructions additionnelles à l’attention du fabricant

Une fois le dessin achevé, exportez-le au format PDF afin de pouvoir l’importer sur notre plateforme de devis instantané, au moment de passer votre commande.

Conclusion

Chez Xometry Europe, nous conseillons d’inclure les dessins techniques, en plus de votre modèle 3D, au moment de passer votre commande. En effet, cela nous permet de réaliser votre ouvrage plus aisément, afin de vous livrer des pièces de haute qualité. À présent que vous savez comment préparer le parfait dessin technique, n’hésitez pas à visiter notre plateforme de devis instantané pour importer à la fois vos modèles et vos dessins, et démarrer ainsi votre aventure dans le nouveau monde de la fabrication industrielle moderne, rapide, efficace et sans soucis.

Publié dans Usinage CNC