Tutos CATIA – Surface de Classe A – Connections et Analyses G0-G1-G2-G3

Bon, si vous voulez être un vrai PRO de Catia, va falloir comprendre quelques notions lié au Surfaces, notamment leur qualités et leur contrôles. 🧠

Ici on va mettre le pied en pleins dans le fonctionnement interne de Catia, le surfacique fait peur à beaucoup, et pour cause c’est beaucoup plus complexe que le Solide. 🤪 Le Solide, c’est facile, à 20ans en sortant de l’école on sait déjà faire du cucube, mais le surfacique, va falloir pratiquer 10-15ans voir plus pour être un vrai Pro. 🙃

Vous n’êtes pas obligé de tous comprendre et n’appliquerez pas tous forcément, mais certaines notions ici sont INDISPENSABLE, comme savoir Analyser les Trous et Tangences. 😛

Dans la grand majorité des cas, on fait en sorte que nos surfaces n’ont pas de trous, et qu’elles soit tangentes. C’est tous, et c’est déjà très bien. Mais, la simple tangente ne donne pas vraiment de beau reflet, sur un IPhone à 1000euro ou une voiture a 100 000euro, une simple tangence rend pas super bien en reflets, et c’est là qu’intervienne les surfaces de hautes qualités nommé CLASSE A! 🤩

Catia à été faite pour faire de l’Aéronautique pour les propres besoins de Dassault, donc juste de la Tangence principalement (Solide et Surfacique GSD). Regardez plutôt les voilure d’avions suivantes:

Et bien c’est pas nickel! 🤔 Beaucoup de bossent, de patch rivetés, les reflets sont pas lissent ca coupent… Mais voilà çà répond aux besoin Aéronautique actuelle.

Vous l’aurez compris, pour un produit demandant de beaux reflets et vendable auprès du grand public, il faut de la Classe A. 🤩

Très lié au domaine Automobile, mais pas que, Airbus aussi (avec ICEM), ou Apple pour ses IPhones (avec Autodesk Alias) font de la Classe A.

Je ne saurai dire qui le premier à inventé le terme Classe A, ni donnez une définition exact car y’en à pas vraiment en faite. Le Wikipédia résume bien en faite la situation:

In automotive design, a class A surface is any of a set of freeform surfaces of high efficiency and quality. Although, strictly, it is nothing more than saying the surfaces have curvature and tangency alignment – to ideal aesthetical reflection quality, many people interpret class A surfaces to have G2 (or even G3) curvature continuity to one another (see free form surface modelling).

Wikipédia

Bref là ou les contraintes sont exigeante en visuel, là ou les clients veulent du beau vu le prix, On fait de la Classe A! Et pas du cubique, bien que j’adore le Design des C4 Cactus hein…. Ou un magnifique vaisseau BORG. 😉

D’un point de vue mathématique les G sont la dérivés de la dérivés, mais je ne vais pas trop entré dans le détails histoire de pas vous perdre hein…. Non en faite je suis incapable de vous faire la démonstration surtout. 🤣

Après qui dis Classe A dis aussi qualité, c’est sous entendue, ce n’est pas QUE visuel, d’où que nous verrons comment faire de la qualité que ce soit de la Classe A en G2/G3 ou surface en simple Tangence G1/G0. 😋

La tangence G1 et les trous G0 sont la qualité minimum. Si vous avez des trous partout, ca causera vite problème, et de nombreuses fonctions Catia fonctionneront mal si vos tangence sont mauvaise. Dassault à fait un schéma intéressant:


Pour résumer on à en gros 2 Classes de qualités:

Classe de qualités G0/G1, la plus courante, qui est une belle surface sans trou et avec tangence, réalisable facilement avec les modules courants comme GSD ou Freestyle. En solide pas besoin de s’en soucié tous est fait automatiquement. C’est la classe minimal, sans nom, obligatoire pour parlé de qualité, sous peine d’engendré pas mal de problème en FAO ou même sur Catia. 😋

– Puis on à les surfaces de Classe A en G0/G1/G2/G3 qui nécessite des modules plus poussé comme ICEM. 🤪
Classe B et C sont utilisé dans l’Automobile, comme par exemple une portière l’offset intérieur sera une Classe B, le contour la Classe C. 😎

Ca rappelle le classement qu’on trouve dans les jeux comme No Man’s Sky ou Manga comme One-Punch Man, et donc on aurait pu appeler les Classes de qualités ainsi plus logique:

– Classe A: G0/G1/G2/G3 – Haute qualité esthétique des reflets
– Classe B: G0/G1 – Qualité Classique Minimal (G0 = 0.001mm, G1 = 0.2° max, Ondulations : Cu = 0.003mm-1, Rayons Mini)
– Classe C – Surface troué/Mauvaises tangences/Micro Bumps/Ondulations/Non Fabricable…

Je propose donc ce classement, à interpréter ainsi: 😎

Une Classe C est une surface brute, mauvaise, qui causera problème en FAO/CAO et non esthétique. Des Trous (G0), mauvaise tangences (G1), et des micro Bumps non usinable pour une fraise boule par exemple avec des Ondulations voyantes (vagues).

Une Classe B est la qualité minimal pour que tous ce passent bien en FAO/CAO. En Aéronautique tous est en Classe B sans Trous (G0 à 0.001mm) avec de bonne Tangences (G1 à 0.2°/0.3° max), sans Ondulations et Fabricable.

Une Classe A reprend les qualités d’une Classe B, mais en plus est principalement en courbures G2/G3 permettant ainsi de très beau reflets esthétiques, lissent et sans coupures. Nécessaire pour les produits de grandes consommations public comme les voitures ou IPhone. 👀 Mais on s’en souciera peu sous Catia puisque qu’elle ne fait pas vraiment de G2/G3. Catia est surtout limité au G1. 🚀

L’automobile utilise déjà les Classe B et C en terminologie, je propose aussi de les appelés Classe A1, A2 et A3 plus parlant. 😁

Alors oui on refait pas tous si tous ses termes existent, mais la réalité est que c’est assez chaotique ou chacun va utilisé sa propre dénomination. 🤓 Ce n’est pas du chipotage ou surqualité, une Classe C va causer de nombreux problèmes et empêcher de nombreuses fonctions Catia sans conté tous les problèmes de FAO derrière. 😅

En Cotation ISO ou avec le STEP les normes ISO font un remarquable travail, mais ce n’est pas encore le cas avec les Classes de qualité des surfaces. 🤔 La Classe B n’a aucun noms, comment dire à un Designer fait du bon travail de qualité si y’a même pas de définition exact derrière? 😵 G0 à 1mm? G1 à 10°? 😆

Je propose ce classement à tous les Ingénieurs de la Terre. 🚀
Plus logique, et ainsi tous le monde utilise le même langage dans tous les domaines. 👽

Classe A et Logiciels

Dans les faits, une classe A c’est des surfaces reliés avec des courbures spécifiques (G2 et G3) pour être jolie à voir, qui donne une belle continuité des reflets contrairement à la tangence classique (G1) qui casse le reflets.

Les modules courants de Catia font du G1 sans problème, Part Design fait tous automatiquement en G0/G1, GSD/Freestyle aussi mais on à accès à du G2 voir G3 parfois, par exemple dans certaines fonctions vous allez trouver une option de continuité Point continuity (G0), Tangence (G1) ou Curvature (G2/G3), ici Catia va chercher à faire du G3, sinon du G2, sinon ce qu’elle pourra. 🤪

D’où que ICEM à été vite un besoin pour du G3 plus fiable que GSD ou Freestyle, qui seront parfait pour des surfaces propre G0/G1, voir un peu mieux, mais qui ne permettent pas vraiment de sortir une belle Classe A G3 nickel. 😋

Le Styling Fillet là on commence les choses sérieuse, mais c’est une des seuls fonctions de GSD aussi avancé:

Le problème est que les métiers exigeant en terme de Surface de Classe A on eu vite besoin de solution plus avancé…. Les Solutions ICEM furent donc racheter par Dassault. 😎

Quelques Logiciel sur le marché pour les Classes A:

ICEM – Racheter par Dassault en 2007. Existe en version Autonome (ICEM Surf) ou intégré à Catia. Renault, PSA, Citroën utilise ICEM. L’A380 à utilisé ICEM Surf.

Autodesk Alias – Utilisé par Apple pour leur IPhone, ou les voitures Tesla.

Petite note l’aide de Alias d’Autodesk est Top, là ou celle de Catia assez pauvre sur les G2/G3, je citerai souvent leur aide qui est une aide précieux. 😁 Y’a aussi des tutos vidéos mais qui reste assez simple ici.

Classe A – Tuto

Bon je voie bien à votre tête que vous captez quedal là…. 🤣

On va faire un Exo pratique le meilleure moyens, téléchargez ma Part.

Vous devriez avoir çà, 3 surfaces avec un congé:

3 courbures différentes:

G1 – Simple tangence
G2 – Courbure plus soft
G3 – Courbure encore plus soft

Jouez avec les différentes analyse de visualisation, voir comment les 3 surfaces se comportent avec les reflets. Vous commencez à voir? 😋

G1 à une transition sèche, cassante, c’est pas Top en faite, G2 est plus doux, et G3 encore plus çà donne de beaux reflets sans cassure sur une carrosserie. On peut le voir ici:

Voilà, c’est çà les courbures G1-G2-G3, et les surfaces de Classe A. Rien de magique, rien de surnaturelle, juste de beau reflet qui transite en douceur. 👼

Pour revenir sur la photo de l’aile de la voiture en haut, avec du G1, vous n’aurez jamais eu çà. 🙃

Le G0 c’est l’analyse des Trous, ou Gap en anglais, on verra après.

Petit Tuto Vidéo pour comprendre un peu mieux avec GSD et sa vue Isophote de base:

Dans GSD et la fonction Multi-section les G n’apparaissent pas, on à G1 avec la continuité Tangence et G2/G3 avec l’option Courbure. 😋

Relativisation des Valeurs DS

Petite note, Dassault sont avant tous des Informaticiens, et très bon dans ce domaine, les valeurs qu’ils proposent ne sont pas toujours bonne à prendre, souvent trop haute, Catia est complexe, et c’est l’expérience avec la FAO et fabrication qui nous permettent de savoir qu’elles valeurs à peu près utiliser sans faire de la surqualité et qui ne causeront pas de problème à la Fabrication, la finalité de notre métier n’oublions jamais. 🧐

Je vous mettrait les valeurs que j’utilisent et que j’ai souvent vu en BE, donc qui fonctionnent sur le terrain. 😎

JOIN – Dissasemble

Un point très important à abordé pour les Analyses et autres fonction, c’est le JOIN! 😁

Le Join est un Stabilisateur, il est conseiller de faire un Join avant d’utiliser diverses fonction, sinon çà peut engendré des bugs.

Petite astuce sélectionné une surface, puis dans le menu JOIN faite click droit dessus et « Propagation« , ca prendra toutes les surfaces reliés entre elles d’un coup. 🤓

Il est important aussi de comprendre un autre point, le JOIN ne touche pas à la géométrie! 🧐

Certaine fonction de réparation touche et déforme la géométrie, le Join simplifie l’affichage et stabilise, mais ne touche pas à votre géométrie. Vous pouvez donc en faire 100 d’affilé aucun risque de dégradé vos surfaces.

Allons un peu dans les entrailles de Catia, qui fonctionnent à 0.001mm, en faisant un Dissasemble, voilà la réalité en zoomant! 🙀

A gauche vos surfaces Dissasemble et à droite toutes liés avec un Join.

Pour rappel Catia c’est du Nurbs, et il est impossible d’affiché du Nurbs, il affiche en Mesh et donc avec de grosses simplification. Il y à des trous partout de 0.0009mm, 0.0002mm… Oui Catia et son moteur 3D Nurbs fonctionnent à 0.001mm pour vous, mais en interne il va plus loin. 🧐

Le Join simplifie l’affichage en Mesh en fusionnant tous à moins de 0.001mm et stabilise. Il faut un moment toujours simplifié, en informatique on peut travailler à 17 chiffres après la virgules, mais ca deviens de la surqualité qui deviens vite ingérable en CAO. 😫

Join simplifie l’affichage Mesh à moins de 0.001mm mais ne touche pas aux surfaces, un Dissasemble remettra tous comme avant le Join. 🤓

C’est çà qui fait aussi la puissance de Catia, là ou des Logiciels plus simple simplifie partout, et ne vous permettront pas de faire ce que vous voulez, Catia est précis et vous permet de tous faire. 🤓

Le JOIN aussi donne une première visu pour voir si la surface à des défauts. 😎 Mais il est vite limité, il pourra vous dire en surbrillance verte si y’a un problème, mais c’est le Connect Checker qui sera la référence Ultime! Car le Join dans de nombreux cas vous dira que tous va bien même si il y à plein de défaults. 🤔

Il peut arrivé qu’en faisant un JOIN – DissasembleJOIN, que Catia ne veuille plus. 😑 Avec des message de connexité et autre, c’est juste que vos surfaces ont des problèmes, Catia fonctionne très bien, et il va falloir corrigé toutes vos surfaces. Dissasemble me faisait peur avant car je n’arrivais plus à JOIN ensuite parfois, et je pestais contre Catia « Bouuuu C dla merde ce Logiciel ! ». Mais non je savais juste pas l’utilisé…. 🤗

Gardez toujours à l’esprit il n’y à pas de limite à la précision, il faut toujours se poser la question si vous ne faite pas de la surqualité comme je vois souvent en CAO, si dans la réalité votre pièce à une tolérance de +/-0.5mm, n’essayé pas de faire de la Classe A précise à 0.000001mm. 🤪

Restez trop en BE nous déconnecte souvent de la réalité de la Prod. 😏

Et ué le NURBS c’est le Top du Top pour la précision, le Must, mais c’est tous un art et complexe. 😚

Autre point important il y à dans le Join une option « Merging Distance », alors attention c’est une sorte de triche, car un trou restera là, mais cela m’a sauver assez souvent de certaines situations, par exemple pour faire des remplissages de surfaces en solides il m’est arrivé plusieurs fois qu’a 0.001mm çà ne veuille pas, j’ai du monter à 0.01mm pour que ca passe. 😉

Exemple ici, 2 surfaces avec un trou de 0.1mm au milieux, on peut fusionner à 0.1mm, çà parait oki, mais le Connect Checker vous dira que non y’a un trou il à pas disparue. 🤪 Mais dans le cas de surface Catia V4 qui fonctionnait à 0.1mm, il faudra monté la précision.

Les petits malins diront mais attend y’a une option « Simplify » çà fusionne bien et enlève le trou! En effet, mais Catia à des fonction spécifique de réparation plus poussés, je vous conseille d’utiliser les fonctions dédiés, là on sais pas trop ce que Catia fait. 😅

Pour résumer le Join stabilise, simplifie la 3D en visualisation seulement, peut réparé de façon très sommaire, et peut donner une première approche d’erreur probable à corrigé. 🧐 Il fait beaucoup de chose le Join d’où qu’il est pas facile à cerner. 🙄

Analyses

Bon c’est beau tous çà, mais comment on fait pour analyser ses G???

Ses 4 outils d’analyse sont INDISPENSABLES pour le surfacique :

Porcupine Curvature Analysis
Connect Checker Analysis
Surfacic Curvature Analysis
Vues Isophotes

Les 2 premiers outils analyses les connections entre les surfaces et à partir de là vous dis si vous êtes plus ou moins proche de G1, G2 ou G3. Et si y’a des trous avec le G0. Y’a aussi l’Overlap (chevauchement de surfaces) moins courant mais utile parfois. 😊

les Vues Isophotes sont des outils visuel, on est peu habitué à faire çà en Méca, on ne fait pas à l’œil, mais ici, faudra. 🤪

Ne prenez pas peur face à tous ses outils d’analyses, on manque clairement d’information claire à leur sujet, et trouvé les valeurs limites pour faire notre Design est pas toujours facile, je vais faire un bilan ici de ce que j’ai compris et trouvé comme infos. 😎

Porcupine Curvature Analysis

Commençons par le « Porcupine Curvature Analysis », le plus simple, avec son nom chelou. 😐 C’est l’analyse de la courbure avec ses variations sur des Splines/Edges. 😅

Il s’agit du Rayon qui se fait diviser par 1, son inverse en Mathématique, ce qui donne une valeur en mm-1, par exemple un rayon de 10 fera donc 0.1mm-1 (1/10). Plus donc le rayon est petit plus la valeur ici sera importante et le graphique Porcupine avec. Le fait que ce soit inverser si on peut dire, plus le rayon est petit plus les graphiques sont grands, permet de voir rapide les defaults parasites assez faibles, qui échappe à une analyse juste à l’œil. 😋

Outils visuel, qui va vous donner çà:

De quoi comprendre avec ses graphique ce que sont les G! Plus on veut de la qualité, plus il faudra de « Contraintes » on peut dire.

G0: Il faut juste que les 2 surfaces soit reliés, peu importe l’angle qu’on voit.
G1: Ici plus d’angle, les 2 surfaces doivent être Tangentes.
G2: On à les 2 contraintes précédente, mais en plus les rayons de jointure sont identique.
G3: Toutes les contraintes cités plus une Tangence au niveau des rayons, qui donneront de parfait reflets.

C’est la base de la base, si vos Splines ne sont pas bonne ou propre à la base, toutes vos surfaces qui seront faite avec le Multi-Sections ou autre provoquera des problème de surface vriller ou erreur de tangences. 😎

Pour revenir a l’analyse Porcupine vous ne devez pas avoir de grosses variations en gros, sinon, sa va causer problème, la majorité des problèmes de Fill ou Multi-Sections qui ne fonctionnent pas viennent de micro variations inutiles de vos Splines/Edges, il faut corrigé en refaisant par exemple des Splines plus propre, Split avec des Isoparametric Cuvre plus loins….

Cas concret ou toutes les Edges sont en G1, avec l’option « Variable Auto » tous est mis à la même échelle pour mieux voir, les Courbures sont régulière, et aligné sur les 2 autres courbes presque droite:

Le troisième cas est un cas classique ou 2 courbures ont une mauvaises courbures, ce qui causera problème par exemple pour les Multi-Sections.

L’outils Cutting Plane Analysis permet de faire tous un tas de sections de Porcupine. 😋

Connect Checker Analysis – G0

Voyons voir maintenant l’outil MAJEUR, le plus important de Catia en Analyse surfacique. 😎

C’est l’analyse des connections entre surfaces et les déviations des G avec. 😎

Je vous conseil de le configurer ainsi en mode Quick avec 0.001mm en G0 déjà:

On va commencer simple, G0, le check des trous, G1 ensuite, ce qui vous servira dans 95% des situations, puis G2 et G3 c’est de la Classe A, plus spécifique que nous verrons après. 👽

G0 c’est le plus simple, c’est l’analyse des trous, Gap en anglais, entre 2 surfaces, et, bien évidemment, il en faut surtout pas!

Automobile ou pas, toutes connections dois avoir un G0 à 0,001mm. A force de découper de partout nos surfaces, les corrigés, des mini trous se créer un peu partout, et çà peut causer problème pour la suite, comme faire un remplissage pour avoir un solide, si y’a un petit trou, ca passera pas!

Catia fonctionnant à 0.001mm, on utilise cette valeur. 😎

D’expérience le Maximum Gap régler à 0,5mm passe presque partout, mais si vous travailler sur des petites surfaces de 0.3mm par exemple, il faut le régler plus bas, sinon vous allez avoir des bizarreries dans les G0/G1 et Overlap même.

C’est la base de la base en Surfacique, et le nombre qui ne le font pas, fautes de formation sur ce point. Moi même j’ai bosser toutes mes premières années en Aéronautique sans même savoir c’était quoi un G, parfois je voyais çà sous Catia, en me demandant si c’était pas un Bug d’affichage…. Et le nombre de fois ou je rageait sur Catia en faisant des Splits de Solide par une surface qui ne voulais pas… J’était juste nul en faite! 😝

N’oublié pas la théorie plus haut Catia fusionne tous en dessous de 0.001mm, dont au dessus, c’est un trou, même à 0.002mm. 🙃 on peut aussi régler le Range plus bas à 4 voir 5 chiffres après la virgule, à faire dans de rare cas je pense si vous vous retrouvez bloqué un moment…

Connect Checker Analysis – G1

La tangence, ou G1, c’est la base, il faut au minimum que tous soit G1 histoire que votre pièce soi quand même jolie à voir, et surtout pour la FAO, si vous faites des micro marchent ou des pointent pour l’usinage sa va vite être compliquer pour l’usineur qui va se demandé ou vous avez eu votre diplôme… 😁

Les constructeurs Auto pour du G1 se situe entre 0.1-0.2mm (Audi, BMW…). L’aide d’Alias nous donne 0.1° en G1:

Perso j’utilise 0.2° en G1 souvent. Dassault mentionne 0.5° mais c’est beaucoup trop haut, beaucoup de fonctions Catia ne fonctionneront pas et en FAO çà fera une belle marche. 🙀

Exemple ici beaucoup trop de problèmes de G1, quelque chose ne vas pas dans les Multi-Sections, j’ai tenté de raccordé des surfaces droites sur des courbes, Catia n’a pas aimer. 😅 Bref y’a rien qui va ici travail de gros sale. 😁

Le mode Full est plus précis et permet de voir avec des graphiques les erreurs de déviations des G:

Surfacic Curvature Analysis

Fabricabilité et Micro Bumps
Ondulation
s

C’est l’outil d’analyse le plus compliqué pour trouver comment s’en servir et trouvé les valeurs limites je trouve, il y à peu d’infos là-dessus. On à juste l’aide de Dassault en ligne, et un PDF: en_v5r19_surface_check_tools, mais çà nous dis pas vraiment les valeurs limitent. 😅

Je vous donnerai donc les valeurs que j’utilisent et comment j’utilise cet outil. 🙃 Outils d’analyse on peut mettre ce qu’on veut même au Nano à 10 chiffres après la virgule, et on se retrouve vite à faire de la surqualité qui coutera 1 milliard la pièce…. 🤪

Analyser avec les Porcupines et outil Connect Checker c’est top pour les connections entre surfaces, mais si on veut analyser toutes nos surfaces avec les Ondulations, Micro Bumps (rayons très petits), ou savoir si notre pièce est usinable, ils montrent ici leur limitent pas très pratique, et c’est là que le Surfacic Curvature Analysis interviens. 🤪

Les Connections G0/G1 ne suffisent pas pour une surface propre usinable de qualité, il faut analyser les Ondulations, les Micro-Bumps, les Rayons mini pour la fabrication. En tant que Designer CAO, je fais 2 analyses pour une Surface de Classe B:

– Fabricabilité et Micro Bump: Je check les Rayons mini pour savoir si la pièce sera fabricable, ce qui check aussi les Micro Bumps.
– Ondulation: Je checks les Ondulations, peu esthétique.

Voici les mesures possibles avec le Surfacic Curvature Analysis:

Déjà Mettez bien votre précision Catia au Max comme le mentionne l’aide, ainsi que d’activer les isoparametrics U/V, la mesure se faisant sur le maillage, les valeurs pourront varié légèrement d’un utilisateur à l’autre selon ses options donc attention à bien vérifié avant. Passez avec l’outil On the Fly comme conseiller qui est le plus fiable. 😏


Analyse Cu: Fabricabilité et Micro Bumps

Bien beau sous Catia les rayons de 0.1mm, ca marche, mais pour l’usinage par exemple sa va vite causer problème.

Commençons par le mode Limited qui est assez buger (en R28 et inférieur en tous cas), je déconseille son utilisation, il permet de voir si notre outil passe ou non, mais je conseil l’utilisation des autres techniques cité plus bas:

Oublions cet outils donc. Pour la suite comme les Porcupine on travail en Rayon et son inverse, 1/R, soit en mm-1, donc plus le chiffre sera grand plus le rayon sera petit, et l’outil d’analyse deviendra rouge. 😈

Si j’ai bien compris comment ca marche, et qu’on prend par exemple une Fraise boule de Diamètre 10mm (Rayon 5mm donc) çà donne 1/5=0.2mm-1, donc, tous ce qui trouvera au dessus demandera une fraise plus petite, j’ai fait un tableaux Excel pour mieux comprendre.

Prenons un cas concret, un cucube que je dois usiné avec une Fraise boule pour un outillage, j’ai une gorge de rayon 3mm en haut et 1mm plus bas, et un congé de 1mm en bleue, je vais check l’Usinabilité avec le mode Maximum:

En haut j’ai un rayon de 3mm (Cu: 0.333mm-1), une fraise boule de 3mm de rayon peut donc usiner ici, plus bas il me faudra une fraise boule de 1mm de rayon, faisable, mais plus long et chère qu’une fraise plus grand, je suis donc oki en qualité pour ma pièce en Classe B Aéronautique. 🚀

Les rayons coté extérieur ne nous intéresse pas ici, le congé de 1mm en bleu ne causera pas de soucis, inverser les couleurs si besoin.

Cette méthode permet aussi de check tous les Micro Bumps qui s’afficheront vite en rouge. Exemple ici sur une belle surface pour l’Aéronautique à 0.2mm-1 pas de rouge, donc usinable avec une fraise boule de D10mm voir plus:


Analyse Cu: Ondulations

Venons-en au Ondulations, soit des rayons beaucoup plus large que les Micro Bumps, et qui à l’usinage seront assez flagrantes, mais c’est pas forcément gênant pour le coté opérationnelle de l’outillage et la pièce final moulé. C’est plus de l’esthétique. 😏

La lumière de Catia est assez bien, si des défauts se voie déjà là, ca apparaitra à l’usinage, tous simplement, je joue sur la la lumière de base sous différents angle, une une ou deux lumières. Mais voilà passer toute la pièce comme çà c’est un peu long, et surtout selon le mec et la configuration de sa lumière il aura pas la même visu, c’est pas très Pro disons… C’est là ou interviens en support le mode « Mean » du Curvature Analysis! Configurez le très bas à 0.003mm-1, et là, je peux voir apparaitre clairement les Ondulations:

Voilà, alors je dis pas c’est la meilleure méthode, comme dis plus haut y’a un manque cruel de Documentations pratique sur cet outil. Pour l’instant, je fais comme çà. 🤓

Note: Pour l’outil de Visu « Isophotes » de Freestyle je sais pas trop l’utilisé, et j’ai pas l’impression qui soit bien adapté pour de la Classe B en Aero ou outillage, plus fait pour de Classe A j’ai l’impression, j’ai aussi pas mal de bug d’artefacts avec cet outil selon le PC utilisé, je n’utilise donc pas cet outil. 🤔 Y’a aussi une vue Neon dans la vue Catia mais assez pourrie je trouve en qualité Game Boy 1990:


Petite note, comme déjà dis, GSD n’est pas fait pour faire de la classe A et on le voit ici fort bien sur un cylindre troué, et bouché avec un Fill:

En Classe A chaque micro défaut va se voir, et GSD ne permet pas de faire des surfaces parfaites, même en jouant sur les modes Tangent/Curvature. D’ou que PSA et autres constructeurs Automobile sont passer sur ICEM. 😜

Vues Isophotes

Ici on va bossé en Visuel! On n’est pas trop habitué en Génie Méca, on travail avec des valeurs quoi, pas à l’œil! 😑

Ses vues donnent une visu rapide des G1/2/3 et si y’a un problème comme des bosses.

En faite j’ai un peu simplifié, on à les Vues à base de réflexions, les plus simples comme la vue Néons, et les Vues à base de vecteurs, plus précises:

La plus courante est la vue Isophotes de Freestyle. Les G1 apparaissent cassés, et les G2/G3 beaucoup plus doux en transition des reflets. La vue Bosselé en exemple ici sera difficile à usiner même avec une fraise boule et CNC 5axes. 😵

Après sous ICEM on à des vues plus avancés encore de type Isophotes, avec la Highlight et la Single Light Band Mapping ou vue Dark Saber. 🤪

Sinon on à aussi du placage de textures avec les vues Environnement Mapping, je ne suis pas sur qu’on les utilisent souvent. 🤪

Ca fait beaucoup de vues pas forcément utile je dirais, et qui font un peu la même chose au final…

Enfin voilà faut s’amusé avec les vues et interprété les problèmes en visu. 🤪

Healing – Simplification – Curve Smooth

Voilà nos outils de Réparations/Simplifications! 🤗

Je les mets ensembles car ils touchent à vos Surfaces/Splines eux! Attention donc à ne pas trop déformé tous. 😐

Commençons par le Healing, on à 2 modes, le mode Point, pour réparé les G0, et le mode Tangent, pour les G1 donc, il faut réparé en général le G0 et ensuite le G1 sinon ca ne fonctionnera pas bien. 😎 L’outil Geometric Information dans Freestyle pourra vous dire les Nurbs de forme Canonic (Cylindre, Plans,…).

Healing va nous servir donc à réparer les Trous G0 en mode Point, l’objectif on met à 0.001mm, soit la précision de Catia car on ne veut surtout pas de trou, et on descend la valeur de distance à 0.01mm voir, sinon 0.1mm, mais attention rester dans des Déviations au Micron voir centième, sinon on déforme trop et de nombreux trous ou problème de tangence vont être provoqué. 🙀 Si vous corrigé un problème pour en provoquer 10 autres, c’est pas le but. 😝

Idem pour les angles ou G1 pour la Tangence, on peut mettre 0.2° en Objectif et 0.1° en Tangency angle.

On peut Freeze des Surfaces pour qu’elle ne soit pas déformé si on le souhaite.

Il n’y à pas de recette miracle, testé telle ou telle surface à réparé ensemble, le résultat sera différent. Il arrive parfois que tous parait OK, mais quand vous essayé un Multi-Sections ou autres la surface deviens décaler, elle est déficiente et à réparer, ca arrive parfois sur certaine surface. 🤪

Une fois Réparé on check nos surface avec le Connect Checker voir si les déformation n’ont pas provoqué de problèmes. 🤗

Simplification ba simplifie. 🙄 En gros il arrive qu’on se retrouve avec des tas de Patch inutile sur ses surfaces, ce qui complexifie tous de façon inutile surtout la FAO, Simplification fusionne les Patch ensemble si ils sont proches en géométrie, sinon ba Catia vous dira non. 😝 Mais il peut aussi servir à réparé les G0 et G1 en même temps, puisqu’il fusionne les Patchs, pour des surfaces sans grandes précisions nécesaire çà peut être utile. 😊

Comme les autres fonctions de déformations resté au micron ou centième. Je laisse en général tous par default. 🧠

A noter toutes vos surfaces à fusionnés doivent être Join.

Le Curve Smooth vous permet de bien lissé une Spline moisie. 🤪 On contrôle assez bien le résultat fonction fort utile. A vous d’adapté la déviation selon les contraintes que vous avez.

Mais attention çà déforme et peut engendré aussi de nouveaux problèmes:

Surfaces Défaillantes

Il arrive que vos surfaces soit défaillantes, mauvaises, je ne sais pas quelle terme exact utilisés. 🤪

Catia peut vous faire tous un tas de surfaces avec un Multi-Sections ou Fill, mais certaines sont mauvaises, on peut le voir en visu déjà si çà vrille, mais parfois c’est plus sournois. 🧐

Si par exemple vos G1 sont vraiment mauvais, supérieur à 0.3° en G1, cela pourra causer des problèmes par la suite, un Join/Dissassemble peut révéler par la suite un problème, alors que sur le moment tous semblait oki.

Autre problème parfois la 3D semble décaler si vous voulez mettre un point dessus, il faut alors refaire ou Réparer la Surface. Il n’y à pas d’outils magique d’analyse parfait, c’est avec l’expérience que vous arriverez à faire de belles surfaces Nurbs. 🤗 La modélisation par Polygones/Mesh est plus facile comparé au Nurbs, même si tous se rentre dedans dans la 3D, c’est pas grave, vous l’avez surement vu dans les jeux ou même dans des rendues 3D avec les cheveux, y’a des clash parfois un peu partout bon ba tant pis. 😋

Mais n’allez pas croire que c’est simple aussi tous un métier, y’a aussi tous un de problématiques autres. 🤪

La modélisation NURBS est très complexes, ou pour une surface il faudra utilisé beaucoup de formule mathématique complexe qui se marie plus ou moins bien entre elles, en général avec des G1 inférieur à 0.2° et G0 à 0mm tous se passera bien pour la suite, la FAO ou les outils qui seront appliqué à cette surface.

Mode Control Points de Freestyle

Un peu à part lui, déjà dans Freestyle, et ce n’est pas un outil de Healing pour les G1 à proprement parler, mais il peut le faire et déforme aussi donc les surfaces. 😁

L’inconvénient c’est qu’il demande pas mal de ressource selon la complexité de la Surface Nurbs, et qu’il casse les liens, Freestyle c’est du mode Explicite pour rappel. 🤪

Outil que je préfère, le plus complexe, mais le plus efficace et précis, on maîtrise bien mieux ici les déformations. 😎 Attention à ce que vous faites ici c’est du Freestyle! Déformé mais légers, sinon vous causerez d’avantage de problèmes après. 😖

A combiné avec le Connect Checker en mode Quick ou Full pour bien voir les déformations en temps réels avec les graphiques:

UV c’est X/Y en gros, les connaisseurs venant de 3DS Max ou autre connaissent ce genre de dénominations. Vous devez régler l’Atténuations (Camembert vert) sur faible pour être précis dans le Tools Dashboard:

Ce mode vous demandera surement de recrée une surface en copie, c’est normal. 🙃

Vous pouvez modifié la segmentation mais attention vous modifié la surface dans ce cas! 🙄

A noté on peut aussi régler les modes de connexions mais j’avoue pas vraiment utilisé çà:

Le mode Smooth permet de lisser tous vos points assez intéressant si votre surface est assez bosselé, mais ca fera pas de gros miracle non plus. ☺

Bougé vos points 1 par 1 en mode Normal pour la direction et corrigé vos G1. 😎

Bend – Multi-Sections – Extrapol et G0/G1/G2/G3

Un point important à comprendre, Catia est à la base fait pour l’Aéronautique, fait pour les besoins de Dassault eux-mêmes. Et, ba on à pas besoin de surface de Classe A vraiment, GSD et ses outils le reflète bien. 🤗

Si vous allez voir un avions de près c’est assez technique les surfaces, on vend pas un avion pour faire du tuning et se la pété sur un parking. 😝 On veut du fabricable et Aérodynamique avant tout. 🚀

Je vais ici vous démontré que faire de la Classe A avec GSD c’est pas vraiment possible, Catia de base n’est pas fait pour, d’où que Dassault à racheter ICEM en 2005 pour les besoins de l’Automobile, ou tous autres objet comme les téléphones demandant de la Classe A ou G2/G3. 😎

On va se retrouvé dans les outils de GSD avec les termes suivants:

– Point: Continuité en Point, G0
– Tangency: Continuité en G1
– Curvature: Continuité G2/G3 voir moins

Exemple avec l’outil Bend:

Les outils vont arrivés facilement à faire du G0 ou G1, aucun soucis, mais avec l’option Curvature, les résultats seront hasardeux! 😵

Voyons voir en pratique. 😋

2 surfaces, qui donne 2 Sections, reliés par 2 courbes guides, le tous en G1, simple. Les 4 Splines de départ sont bonne au Porcupine:

Testons un Bend:

Bon, y’a rien qui va, c’était histoire de vous montré une fonction pas adapté à la situation et du vrillage qui arrive parfois. 😣 Inutile de jouer sur les paramètres comme les Tensions ou Smooth parameters ou autres c’est pas bon, ca peut rattrapé des vrillages mais quand c’est légers. Là c’est une surface Classe Z. 🤪

Testons une Multi-Sections l’outil le plus courant:

Bon, pas super ici aussi, çà part en bulbe chelou. 🤔 Mais les Porcupines sont pas une catastrophe.

Bon alors oui on peut rajouté une courbe guide au milieux, mais je veux vous montré une autre fonction: 😋

Avec le mode Coupling Points on sélectionne un point généré par Catia dans une courbe guide et on clique sur un point qu’on à créer (Section coupling en Tangency ou Ratio ne change pas grand chose au résultat):

Et vous allez me dire « Ué mais attend là je fais 4 courbes guides en plus et voilà j’ai pas le temps de me FAPFAP sur les fonctions compliqués qui apporte rien de plus là… ». 😆

En effets, ca fonctionne aussi, mais superposont les 2:

C’est pas tous à fait identique. 🤓

Petite note déjà le mode Tangency ou Curvature pour les Guides changent le résultat mais on est très loins du G2 ou G3, GSD ne permet pas vraiment de faire ici de belle surfaces de Classe A.

Pour revenir à la différence entre 4 Courbes Guides ou 4 Coupling Points ba le résultat n’est pas le même, mais on toujours du G1 partout, G2 et G3 pas du tous, alors bon j’aurai tendance à dire que le mode classique avec les Splines est mieux, on maîtrise mieux, en mode Coupling Points les Splines guides sont calculé automatiquement et on à pas la mains dessus, les Splines on peut les changé, toucher au Tension, Coupling Points quedal. 🧐

Refaisons un petit test avec juste nos 2 esquisses et une surfaces généré pour relié les 2. Avec une Multi-Sections classique en mode Curvature, le G2 est impossible, avec le Blend on arrive à faire un G2 sur un coté, et avec ICEM et un Bend du G3 complet. 😎

L’Extrapol est assez marrant lui il va nous faire du G3 sans problème pour prolongé une surface existante en mode Curvature, j’aurai tendance à vous conseiller ce mode quand il fonctionne c’est plus propre en général:

Le Styling Fillet fait exception c’est le seul vraie outils capable de faire du G2/G3 dans GSD. 🤗

Pour conclure ici GSD/Fresstyle c’est fait pour du G1, ce qui est nécessaire pour l’Aéronautique ou toute pièce mécanique en G1/Tangence, les modes Curvatures tente d’améliorés vers du G2/G3 mais c’est aléatoire. On est plus sur des outils de dévrillage pour avoir une meilleure surface dans la pratique. Dans 99.99% des cas c’est ce qui est nécessaire pour un Designer qui conçoit pour l’Aéronautique ou pièces mécanique. ☺

Le surfacique sur Catia GSD c’est çà on essaient différentes fonctions avec différents modes Curvatures , qui fonctionneront bien ou non selon le cas, il faut tester, dévriller, procédé par plus petite zone aux besoin. 😎 On peut difficilement prévoir à l’avance si telle fonction donnera un bon résultats ou non, faut test. 🙃

Seul le Styling Fillet permet de beau congé G2/G3 mais c’est donc assez limité dans GSD.

Pour de l’esthétique, avec du vraie G2/G3 contrôler, faudra se tourné vers ICEM ou Alias. 🧠 Mais attention n’allez pas croire que c’est le top du top en logiciel, il sont juste dédié à çà et très très loin d’un Catia. 🙃

Cours Dassault : Surface Check Tools

A ma connaissance, les meilleures Cours de Dassault sur l’Analyse, à peu près compréhensible, mais comme toujours y manque des infos… Vous devriez maintenant pouvoir le parcourir et comprendre quelque chose. 😋

Analyse: Dress-Up

On à aussi des fonctions nommé Dress-Up pour l’Analyse que j’avoue n’avoir jamais utilisé, elles sont présentes dans différentes barres selon le modules (GSD, Freestyles,..). 😋

Surtout destiné à Freestyle je vous renvoie à l’article dédié. 🤪

Exo : Bumper Dump Car – G0/G1 and Repair

Petit Exo voir ici: Tutos CATIA – Exo : Bumper Dump Car – G0/G1 and Repair

Impression 3D

L’impression 3D est à la mode depuis quelques années, car les technos FDM et SLA sont maintenant abordable, et plus dans 50 000e la machine, avec pannes avec et maintenant. 🙃

C’est une bonne entré en matière avec des Softs plus facile Comme Fusion360 ou Solid Works.

Ici on utilise du Mesh avec le format STL, et la qualité donc souvent on se moque un peu des G, la FDM ou SLA, c’est assez tolérant on fait ce qu’on veut comparé à une CNC, aussi les Slicer comme Prusa Slicer répare les modèles en Auto. 🤪

Les modèles trouvés sont assez catastrophique en qualité, mais bon c’est une 1ère approche de gens ne venant pas de la méca. 😋

Les 2 domaines à savoir le Mesh avec 3ds Max ou Blender, et les modèles CAO Nurbs maintenant fusionnent pour être imprimer dans la réalité.

En général c’est la méthode Mesh qui prédomine, puisque de toute façon la FDM est peu précise, +/-0.1mm au mieux, et SLA c’est pour imprimer des figurine haute définition très complexe précise aux centième, le Nurbs est peu adapté pour faire çà. 🤓

Formations Vidéos

CATIA V5 – Class A Surfacing (Steven Marjieh – 2019 – 1h43): Apprend les bases de GSD et Freestyle, l’auteur n’est pas du métier et se trompe grossièrement sur des termes élémentaires, par exemple il appelle une Multi-sections une Surface Mesh. 🙄 Formation arnaque avec titre trompeur.
Class A surfacing in CATIA V5 (Moksh Yadav – 2023 – 3h23): Plus complète, l’auteur travail ici dans l’Automobile et donc pratique.

Conclusion

Pour résumer toute cette complexité, c’est assez simple en faite, la finalité est juste une ou des surfaces, qui seront envoyés en FAO pour fabrication, peu importe les milliers de fonctions utilisés et modules, la finalité dois être une ou des surfaces propres, au moins G0/G1, voir G2/G3 pour une classe A. 😁

Il n’y à pas de recette Unique Miracle, faut testez, comme la cuisine, refaire avec un ordre différent, testé autrement à coup de Healing, Cut à coup d’Isoparametric Curve ou Splines, Multi-sections, jouer sur les modes Curvature/Tangent… Telle fonction dans un cas ne fonctionnera pas dans un cas et à l’inverse.

L’outil Connect Checker Analysis est le guide, le Maître du Jeux. 😋

Peu importe d’utilisé telle ou telle fonctions, telle logiciel, juste la finalité est une surface propre FABRICABLE. 🤗

N’ayez pas peur de ne pas tous comprendre, moi aussi hein, comme en mécanique quantique personne ne peut tous comprendre en une seul vie. ☺

Ca peut faire beaucoup à assimilé mais c’est indispensable, on pourrait allez beaucoup beaucoup plus loin dans les mathématiques du NURBS, mais c’est pas notre métiers. 🤗

Le Nurbs c’est ultra précis, mais complexe à mettre en œuvre le prix à payer. 🤗


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