Cours 1
Présentation du plan de cours
L’enseignant présente le plan de cours.
Description du matériel à apporter à tous les cours
L’enseignant décrit la liste du matériel à apporter à tous les cours.
Au magasin scolaire, vous pouvez acheter tous les éléments décrits dans le document PDF séparément ou les sept derniers dans un ensemble.
Matériel à apporter au prochain cours
Tout le matériel énuméré précédemment doit être apporté au prochain cours.
But du dessin technique
Le dessin technique est le document qui permet de faire fabriquer et de vérifier le produit que le designer industriel a conçu. Il est donc primordial pour tout designer industriel de maitriser la réalisation de dessins techniques.
Origine du dessin technique
Vers 500 avant notre ère la géométrie à la règle et au compas était déjà évoluée. Par exemple, le théorème de Pytagore (illustré ci-dessous) qui date de cette époque était en fait connu d’autres civilisations plus de mille ans auparavant. La géométrie euclidienne qui existe depuis plus de 2000 ans est toujours utilisée aujourd’hui.
Le savoir-faire moderne du dessin technique a été élaboré à partir des travaux de Gaspard Monge qui est reconnu comme l’inventeur de la géométrie descriptive. La géométrie descriptive fut gardée secrète jusqu’en 1795.
Par la suite, l’enseignement de ce domaine est transmis en France, en Allemagne et aux États-Unis. Claude Crozet publia le premier ouvrage de langue anglaise sur ce domaine en 1821.
La géométrie descriptive originale utilise le principe du « premier dièdre ». Cela signifie que la vue de dessus est située sous la vue de face et la vue de droite est placée du côté gauche de celle-ci. Depuis le début du XXe siècle, on emploie la projection sur le « troisième dièdre » (la vue de dessus en haut de la vue de face et la vue de droite à droite de celle-ci) aux États-Unis et au Canada. Cette différence entre l’Europe et l’Amérique perdure.
Il existe une méthode permettant de visualiser facilement et sans se tromper les projections au premier dièdre ou au troisième dièdre (c’est cette dernière que nous employons ici). Il s’agit d’utiliser la "Bowl Method" que nous traduisons par la « méthode du bol ». Les créateurs de cette méthode sont probablement Engineer Essentials LLC. Consultez leur vidéo à ce sujet.
La géométrie descriptive permet, pourvu qu’un objet soit représenté selon deux points de vue perpendiculaire l’un par rapport à l’autre, de trouver n’importe quelle dimension. Ici, à partir d’un crayon représenté en biais, on trouve la longueur totale. Ci-dessous la représentation bidimensionnelle de l’épure.
Le dessin technique a continué son évolution durant le XXe siècle particulièrement au niveau de l’interchangeabilité des pièces. Diverses normes (ANSI, CSA, ISO) et livres ont été créés pour uniformiser la communication par le dessin technique et le tolérancement (qui permet de s’assurer de l’interchangeabilité des pièces). Parmi les auteurs importants, notons Frederick E. Gieseke qui publia en 1933 (avec l’aide de deux autres auteurs) la première édition du livre que nous utilisons encore. Depuis la fin du XXe siècle, le papier et le crayon sont progressivement remplacés par l’informatique. Les premiers logiciels servaient à reproduire par informatique ce que l’on faisait sur une table à dessin. Petit à petit, des logiciels spécialisés ont fait leurs apparitions. Ces logiciels permettent de modéliser virtuellement un objet. Le logiciel peut alors créer presque automatiquement le dessin technique. Dans certains cas, on peut même, en utilisant seulement le modèle 3d virtuel, se passer du dessin technique pour réaliser la fabrication d’un objet.
Ceux qui s’intéressent à l’histoire du dessin technique pourront consulter le document Engineering Design Graphics: Into the 21st Century par La Verne Abe Harris et Frederick Meyers.
Origine des instruments de dessin technique
Le premier instrument de dessin technique (avant que l’on appelle cela du dessin technique) est certainement une corde.
En tendant la corde, il est possible de faire des droites.
Avec une corde il est possible de rapporter des mesures et de subdiviser cette mesure en demi, quart, huitième, etc. La corde pouvait donc remplacer la règle.
Il est possible, avec une corde, de faire des cercles ou des arcs de cercle. La corde pouvait donc servir de compas.
La règle et le compas (ou la corde) sont deux outils de base pour réaliser des dessins techniques à la main. En plus du papier et du crayon, il y a deux autres outils de base. Ce sont les équerres (l’équerre 30° x 60° et l’équerre 45°). Ces équerres peuvent être tracées à l’aide du compas et de la règle, donc, théoriquement, avec une corde.
La vidéo ci-dessous montre comment tracer les deux types d’équerres avec une corde.
Essayez aussi sur Desmos
À la place de la corde, nous utiliserons ces 6 outils de base :
- La feuille de papier ;
- Le crayon ;
- La règle ;
- Le compas ;
- L’équerre 30° x 60° ;
- L’équerre 45°.
Le DAO a remplacé les instruments de base. Vous devrez patienter jusqu’à la prochaine session pour que l’on vous enseigne ce médium. En attendant, soyez attentif aux principes enseignés, ils vous seront utiles quand vous utiliserez les logiciels.
Il existe divers logiciels Web permettant de simuler les constructions géométriques au compas et à la règle.Notons : Dans le cadre de ce cours, nous simulerons souvent sur GeoGebra une construction que nous réaliserons par la suite sur le papier avec des équerres une règle et un compas.
Unités
En design industriel les unités de longueur utilisées sont le millimètre ou le pouce. Généralement la précision utilisée sur les dessins est le centième de millimètre et le millième de pouce. Cependant, dans le cadre de ce cours nous utiliserons une précision au dixième de millimètre et au centième de pouce. Vous devez vous rappeler que 1 pouce est égal à 25,4 millimètres. Encore aujourd’hui, les mesures en fraction de pouce (soixante-quatrième) sont encore utilisées. Consultez le verso de la couverture du livre de dessin technique pour connaitre les équivalents en millième de pouce et en millimètre.
Principe des projections orthogonales
Une projection orthogonale est la transposition des arêtes ou des contours d’une forme perpendiculairement à un plan de projection.
Généralement on utilise au moins deux plans de projections situés à 90° l’un par rapport à l’autre. En projection américaine, l’objet est situé derrière les projections. C’est l’inverse en projection européenne où l’objet est placé devant les projections.
Pour comprendre le principe de la projection américaine, on associe mentalement les projections à une boite dépliée. Généralement, deux ou trois vues suffisent à représenter complètement un objet selon ses vraies dimensions. On nomme ces vues, face, droite et dessus. Si nécessaire, on peut employer aussi les vues dessous, gauche et arrière. Sauf si vous faites une carrière en Europe, vous réaliserez toujours vos projections à l’américaine.
Parfois, pour des formes un peu plus compliquées, il est nécessaire de créer une ou plusieurs vues auxiliaires. Le principe demeure le même que celui de la boite dépliée, mais ici la boite prend une forme particulière. Le dessinateur doit se détacher de ce concept de « boite » quand il produit des dessins. Il s’agit de projections orthogonales, mais pas d’un objet dans une boite. Les vues doivent toutefois rester alignées comme si elles avaient été dépliées. Il importe de se rappeler que les vues représentent toujours, l’une par rapport à l’autre, un point de vue différent de 90° mêmes pour les vues auxiliaires. D’un point de vue, on peut représenter n’importe quel autre point de vue en utilisant deux vues auxiliaires.
Propriété des droites et des cercles
Pour réaliser des dessins techniques, il est essentiel de connaitre certaines propriétés géométriques obtenues à partir de droite et d’arc de cercle. Vos cours du secondaire vous ont permis d’en apprendre beaucoup à ce sujet. Pour le moment, nous rappellerons trois de ces propriétés :
- Le parallélisme est obtenu quand deux droites ne se rencontrent jamais même s’ils sont prolongés ;
- La concentricité est pour l’arc de cercle l’équivalent du parallélisme pour la droite. Il y a concentricité quand deux arcs de cercle (ou deux cercles) se partagent le même centre ;
- La tangence est une relation entre une droite et un cercle. Il y a tangence quand une droite rencontre un arc de cercle en un seul point même s’ils sont prolongés.
- La droite à gauche n’est pas parallèle aux deux autres puisqu’elles les rencontrent en deux endroits.
- La droite de gauche n’est pas tangente au cercle puisqu’elle le rencontre en deux points.
- Les conditions sont les mêmes qu’en B pour un arc de cercle.
- Les deux cercles à gauche sont concentrique, celui de droite est tangent au plus gros.
- Normalement, quand une épaisseur est courbée, les arcs sont concentriques.
La tangence
La tangence entre deux cercles s’obtient quand une droite passant les centres de ceux-ci rencontre l’intersection.
Essayez aussi sur GeoGebra.
La tangence entre un arc de cercle et deux droites perpendiculaires s’obtient facilement. Observez l’animation ci-dessous et essayez de la reproduire sur GeoGebra.
Description d’un exemple de dessin technique
Voir l’exemple de dessin technique.
Acquisition du matériel pour le cours
À titre de travail personnel, l’étudiant·e doit acquérir le matériel de dessin technique avant le début du prochain cours.
Exercice d’introduction au logiciel Adobe Illustrator (exercice sommatif)
(Remettre dans Léa en format PDF sous Cours 1, Travail Illustrator)
Cet exercice de tracé vectoriel est sommatif et comptabilisé avec l’autre exercice sommatif qui compte deux autres volets.
Au format A (format lettre, utilisez le gabarit) et à l’aide du logiciel Illustrator, réalisez un dessin au trait en vue de face et de profil d’une lampe similaire celle représentée ci-dessus. Le dessin doit être à l’échelle 1 : 2. La hauteur réelle de la lampe est d’environ 8 pouces. Avant d’effectuer le travail, écoutez les explications de votre enseignant ou consultez le vidéo ci-dessous. Remettez le travail sous la forme d’un fichier PDF au format A dans Léa avant la date limite de remise indiquée (voir dans Léa).
Consultez la vidéo ci-dessus pour visionner la procédure pour réaliser le travail.
Exercices sommatifs
(Remettre en main propre au début du prochain cours, le « Travail principal » pour le no 1 et l’« Exercice au compas » pour le no 2)
- Complétez la page qui vous a été remise par votre enseignant. Assurez-vous d’utiliser les bons types de traits. Pour vous aider à effectuer le travail, consultez la première vidéo ci-dessous ;
- Reproduisez au compas et à la règle les deux exercices réalisés durant le cours sur GeoGebra (deux exercices sur les tangences comme ceux montrés à gauche).
Consultez aussi la seconde vidéo ci-dessous.
