Construction mécanique

Le cours de Construction mécanique (UE3 « Mécanique et construction », semestre 1) forme les étudiants à la conception et à la fabrication des structures et pièces mécaniques dans un cadre industriel. Il couvre la démarche de conception (du besoin au dossier de définition), l’usage des normes et standards, la conception assistée par ordinateur (CAO), le choix des matériaux et des procédés de fabrication, et la cotation fonctionnelle avec les tolérances et ajustements ISO dans les assemblages.

Les exemples sont tirés de la maintenance et de la fabrication au Niger : paliers et brides de pompes d’irrigation, supports de groupes électrogènes, pièces de rechange refaites à l’atelier d’usinage, charpentes de hangars. Les travaux pratiques guidés portent sur la modélisation 3D d’une pièce en CAO et sur le contrôle dimensionnel d’un ajustement avec les instruments de métrologie.

Objectifs d’apprentissage

• Conduire une démarche de conception structurée (besoin, cahier des charges fonctionnel, solutions, dimensionnement, dossier).
• Utiliser les normes et standards de l’industrie (dessin ISO 128, désignation des matériaux EN, séries de nombres normaux, ISO 286).
• Modéliser une pièce et un assemblage simple en CAO paramétrique et produire une mise en plan.
• Choisir un matériau et un procédé de fabrication en fonction des exigences mécaniques, de la quantité et du coût.
• Appliquer les principes de résistance des matériaux au pré-dimensionnement d’une pièce avec un coefficient de sécurité.
• Interpréter et calculer tolérances, ajustements et chaînes de cotes ; contrôler une cote au pied à coulisse et au micromètre.

Prérequis

Mécanique générale (statique) et notions de résistance des matériaux (traction, contraintes), bases du dessin technique (projections, vues, coupes), utilisation élémentaire d’un ordinateur.

Plan du cours

1. Démarche de conception, normalisation et dessin technique
2. Conception assistée par ordinateur (CAO) : modélisation 3D et mise en plan
3. Choix des matériaux et des procédés de fabrication
4. Tolérances, ajustements et cotation fonctionnelle des assemblages

Modalités d’évaluation

Volume horaire : 10 h de cours magistral (CM), 10 h de travaux dirigés (TD), 10 h de travaux pratiques (TP) et 30 h de travail personnel (TPE) ; 3 crédits. Évaluation : contrôle continu (TD, livrables des TP de CAO et de métrologie, quiz en ligne) et examen terminal écrit.

Bibliographie

• Norton R. L., Machine Design: An Integrated Approach, Pearson.
• Dieter G. E., Schmidt L. C., Engineering Design, McGraw-Hill.
• Chevalier A., Guide du dessinateur industriel, Hachette Technique.
• Fanchon J.-L., Guide des sciences et technologies industrielles, Nathan / AFNOR.
• Ashby M. F., Choix des matériaux en conception mécanique, Dunod.