Prepa Help
Prepa Help › Cours › Génie mécanique, 1re année

Dessin technique et maquette numérique en TSI : vues, coupes, dessins d'ensemble et de définition, exercices corrigés (TSI1 Maroc)

Lire et produire la représentation d'une pièce et d'un mécanisme : projection orthogonale et vues, traits, perspectives, croquis à main levée, coupes et sections, lecture du dessin d'ensemble et de sa nomenclature, lecture du dessin de définition et de ses cotes, maquette numérique (pièce simple au modeleur volumique, assemblage sous contraintes, bibliothèques d'éléments standards), sur des pièces et des systèmes réels de la TSI marocaine.

Les nombres sont ceux du chapitre complet ; chaque filière voit la partie qui correspond à son programme.

Un dessin technique représente une pièce par plusieurs vues obtenues par projection orthogonale ; en méthode européenne, celle des sujets du CNC, la vue de gauche se place à droite de la vue de face et la vue de dessus en dessous, et les vues se correspondent deux à deux. Ce chapitre fait partie du programme de génie mécanique de TSI1 au Maroc (représentation géométrique du réel, premier trimestre) : lire et tracer des vues, des perspectives et des coupes, faire un croquis à main levée, lire un dessin d'ensemble avec sa nomenclature et un dessin de définition avec ses cotes, construire une pièce au modeleur volumique et l'assembler sous contrainte. Les exercices corrigés partent de pièces simples et de dossiers techniques réels du CNC.

Ce que tu sauras faire

Un tourneur qui doit refaire une pièce, un monteur qui assemble un mécanisme, un ingénieur qui conçoit une solution : tous travaillent à partir d'une représentation de l'objet. Ce chapitre apprend à lire et à produire ces représentations, du croquis tracé à main levée jusqu'à la maquette numérique. Les sujets du CNC de génie mécanique fournissent presque toujours un dessin d'ensemble en coupe, une nomenclature ou un dessin de définition, et demandent parfois un croquis. À la fin du chapitre, tu dois savoir :

L’essentiel du chapitre Extrait gratuit

Un extrait de la fiche « L'essentiel » du chapitre. Les démonstrations sont dans le cours détaillé.

À retenir Trois familles de représentations
  • Croquis à main levée : forme et intention, en proportions, sans échelle ; pour chercher et communiquer vite.
  • Dessin en vues : toutes les formes par projections, avec les cotes et la matière ; pour fabriquer, contrôler, échanger.
  • Maquette numérique : le volume de chaque pièce et leur assemblage ; pour concevoir, vérifier, tirer les dessins.
  • On choisit la représentation pour celui qui la lira.
À retenir Vues et méthode européenne
  • Une vue est une projection orthogonale : elle montre deux des trois dimensions.
  • Méthode européenne : chaque vue se place du côté opposé à celui d'où l'on regarde. Vue de dessus sous la vue de face, vue de gauche à droite de la vue de face. Symbole : tronc de cône à gauche, cercles à droite. C'est la méthode des dessins des sujets du CNC.
  • Méthode américaine : l'inverse (vue de dessus au-dessus, vue de droite à droite) ; cercles du symbole à gauche.
  • Correspondance : même largeur entre face et dessus, même hauteur entre face et gauche, même profondeur entre dessus et gauche (ligne à 45°).
  • Vue de face : la plus parlante. Le moins de vues possible, assez pour lever toute ambiguïté ; une pièce de révolution : une vue et son axe.
Disposition des six vues en méthode européenne.
Disposition des six vues en méthode européenne.
À retenir Les traits
Trait Représente
continu fort arêtes vues
interrompu fin arêtes cachées
mixte fin axes, plans de symétrie
mixte fin, fort aux extrémités trace d'un plan de coupe
continu fin hachures, cotes, fond de filet
fin à main levée limite de coupe partielle
À retenir Perspectives
  • Isométrique : zz vertical, xx et yy à 30° de l'horizontale (les arêtes d'un coin à 120°), longueurs vraies sur les trois axes (dessin isométrique) ; les cercles deviennent des ellipses.
  • Cavalière : face avant en vraie grandeur, fuyantes à 45° réduites à 0,5 ; les cercles de la face avant restent des cercles.
  • Une perspective aide à comprendre ; elle ne définit pas une pièce.
À retenir Croquis à main levée
  1. Boîte englobante, aux bonnes proportions.
  2. Axes et plans de symétrie.
  3. Formes principales, en traits légers.
  4. Détails : trous, chanfreins, arêtes cachées.
  5. Mise au net : arêtes vues appuyées.
À retenir Coupes et sections
  • Coupe : on retire la matière entre l'observateur et le plan ; matière coupée hachurée ; plan repéré par sa trace, deux flèches et deux lettres (« A-A »).
  • Coupe totale, demi-coupe (pièce symétrique), coupe partielle (limite à main levée).
  • Section : seule la surface coupée ; sortie (hors de la vue) ou rabattue (sur la vue, en traits fins).
  • Hachures : une pièce, les mêmes partout ; deux pièces voisines, différentes ; jamais à travers un trait fort.
  • On ne coupe pas dans leur longueur : arbres et axes pleins, vis, écrous, goupilles, clavettes, billes, nervures.

Une méthode du chapitre Extrait gratuit

Méthode Compléter une vue à partir des deux autres
Quand l’utiliser

Quand un sujet ou un exercice donne deux vues et demande la troisième, ou demande de compléter une vue incomplète sur un document réponse.

Rappel de cours

Les vues se correspondent : même largeur entre face et dessus, même hauteur entre face et gauche, même profondeur entre dessus et gauche, reportée par une ligne à 45°. En méthode européenne, la vue de gauche est à droite de la vue de face, la vue de dessus en dessous. Arête vue : trait continu fort ; arête cachée : trait interrompu fin ; axe : trait mixte fin.

Démarche
  1. Tracer le rectangle capable de la vue cherchée : hauteur prise sur la vue de face, profondeur reportée de la vue de dessus par la ligne à 45°.
  2. Reporter, par des rappels, les hauteurs de chaque arête horizontale de la vue de face, et les profondeurs de chaque arête de la vue de dessus.
  3. Identifier chaque surface dans les deux vues données ; la placer dans la vue cherchée.
  4. Pour chaque arête, décider si elle est vue ou cachée (y a-t-il de la matière entre elle et l'observateur ?).
  5. Tracer les axes des trous et des cylindres ; repasser les arêtes vues.
  6. Contrôler : chaque trait de la nouvelle vue a son correspondant dans au moins une autre vue.
Rédaction type

« La vue de gauche se place à droite de la vue de face (méthode européenne). Sa hauteur est celle de la vue de face, sa largeur la profondeur de la vue de dessus, reportée par la ligne à 45°. Le trou ... , vu en cercle sur la vue de dessus, apparaît en traits cachés sur la vue de gauche. »

Exemple traité

Vue de gauche du palier, connaissant ses vues de face et de dessus. Rectangle capable : hauteur 53 mm, profondeur 40 mm. Hauteurs reportées : 0, 12 (dessus de la semelle), 35 (axe), 53 (haut du bossage). Profondeurs : 0 et 40 (faces avant et arrière), 20 (axe des trous). L'alésage ∅25\varnothing 25 traverse la pièce selon la profondeur : en vue de gauche, un rectangle de 40 mm sur 25 mm, caché, avec son axe à 35 mm. Les trous verticaux de la semelle sont dans le plan y=20y = 20 ; en vue de gauche ils se superposent : deux traits cachés écartés de 9 mm, et leur axe.

Compléter la vue de gauche du palier : rectangle capable et report des profondeurs par la ligne à 45°, puis formes, arêtes cachées et axes.
Compléter la vue de gauche du palier : rectangle capable et report des profondeurs par la ligne à 45°, puis formes, arêtes cachées et axes.
Erreurs fréquentes
  • Placer la vue de gauche à gauche de la vue de face (méthode américaine).
  • Reporter la profondeur à l'envers : en méthode européenne, la face avant de la pièce est du côté opposé à la vue de face, sur la vue de dessus comme sur la vue de gauche.
  • Oublier les arêtes cachées ou les tracer en trait fort ; oublier les axes.
Pour s’entraîner

Exercices 4, 5, 12, 26 et 27.

Un exercice corrigé Extrait gratuit

Exercice La vue de gauche d'une équerre de fixation ★☆☆
L'équerre en perspective : semelle de 60 × 40 × 10, aile verticale de 10 d'épaisseur et 50 de haut, nervure triangulaire de 6 d'épaisseur au milieu, trou vertical Ø10 dans la semelle, trou horizontal Ø12 dans l'aile.
L'équerre en perspective : semelle de 60 × 40 × 10, aile verticale de 10 d'épaisseur et 50 de haut, nervure triangulaire de 6 d'épaisseur au milieu, trou vertical Ø10 dans la semelle, trou horizontal Ø12 dans l'aile.

Une équerre de fixation est donnée par sa vue de face et sa vue de dessus. Le trou de l'aile, Ø12, a son axe à 40 mm au-dessus de la base et au milieu de la profondeur.

Document réponse : vue de face et vue de dessus de l'équerre, quadrillage de 5 mm pour la vue de gauche, ligne à 45°.
Document réponse : vue de face et vue de dessus de l'équerre, quadrillage de 5 mm pour la vue de gauche, ligne à 45°.

Tracer la vue de gauche sur le document réponse.

Indications

Méthode 2. Rectangle capable d'abord : la hauteur vient de la vue de face (50), la profondeur de la vue de dessus (40), reportée par la ligne à 45°. On regarde depuis la gauche : l'aile cache presque tout le reste.

Correction détaillée
Corrigé : la vue de gauche complète.
Corrigé : la vue de gauche complète.

Démarche. Le rectangle capable mesure 40 de large et 50 de haut. On regarde l'équerre depuis la gauche : on voit la face extérieure de l'aile, qui couvre toute la hauteur et toute la profondeur. Seul le trou Ø12 la traverse : il se voit en cercle de centre (20 ; 40), avec ses deux axes. Tout le reste est derrière l'aile et se dessine en traits interrompus fins : la face supérieure de la semelle (un trait à 10 mm du bas), la nervure (deux traits verticaux à 17 et à 23 mm de profondeur, de 10 à 30 mm de haut, fermés en haut par un trait horizontal à 30 mm : l'arête où la face inclinée de la nervure rejoint l'aile), le trou Ø10 de la semelle (deux traits de 15 à 25 mm de profondeur, sur les 10 mm de la semelle, avec son axe).

Contrôle : chaque trait de la vue de gauche a son correspondant à la même hauteur dans la vue de face, et à la même profondeur dans la vue de dessus.

Méthodes à retenir

Une vue où presque tout est caché reste une vue utile : elle situe les formes en profondeur. On la trace dans l'ordre rectangle capable, formes vues, formes cachées, axes (méthode 2).

Dans le chapitre complet

Le cours détaillé, toute la fiche « L'essentiel », 13 méthodes, 16 pièges corrigés, la carte mentale, 27 exercices corrigés, 3 problèmes de concours, les fiches à mémoriser et l'assistant qui répond à tes questions. Ce chapitre est offert : il s’ouvre en entier avec un compte d’essai gratuit.

Ouvrir l'essai gratuit

Plan du cours

Les méthodes du chapitre

Chaque méthode est une fiche : quand l'utiliser, le rappel de cours, les étapes, la rédaction attendue sur la copie, un exemple traité, les erreurs à éviter.

  1. Choisir la vue de face et le nombre de vues d'une pièce
  2. Compléter une vue à partir des deux autres
  3. Reconnaître la forme d'une pièce à partir de ses vues
  4. Tracer une perspective isométrique ou cavalière à partir des vues
  5. Faire le croquis à main levée d'une pièce ou d'une solution constructive
  6. Représenter une coupe ou une section
  7. Lire un dessin d'ensemble et sa nomenclature
  8. Lire un dessin de définition
  9. Construire une pièce au modeleur volumique
  10. Assembler sous contrainte et compter les mouvements qui restent
  11. Passer de la maquette au dessin
  12. Choisir la représentation adaptée au destinataire
  13. Répondre sur un document réponse de dessin

Les exercices corrigés

Chaque exercice a ses indications, sa correction rédigée et ce qu'il faut en retenir.

Application directe (11)

Entraînement (12)

Approfondissement (4)

Les problèmes de concours

Des extraits de sujets réels, corrigés en entier, avec la durée conseillée et les méthodes mobilisées.

Questions fréquentes

Où se place la vue de gauche en méthode européenne ?

À droite de la vue de face. En méthode européenne, chaque vue se place du côté opposé à celui d'où l'on regarde : la vue de dessus sous la vue de face, la vue de gauche à droite, la vue de droite à gauche. Le cartouche le signale par un symbole : un tronc de cône et ses deux cercles à droite. En méthode américaine, c'est l'inverse : les cercles sont à gauche du tronc de cône.

Comment compléter une vue manquante à partir de deux vues ?

On trace d'abord le rectangle capable : la vue de face et la vue de gauche ont la même hauteur, la vue de dessus et la vue de gauche la même profondeur, reportée par une ligne à 45°. On reporte ensuite chaque arête par des lignes de rappel, en trait fort si elle est vue, en trait interrompu fin si elle est cachée, et l'on termine par les axes en trait mixte fin.

Quelles pièces ne coupe-t-on pas dans une coupe ?

Par convention, on ne coupe pas dans leur longueur les pièces pleines dont la coupe n'apprendrait rien : arbres pleins, vis, écrous, clavettes, goupilles, billes de roulement, nervures. On les dessine sans hachures. Une même pièce garde les mêmes hachures dans toute la coupe, et deux pièces voisines prennent des hachures différentes.

Quelle différence entre un dessin d'ensemble et un dessin de définition ?

Le dessin d'ensemble représente un mécanisme assemblé, souvent en coupe, chaque pièce repérée par un numéro et décrite dans la nomenclature ; il sert à comprendre et à monter. Le dessin de définition représente une seule pièce, avec toutes ses formes, ses cotes et leurs tolérances, sa matière et ses états de surface ; il sert à la fabriquer et à la contrôler.

Comment lire une cote tolérancée comme 120 ± 0,2 ?

La cote nominale vaut 120 mm ; toute dimension réelle comprise entre la cote mini, 119,8 mm, et la cote maxi, 120,2 mm, est acceptée ; l'intervalle de tolérance vaut 0,4 mm. Une désignation comme Ø22 H9 se reconnaît sans être interprétée dans ce chapitre : la nature des ajustements (glissant, incertain, serré) est étudiée au chapitre « Transmettre l'énergie mécanique », et une cote encadrée appartient à la cotation géométrique de deuxième année.

Quels mouvements laisse une contrainte d'assemblage au modeleur volumique ?

Chaque contrainte enlève des mouvements entre deux pièces. Une coaxialité seule laisse une rotation et une translation, comme une liaison pivot glissant ; avec la coïncidence d'un épaulement, il ne reste que la rotation, une liaison pivot ; une coïncidence plane laisse deux translations et une rotation, un appui plan ; trois coïncidences planes perpendiculaires encastrent la pièce. Une pièce mobile doit garder exactement les mouvements de sa liaison.

Comment y accéder

Ce chapitre fait partie des chapitres offerts : il s'ouvre en entier avec un compte d'essai gratuit. Créer un compte d'essai ou se connecter. Pour l'accès complet, les tarifs ou une question, écris-nous sur WhatsApp.

Toute ta prépa au même endroit

Pour chaque chapitre : le cours, l'essentiel, les méthodes, les pièges, les exercices corrigés, les problèmes de concours, et un assistant qui répond à tes questions. Programmes du Maroc et de France.

Essayer gratuitement Prepa Help

← Modélisation cinématique des systèmes : liaisons, graphe et schéma cinématique · Composants de la chaîne de puissance : alimenter, stocker, distribuer, convertir →