L’équipe de Formule SAE de l’université de Purdue trouve les moyens de gagner
Chaque année, l’équipe FSAE de Purdue conçoit et construit un prototype de voiture de course de type « formula » qui se mesurera à d’autres voitures construites par des équipes universitaires du monde entier. Le seul logiciel de CAO/FAO auquel ils font confiance pour réaliser ce travail est Mastercam.
En bref
- Produit utilisé : Fraisage, Tournage, Mouvement dynamique
- Industrie : Éducation
Détails du projet
- Le défi : Design et prototypage d’une petite voiture de course à roues et cockpit ouverts qui doit exceller en termes d’accélération, de manœuvrabilité et d’endurance tout en restant sûre et durable.
- La solution : Mastercam gratuit pour les équipes de Formule SAE.
- Avantages :
- Les fonctions de vérification et de simulation mettent en évidence les éventuelles erreurs d’usinage avant qu’elles ne se produisent.
- Verify permet de personnaliser les pièces avec des tolérances spécifiques, de modéliser la pièce finie et d’effectuer des comparaisons entre l’aperçu et le modèle STL externe.
- Les parcours de contournage utilisent des calculs sophistiqués pour enlever des matériaux à grande vitesse.
- Les parcours dynamiques OptiRough enlèvent rapidement du matériau sans sacrifier la précision ou la sécurité.
Depuis sa première compétition Formula SAE en 1981, la SAE International (anciennement Society of Automotive Engineers) met au défi les étudiants de premier cycle de concevoir et de construire de petites voitures de course. La compétition s’est développée au cours de ses presque 40 ans d’existence et, rien qu’en Amérique du Nord, il y a trois compétitions de Formule SAE par an, dans le Michigan, en Californie et dans l’Ontario, au Canada, et plus de 20 compétitions au niveau international.
Si les restrictions en matière de Design pour les prototypes à roues et cockpit ouverts sont relativement souples, l’objectif général est rigide : créer une voiture de course très performante qui soit suffisamment durable pour participer à toutes les épreuves de la compétition et qui puisse être commercialisée de manière rentable et facilement reproduite. Lors de la compétition, les voitures sont soumises à diverses épreuves : accélération sur 75 mètres, réalisation de huit en continu avec des cercles d’un rayon de 25 pieds, freinage et manœuvres autour de cônes, et pilotage d’une manche de 13,66 miles pour tester l’endurance et l’économie de carburant.
L’équipe Formula SAE de l’université de Purdue participe à ces compétitions depuis le début du programme. Comme toutes les équipes universitaires, elle est entièrement composée d’étudiants de premier cycle et s’appuie uniquement sur les capacités de ses membres, plutôt que de dépendre d’adultes. « Nous fabriquons la voiture dans son intégralité », explique Adam Dewey, chef de l’équipe du groupe motopropulseur. « Il y a quelques éléments que nous ne fabriquons pas, comme le moteur, les amortisseurs et les pneus. À part cela, nous fabriquons essentiellement tout en interne. Chaque sous-équipe, comme l’équipe du groupe motopropulseur, a son propre chef étudiant.
Pour rester compétitive parmi d’autres équipes internationales composées de jeunes ingénieurs parmi les plus brillants du monde, l’équipe de Purdue doit s’assurer de la précision et de la durabilité de toutes les pièces de sa voiture. L’équipe utilise Mastercam pour fabriquer presque tous les composants usinés et les modèles dont leur voiture a besoin.
« Nous pouvons modéliser les parcours d’outils pour voir s’il y aura des défaillances inattendues dues au fait que l’outil n’est pas assez long ou qu’il se heurte au porte-outil. Cela nous aide également à estimer le temps et à déterminer la meilleure façon de simplifier le parcours d’outil et peut-être de gagner du temps sur l’usinage. » Les étudiants exécutent Verify pour simuler le processus d’usinage et vérifier les éventuelles collisions. Tout problème détecté peut être corrigé rapidement et facilement à partir du logiciel.
Alex Roberts, chef de l’équipe Suspension, reconnaît que les capacités de simulation ont été vitales pour l’usinage de certaines pièces : « Les composants du groupe motopropulseur et de la suspension, c’était une pièce de géométrie délicate. Les montants relient de nombreux points de la suspension, et ils doivent être parfaits pour que nous puissions fixer le plus grand nombre possible d’autres composants sur la voiture de course.
Lorsque les étudiants ont des questions, ils peuvent appeler leur revendeur local Mastercam ShopWare pour qu’un programmeur expérimenté résolve leur problème.
Bien que chaque membre de l’équipe souhaite que la voiture de Purdue gagne la compétition Formula SAE Michigan, chacun sait qu’il tire profit de l’expérience, qu’il remporte ou non un trophée. Après avoir obtenu leur diplôme, les étudiants de l’équipe n’ont aucun mal à faire carrière dans l’industrie manufacturière ou à être admis dans de prestigieux programmes d’études supérieures dans le monde entier.
L’ingénieur en chef Adam Christopherson a déclaré : « Je maintiens que le FSAE est le meilleur programme en raison de l’expérience que l’on acquiert en travaillant avec d’autres étudiants. Il y a beaucoup de choses non techniques qui sont vraiment cruciales pour réussir dans n’importe quel chemin d’accès que vous voulez prendre à l’avenir. Cela vous apprend à aller au-delà de ce qui se fait habituellement en classe ».
Devis client
« Je pense que la fonction que nous trouvons la plus utile est la simulation. Nous pouvons modéliser les parcours d’outils pour voir s’il y aura des défaillances inattendues dues au fait que l’outil n’est peut-être pas assez long ou qu’il se heurte au porte-outil. Cela nous aide également à estimer le temps et à déterminer quelle serait la meilleure façon de simplifier le parcours d’outil et peut-être de gagner un peu de temps sur l’usinage. »
– Adam Dewey, chef d’équipe du groupe motopropulseur, équipe Formula SAE de l’université de Purdue
