FreeCAD

Votre première pièce

Objectif :

L’objectif de ce tuto est de découvrir les fonctions basiques de FreeCAD en réalisant pas-à-pas la pièce ci-dessus. L’ensemble des fonctions utilisées ne sont pas explicitées de manière exhaustives donc n’hésitez pas à tester par vous même certaines options.

Création de votre projet

ETAPE 1

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Au lancement de FreeCAD et sur la Page de démarrage, cliquez sur Créer nouveau pour créer un nouveau projet de conception. Si vous n’êtes pas sur la page de démarrage, vous pouvez également créer votre projet en allant dans Fichier > Nouveau.

ETAPE 2

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A ce stade, il est conseillé d’enregistrer votre projet avant de continuer. Allez dans Fichier > Enregistrer.

ETAPE 3

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Pour cette première pièce, nous allons utiliser essentiellement l’atelier Part Design. Si ce n’est pas déjà fait, naviguez vers l’atelier Part Design à l’aide du menu déroulant de votre barre d’outils

Tour d’horizon de la fenêtre

Vue générale

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La fenêtre de conception est séparée en 4 zones :

  • Zone 1 : Vue 3D/2D de la pièce
  • Zone 2 : Onglets des projets ouverts
  • Zone 3 : Arborescence des fonctions est pièces
  • Zone 4 : Barre d’outils

1 - Vue 3D/2D

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La zone 1 est dédiée à la vue 3D et 2D de votre pièce. En vue 3D vous pouvez naviguer autour de votre pièce et sélectionner les elements sur lesquels interagir. Vous avez également accès au cube de navigation vous permettant de gérer votre affichage et son orientation très rapidement.

2 - Onglets des pièces et elements du projet

Les différentes pièces que vous créerez et ouvrirez apparaitront dans les onglets en dessous de votre fenêtre.

3 - Arborescence des fonctions est pièces

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Sur la droite, vous trouverez la zone d’affichage de l’arborescence des fonctions et des pièces ainsi que les propriétés de l’élément sélectionné. L’arborescence affiche l’ensemble des pièces d’un projets, ses fonctions et ses éléments la constituant.

La partie inférieur permet d’afficher les options de vue de l’élément sélectionné (relatif à l’affichage de l’élément), ainsi que les options disponibles pour l’élément sélectionné. L’onglet de Données est peut-être l’onglet le plus important de FreeCAD car c’est celui qui permet d’interagir le plus efficacement avec l’intégralité des données d’un élément.

4 - Barre d'outils

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Sur le haut de votre écran vous trouverez la barre d’outils qui vous donne accès à aux fonction vous permettant de créer et de gérer vos pièces. Elles est différente pour chaque atelier est peut être extrêmement personnalisable selon vos besoins (voir Outils > Personnaliser > Barre d’outils)

Exemple de barres d’outils par atelier :

  NOTE POUR LA SUITE

Le logiciel FreeCAD étant en version de développement et qui plus est, extrêmement configurable, il est possible que certains visuels soient différents de votre version. Si c’est le cas, pas d’inquiétude : les modifications sont essentiellement cosmétiques et l’outil est forcement disponible autre part dans votre barre d’outils.

Création de votre première pièce

ETAPE 0 : créer un corps

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Les projets FreeCAD sont extrêmement libres est flexibles dans leur manière de se concevoir. Ainsi, vous pouvez décider de faire autant de fichiers que de pièces que vous souhaitez assembler dans votre projet, ou n’utiliser qu’un seul fichier pour stocker vos différentes pièces, assemblages, dessins, plans, etc…

Dans notre cas, nous allons nous concentrer sur la création d’une seule pièce, et donc d’un seul Corps. Pour créer un Corps, vous pouvez cliquer sur le bouton Créer un corps dans votre barre d’outils, ou dans Conception de pièces > Créer un corps .

Un nouveau corps est maintenant apparu dans votre arborescence sur votre droite.

ETAPE 1 : créer un esquisse

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Allez dans la barre d’outils et cliquez sur Créer une Esquisse . Sélectionnez le plan XY_Plane comme plan d’esquisse (clic sur le plan en question). Votre plan sélectionné devrait s’afficher dans votre fenêtre d’esquisse :

Clic sur OK pour valider .

ETAPE 2 : Créer un rectangle

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Allez dans la barre d’outils et cliquez sur Créer des rectangles

Dessinez rectangle autour du point d’origine comme montré dans l’image en cliquant une première fois pour définir le premier sommet puis une seconde fois pour déterminer le second sommet. Ne pas faire de clic and pull (cliquer-tirer)

ETAPE 3 : Centrer votre rectangle

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Il existe plusieurs méthodes pour centrer votre rectangle sur l’origine de votre pièce. Lisez attentivement les deux méthodes et testez :

Méthode 1 : par point milieu

Le carré étant à centrer sur l’origine (un point), cliquez sur deux sommets d’extrémité du carré puis en dernier sur le point d’origine.

Cliquez ensuite sur Contrainte symétrique dans la barre d’outils des contraintes .

Méthode 2 : par symétrie

On peut également centrer le carré en utilisant une double symétrie. Cliquez sur deux sommets opposé du carré puis sur la ligne les séparants :

Cliquez ensuite sur Symétrique . Refaites la manipulation pour deux autres sommets.

ETAPE 4 : Egaliser les côtés de votre rectangle

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Sélectionnez deux cotés adjacents de votre carré, puis cliquez sur contrainte d’égalité

ETAPE 5 : Coter les côtés de votre carré

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Sélectionnez un des côtés, et cliquer sur contrainte verticale ou horizontal selon le côté sélectionné. Entrez la dimension désirée 30mm

  ATTENTION

Notez comme votre esquisse est passée du Blanc au Vert. Cela signifie que votre esquisse est complètement contrainte. Il est important de TOUJOURS vérifier que vos esquisses sont complètements contraintes avant de sortir d’une esquisse et de continuer votre travail.

Si cela n’est pas fait, vous risquez de vous retrouver dans des situations ou votre génération de pièce future cassera si vous éditez une esquisse précédente et qu’elle n’est pas complètement contrainte.

ETAPE 6 : Valider et sortir de l'esquisse

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Si vous êtes satisfait de votre esquisse vous pouvez en sortir en cliquant sur le bouton Fermer . Vous sortez alors du mode d’esquisse et revenez en vue 3D.

ETAPE 7 : Réaliser une protrusion

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Sélectionnez votre Esquisse précédemment créée puis cliquez sur Protrusion dans la barre d’outils. Dans le menu qui s’affiche changez la valeur à 10mm dans le champ Longueur.

Puis Ok pour sortir.

ETAPE 8 : Créer une seconde esquisse

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Cliquez sur Créer une Esquisse puis double cliquez sur le plan XZ_Plane pour le valider comme plan d’esquisse.

ETAPE 9 : Croquis rapide de votre forme

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Réalisez le croquis rapide de la forme désirée (voir illustration) en utilisant l’outil ligne ou polyligne . Quand vous travaillez sur une esquisse, le solveur d’esquisse vous propose automatiquement des contraintes géométriques Horizontale ou Verticale. Vous pouvez les voir s’afficher quand les conditions sont requises sous votre curseur :

Si certaines contraintes géométriques n’ont pas été positionnées lors de l’esquissage de la forme, vous pouvez les rajouter manuellement en utilisant les contraintes géométrique de la barre d’outils :

  INFO

Lorsque vous réalisez une esquisse complexe, une méthode de réalisation simple et qui fonctionne dans la plupart des cas est de :

  • Réaliser un croquis non contraint de votre esquisse
  • Contraindre géométriquement votre pièce à l’aide des outils de contrainte
  • Terminer par la cotation de l’esquisse
  • Vérifier que votre esquisse est complétement contrainte C’est la méthode que vous avez suivi pour réaliser la base de votre pièce, et c’est également la méthode que nous allons utiliser pour la seconde partie de la pièce.

ETAPE 10 : Contraignez l’esquisse dimensionnellement

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A l’aide des outils de Cotation , cotez comme indiqué l’esquisse précédemment créée. Pour la cote angulaire, utilisez l’outils de cotation Contrainte Angulaire

Vérifiez que votre esquisse est complétement contrainte, puis Fermer pour sortir.

ETAPE 11 : Extrusion par révolution

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Sélectionnez votre esquisse précédemment réalisée puis cliquez sur l’outil Révolution .

Vérifiez que l’axe de révolution est positionné sur Axe Z. Si ce n’est pas le cas, sélectionnez-le.

Enfin, OK pour valider

ETAPE 12 : Esquisse du perçage

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Créez une esquisse dans le plan ZY (XY_Plane) et reproduisez l’esquisse ci-contre en utilisant l’outil Créer un cercle . Contraignez les éléments comme vu précédemment, puis Fermer pour sortir.

ETAPE 13 : Enlèvement de matière

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Sélectionnez votre nouvelle esquisse réalisée précédemment, puis cliquez sur Cavité . Dans la fenêtre qui s’affiche, si le sens d’enlèvement de matière n’est pas le bon, vous pouvez l’inverser en utilisant le bouton Inversé .

Puis dans Type, sélectionnez A travers tout .

Enfin, OK pour valider

ETAPE 14 : Répétition circulaire

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Sélectionnez la dernière fonction d’enlèvement de matière réalisée Pocket et cliquez sur Répétition circulaire

Dans la fenêtre qui s’ouvre, sélectionnez Axe Z dans le menu d’Axe

Dans le compteur d’Occurrences, indiquez la valeur 6

Enfin, OK pour valider

ETAPE 15 : Chanfreins et congés

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Sélectionnez au moins une arrête de votre base, puis cliquez sur l’outil Chanfrein .

Dans la fenêtre de paramètres qui s’ouvre à droite, sélectionnez l’ensemble des 4 arrêtes latérales de la base.

Donnez une distance de 3mm à vos chanfreins, puis OK pour valider

Vous pouvez faire de même avec l’outil Congé et en sélectionnant l’arrête de base du cylindre.

Modification de votre pièce

Les outils de CAO sont des outils, par essence, paramétriques. C’est à dire qu’ils vous permettent de faire des modifications dans vos pièces en remontant dans votre arbre de construction. Ainsi, cela vous permet de corriger ou de rajouter des elements à votre pièce en remontant votre arbre et sans avoir à recommencer l’ensemble de votre conception.

Par exemple, dans notre cas, nous allons effectuer plusieurs modifications :

MODIF 1 : Dimension de la base

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Dans cette première modification, nous allons changer la taille de l’esquisse, puis nous modifierons la hauteur de la base.

Double cliquez sur votre première esquisse (celle de votre base) dans l’arborescence de votre pièce, à droite :

Vous allez revenir en mode Edition d’esquisse de votre base. Modifiez la dimension de votre coté de carré en la passant à 40mm , puis bouton Fermer pour valider.

Pour modifier votre hauteur de base, double cliquez sur l’extrusion de votre base dans l’arbre de construction (Pad ), et modifiez la hauteur à 5mm, puis OK pour valider .

MODIF 2 : Dimension des perçages

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Double cliquez sur l’esquisse du perçage pour rentrer en mode édition, et modifiez le diamètre du cercle à 4mm et l’écartement par rapport au centre à 16mm, puis bouton Fermer pour valider.

MODIF 3 : Nombre des perçages

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Double cliquez sur la fonction de répétition circulaire, puis modifiez le Compteur d’instances à 4 instances. Puis OK pour valider .