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Tutoriel FreeCAD : exercice de base #5

Découvrir les fonctions additives Loft et Révolution, ainsi que la notion d'objet Datum.

Mots clés : freecad, datum, révolution, loft, additif, part design, open-source, exercice.

Ce tutoriel permet de découvrir de nouveaux outils additifs de l'atelier Part Design de FreeCAD : le Lissage additif (Additive loft) et la Révolution. Il introduit également la notion d'objet Datum pour créer de nouveaux éléments de référence dans une pièce.

Étape 1 : Présentation de l'exercice

Nous allons modéliser la pièce illustrée ci-dessous, selon la méthode proposée dans l'arborescence.

Arborescence et pièce finale de l'exercice
Arborescence et pièce finale de l'exercice

Pour les dimensions de la pièce, vous pouvez vous référer au plan ci-dessous ; elles seront également rappelées au fil du tutoriel.

Plan coté de la pièce
Plan coté de la pièce

Les étapes 2 à 5 ne sont pas particulièrement difficiles si vous savez lire un plan, créer une esquisse contrainte et appliquer les fonctions de base. Vous pouvez donc essayer de réaliser les étapes 2 à 5, illustrées ci-dessous, sans l'aide de la procédure détaillée.

Aperçu du résultat des étapes 2 à 5
Aperçu du résultat des étapes 2 à 5

Dans les étapes 6 et 7, nous verrons comment appliquer une symétrie à notre pièce, puis réaliser des cavités sans produire de nouvelles esquisses.

Aperçu du résultat des étapes 6 et 7
Aperçu du résultat des étapes 6 et 7

Dans les dernières étapes du tutoriel, les étapes 8 à 11, nous aborderons des concepts avancés de Part Design : le Lissage additif (Additive loft) et les objets Datum.

Aperçu du résultat des étapes 8 à 11
Aperçu du résultat des étapes 8 à 11

Si vous n'avez pas d'expérience préalable de la modélisation 3D avec FreeCAD, je vous recommande de suivre au préalable les exercices 1 à 4, publiés précédemment ici. L'exercice 1 vous donnera un aperçu du workflow Part Design et Sketcher, l'exercice 2 vous aidera à comprendre la notion de géométrie externe, et les exercices 3 et 4 vous apporteront des astuces supplémentaires.

Étape 2 : Esquisse sur le plan XY - Extrusion additive

Tracez l'esquisse : d'abord le rectangle aux coins arrondis (360 x 160 mm, congés R20), puis les contraintes géométriques de symétrie et d'égalité, et enfin les contraintes dimensionnelles.

Esquisse du rectangle 360 x 160 mm aux coins arrondis R20, entièrement contrainte
Esquisse du rectangle 360 x 160 mm aux coins arrondis R20, entièrement contrainte

Appliquez la fonction Extrusion additive.

Extrusion additive de la base de la pièce
Extrusion additive de la base de la pièce

Étape 3 : Esquisse sur la face inférieure - Poche

Tracez l'esquisse (rectangle de 230 mm) : vous pouvez utiliser la géométrie externe pour accrocher le rectangle.

Esquisse du rectangle de 230 mm sur la face inférieure, accrochée par géométrie externe
Esquisse du rectangle de 230 mm sur la face inférieure, accrochée par géométrie externe

Appliquez la fonction Poche.

Résultat de la Poche sur la face inférieure
Résultat de la Poche sur la face inférieure

Étape 4 : Sélection des arêtes - Congé

Sélectionnez les arêtes.

Sélection des arêtes avant application du Congé
Sélection des arêtes avant application du Congé

Appliquez la fonction Congé.

Résultat après application du Congé
Résultat après application du Congé

Étape 5 : Esquisse sur la face supérieure - Extrusion additive

Tracez l'esquisse ci-dessous, composée de deux cercles (diamètre 36 mm et 24 mm) coïncidents avec l'axe horizontal.

Esquisse des cercles de diamètre 36 mm et 24 mm, coïncidents avec l'axe horizontal
Esquisse des cercles de diamètre 36 mm et 24 mm, coïncidents avec l'axe horizontal

Appliquez la fonction Extrusion additive.

Extrusion additive sur la face supérieure
Extrusion additive sur la face supérieure

Étape 6 : Symétrie selon le plan YZ

Sélectionnez la dernière fonction Extrusion additive de l'arborescence et appliquez la fonction Symétrie, selon le plan YZ.

Résultat de la Symétrie appliquée selon le plan YZ
Résultat de la Symétrie appliquée selon le plan YZ

Étape 7 : Poche depuis les faces

Sélectionnez les deux faces au fond des trous formés sur le dessus de la pièce.

Sélection des deux faces au fond des trous
Sélection des deux faces au fond des trous

Appliquez la fonction Poche.

Résultat de la Poche appliquée directement depuis les faces
Résultat de la Poche appliquée directement depuis les faces

Étape 8 : Lissage additif (Additive loft)

Sélectionnez le côté sur lequel tracer les esquisses.

Sélection du plan pour tracer les esquisses du lissage
Sélection du plan pour tracer les esquisses du lissage

Tracez une première esquisse, qui sera la base du lissage.

Esquisse formant la base du lissage
Esquisse formant la base du lissage

Sortez de l'esquisse et créez une nouvelle esquisse sur le même plan. Tracez ensuite la seconde forme, qui sera le sommet du lissage.

Esquisse formant le sommet du lissage
Esquisse formant le sommet du lissage

Sortez de l'esquisse. Cliquez sur l'esquisse du sommet (Sketch 5) pour accéder à ses propriétés, puis réglez la position d'attache Z à 140 mm.

Réglage de la position d'attache Z à 140 mm de l'esquisse Sketch 5
Réglage de la position d'attache Z à 140 mm de l'esquisse Sketch 5

Utilisez la fonction Lissage additif pour créer un solide en réalisant une transition entre les deux esquisses, Sketch 4 et Sketch 5.

Solide créé par transition entre Sketch 4 et Sketch 5 avec le Lissage additif
Solide créé par transition entre Sketch 4 et Sketch 5 avec le Lissage additif

Étape 9 : Ligne Datum

Sélectionnez la face au sommet du lissage.

Sélection de la face au sommet du lissage
Sélection de la face au sommet du lissage

Utilisez la fonction Ligne Datum pour créer une ligne servant de référence pour les esquisses. Dans notre exemple, elle servira d'axe de révolution pour la fonction Révolution. Mode d'attache dans la vue des tâches : 1er axe principal.

Création de la ligne Datum servant d'axe de révolution, mode d'attache 1er axe principal
Création de la ligne Datum servant d'axe de révolution, mode d'attache 1er axe principal

Étape 10 : Révolution

Créez l'esquisse ci-dessous (profil de 120 mm) au sommet de la pièce.

Esquisse du profil de révolution, 120 mm, tracée au sommet de la pièce
Esquisse du profil de révolution, 120 mm, tracée au sommet de la pièce

Appliquez la fonction Révolution sur 360°.

Résultat de la fonction Révolution sur 360°
Résultat de la fonction Révolution sur 360°

Étape 11 : Poche et habillage

Réalisez l'esquisse ci-dessous (perçage de 65 mm de diamètre). La géométrie externe est utilisée pour centrer le cercle.

Esquisse du perçage de 65 mm de diamètre, cercle centré à l'aide de la géométrie externe
Esquisse du perçage de 65 mm de diamètre, cercle centré à l'aide de la géométrie externe

Appliquez la fonction Poche, « Traverser tout ».

Résultat de la Poche traversant la pièce
Résultat de la Poche traversant la pièce

Appliquez les outils d'habillage pour terminer la pièce : Congé et Chanfrein. Cela donnera un rendu plus réaliste à la pièce.

Pièce finale après application du Congé et du Chanfrein
Pièce finale après application du Congé et du Chanfrein

Et voilà, l'exercice est terminé ! Bravo, et merci d'avoir suivi ce tutoriel.