Niveau : Débutant
Logiciel : FreeCAD v0.17

Dessin de définition d’une queue-d’aronde :

Un dessin de définition représente une pièce ou une partie d’objet projetée sur un plan avec tous ses détails comme les dimensions en cotations normalisées et les usinages. Il est l’opposé du plan l’ensemble.

I. Création d’un nouveau fichier et sélection d’un atelier

Après le lancement du logiciel, cliquez sur Fichier > Nouveau ou CTRL + N. L’icône « Créer un nouveau document vide » permet également la même chose.

Nous arrivons sur un écran vide. Cliquez sur Affichage > Atelier > Part Design. Le menu déroulant « Basculer entre les ateliers » fera exactement la même chose.

Le logiciel est fractionné en plusieurs ateliers contenant des outils distincts. En fonction des situations, l’utilisateur sera amené à passer d’un atelier à un autre pour les combiner.

II. Création de l’esquisse principale

Cliquez sur le menu Part Design > Créer une esquisse. Le bouton « Créer une nouvelle esquisse » permet également la même chose.

Dans l’onglet Tâches, sur votre gauche, sélectionnez XZ_Plane (Plan de base) puis OK pour valider.

Un repère sur XZ, composé d’une ligne verte (Z) et d’une ligne rouge (X), est désormais présent à l’écran. Tout autour de celui-ci, une grille formée de lignes pointillées blanches espacées de 10 mm par défaut vous servira de guide lors du placement de vos points.

Astuce :
La taille de la grille est paramétrable depuis la boîte de dialogue « Modifier les contrôles » sur votre gauche. Vous pouvez également désactiver celle-ci en décochant l’option « Afficher la grille ».

En vous servant du dessin de définition, tracez l’esquisse du côté gauche de votre pièce. Utilisez l’outil « Créer une polyligne » en partant de l’origine du repère. Pour le moment, ne vous souciez pas des dimensions exactes de celle-ci.

Vous obtiendrez, à peu de chose près, une esquisse de ce genre.

Elle s’appuie sur l’origine du repère, sur l’axe X ainsi que sur l’axe Z.

Utilisez le bouton « Afficher l’ensemble du contenu à l’écran » pour centrer votre pièce après coup.

III. Cotation de l’esquisse principale

Coter une pièce, c’est donner une dimension à chaque partie de celle-ci.

Pour coter notre esquisse, nous utiliserons les outils de cotation « Fixer la distance horizontale entre deux points » et « Fixer la distance verticale entre deux points ». Les raccourcis MAJ + H et MAJ + V fonctionnent également pour activer ces outils de cotation. Un clic droit de la souris ou l’action de la touche « Ech » (échapper) permet de les quitter.

Cliquez sur le segment ou sur chaque extrémité de celui-ci puis sur l’outil correspondant pour activer la cotation.

Vous remarquerez que l’inverse marche également.

Maintenant, cotez l’esquisse selon les dimensions du dessin de définition.

Astuce :
N’hésitez pas à remplir le champ Nom (facultatif) durant la cotation. Cela permet de redéfinir les cotes sans entrer dans l’esquisse ou d’un simple coup d’œil vérifier une valeur depuis l’onglet Données (en bas à gauche) > Sketch > Constraints.

Une fois que celle-ci sera totalement contrainte (esquisse de couleur verte), cliquez sur Fermer. Le menu Sketch > Quitter l’esquisse fonctionne également.

IV. Protrusion de l’esquisse principale

Pour donner du volume à notre esquisse, nous allons réaliser une protrusion.

Cliquez sur le menu Part Design > Protrusion. Le bouton « Faire une protrusion à partir de l’esquisse sélectionnée » fonctionne également.

Dans l’onglet Tâches, sélectionnez « Cote » dans la boite de dialogue « Paramètres de protrusion » et entrez une longueur de 120 mm selon le dessin de définition. Cochez également l’option « Inversé » afin que notre solide reste sur des coordonnées positives.

Cliquez sur OK pour valider et appuyez sur le chiffre « 0 » du pavé numérique pour placer votre pièce en vue axonométrique.

V. Création de l’esquisse de la queue-d’aronde

Comme précédemment, nous allons créer une esquisse mais qui, cette fois-ci, représentera notre queue-d’aronde. Ne vous souciez pas des mesures dans un premier temps.

Appuyez sur le chiffre « 2 » de votre pavé numérique pour obtenir la vue du dessus et sélectionnez la surface du solide. Celle-ci deviendra verte.

Cliquez sur le menu Part Design > Créer une esquisse. Le bouton « Créer une nouvelle esquisse » permet également la même chose.

Cliquez sur le bouton « Créer une arête liée à une géométrie externe » puis sur le segment vertical opposé à votre repère. Une ligne de couleur magenta apparaîtra signifiant que l’opération s’est déroulée correctement.

A partir de cette ligne, nous tracerons l’esquisse de notre queue-d’aronde.

Celle-ci sera composée de deux formes distinctes commençant par l’extrémité supérieure et inférieure de la ligne de couleur magenta.

Utilisez l’outil « Créer une polyligne » pour réaliser ces deux formes.

Une fois dessinée, il nous faut désormais la coter pour la contraindre totalement (esquisse de couleur verte).

VI. Cotation de l’esquisse de la queue-d’aronde

Nous commencerons la cotation par les segments devant être égaux. L’outil « Créer une contrainte d’égalité entre deux lignes » va nous être d’une grande utilité.

Pour invoquer cette contrainte, sélectionnez deux lignes puis cliquez sur l’icône représentant une égalité. Notez que la touche « E » du clavier est un raccourci vers cette action une fois les deux lignes sélectionnées.

Cliquez sur les segments horizontaux (= 20) opposés puis apposez la contrainte d’égalité. Faites de même avec les deux segments de la ligne magenta (= 22) et ceux opposés à cette même ligne (= 21) comme sur l’image.

Sélectionnez ensuite les deux extrémités internes des deux formes sur la ligne magenta et fixez verticalement la distance de ces deux points avec une valeur de 60 mm.

Faites de même avec les deux extrémités internes opposées à la ligne magenta mais en donnant, cette fois, une valeur de 30 mm.

Pour finir, sélectionnez les deux points représentant la longueur de la queue-d’aronde et fixez horizontalement la distance entre ceux-ci avec une valeur de 60 mm.

Une fois contrainte totalement, cliquez sur Fermer.

VII. Enlèvement de matière (formation de la queue-d’aronde)

Appuyez sur le chiffre « 0 » du pavé numérique pour obtenir la vue axonométrique et voir notre esquisse sur la face supérieure du solide.

Nous allons désormais découper dans la matière notre queue-d’aronde en utilisant l’outil « Cavité » sur l’esquisse que nous venons de dessiner.

Cliquez sur le menu Part Design > Cavité. Le bouton « Créer une cavité à partir de l’esquisse sélectionnée » fonctionne également de la même manière.

Sélectionnez « Au premier » dans la boite de dialogue « Paramètres de la cavité » puis cliquez sur OK pour valider.

Notre solide est désormais terminé et ressemble à celui de l’image ci-contre.

VIII. Esquisse et cotation d’une pièce complémentaire

Cette partie facultative va vous apprendre à créer une deuxième pièce et à la mettre en place par rapport à la première.

Cliquez sur le menu Part Design > Créer un corps. Le bouton « Créer un nouveau corps et l’activer » fonctionne de la même manière.

Dans l’arbre de construction, à votre gauche, Body001 devrait apparaître. Il est également activé (correspondant à un double clic sur l’objet), c’est-à-dire que chaque esquisse ira automatiquement dans notre nouvel objet.

En bas, dans l’onglet Données, cliquez sur Placement puis sur le bouton […] à droite du champ. Une boite de dialogue « Placement » apparaîtra. Dans le cadre « Translation », mettez une valeur de 225 mm sur l’axe X puis cliquez sur Appliquer et OK.

La valeur de 225 mm correspond à la longueur de notre première pièce (300 mm) à laquelle nous avons soustrait la longueur de notre queue-d’aronde (60 mm) et celle de notre rebord (15 mm). (Voir le dessin de définition)

Maintenant, créez une nouvelle esquisse et choisissez YZ_Plane (Plan de base). Nous arrivons face à notre première pièce avec un décalage de 225 mm sur l’axe X comparé au premier plan.

Recadrez votre pièce avec le bouton « Afficher l’ensemble du contenu à l’écran ».

A l’aide de l’outil « Créer un rectangle dans l’esquisse », tracez un rectangle en partant de l’origine du repère et suivant la géométrie de la première pièce.

Sélectionnez le segment horizontal opposé à l’axe Y et faites de même avec le segment vertical opposé à l’axe Z puis ajoutez une contrainte d’égalité (= 10).

Cliquez sur le segment horizontal opposé à l’axe Y encore une fois et fixez la distance horizontalement avec une valeur de 120 mm correspondant à la largeur et la hauteur de la première pièce.

Votre esquisse devrait être totalement contrainte (de couleur verte).

Cliquez sur Fermer pour revenir à la vue 3D.

IX. Protrusion de l’esquisse de la pièce complémentaire

Utilisez l’outil « Protrusion » pour donner du volume à notre esquisse.

Dans la boite de dialogue « Paramètres de protrusion », située à gauche dans l’onglet Tâches, choisissez « Cote » et une « Longueur » de 240 mm. Cliquez sur OK.

Vous obtiendrez deux pièces enchevêtrées l’une dans l’autre.

X. Opération booléenne d’enlèvement de matière

Dans cette dernière étape, nous allons finaliser notre pièce complémentaire à l’aide d’une opération booléenne.

Dans l’arbre de construction, à gauche de l’écran, dépliez body et sélectionnez Pocket. Dans le menu Édition de FreeCAD, cliquez sur copier. Répondez « non » à la fenêtre « Dépendances des objets ».

Désormais, faites un CTRL + V ou passez par le menu Édition pour coller la fonction Pocket que nous avons copiée. Elle s’affichera sous le nom Pocket001 dans l’arbre de construction.

Choisissez l’atelier Part depuis le menu déroulant de FreeCAD. Vous pouvez également changer d’atelier depuis Affichage > Atelier > Part.

Cliquez sur le bouton « Exécuter une opération booléenne ». Le menu Pièce > Opération booléenne > Opération booléenne… permet exactement la même chose.

Dans l’onglet Tâches, cliquez sur Body001 comme Première forme et sur Pocket001 comme Deuxième forme. Sélectionnez l’option « Différence » dans l’encadré « Opération booléenne » puis cliquez sur Appliquer puis Fermer.

L’opération « Cut » fait désormais partie de votre arbre de construction.

Afin de voir au travers de notre seconde pièce, cliquez sur Cut puis sur l’onglet Vue en bas à gauche de l’écran. Cliquez sur Transparency et augmentez sa valeur à votre convenance.

Ressources

Fichier FreeCAD v0.17 : Queue_aronde.fcstd
Clé SHA256 : f7b8a862ae5a919436213aac894b8ecb1e7bdf952cb66b13282afcb3a841c57f

Fichier STL 01 : Queue_aronde_01.stl
Clé SHA256 : d6c2983957d9affb9e76eee941137859ab88f9986d0ba993ce90f5d4c7193590

Fichier STL 02 : Queue_aronde_02.stl
Clé SHA256 : 2eb52a366f6f65216e012b1e1839c69adc5b298427e99eaee0b5ddf93310fdff