Engine Block Tutorial/fr



Voici un tutoriel d'introduction à la modélisation dans FreeCAD. Les objectifs de ce tutoriel sont de vous présenter les types de données primitives pour les objets paramétriques, les opérations booléennes, le dessin 2D, et le processus de conversion dessins 2D en objets 3D. Comme exemple de travail nous prendrons la modélisation d'un simple bloc moteur et carter, visible ci-dessus.

Démarrage
Pour commencer, ouvrez FreeCAD, aller à pour créer un nouveau document, puis  pour sauvegarder quelque part sur votre ordinateur, j'ai nommé le projet "Moteur". Vous remarquerez que lorsque vous enregistrez le projet, l'arborescence sur le côté gauche de l'écran affiche le nom du projet sur lequel vous travaillez. Vous pouvez avoir plus d'un projet ouvert à la fois et chaque projet sera présenté comme la racine d'un arbre dans l'arborescence.

Dégrossissage du bloc
Maintenant, commençons à travailler sur le modèle réel. Nous allons commencer par l'ajout d'une boîte pour le contour global du bloc moteur. Pour cela, nous devons ajouter une pièce au modèle à faire, allez dans pour sélectionner l'atelier Pièce. Vous remarquerez que lorsque vous sélectionnez l'atelier, vous obtenez un jeu de boutons différent sur la barre d'outils en haut. Voyagez dans d'autres ateliers pour vous familiariser avec le système d'ateliers et revenez ensuite au module Part (pièce).

Le bloc cylindre
Sur le module Part (pièce), vous verrez une diversité de boutons pour les objets primitifs comme boîte, sphère, cône, etc. Cliquez sur le bouton du cube pour ajouter un cube à la scène. Chacune des primitives énumérées a un jeu de paramètres par défaut qui s'établissent lorsque la primitive est ajoutée. Si vous le voulez, vous pouvez tester l'ajout de chacune des primitives pour voir à quoi elles ressemblent. Les primitives peuvent être retirées de la scène en les sélectionnant et en appuyant sur la touche Suppr. Il y a deux façons de sélectionner des objets, vous pouvez faire un clic gauche sur eux dans la vue 3D, ou faire un clic gauche sur eux dans l'arborescence. Avec la méthode de maintenir enfoncé, vous pouvez sélectionner plusieurs éléments. Vous pouvez zoomer la vue 3D avec la molette de défilement de votre souris. Pour déplacer la vue, clic du milieu et faites glisser. Pour faire pivoter la vue que vous cliquez, maintenez le bouton central de la souris enfoncé ainsi que le bouton droit, puis faire glisser la souris pour faire pivoter la vue. Vous pouvez également faire un simple clic du milieu sur une partie de votre objet 3D pour faire pivoter la vue autour de ce point dans l'espace 3D. En outre, les numéros 1 à 6 et le nombre 0 sur le pavé numérique vous montrer différentes vues de la scène (en haut, à gauche, axonométrique, etc). Prenez une minute ou deux à vous familiariser avec la manipulation de la vue 3D.


 * Pour en savoir plus : Navigation dans l'espace 3D

Dès que vous avez votre cube et êtes à l'aise avec le fonctionnement de la souris, nous allons commencer le paramétrage des dimensions du modèle CAO. Sélectionnez le Cube en cliquant dessus dans l'arborescence, puis cliquez sur l' onglet Données de la Vue Propriété situé en dessous de l'arborescence (aller à si vous l'avez fermé). Dans l'onglet Données, vous pouvez modifier les propriétés de l'objet que vous avez sélectionné dans l'arborescence. Selon le type d'objet sélectionné, il y aura différents paramètres que vous pourrez ajuster dans l' onglet Données. Pour une boîte nous avons besoin de trois facteurs, l'un pour sa position dans l'espace 3D, un autre pour son orientation, et un troisième pour spécifier les dimensions de la boîte. Pour une sphère vous seriez en mesure de préciser le point central et le rayon ; les cônes ont un rayon, une hauteur et une position ; et ainsi de suite. Nous construisons un petit bloc moteur 2 cylindres afin de définir la taille et la position de la boîte pour les valeurs suivantes (Assurez-vous de définir le XYZ sous « Position », ceux sous « Axis » détermine l'axe de rotation et les valeurs par défaut sont celles que nous voulons) :


 * {| Class = wikitable border = 1


 * X : 0,0 mm || Longueur: 140,0 mm
 * Y : -40,0 mm || Largeur: 80,0 mm
 * Z : 0,0 mm || Hauteur: 110,0 mm
 * }
 * Z : 0,0 mm || Hauteur: 110,0 mm
 * }
 * }
 * }

Maintenant que vous avez votre bloc moteur dimensionné correctement, nous devrions lui donner un nom plus descriptif. Sélectionnez-le dans l'arborescence et cliquer droit de renommer ou appuyez sur la touche sur votre clavier. Nommez cette partie Bloc cylindres.

Le premier cylindre
Étape suivante, nous allons tailler le premier cylindre à travers le bloc moteur. Pour ce faire, nous allons ajouter un cylindre au modèle avec la profondeur que nous voulons aléser et ensuite faire une opération booléenne de soustraction de la matière du bloc. Cliquez sur le bouton ajouter cylindre pour créer un nouveau cylindre, puis sélectionnez-le dans l'arborescence et définissez ses propriétés comme suit :


 * {| class=wikitable border=1


 * X : 40.0 mm || Hauteur: 110.0 mm
 * Y : 0.0 mm || Rayon: 25.0 mm
 * Z : 0.0 mm ||
 * }
 * Z : 0.0 mm ||
 * }
 * }
 * }

Une fois les propriétés définies correctement, vous devriez voir les extrémités circulaires du cylindre sur les faces supérieure et inférieure du bloc moteur. Nommez cet objet  Cylindre 1 en le sélectionnant dans l'arborescence.

Le deuxième cylindre
On pourrait faire le deuxième cylindre de la même manière que nous avons fait le premier, mais il serait beaucoup plus facile de copier le travail existant sachant que la seule différence entre les deux est leur coordonnée X. Pour ce faire, sélectionnez Cylindre 1 dans l'arborescence, puis aller à. Vous verrez le nouveau cylindre apparaitre dans l'arborescence (nommer le Cylindre 2 tout de suite), mais vous ne le verrez pas dans la vue 3D comme il est dans le même endroit que le premier cylindre. Maintenant, sélectionnez Cylindre 2 dans l'arborescence, puis changer la coordonnée X = 100 mm. Notez que lorsque vous mettez à jour les chiffres dans le champ de données, vous devriez voir le cylindre se déplacer dans la vue 3D. Une fois que le deuxième cylindre est correctement positionné, vous pouvez voir à quoi ils ressemblent en sélectionnant le Bloc cylindres dans l'arborescence puis en appuyant sur pour le cacher (notez que les objets cachés sont grisés dans l'arborescence). Cachez les trois objets un par un, puis montrer les tous à nouveau.

Alésage des cylindres


Maintenant que les deux cylindres sont en place, nous voulons les utiliser pour aléser le bloc aux dimensions appropriées. Pour cela, nous allons utiliser les  opérations booléennes  sur nos trois primitives. Nous allons commencer par faire une union sur deux cylindres afin que nous puissions les soustraire en tant que groupe à partir du bloc. Sélectionnez Cylindre 1 dans l'arborescence, puis  CTRL + LeftClick  pour sélectionner Cylindre 2. Maintenant, appuyez sur le bouton Union pour fusionner les objets ensemble. Vous remarquerez que, dans l'arborescence, il y a maintenant un nouvel objet appelé Fusion. Si vous cliquez sur la flèche déroulante à côté de Fusion, vous verrez les deux cylindres mais ils seront grisés. Au lieu de Fusion, renommer le Cylindres de sorte qu'il sera plus facile à trouver plus tard. Maintenant nous allons aléser le bloc moteur. Sélectionnez le Bloc cylindres et ensuite avec  CTRL + LeftClick  sélectionner Cylindres et appuyez sur le bouton Make Cut. Les deux objets sélectionnés seront de nouveau réunis comme ils l'étaient pour l'union et l'objet résultant unique sera nommé  Cut  (que vous devez renommer Bloc alésé). Appuyez sur le  2  du pavé numérique et vous devriez maintenant pouvoir regarder vers le bas à travers les cylindres de l'autre côté du bloc moteur, puis  MiddleClick + RightClick + Drag  pour regarder votre bloc moteur. A droite, vous voyez ce à quoi le produit fini devrait ressembler, j'ai développé l'arborescence sur la gauche pour montrer les primitives individuelles et j'ai choisi Cylindre 2 pour examiner l'onglet  données  de la Vue Propriétés.

Principal avantage de la Modélisation Paramétrique
Maintenant que nous avons alésé nos cylindres nous allons prendre une seconde pour voir l'un des avantages de ce système. Supposons qu'à un certain moment dans le développement, nous découvrons que nous voulons que les cylindres soient un peu plus grands. Puisque les opérations de réunion et d'intersection que nous avons effectuées ont été enregistrées comme des regroupements dans l'arborescence, nous pouvons changer la taille du cylindre et FreeCAD va tout simplement ré-exécuter le processus d'union et d'intersection et arriver à la nouvelle taille du moteur. Jouez avec le rayon et la position des deux cylindres un peu et puis retournez aux paramètres cités ci-dessus, avant de poursuivre le tutoriel.

Bloc et chapeaux de paliers
Ensuite, nous allons fabriquer un carter sous le bloc moteur. Ajouter une nouvelle boîte, renommez la en Bloc carter, et donner lui les propriétés suivantes :


 * {| class=wikitable border=1


 * X: 0.0 mm || Hauteur: 140.0 mm
 * Y: -50.0 mm || Longueur: 100.0 mm
 * Z: -85.0 mm || Largeur: 85.0 mm
 * }
 * Z: -85.0 mm || Largeur: 85.0 mm
 * }
 * }
 * }

Pour faire apparaître le carter donnons lui une couleur différente. Vous pouvez changer la couleur par un clic droit sur l'objet à modifier dans l'arborescence. Vous pouvez assigner une couleur vous-même ou donner à l'objet une couleur aléatoire (choisissez aléatoire à nouveau si vous n'aimez pas la couleur).

Ajoutez une autre boite appelée Découpe palier, donner lui les propriétés suivantes, puis couper Découpe palier du Bloc carter (c'est à dire en sélectionnant le carter en premier) :


 * {| class=wikitable border=1


 * X: 0.0 mm || Hauteur (height): 140.0 mm
 * Y: -40.0 mm || Longueur (lenght): 80.0 mm
 * Z: -85.0 mm || Largeur (widht): 30.0 mm
 * }
 * Z: -85.0 mm || Largeur (widht): 30.0 mm
 * }
 * }
 * }

Renommez l'objet résultat  Cut  en Carter creusé.

Tailler les paliers
Ensuite, nous allons découper un emplacement semi-circulaire pour poser le vilebrequin et un espace dans le carter pour qu'il tourne. Nous commencerons par un cylindre, mais l'orientation du cylindre par défaut est verticale, alors que nous avons besoin d'une horizontale. Cela signifie que nous devons trouver une façon de tourner le cylindre pour l'aligner correctement avec notre moteur. Si vous regardez l'axe de guidage dans le coin inférieur droit de la fenêtre 3D, vous verrez que nous voulons que le vilebrequin se situe le long de l'axe des x positifs. Cela signifie qu'à partir de sa position de départ nous avons besoin de faire tourner de 90 degrés autour d'un axe parallèle à l'axe Y de la scène. Cela nous indique ce que nous devons saisir comme paramètres pour le cylindre. Créer un cylindre appelé Découpe vilebrequin et lui donner ces propriétés (notez que nous avons maintenant à spécifier les paramètres d'orientation, ainsi que les dimensions régulières comme nous avons fait pour les alésages du cylindre) :


 * {| class=wikitable border=1


 * Axe X: 0.0 mm || Angle: 90.0 degrés
 * Axe Y: 1.0 mm ||
 * Axe Z: 0.0 mm ||
 * Position X: 0.0 mm || Hauteur: 140.0 mm
 * Position Y: 0.0 mm || Radius: 20.0 mm
 * Position Z: -55.0 mm ||
 * }
 * Position X: 0.0 mm || Hauteur: 140.0 mm
 * Position Y: 0.0 mm || Radius: 20.0 mm
 * Position Z: -55.0 mm ||
 * }
 * Position Z: -55.0 mm ||
 * }
 * }

Couper l'objet Découpe vilebrequin depuis Carter creusé et renommer l'objet résultant Carter avec paliers.

Finition du carter
Enfin, nous allons découper deux boîtes finales de sorte que les tiges de piston puissent atteindre le carter vers le haut dans le bloc moteur. Faire deux objets appelés Box sculpte 1 et Box sculpte 2 avec les propriétés suivantes ; vous pouvez aussi dupliquer Box sculpte 1 et juste changer la coordonnée X pour obtenir la deuxième découpe. Faire une union dont le résultat sera un objet appelé Box sculpture carter, et avec cet objet creuser Carter avec paliers, appeler le résultat final Carter. N'oubliez pas, vous pouvez masquer l'objet Bloc alésé en le sélectionnant et en appuyant la barre d'espace pour pouvoir voir ce que vous faites.


 * {| class=wikitable border=1


 * X: 15.0 mm || Longueur: 50 mm
 * Y: -25.0 mm || Largeur: 50.0 mm
 * Z: -55.0 mm || Hauteur: 55.0 mm
 * }
 * Z: -55.0 mm || Hauteur: 55.0 mm
 * }
 * }
 * }


 * {| class=wikitable border=1


 * X: 75.0 mm || Longueur: 50.0 mm
 * Y: -25.0 mm || Largeur: 50.0 mm
 * Z: -55.0 mm ||Hauteur: 55.0 mm
 * }
 * Z: -55.0 mm ||Hauteur: 55.0 mm
 * }
 * }
 * }



Sur la droite, vous pouvez voir ce que devrait être le résultat final. J'ai pleinement développé l'arborescence de sorte que vous puissiez voir la hiérarchie des opérations booléennes utilisées pour construire le dispositif. N'oubliez pas que vous pouvez toujours creuser dans cet arbre et modifier le diamètre des cylindres, changer la taille ou la position du vilebrequin, etc. sans avoir à reconstruire l'ensemble du modèle à partir de zéro. Nous pourrions continuer à tailler le carter plus loin, mais ce sera assez pour le moment. Pour la suite nous allons regarder comment utiliser le mode de dessin 2D pour réaliser l'implantation des boulons de culasse et réduire le poids du bloc moteur en supprimant une grande partie restante inutile du carter autour des cylindres.

Modélisation 2D du dessin du joint de culasse
Pour les goujons de culasse et la forme du bloc moteur, nous utiliserons de nombreuses opérations booléennes pour tailler les parties du bloc que nous ne voulons pas conserver. Toutefois, si nous nous posons pour réfléchir à cela, chaque goujon de culasse va regarder la même chose, il sera coupé tout en bas dans le carter, la seule différence sera où se trouve la tête sur le dessus. Cela signifie que nous pouvons tout simplement dessiner la forme du joint de culasse sur le dessus du moteur, et ensuite l'utiliser comme un modèle pour faire la découpe que nous voulons.

Entrée dans le mode élaboration 2D (Draft)
Nous devons d’abord passer par l'atelier de dessin 2D. Pour ce faire, vous pouvez sélectionner Draft dans la liste déroulante située en haut de la fenêtre, qui indique actuellement Part. Si vous ne trouvez pas le menu déroulant (tous les ateliers ne s'affichent pas dans le menu déroulant), vous pouvez également sélectionner un atelier à partir de l'entrée de menu. Même si nous faisons du dessin 2D, nous allons dessiner dans la fenêtre 3D en disant à FreeCAD dans quel plan nous voulons que les dessins se projettent. Après avoir sélectionné l'atelier de dessin Draft, cliquez sur le bouton en haut à gauche qui proposera l'un des éléments suivants {none, top, front, size, ou d(..., ..., ...)}. Une fois que vous cliquez sur l'un d'eux, le côté gauche de la barre contient une zone de texte dans laquelle vous pouvez entrer un décalage de plan et 5 boutons : XY, XZ, YZ, View et Aucun. Les trois premiers sont les vues standard, supérieure, avant et latérale, l'entrée View utilise le plan perpendiculaire à la direction de visée de la caméra (le plan de la caméra), et la dernière ne fait pas saillie dans un plan et vous permet de définir complètement le Coordonnées XYZ pour chaque point dessiné. Nous voulons définir un décalage de plan de 110 (tapez-le et appuyez sur Entrée), puis cliquez sur le bouton XY pour projeter le dessin sur le plan XY, situé à 110 mm de l'axe Z qui correspond au haut du bloc moteur. Maintenant que nous avons indiqué à FreeCAD dans quel plan dessiner, nous sommes prêts à commencer à concevoir le joint de culasse.

La dernière chose à faire est de configurer la vue 3D. Même si tous les dessins que nous produisons seront projetés dans notre plan 2D défini, nous pouvons regarder le plan que nous avons dessiné depuis n'importe quel angle (y compris sur l'autre face du plan, pour avoir le dessin « symétrique »). Depuis que nous avons défini que ce plan est coplanaire au sommet du bloc moteur, nous devrions probablement avoir la vue 3D regardant cela, ou au moins à peu près dans cette direction. Appuyez sur la touche 2 sur le pavé numérique pour regarder la vue de dessus (remarquez que sur le pavé numérique, les touches adjacentes sont les vues opposées de cette manière 1 et 4 sont devant-derrière, 2 et 5 sont dessus-dessous, et 3 et 6 sont gauche-droite). Quand vous regardez le moteur du haut vers le bas, vous pouvez centrer cela en faisant glisser avec le bouton du milieu de la souris pour déplacer la vue. Enfin, le mode Draft nous permettra de verrouiller les parties du dessin aux coins du bloc moteur, au centre des cylindres, etc, afin de mieux faire ce travail nous devrions cacher le carter, ainsi les dessins se verrouilleront seulement sur la partie sur laquelle nous travaillons (barre d'espace pour afficher/masquer l'objet sélectionné).

Disposition des têtes de boulons
Maintenant que la projection du bon plan et de la vue sont définis, nous ajoutons des éléments de dessin 2D de la même manière que nous avons ajouté les primitives. Cliquez sur le bouton  Ajouter cercle  et déplacez votre souris dans la vue 3D. Vous devez ensuite indiquez à FreeCAD l'emplacement XY pour le centre du cercle, et le rayon, pour ces deux mesures vous pouvez les entrer avec la souris (en suivant les instructions dans la barre d'état en bas à gauche), ou vous pouvez taper les valeurs dans les zones de saisie de texte qui apparaissent au-dessus de la vue d'arborescence. Allez-y et ajoutez quelques cercles aléatoires sur le dessus du moteur, ainsi que quelques-uns un peu dans l'espace vide qui entoure votre vue du moteur. Après avoir fait cela, faites pivoter la caméra autour du sommet du bloc moteur et regardez les cercles que vous avez tracés, remarquez comme ils sont à plat dans le plan où nous les projetons et comme ce plan s'aligne avec le sommet du bloc moteur ; ce sera important lorsque nous extruderons le dessin pour façonner le moteur. Maintenant que vous avez vu comment ajouter des éléments 2D vous pouvez supprimer les cercles de test que vous avez ajoutés et nous allons commencer à saisir la disposition de la tête. Notez que si votre cercle disparaît à l'intérieur du bloc moteur, votre plan de projection de dessin n'est pas correctement aligné sur le référentiel XY décalé de 110 mm.

L'ajout des éléments avec la souris est rapide et facile, mais il n'est pas très précis. Pour le motif de boulon réel, nous utilisons le fait que le déplacement de la souris met à jour les nombres dans les zones de texte juste au-dessus de la vue 3D afin que nous puissions voir approximativement les coordonnées de l'emplacement où nous voulons placer des éléments. Une fois que nous avons ces coordonnées approximatives, nous pouvons taper les valeurs réelles que nous voulons pour un positionnement précis. Réinitialisez la vue de dessus du moteur, cliquez sur le bouton Ajouter cercle et déplacez votre souris dans le coin supérieur gauche du bloc moteur en prenant un mauvais emplacement pour le boulon de tête. Il semble que X=10, Y=30, soit un bon emplacement pour le cercle (notez que la coordonnée Z doit être grisée, si ce n'est pas le cas, vous devrez définir le plan correctement comme dans la section précédente, en appuyant sur espace pour annuler le tracé du cercle).

Maintenant que vous avez vu la façon de déterminer facilement les coordonnées des éléments de dessin, vous pouvez facilement concevoir un modèle de boulon ou d'autres dispositions en deux dimensions pour une pièce telle que des canaux de fluide, des tracés de circuits imprimés, etc. Pour nos 3 têtes de boulons nous allons sur ce côté du moteur, nous allons utiliser les coordonnées suivantes. Notez que lorsque vous tapez les valeurs dans les zones vous pouvez appuyez sur Entrée pour passer à la case suivante, c'est aussi une bonne idée de déplacer votre souris en dehors de la vue 3D avant de commencer à taper les coordonnées car les mouvements de la souris écraserons les chiffres que vous avez déjà saisis dans les champs de saisie de texte. En outre, sur mon système, j'ai eu des difficultés avec les cercles saisis qui avaient leurs coordonnées Z fixées à 12,5 pour une raison quelconque, si vous rencontrez ce problème, vous pouvez définir le plan de projection du dessin sur  Aucun  puis entrer manuellement la coordonnée Z des cercles à 110. Enfin, lors de la création des cercles, assurez-vous de cocher la case  Rempli , sinon, quand nous les extrudons plus tard, ils créeront simplement des tubes comme un tube de papier toilette au lieu d’un cylindre solide.

Nommez ces cercles Boulon 1 à Boulon 3.

L’autre côté du bloc
Maintenant que les trois premiers boulons de tête sont en place d’un côté du moteur, il nous en faut trois autres en miroir de l’autre côté. Il y a trois façons de le faire :
 * Nous pourrions simplement ajouter des cercles comme nous l’avons fait pour les trois premiers et inverser simplement les coordonnées Y pour placer les boulons de l’autre côté du moteur.
 * Nous pourrions sélectionner les trois que nous avons ajoutés, aller à, puis inverser les coordonnées Y des trois nouveaux cercles.
 * Nous pourrions utiliser la fonctionnalité Miroir dans le module Part.

Comme vous devez déjà savoir faire selon les première et deuxième méthodes, nous choisirons la troisième pour cet exemple. Chacune des trois méthodes a ses avantages et ses inconvénients, mais une bonne règle opératoire est que des modèles simples (comme celui-ci) devraient probablement utiliser la première ou la deuxième méthode, alors que des modèles avec de nombreuses duplications et/ou des duplications de formes/objets très complexes devraient probablement utiliser la troisième méthode.

Même si c'est un peu exagéré, nous allons symétriser ces boulons à titre de démonstration. Revenez à l'atelier Part (notez que vous pouvez toujours basculer vers l'atelier Complete pour voir tous les outils en même temps si vous préférez ne pas faire des allées et venues(déprécié depuis v0.17)) en accédant à. Sélectionnez les trois cercles de boulons dans l'arborescence, puis appuyez sur le bouton miroir. Une fois que vous avez appuyé sur le bouton miroir, vous devriez remarquer un nouvel affichage appelé Vue combinée sous le volet Vue Arborescence. De nombreux outils nécessitent une entrée supplémentaire avant de pouvoir être exécutés et la vue combinée vous permet d'entrer ces paramètres. Vous pouvez agrandir la vue combinée en faisant glisser vers le haut ou le bas la ligne de séparation qui la sépare de la vue Propriétés. Sélectionnez Boulon 1 dans la liste de la vue combinée et réglez le plan miroir sur XZ, puis appuyez sur OK (faire de même pour les boulons 2 et 3).

À ce stade, vous devriez avoir le bloc moteur de base avec les cylindres percés et les emplacements des boulons de tête marqués.

Enlever les excédents de matière dans le bloc
Maintenant que nous avons les trous pour les goujons de culasse (nous pourrions faire la même chose pour les canaux d'huile, les chemises d'eau, etc.), nous voudrons "couper" l'extérieur du bloc selon une forme plus appropriée. Cela rendra le moteur plus léger, lui permettra de mieux refroidir, d'utiliser moins d'acier pour couler le bloc. Comme pour l'implantation des boulons, nous allons établir un dessin en 2 dimensions décrivant la forme que nous voulons sur le produit fini. Nous pourrions dessiner la courbe enveloppe directement avec la souris ou utiliser une approche hybride, comme nous l'avons fait pour les cercles lorsque nous avons utilisé la souris pour trouver des coordonnées approximatives, avant de taper les vraies valeurs souhaitées. Une approche plus intéressante consiste à utiliser le mode construction du dessin 2D pour tracer quelques formes guides qui nous aideraient à tracer une belle courbe enveloppe symétrique en alignant nos formes guides construites.

As a guide we will draw two regular polygons for each cylinder, with the polygons concentric with the cylinder. To begin, switch to the top view of the engine block, hide the crankcase, switch back to the 2D drafting workbench, select the reference plane offset to 110 mm and the XY plane mode (or the None mode if you prefer), and click the Construction mode button in the command bar (the construction mode button looks like a trowel and is located just above the top right corner of the 3D view). Construction mode works just like the normal mode except any 2D drawing objects created while in construction mode get drawn in a different color and are automatically put into a separate group in the Tree view, this allows you to hide you guide drawings and leave behind only the real things like bolt hole markings by hiding the construction group, or to delete all of the guide objects by just deleting the group.


 * Lectures supplémentaires : Draft Construction Mode

Now that your drawing plane is properly set up and you are in construction mode, click the Regular Polygon button and move your mouse along the edge of the left cylinder while holding down the CTRL button. You should see that it is snapping a small black dot either to the edge of the cylinder, or to the center of the cylinder, depending on where your mouse is along the circumference. Move so that the black dot snaps to the center of the cylinder and click the left mouse button. This places the center of the polygon at the center of the cylinder, the program prompts us for the number of edges on the polygon and the radius it is inscribed in. Investigating with the mouse a little bit looks like a radius of 30 is good (so type that in) and enter 14 for the number of side, but leave the Filled box unchecked this time. If you can't get the snap to lock onto the center of the cylinder (I had trouble with mine) you can always enter the coordinates manually (X=40, Y=0, Z=110). Add a second polygon, also centered on the left cylinder but this one should have 22 side and 45 mm radius. Finally add the same two polygons over the right cylinder (centered at X=100, Y=0, Z=110). When you are finished you should have two "figure-8's" surrounding the cylinders and head bolts. (Note that currently the program does not actually prompt you for the number of edges so you will just have to set the center and radius and then change the number of faces in the Property view).



Now that we have our guide polygons in place we are ready to draw in the spline curve defining the outside shape of the engine block. Since this curve will be part of the final object you can turn off construction mode by clicking the same button you pressed to turn it on. Now click the Add BSpline button and start drawing the BSpline by CTRL+left clicking on each place you want to add a control point for the spline curve. You will want your first control point to be on the leftmost point of the inner guide polygon for the left cylinder. Continue adding control points all along the spline curve until you click on the last point before the one you started drawing, then click the Close button up where you typed in the position and radius for the 2D circles we drew for the headbolts. Clicking this close button finished drawing control points for the spline curve and joins the ends together to form a closed loop. It is very important that you properly close loops like this if you plan to extrude them into solid objects like we will be with this one. For open spline curves you can just click the Finish button instead of the Close button when you are finished drawing. To the right you can see what you finished spline curve should look like just before you press the close button (notice I have drawn all but the last line segment and my mouse pointer is just about to click the Close button to finish the spline curve). Also notice that I have checked the Filled box so the resulting spline curve will form a solid sheet, rather than just an empty ring, this must be done to extrude it into a solid shape that is capped on the ends.



The control points are not shown in that picture so I have added a second screenshot showing the finished spline in edit mode (click the Edit mode button to turn editing on or off for the selected object, make sure to turn it off when you are done editing it or just skip over this step if you are satisfied with your engine block shape). Also, note that there is a discontinuity on the leftmost edge of the spline curve, even though it is closed properly, this is a bug in the program behavior and is currently being fixed, as a result your spline curve may look slightly different if you are running a newer version of the software than is available at this time.

Extruding the 2D Head Design into our 3D Model to Finish the Design
Now we are closing in on the final design of the engine. Return to the Part workbench and click the Extrude sketch button. In the combo box that pops up, use CTRL+LeftClick to select the 6 head bolts and the spline curve for extrusion. The default direction is the positive Z axis, we want the negative Z axis to extrude the head design "down" and into the engine block so set the direction to X=0, Y=0 and Z=-1, then type in 110 for the length (the height of the engine block). After you get all the values entered and click OK the circles for the bolts will be extruded downward to for cylinders and the spline will be extruded downward to produce a sort of cylinder with "rippled" edges. Select and hide the Bored block so you can see the extruded spline, then hide that object so you can see the 6 head bolt cylinders. You see that very sophisticated 3D shapes can be made by starting with a 2D drawing and extruding parts of it downward. We could even extrude different parts of the drawing by different amounts to do things like bore in bolt holes that just go part way through the block, but cut separate water jackets that go all the way through. At this point all your extruded objects are just named "Extrude001..." so you will want to go through and name each of them so you can identify them in the next section (I will name mine Head bolt bore 1 though 6 and name the spline Extruded spline, I suggest using the same names in your model as well). Now that you have your extruded shapes it is just a few boolean operations now to produce the final block design. Go through and show the major components (the Bored block and the Crankcase), and all your newly created extruded objects.



Now that we have 3D objects for the bore holes and the outer shape, we can use a few boolean operations to stitch the whole thing together. Select your 6 extruded head bolts in the tree view and join them into a union (name the resulting object Head bolt boreholes). Then select the Bored block and the Head bolt boreholes in that order and perform a cut (like you did when you bored out the cylinders), name the resulting Cut object Block with headbolts. Finally, select the Block with headbolts and the Extruded spline and press the Make intersection button, and name the resulting object Engine block.

Votre objet final devrait ressembler à l'image sur la droite.