Didacticiel d'introduction à l'atelier PartDesign 017

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Base ExampleCommandModel.png Tutoriel

Tutoriel
Modelisation
Niveau
Beginner
Temps d'exécution estimé
Less than an hour
Auteur
HarryGeier (HarryGeier)
Version de FreeCAD
0.17 ou plus
Fichier(s) exemple(s)
Basic Part Design for v0.17


Ce didacticiel introduit le nouvel utilisateur à certains des outils et techniques utilisés dans l'atelier Part Design. Ce didacticiel n'est pas un guide complet et exhaustif de l'atelier Part Design et de nombreux outils et fonctionnalités ne sont pas couverts. Ce tutoriel emmènera l'utilisateur à travers les étapes nécessaires pour modéliser la pièce montrée dans l'image ci-dessous en utilisant des esquisses.

Ce tutoriel est basé sur Tutoriel de conception d'une pièce basique de Quick61 avec mises à jour pour la version v0.17.

Tut17 final refined.png

Une vidéo de l'ensemble de la construction est ici: https://youtu.be/geIrH1cOCzc

(chaque section a son propre extrait vidéo ci-dessous)

Avant de commencer

La tâche

Dans ce didacticiel, vous allez utiliser l'atelier Part Design pour créer un modèle solide 3D de la pièce illustrée dans le dessin ci-dessous. Toutes les dimensions nécessaires pour accomplir cette tâche sont données. Vous allez commencer par créer une forme de base à partir d'une esquisse de base, puis construire sur cette forme, en ajoutant ce que l'on appelle les fonctions. Ces fonctions ajouteront ou retireront de la matière du solide en utilisant des esquisses supplémentaires et des des fonctions supplémentaires. Ce didacticiel n'utilisera pas toutes les fonctionnalités et tous les outils disponibles dans l'atelier Part Design, mais devrait en montrer suffisamment pour donner à l'utilisateur de ce didacticiel une ressource de base sur laquelle fonder ses connaissances et compétences.

La pièce

Tutorial Drawing Sheet.png

Construire la pièce

Démarrage

Commencez par vérifier que vous êtes dans l'atelier Part Design. Une fois là, vous créerez un nouveau document si vous ne l'avez pas déjà fait. C'est une bonne habitude de sauvegarder votre travail souvent, donc avant toute chose, enregistrez le nouveau document, en lui donnant un nom qui vous convient.

Tout le travail dans Part Design commence par un Body (corps). Puis nous construirons un solide dans le corps à partir d'un sketch (esquisse).

  1. Cliquez sur PartDesign Body.png Créer un corps pour créer et activer un nouveau conteneur corps. N.B.: cette étape peut être omise. Lors de la création d'une esquisse, si aucun corps n'est trouvé, un nouveau corps sera créé et activé automatiquement.
  2. Cliquer sur PartDesign NewSketch.png Créer une nouvelle esquisse. Ceci créera l'esquisse dans le corps que vous venez de créer.
  3. Nous devons définir où l'esquisse sera appliquée. Nous l'attacherons sur un plan de l' Origine du corps.
  4. Sous l'onglet Tâches de la vue combinée, sélectionnez

YZ_Plane dans la liste puis appuyez sur OK:

Tut17 sketchplanes.png

N.B.: il est possible que le bouton OK ne soit pas visible dans le panneau latéral si ce dernier n'est pas assez large. Vous pouvez l'élargir en déplaçant sa bordure de droite. Placez votre souris au dessus de la bordure ; quand le pointeur change pour une flèche à deux sens, pressez et gardez le bouton gauche de la souris enfoncé et glissez.

Une fois que vous avez cliqué sur OK, FreeCAD passe automatiquement au Sketcher et ouvre l'esquisse en mode d'édition:

Tut17 sketcherempty.png

Créer l'esquisse

Ensuite, vous utiliserez l'outil Sketcher CreatePolyline.png Polyligne pour tracer une forme à peu près comme dans l'image suivante. Elle n'a pas besoin d'être parfaite car la forme finale sera définie par des contraintes. Une fois que vous avez la forme de base, nous allons commencer à appliquer les contraintes. Si les contraintes automatiques étaient activées, certaines de ces contraintes auront été appliquées automatiquement. Si ce n'est pas le cas, procédez comme suit.

  1. Sélectionnez les deux lignes horizontales avec votre souris en cliquant dessus, et une fois sélectionnées, cliquez sur la contrainte horizontale Constraint Horizontal.png.
  2. Sélectionnez la ligne verticale sur la droite puis cliquez sur la contrainte verticale Constraint Vertical.png.
  3. Sélectionnez les points de début et de fin de votre polyligne et cliquez sur la contrainte de coïncidence Sketcher ConstrainCoincident.png pour fermer la polyligne.
  4. Sélectionnez la ligne horizontale inférieure et la ligne verticale droite et appliquez la contrainte d'égalité Sketcher ConstrainEqual.png.
  5. Sélectionnez la ligne horizontale ou verticale et appliquez une contrainte de distance verticale Sketcher ConstrainDistanceX.png ou Sketcher ConstrainDistanceY.png correspondante et donnez-lui une valeur de 26 mm .
  6. Sélectionnez la ligne horizontale supérieure et appliquez la contrainte de distance horizontale et donnez-lui une valeur de 5 mm
  7. Sélectionnez le point inférieur droit (vertice) de la ligne horizontale Origine, puis le point central de la grille et appliquez la contrainte de coïncidence Sketcher ConstrainCoincident.png pour corriger votre forme.

À ce stade, vous devriez avoir une esquisse entièrement contrainte comme indiqué par le changement de couleur et le message affiché dans la vue combinée. Il devrait maintenant ressembler à l'image ci-dessous.

Tut17 profile.png

Maintenant, dans la vue combinée, cliquez sur le bouton Fermer pour quitter le mode d'édition d'esquisse et sélectionnez PartDesign Pad.png Protrusion dans la barre d'outils ou dans le menu Part Design. Cela vous donnera une boîte de dialogue Paramètres de protrusion dans la vue combinée. À l'aide de cette boîte de dialogue, en utilisant d'abord le menu déroulant Type, sélectionnez Deux dimensions. Le dessin présenté au début de ce tutoriel indique que la pièce mesure 53 mm de long. Nous le faisons en remplissant notre esquisse des deux côtés à partir du plan central pour obtenir cette distance, c'est-à-dire rendre le pavé symétrique par rapport au plan d'esquisse. La raison en est vue plus tard lors de la création de fonctionnalités. Pour l'instant, étant donné que nous voulons qu'il soit de 53 mm au total, nous allons entrer 26.5 pour la première longueur, et 26.5 pour la deuxième longueur. Vous pouvez également fournir une longueur unique de 53 mm et cliquer sur la case à cocher Symétrique par rapport au plan. Une fois cela fait, nous avons maintenant notre base solide sur laquelle nous allons ajouter des fonctionnalités supplémentaires pour construire notre pièce.

Une vidéo des étapes utilisées dans cette partie du tutoriel est ici: https://youtu.be/cUyPnCMeTgg

Fonction poche et géométrie externe

À l'aide de la souris ou des icônes de vue, tournez le modèle pour voir son dos. Une fois le dos de la pièce visible, sélectionnez la face arrière en cliquant dessus comme sur l'image suivante.

PD WB Tutorial003.png

Une fois la face sélectionnée, cliquez sur l'icône Nouvelle esquisse dans la barre d'outils ou dans le menu Part Design, afin de mapper (déposer) notre esquisse suivante sur la face arrière de la pièce. Sélectionnez maintenant l'outil rectangle Sketcher CreateRectangle.png et placez un rectangle sur la face arrière de la pièce de la même manière que ci-dessous. Maintenant, en suivant les étapes répertoriées, contraignez l'esquisse.

  1. Sélectionnez l'une des lignes horizontales en appliquant une contrainte de distance horizontale et une valeur de 5 mm.
  2. Sélectionnez l'une des lignes verticales et donnez-lui une contrainte de distance verticale et une valeur de 11 mm.
  3. Utilisez Sketcher External.png l'Outil de géométrie externe et sélectionnez le sommet supérieur droit de la face et cliquez dessus pour obtenir un point de la géométrie externe auquel lier notre esquisse.
    Tut17 slot unconstrained.png
  4. Right click to end the External geometry mode
  5. Select that point you just made available with the External geometry tool and then select the upper right vertex of the rectangle and click on the coincident constraint. At this point the sketch should be fully constrained and look like the next image.
Tut17 slote constrained.png

Une fois cela fait, cliquez sur le bouton Fermer en haut de l'onglet Tâches dans la fenêtre Vue Combo, puis sélectionnez l'outil Cavité PartDesign Pocket.png dans la barre d'outils ou le menu Part Design. L'utilisation de cet outil est l'opposé de l'outil Protrusion. Comme l'outil Protrusion ajoute de la matière à la pièce, l'outil Cavité supprime de la matière de la pièce. Les deux opérations sont appelées des fonctions. Dans cette opération de cavité, nous allons sélectionner À travers tout dans le menu déroulant de type, puis cliquer sur le bouton OK.

Pour l'opération suivante, assurez-vous que "Pocket" est sélectionné dans l'arborescence du modèle et une fois terminé, cliquez sur la fonction Symétrie PartDesign Mirrored.png dans la barre d'outils ou dans le menu Part Design. Dans la boîte de dialogue Symétrie de la vue combinée, sélectionnez Axe d'esquisse horizontal dans le menu déroulant Plan. Puis cliquez sur OK. La fonction Symétrie fonctionne de cette manière car la fonction de base de notre modèle a été réalisée des deux côtés du plan horizontal lors de la première opération avec l'esquisse de base. Si tout s'est bien passé, vous devriez maintenant avoir une pièce qui ressemble à l'image ci-dessous après avoir réorienté la vue de la pièce vers l'avant.

Tut17 profilewithslots.png

Une vidéo des étapes utilisées dans cette partie du tutoriel est ici: https://youtu.be/wiGXV9G7mrM

Fonction de protrusion avec géométrie externe

Après avoir jeté un coup d'œil, revenez sur la face arrière de la pièce puis sélectionnez-la pour y appliquer la prochaine esquisse.

Tut17 profilewithslotsrearplane.png

Sélectionnez Nouvelle esquisse et tracez un nouveau rectangle d'une manière similaire à ce qui est affiché dans l'image suivante. Ensuite, ajoutez des contraintes dimensionnelles au rectangle.

  1. Sélectionnez une ligne horizontale et appliquer une contrainte de distance horizontale d'une valeur de 16,7.
  2. Sélectionnez une ligne verticale et appliquer une contrainte de distance verticale de 7 mm.
  3. À l'aide de l'outil de géométrie externe, sélectionnez le sommet supérieur gauche de la face de la pièce.
Tut17 sidblockunconstrained.png

Maintenant en sélectionnant le sommet supérieur gauche du rectangle et le point de géométrie externe, cliquez sur la contrainte de coïncidence pour contraindre totalement l'esquisse.

Tut17 sideblockconstraind.png

Ensuite, nous allons cliquer sur la fonction Protrusion et dans les paramètres de Protrusion nous saisissons une longueur de 26 mm, en laissant le type Dimension et en cochant la case Inversé. L'utilisation de la case Inversé forcera la Protrusion à rentrer dans la pièce au lieu de sortir de la pièce. Cette opération donne le résultat suivant.

Tut17 sideblock.png

Utilisez à nouveau la fonction Symétrie pour obtenir la deuxième protrusion. Assurez-vous d'abord que Pad est sélectionné dans l'arborescence, puis cliquez sur Symétrie dans la barre d'outils de la sélection dans le menu Part Design. Nous allons répéter l'opération que nous avons effectuée pour Poche ci-dessus et sélectionner Axe d'esquisse horizontal dans le menu déroulant Plan.

Tut17 profilewithsideblocks.png

Une vidéo des étapes utilisées dans cette partie du tutoriel est ici: https://youtu.be/Ido1owp8ubc


Fonction Cavité avec géométrie externe

À ce stade en faisant pivoter la pièce vers l'avant, nous pouvons voir que celle-ci commence maintenant à ressembler à la pièce dans le dessin coté au début de ce tutoriel. Une fois que vous avez la vue avant, cliquez sur la face en pente avec votre souris pour sélectionner la face que nous allons utiliser pour la prochaine esquisse.

Tut17 innerplane.png

Ici, nous allons utiliser l'outil rectangle et en tracer un dans notre esquisse et une fois cela fait, appliquer les contraintes suivantes.

  1. Sélectionnez une ligne horizontale et une ligne verticale, et après que les deux sont sélectionnés, cliquez sur la contrainte d'égalité.
  2. Sélectionnez une ligne horizontale ou verticale et appliquer une contrainte correspondante de distance horizontale ou verticale avec une valeur de 17 mm.
  3. À l'aide de l'outil de géométrie externe, sélectionnez le sommet supérieur droit comme affiché dans l'image ci-dessous.
Tut17 rechtangleholeunconstrained.png

Maintenant, en utilisant les dimensions du dessin, appliquer les contraintes suivantes.

  1. Sélectionnez le point de la géométrie externe et le sommet supérieur droit de l'esquisse désormais carrée et appliquer une contrainte de distance horizontale de 7 mm.
  2. Sélectionnez le point de la géométrie externe et le sommet en haut à droite de l'esquisse désormais carrée et appliquer une contrainte de distance verticale de 11 mm.

Le résultat devrait être comme suit.

Tut17 rectangleholeconstrained.png

À ce stade, si nous devions simplement faire une poche sur cette esquisse, le trou qui en résulterait serait perpendiculaire à la face inclinée à laquelle elle est appliquée, et ce n'est pas ce que nous voulons.

Tut17 wrongplaneforpocket.png


Nous voulons que le trou soit perpendiculaire à la face arrière, mais ses dimensions projetées ne sont pas les dimensions de 17 mm x 17 mm qui sont données dans le dessin. Maintenant, nous pouvons faire le calcul et calculer les dimensions nécessaires, ou nous pouvons utiliser les outils fournis dans FreeCAD pour faire cette projection pour nous.

Une vidéo des étapes utilisées dans cette partie du tutoriel est ici: https://youtu.be/x4d5nZPWCLQ


Pour créer une cavité qui a le rectangle incliné comme sortie, nous dessinons un nouveau rectangle sur le côté arrière, en utilisant la projection du rectangle incliné comme référence externe. Orientez le solide pour voir à nouveau la face arrière de la pièce et sélectionnez la face arrière pour appliquer l'esquisse finale.

Tut17 profilewithsideblocksrearplane.png

Sélectionnez Nouvelle esquisse dans la barre d'outils ou dans le menu Part Design. Maintenant, en mode d'édition d'esquisse, nous ne voyons pas le rectangle de l'esquisse qui se trouve sur la pente. Pour le rendre sélectionnable, basculez de la vue combinée vers l'onglet modèle et sélectionnez la dernière esquisse faite (Sketch003) sur le plan incliné. Puis, en utilisant la barre d'espace, rendez-la visible. Ensuite, sélectionnez la fonction Symétrie ci-dessus (mirrored001) et de nouveau en utilisant la barre d'espace, cachez-la. Maintenant, vous devriez voir le rectangle à l'intérieur de la vue 3D. Vous pouvez continuer à travailler avec l'onglet du modèle visible ou revenir à l'onglet des tâches. À l'aide de l'outil Géométrie externe, sélectionnez un des bords horizontaux et un des bords verticaux connectés du rectangle incliné.

Tut17 rectangleunconstrained.png
  1. Sélectionnez le sommet supérieur gauche du rectangle et le point supérieur gauche de la géométrie externe et cliquez sur la contrainte de coïncidence.
  2. Cliquez sur le sommet inférieur droit du rectangle et le point inférieur droit de la géométrie externe et cliquez sur la contrainte de coïncidence.

Et nous devrions finir avec ça.

Tut17 rectangleconstrained.png

Pour la dernière étape de ce didacticiel, fermez la fenêtre d'esquisse à l'aide de la fonction de fermeture ou de modification dans le menu contextuel de sketch004, puis sélectionnez la fonction Poche dans la barre d'outils ou dans le menu Part Design. Dans le menu déroulant Type, sélectionnez A travers tout et cliquez sur le bouton OK.

Tut17 final.png

À ce stade, vous verrez quelques arêtes qui proviennent de fonctions qui se croisent. Dans ce cas, le bloc latéral croise le profil de base en le faisant apparaître comme un bloc triangulaire au-dessus du profil. Pour supprimer ces arêtes, vous pouvez soit activer la fonction affiner la forme dans vos paramètres Part Design ou, pour économiser de la vitesse de traitement et conserver ces arêtes lors de la construction, les activer individuellement pour chaque entité. Le réglage sur le niveau de fonction peut être fait dans l'onglet "Données" de la fonction. Définissez la propriété Refine (affiner la forme) sur TRUE pour réaliser l'affinage.

Tut17 refine.png
Tut17 final refined.png




Une vidéo de ces étapes du tutoriel est ici: https://youtu.be/UYI0gvxCYeI


Ce tutoriel ainsi que votre modèle sont terminés.

Ressources Additionelles

  • Des liens vers la vidéo d'accompagnement ont été inclus.

Voir aussi ce tuto pour débuter https://www.freecadweb.org/wiki/Sandbox:Tuto_GlouGlou1