Pour modéliser des objets, créer des plans en 3D, j'utilise le logiciel libre de CAO Freecad. Je recense sur cette page différentes infos pour m'y référer par la suite (on oublie vite les choses quand ça fait un moment qu'on ne s'en sert pas).

A) Importer un fichier .STL pour le travailler dans Freecad

Souvent, on a des objets pour l'impression 3D (notamment sur le site Thingiverse) et on souhaiterait les adapter à nos besoins, les étudier, les mesurer... Moyennant quelques manipulations, on va pouvoir les récupérer pour les retravailler dans Freecad.

Voir cette vidéo explicitant l'importation de fichier .stl pour travaux à la CNC : https://invidious.fdn.fr/watch?v=AYpyEWwQwjE

Si l'on veut faire des mesures précises, retravailler une pièce, on va transformer ce maillage .stl en un objet FreeCAD :

  • On importe le fichier .stl dans un nouveau document FreeCAD.
    En l'état, on ne peut rien faire. En l'état, on a juste un maillage (mesh) que l'on peut éventuellement contrôler et réparer via l'atelier "Mesh Design". Voir ce tutoriel pour plus d'infos : https://www.freecadweb.org/wiki/Import_from_STL_or_OBJ/fr
  • Aller dans l'atelier "Part" -> "Pièce" -> "Créer la forme à partir d'un maillage..." en prenant la tolérance la plus basse possible 0.01 pour avoir la précision maximale (avec le plus de détails possible).
  • On obtient alors une forme mais qui n'est pas encore un solide. Pour cela, on va sur, toujours dans l'atelier "Part" -> "Pièce" -> "Convertir en solide".
  • On a maintenant un solide mais avec une géométrie compliquée. On la simplifie en allant dans l'atelier "Part" -> "Pièce" -> "Créer une copie" -> "Affiner la forme".

On a maintenant un solide que l'on pourra retravailler ou utiliser avec l'atelier "Path" pour une machine à commande numérique CNC.

Voir cet article expliquant comment obtenir le GCode pour une machine CNC avec l'atelier Path dans FreeCAD : .........................................;

 

B) Personnaliser l'affichage

J'ai découvert qu'on pouvait personnaliser l'affichage avec des améliorations notables (comme la transparence). Pour cela, je me suis servi des infos données sur cette vidéo : https://invidious.fdn.fr/watch?v=BXCA3jidTrM
On se sert d'une version particulière de FreeCAD proposé par Realthunder : https://github.com/realthunder/FreeCAD_assembly3/releases/latest

 

C) Tutoriels

D) Couper une pièce en plusieurs morceaux

Ça peut être utile pour obtenir des morceaux plats plus faciles à imprimer en évitant les supports. Ça peut aussi servir pour des pièces trop grandes. Ensuite on collera les morceaux entre eux.
On travaillera dans l'atelier Part Design. On se crée un plan de référence (datum) que l'on place à l'endroit où l'on veut faire la séparation. Ensuite on sélectionne l'objet puis le datum et on applique l'opération "Split".

Autre vidéo explicative : https://www.youtube.com/watch?v=AjM6vHZ6fWU

 

E) Joindre "automatiquement" 2 parties d'objets

On va utiliser l'atelier "Part" et la fonction "Lissage" (Loft) pour faire la jonction automatiquement entre 2 croquis (sketches).
Il existe la même chose dans l'atelier "Part Design" avec la fonction"Lissage additif" qui est plus puissante apparemment car on ne travaille plus à partir des croquis mais des pièces directement.

 

F) Trou fileté et vis filetée

Méthode à privilégier : Pour réaliser un trou fileté, on va utiliser dans l'atelier "Part Design", la fonction "Perçage" (hole) après avoir tracé un cercle dans un croquis (sketch) : peu importe la taille du cercle car tout se passe via les paramétrages du perçage.
Remarque : pour de l'impression 3D, on jouera sur la tolérance en cochant la case "Filetage personnalisé" puis en indiquant le paramétrage "Jeu" (on trouve aussi selon les versions de FreeCAD, "Dégagement" ou "Jeu d'ajustement") pour agrandir légèrement le filetage afin que la vis ne coince pas (pour du M10 compter 0,6mm).

Pour une vis fileté, on va utiliser l'atelier "Fasteners".
Remarque : Là aussi, pour de l'impression 3D, il faudra aller dans le paramétrage de cet atelier afin que cela crée suffisament de jeu pour éviter que le vissage ne coince. Pour cela, on se met dans l'atelier "Fasteners" et on va dans le menu "Édition" -> "Préférences". Dans la colonne de gauche, on va sur l'onglet "Fasteners" et pour le paramétrage "Génération des filets", on choisit l'option "Compatible Imprimante 3D" .

Tutoriels vidéo : Filetages, taraudages, vis, écrous, ... :

Remarque : on peut aussi utiliser des inserts filetés en laiton que l'on incrustera dans le plastique à l'aide d'un fer à souder (https://markforged.com/fr/resources/blog/heat-set-inserts). Attention à prévoir un diamètre de trou assez grand (mais pas trop) pour que l'insert en chauffant rentre bien dans le plastique. Par exemple, pour un insert M8 de diamètre extérieur de 10mm, prévoir un trou de 9,6 mm. Pensez aussi à laisser un débattement nécessaire après l'insert si besoin pour éviter que la vis ne bute sur le fond.

G) Écrire du texte sur des pièces

Pour cela, on va utiliser l'atelier "Draft" et on va insérer le texte via la fonction "ShapeString" (avec police comme /usr/share/fonts/truetype/dejavu/DejaVuSansMono-Bold.ttf) en le plaçant correctement et à la bonne taille (onglet "Vue" et "Données"). Une fois le texte écrit, on va utiliser le menu "Modifications" et la fonction "Draft vers Esquisse". De cette façon, on pourra utiliser l'esquisse dans l'atelier "Part Design" via une protusion ou au contraire une cavité pour mettre le texte en relief ou le graver.
Autre méthode : https://wiki.freecad.org/Draft_ShapeString_tutoria

Il est aussi possible d'utiliser une formule pour le texte qui aura ce type d'expression : <<%s>> % Sketch.Constraints.diam_trou. Si on ne veut pas que les unités s'affichent, on utilisera <<%g>> à la place de <<%s>> (ou <<%a>>).
Sources :

 

H) Utiliser des expressions dans des formules

Très utile pour créer des objets paramétriques : https://wiki.freecad.org/Expressions/fr