La conception et la fabrication se sont passées des ordinateurs jusqu’aux années 80-90. D’importantes réalisations ont néanmoins eu lieu (Tour Eiffel, Viaduc de Garabit, Concorde, Fusée lunaire, …). L’arrivée de l’ordinateur a toutefois facilité le travail et fait gagné beaucoup de temps. Il a aussi permis de faire des économies en remplaçant des essais réels par des essais virtuels. Voir le cours sur l'histoire de la CFAO.

Cet article à pour but de te faire découvrir le logiciel de CAO 3D utilisé au collège. Il est apparu plusieurs années après le logiciel commercial SolidWorks mais il est en passe de fournir les mêmes fonctionnalités pour les usages les plus courants, FreeCAD, grâce à son appartenance au domaine libre, le remplace au collège et au lycée. Il permet les mêmes réalisation et il peut être téléchargé et utilisé librement à la maison par les élèves intéressés.

• FreeCAD est disponible au téléchargement ici. La version actuelle est la V1.0
• L'aide officielle en français est accessible ici.
• Il existe de nombreux tutoriels sur YouTube ou sur le site officiel

Télécharger FreeCad et lancer l'installation. A la fin de celle-ci, ouvrir le logiciel.

Pour utiliser FreeCad confortablement et efficacement, plusieurs réglages sont utiles. Les réglages ne se feront qu'une fois car ils sont mémorisés.

• Après l'installation, dans l'écran ci contre, modifier “Système d'unités” en “Métrique, petites pièces & CNC” ainsi que “Style cde navigation” en “Blender avant de cliquer sur “Valider” puis de fermer l'onglet “Start” (en bas à gauche.
• Plus tard, pour retrouver cet écran, cliquer sur les menus “Aides → Start”, et sur le bouton “Configuration de base au démarrage” si besoin.
• Pour des réglages plus poussés, cliquer sur les menus “Edition → Préférences” avant de modifier les réglages et de cliquer sur le bouton “OK”. Par exemple, je conseille :
  • (onglet) Général → (sous onglet) Général → “Nombre de décimales” = 1 pour travailler au 1/10ème de mm (suffisant pour l'impression 3D).
  • (onglet) Général → (sous onglet) Général → “Mode d'affichage de l'arborescence et des propriétés” = Combiné pour superposer les panneaux “Modèle” et “Taches” (à gauche de l'écran).

Il faut qu'ils soit toujours affichés. Si besoin cliquer sur les menus “Affichage → Panneaux” et cocher “Modèle” et “Tâche”. Pour les positionner, cliquer sur leur nom et les déplacer complètement à gauche avant de les relâcher.

Ce panneau affiche l'arbre de construction (les différentes étapes) de notre pièce. Les esquisses “Sketch” (dessin 2D), les mises en volume “Pad” et les enlèvements de matière “Pocket” … A tout moment, on peu sélectionner une étape pour modifier/corriger une erreur. Dans la partie inférieure, il est possible de modifier les paramètres de l'étape (particulièrement le “Label” → nom de l'étape).

Il permet de sélectionner une tâche à appliquer à une esquisse mais surtout de visualiser les éléments et contraintes d'une esquisse.

Elles sont actives (non grisées) si un document est ouvert, cliquer sur les menus “Fichier → Nouveau”. Si l'on place la souris sur un outil (sans cliquer), le nom de celui-ci s'affiche (“Info bulle”).

Pour une facilité d'utilisation il est recommandé de rendre les barres d'outils les plus utilisées facilement accessibles.

• Une barre d'outils qui n'est pas affichée en totalité se termine par des guillemets fermants. Cliquer sur la double ligne pointillé au début de la barre d'outils (le curseur devient une croix de déplacement) et la faire glisser à l'emplacement qui permet de l'afficher en totalité.
• Un outil qui possède plusieurs choix est suivi d'un triangle vers le bas qui permet de sélectionner le choix adapté au besoin.

1 = Nouveau document, 2 = Ouvrir fichier, 3 = Enregistrer fichier, 4 = Sélecteur d'atelier, 5 = Loupe pour optimiser l'affichage, 6 = Vues (le bouton de choix associé permet de choisir la vue Isométrique (3D), face, dessus …)

1 = Esquisse (Nouvelle étape - Dessin 2D), 2 = Protrusion (Mettre de la matière), 3 = Cavité (Enlever de la matière), 4 = Congé (Arrondir un angle), 5 = Répétition linéaire (Répéter plusieurs fois linéairement la dernière forme réalisé), 6 = Répétition circulaire (Idem circulairement)

Le passage de l'atelier “Part Design” à “Sketcher” et le retour se font automatiquement avec l'outil “Esquisse” et le bouton “Fermer” dans les tâches de sketcher. Utiliser les boutons de choix pour plus de possibilité et faire afficher les “Infos bulles” pour connaitre le nom des outils.
Les outils de dessin permettent de dessiner les différentes formes
Les outils de contraintes permettent de préciser les formes et les dimensions à l'aide de contraintes.
1 = Géométrie externe (Permet de récupérer un point ou une ligne d'une esquisse précédente pour en faire une référence), 2 = Symétriser (Permet de recopier par symétrie un partie sélectionné de l'esquisse).

Une aide numérique a été rédigée à l'intention des élèves, pour le collège et la maison, et elle est aussi disponible sur papier, en version “utilisation rapide”, dans les dossiers jaunes placés à coté des ordinateurs.
Ces aides “par le professeur” ont été réalisée pour la version 0.17 et peuvent avoir besoin d'être actualisée.

• Manuel FreeCAD (aide dans les dossiers jaunes) pour les différentes commandes utiles
• Tutoriel “Maillot de basket USB” pour un exemple complet.