Part Tutoriel écrire un script - Roulement à bille #2

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Thème
Tutoriel
Part Tutoriel écrire un script - Roulement à bille #2
Niveau
Débutant
Temps d'exécution estimé
30 min
Auteurs
r-frank
Version de FreeCAD
0.16.6706
Fichiers exemples
None
Voir aussi
Part Tutoriel écrire un script - Roulement à bille #1

Introduction

Ce tutoriel est destiné à initier les débutants à la création de pièces à l'aide de scripts Python dans FreeCAD. Il explique comment créer un roulement à billes en suivant un processus consistant à créer des esquisses puis à les faire tourner. Le code générera un nouveau document FreeCAD contenant 12 formes (bague intérieure, bague extérieure et 10 billes/sphères).

Voici à quoi cela ressemblera :

Flux de travail

La procédure est plus ou moins identique à celle que vous suivriez pour créer la pièce dans l'atelier PartDesign. Il n'y a que quelques petites différences.

Créez un nouveau document vide et sélectionnez-le comme document actif.
Dessinez la forme de base de la bague extérieure composée de quatre lignes droites et de quatre arcs.
.
Reliez les lignes et les arcs, puis convertissez-les en une seule polyligne.
Convertissez la polyligne en face.
Effectuez une rotation de la face pour obtenir une forme.
Tracez un cercle.
Convertissez le cercle en polyligne.
Convertissez la polyligne en face.
Effectuez une rotation de la face et appliquez une découpe booléenne pour obtenir une rainure dans la bague extérieure.
Tracez la forme de base de la bague intérieure, composée de quatre lignes droites et de quatre arcs.
Reliez les lignes et les arcs, puis convertissez-les en une seule polyligne.
Convertissez la polyligne en face.
Faites tourner la face pour obtenir une forme.
Tracez un cercle.
Convertissez le cercle en polyligne.
Convertissez la polyligne en face.
Faites tourner la face et appliquez une découpe booléenne pour obtenir une rainure dans l’anneau intérieur.
Insérez des sphères en suivant le même processus que dans la partie 1 (pour des raisons d’efficacité).
Réglez la vue sur axométrique.
Zoomez pour tout afficher.

Concevoir la rainure

Pour tracer un arc, il faut soit trois points, soit un angle de départ et un angle de fin. Dans l'outil d'esquisse, on utiliserait des contraintes pour définir le point de départ et le point d'arrivée de l'arc. Comme cela n'est pas possible en script, on dessine un rectangle arrondi et on le fait tourner pour obtenir une « forme d'anneau » de base. Ensuite, on dessine un cercle et on le fait tourner pour obtenir la géométrie de la rainure. Enfin, on applique une opération de découpe booléenne aux deux formes obtenues par rotation, ce qui permet d'obtenir la forme complète de l'anneau intérieur/extérieur.

Insérez les billes

La procédure correcte, basée sur Sketcher, pour insérer les boules serait la suivante :

Dessiner un arc (demi-cercle) dont le centre coïncide avec l'origine, puis tracer une ligne pour fermer le côté « ouvert » de l'arc.
Convertir ces deux éléments en polyligne, les transformer en face, puis effectuer une rotation autour de l'axe z pour obtenir une forme sphérique.
Utiliser la commande « Translater » pour déplacer la boule à la bonne position.
Répéter les étapes ci-dessus neuf fois en utilisant une fonction mathématique pour créer et positionner les autres boules.
Cette opération répétitive peut être programmée à l'aide d'une boucle.

Cette méthode n'est toutefois pas efficace : dans ce cas précis, il est plus simple et plus rapide d'insérer des primitives et de les positionner. Nous utilisons donc la même méthode que dans Part Tutoriel écrire un script - Roulement à bille #1.

Liens

Objets créés par script : la page wiki expliquant les bases du script.
Scripts pour création topologique : un tutoriel qui couvre les bases de la création de scripts.
Part Tutoriel écrire un script - Roulement à bille #1 : le faire avec des primitives de pièce.
Bearings from scripted sketches : base utilisée pour ce tutoriel, grâce à JMG.

Code

## Ball-bearing script
## 11.08.2016 by r-frank (BPLRFE/LearnFreeCAD on Youtube)
## based on ball bearing script by JMG
## (http://linuxforanengineer.blogspot.de/2013/12/bearings-from-scripted-sketches.html)

#needed for doing boolean operations
import Part
#needed for calculating the positions of the balls
import math
#needed for translation and rotation of objects
from FreeCAD import Base

#VALUES#
#(radius of shaft/inner radius of inner ring)
R1=15.0
#(outer radius of inner ring)
R2=25.0
#(inner radius of outer ring)
R3=30.0
#(outer radius of outer ring)
R4=40.0
#(thickness of bearing)
TH=15.0
#(number of balls)
NBall=10
#(radius of ball)
RBall=5.0
#(rounding radius for fillets)
RR=1
#first coordinate of center of ball
CBall=((R3-R2)/2)+R2
#second coordinate of center of ball
PBall=TH/2

#Create new document
App.newDocument("Unnamed")
App.setActiveDocument("Unnamed")

#Lines for basic shape of outer ring
L1o=Part.makeLine((R4,0,TH-RR),(R4,0,RR))
L2o=Part.makeLine((R4-RR,0,0),(R3+RR,0,0))
L3o=Part.makeLine((R3,0,RR),(R3,0,TH-RR))
L4o=Part.makeLine((R3+RR,0,TH),(R4-RR,0,TH))
#Corner rounding for basic shape of outer ring
A1o=Part.makeCircle(RR,Base.Vector(R4-RR,0,RR),Base.Vector(0,1,0),0,90)
A2o=Part.makeCircle(RR,Base.Vector(R3+RR,0,RR),Base.Vector(0,1,0),90,180)
A3o=Part.makeCircle(RR,Base.Vector(R3+RR,0,TH-RR),Base.Vector(0,1,0),180,270)
A4o=Part.makeCircle(RR,Base.Vector(R4-RR,0,TH-RR),Base.Vector(0,1,0),270,360)
#Connect Lines and arcs to make wire and upgrade to face, revolve and apply cut to obtain groove
OR=Part.Wire([L1o,A1o,L2o,A2o,L3o,A3o,L4o,A4o])
OR=Part.Face(OR)
OR=OR.revolve(Base.Vector(0,0,1),Base.Vector(0,0,360))
C1=Part.makeCircle(RBall,Base.Vector(R2+(R3-R2)/2,0,TH/2),Base.Vector(0,1,0),0,360)
GRo=Part.Wire([C1])
GRo=Part.Face(GRo)
GRo=GRo.revolve(Base.Vector(0,0,1),Base.Vector(0,0,360))
OR=OR.cut(GRo)
Part.show(OR)

#Lines for basic shape of inner ring
L1i=Part.makeLine((R2,0,TH-RR),(R2,0,RR))
L2i=Part.makeLine((R2-RR,0,0),(R1+RR,0,0))
L3i=Part.makeLine((R1,0,RR),(R1,0,TH-RR))
L4i=Part.makeLine((R1+RR,0,TH),(R2-RR,0,TH))
#Corner rounding for basic shape of inner ring
A1i=Part.makeCircle(RR,Base.Vector(R2-RR,0,RR),Base.Vector(0,1,0),0,90)
A2i=Part.makeCircle(RR,Base.Vector(R1+RR,0,RR),Base.Vector(0,1,0),90,180)
A3i=Part.makeCircle(RR,Base.Vector(R1+RR,0,TH-RR),Base.Vector(0,1,0),180,270)
A4i=Part.makeCircle(RR,Base.Vector(R2-RR,0,TH-RR),Base.Vector(0,1,0),270,360)
#Connect Lines and arcs to make wire and upgrade to face, revolve and apply cut to obtain groove
IR=Part.Wire([L1i,A1i,L2i,A2i,L3i,A3i,L4i,A4i])
IR=Part.Face(IR)
IR=IR.revolve(Base.Vector(0,0,1),Base.Vector(0,0,360))
C2=Part.makeCircle(RBall,Base.Vector(R2+(R3-R2)/2,0,TH/2),Base.Vector(0,1,0),0,360)
GRi=Part.Wire([C2])
GRi=Part.Face(GRi)
GRi=GRi.revolve(Base.Vector(0,0,1),Base.Vector(0,0,360))
IR=IR.cut(GRi)
Part.show(IR)

#Balls#
for i in range(NBall):
  Ball=Part.makeSphere(RBall)
  Alpha=(i*2*math.pi)/NBall
  BV=(CBall*math.cos(Alpha),CBall*math.sin(Alpha),TH/2)
  Ball.translate(BV)
  Part.show(Ball)

#Make it pretty#
App.ActiveDocument.recompute()
Gui.ActiveDocument.ActiveView.viewAxometric()
Gui.SendMsgToActiveView("ViewFit")