Basic Part Design Tutorial 019/fr

Introduction
Il s'agit d'une version mise à jour du Tutoriel d'introduction Part Design.



Ce tutoriel présente aux utilisateurs l'atelier Part Design. Dans ce tutoriel, nous allons créer un modèle solide 3D de la pièce représentée dans l'image ci-dessus. Dans le dessin à la fin de ce paragraphe, toutes les dimensions nécessaires pour accomplir la tâche sont données.

Nous commencerons par créer une forme solide de base à partir d'une esquisse de base, puis nous développerons cette forme en ajoutant ce que l'on appelle des caractéristiques. Ces caractéristiques ajouteront ou retireront de la matière au solide en utilisant des esquisses supplémentaires et des opérations de caractéristiques correspondantes.

Nous suivrons certaines des techniques décrites dans Conseils pour la création de modèles robustes :
 * Nous utiliserons une esquisse maîtresse.
 * Les contraintes nommées seront utilisées pour contenir des dimensions qui pourront être référencées plus tard dans la construction du modèle. Par exemple, pour changer la largeur du modèle de 53 mm, comme dans le dessin technique, à 55 mm, il suffit de modifier la valeur Longueur de la contrainte nommée appropriée dans l'esquisse maîtresse et le modèle entier sera modifié en conséquence. C'est la conception paramétrique en action.
 * Les géométries externes sont potentiellement sujettes au Problème de dénomination topologique. Nous ne les utiliserons qu'en cas de stricte nécessité et tenterons de faire référence aux éléments les plus stables disponibles. La référence aux arêtes et aux sommets des esquisses est normalement plus stable que la référence aux arêtes et aux sommets de la géométrie solide générée.

Ce tutoriel n'utilisera pas toutes les fonctionnalités et tous les outils disponibles dans l'atelier Part Design, mais fournira une base sur laquelle les utilisateurs pourront développer leurs connaissances et leurs compétences.

N'hésitez pas à signaler toute erreur ou tout problème dans ce fil de discussion du forum : New Part Design Tutorial for FC 019 and 020.



Remarques préliminaires

 * Ce tutoriel fournit des instructions détaillées lorsqu'il décrit une opération pour la première fois. Les opérations suivantes auront une description plus concise. En cas de doute, recherchez l'opération qui contient la description la plus détaillée. Par exemple, lors de la création d'une esquisse pour la première fois, le processus de choix du plan d'esquisse sera expliqué en détail, ce qui ne sera pas le cas pour les esquisses suivantes.
 * Tous les outils mentionnés sont accessibles à partir des barres d'outils et du menu.
 * Ce tutoriel suppose que la case de la fenêtre Général de Sketcher est cochée. Cela garantit que certaines contraintes sont appliquées automatiquement. Sinon, vous devrez les appliquer vous-même.
 * Si le solveur de Sketcher détecte une contrainte redondante, il donne à l'esquisse une couleur orange. Avant d'ajouter d'autres contraintes, les contraintes redondantes doivent être supprimées. Les contraintes redondantes sont affichées dans le panneau des tâches, cliquez sur la référence bleue et appuyez sur.
 * La couleur mentionnée ci-dessus est une couleur par défaut, elle peut être modifiée dans les préférences. Il en va de même pour les autres couleurs mentionnées dans ce tutoriel.
 * Vous quittez un outil de dessin de Sketcher en appuyant sur la touche ou en cliquant avec le bouton droit de la souris sur une zone vide de la Vue 3D. Le curseur de la souris devient le curseur fléché standard. Si vous appuyez une nouvelle fois sur, vous quitterez le mode d'édition d'esquisses. Pour revenir à l'éditeur, cliquez sur l'onglet Modèle, puis double-cliquez sur l'élément Sketch dans la Vue en arborescence, ou cliquez dessus avec le bouton droit de la souris et sélectionnez Éditer l'esquisse dans le menu contextuel. Pour éviter de quitter le mode d'édition en appuyant trop souvent sur , modifiez la préférence Echap permet de quitter l'esquisse en édition, voir Sketcher Préférences.
 * Il est possible que certains éléments d'un panneau de tâches, par exemple le bouton, ne soient pas visibles si le panneau n'est pas assez large. Vous pouvez le rendre plus large en faisant glisser sa bordure droite. Placez le pointeur de votre souris sur la bordure, lorsque le pointeur se transforme en flèche à double sens, maintenez le bouton gauche de la souris enfoncé et faites glisser.
 * Pendant le cycle de développement v0.21/v1.0, une nouvelle icône a été introduite pour l'outil Sketcher Polyligne : Sketcher_CreatePolyline.svg. L'ancienne icône ressemble à ceci : Sketcher_CreatePolyline_rel_0.20.svg. Dans ce tutoriel, nous utiliserons la nouvelle icône.
 * Voir Concepts de l'atelier Part Design pour un aperçu du contexte conceptuel.
 * Voir l'atelier Sketcher pour une explication plus détaillée de la terminologie utilisée ici.

Démarrer
Assurez-vous d'abord que vous êtes dans l' atelier Part Design. Si nécessaire, sélectionnez-le dans la liste déroulante des ateliers. Une fois là, vous devrez créer un nouveau document si vous ne l'avez pas déjà fait. C'est une bonne habitude de sauvegarder souvent votre travail, alors enregistrez d'abord le nouveau document, en lui donnant le nom de votre choix.

Tout travail dans Part Design commence par un corps. Cliquez sur Créer un nouveau corps pour en créer et en activer un. Notez qu'il est également possible de sauter cette étape : lors de la création d'une esquisse à l'aide de la fonction Part Design  Créer une esquisse, si aucun corps existant n'est trouvé, un nouveau corps est automatiquement créé et activé.

Esquisse maîtresse
L'esquisse maîtresse contient la forme de base rectangulaire du modèle et deux contraintes nommées qui fourniront des dimensions correctes aux autres parties du modèle : la longueur qui contiendra 53 mm (le résultat de l'ajout de la dimension de 39 mm aux deux côtés de 7 mm), et la largeur qui contiendra 26 mm. Pour pouvoir profiter de la symétrie du modèle dans les étapes suivantes, le bord supérieur du rectangle sera centré autour de l'origine avec une contrainte symétrique.

 Sketch 



Etape A : créer l'esquisse


 * 1) Cliquez sur PartDesign_NewSketch.svg Créer une esquisse. Ceci va créer l'esquisse dans le corps qui vient d'être créé. Elle sera nommée Sketch.
 * 2) Un panneau de tâches comme Fig : MS1 s'ouvre et vous devez choisir le plan auquel l'esquisse sera attachée.
 * 3) Sélectionnez XY_Plane dans la liste ou sélectionnez ce plan dans la Vue 3D.
 * 4) Cliquez sur.
 * 5) FreeCAD passe automatiquement à l'Workbench_Sketcher.svg atelier Sketcher.
 * 6) L'esquisse est ouverte en mode édition : vous verrez quelque chose comme Fig : MS2. Les axes X et Y de l'esquisse sont indiqués ainsi que son origine (le point rouge).

Etape B : ajouter la géométrie


 * 1) Cliquez sur Sketcher_CreateRectangle.svg Créer un rectangle.
 * 2) Lorsque l'outil est actif, le curseur a cette apparence : [[File:Pd_tut_rec_cursor.png]]
 * 3) Choisissez deux points pour créer un rectangle grossièrement centré sur l'axe Y, comme sur la figure MS3. Note :
 * 4) * Ne placez pas de points sur un axe car le solveur appliquera automatiquement des contraintes qui créeront des problèmes plus tard.
 * 5) * Les dimensions du rectangle sont sans importance à ce stade. Elles seront attribuées à l'aide de contraintes dans une étape ultérieure.
 * 6) * Une fois terminé, appuyez sur ou cliquez avec le bouton droit de la souris pour quitter l'outil.

Étape C : attribuer une contrainte horizontale


 * 1) Sélectionnez la ligne définie par P2 et P3 dans Fig : MS3.
 * 2) Cliquez sur Sketcher_ConstrainDistanceX.svg Contrainte de distance horizontale :
 * 3) Une dimension apparaît entre les extrémités de la ligne sélectionnée. Cette dimension est la distance en cours.
 * 4) De plus, un dialogue apparaîtra : [[File:Pd_tut_rect03.png]]
 * 5) Assigner Longueur = 53 mm.
 * 6) Pour pouvoir faire référence à cette dimension ultérieurement, un nom est nécessaire. Vous êtes libre d'utiliser n'importe quel nom, il suffit qu'il soit unique dans l'esquisse. Attribuez Nom = longueur.
 * 7) Cliquez sur.
 * 8) Le résultat devrait ressembler à Fig : MS4.

Étape D : attribuer une contrainte symétrique


 * 1) Sélectionnez les points P2 et P3 du rectangle.
 * 2) Sélectionnez l'origine de l'esquisse. Remarque : l'ordre de sélection des points est important.
 * 3) Cliquez sur Sketcher_ConstrainSymmetric.svg Contrainte symétrique.
 * 4) Vous obtiendrez quelque chose qui ressemble à la Fig : MS5.

Étape E : affecter une contrainte verticale


 * Attribuez une contrainte de distance verticale en suivant la même procédure que celle utilisée pour la contrainte de distance horizontale précédente :


 * 1) Sélectionnez la ligne définie par P3 et P4 dans Fig : MS3.
 * 2) Cliquez sur Sketcher_ConstrainDistanceY.svg Contrainte de distance verticale :
 * 3) Assignez Longueur = 26 mm.
 * 4) Assignez Nom = largeur.
 * 5) Cliquez sur.
 * 6) Le résultat devrait ressembler à Fig : MS6.
 * 7) L'esquisse est maintenant entièrement contrainte :
 * 8) * Les lignes de l'esquisse sont vert vif.
 * 9) * La section Messages du solveur du panneau des tâches affiche Entièrement contrainte.
 * 10) * Si vous sélectionnez une ligne ou un sommet de l'esquisse et que vous essayez de la faire glisser, elle ne bougera pas.

Etape F : fermer l'esquisse


 * Cliquez sur en haut du Panneau des tâches pour quitter le mode d'édition des esquisses.

Profil principal
Le profil principal est créé en protrusant une nouvelle esquisse.

 Sketch001 



Etape A : créer l'esquisse


 * Cliquez sur PartDesign_NewSketch.svg Créer une esquisse et créez une esquisse attachée au YZ_Plane. FreeCAD lui attribuera le nom Sketch001.

Etape B : ajouter la géométrie


 * 1) Cliquez sur Sketcher_CreatePolyline.svg Polyligne et créez une forme comme dans Fig : MP1.
 * 2) Les étiquettes P1, P2, etc. n'apparaîtront pas dans l'esquisse. Elles ont été ajoutées à titre de référence.
 * 3) Pour le dernier point du segment final, assurez-vous de choisir le premier point de la forme. Le point changera de couleur et vous verrez le symbole d'un Sketcher_ConstrainCoincident.svg Contrainte coïncidente apparaissent près du curseur. Les contraintes de coïncidence doivent être explicites. Il ne suffit pas que deux points coïncident visuellement.
 * 4) Appuyez sur  ou cliquez avec le bouton droit de la souris pour quitter l'outil.

Étape C : assigner les contraintes


 * 1) Les trois contraintes verticales et horizontales que vous voyez dans l'image devraient avoir été ajoutées automatiquement si vous avez dessiné ces lignes de cette façon. Si vous ne l'avez pas fait, vous devez les ajouter.
 * 2) Sélectionnez le point P2 et l'axe Y et appliquez une Sketcher_ConstrainPointOnObject.svg Contrainte de point sur objet.
 * 3) Sélectionnez l'origine et le point P1 et appliquez une Sketcher_ConstrainHorizontal.svg Contrainte horizontale. Pourquoi pas une Sketcher_ConstrainCoincident.svg Contrainte coïncidente? vous pourriez vous demander. Essayez-la (et annulez-la). L'esquisse deviendra orange et un message du solveur intitulé Contraintes redondantes apparaîtra. Comme la ligne P1 à P2 a déjà été contrainte à être verticale, le seul degré de liberté restant est la coordonnée Y de P1. La contrainte de coïncidence met les coordonnées X et Y à zéro, mais la coordonnée X est déjà déterminée. La contrainte horizontale, en revanche, ne fixe que la coordonnée Y à zéro, ce qui est suffisant.
 * 4) Sélectionnez la ligne définie par les points P2 et P3, appliquez une Sketcher_ConstrainDistanceX.svg Contrainte de distance horizontale, et assignez Longueur = 5 mm.
 * 5) Sélectionnez la ligne définie par les points P1 et P2, appliquez une Sketcher_ConstrainDistanceY.svg Contrainte de distance verticale, et assignez Longueur = 26 mm.
 * 6) Sélectionnez la ligne définie par les points P1 et P4 et appliquez une Sketcher_ConstrainDistanceX.svg Contrainte de distance horizontale :
 * 7) Pour cette valeur, vous utiliserez une contrainte nommée en utilisant une expression. Pour ce faire, vous devez cliquer sur le petit bouton dans le champ de saisie Longueur : Bound-expression.svg.
 * 8) Une nouvelle boîte de dialogue nommée Éditeur de formules apparaît, contenant un champ de saisie et une étiquette Resultat :, comme dans l'image ci-dessous : [[File:Pd_tut_expressions.png]] Lorsque vous commencez à taper dans le champ de saisie, des autocomplétions vous sont présentées.
 * 9) Sélectionnez l'étiquette de l'esquisse. Dans notre cas, nous voulons  . Notez le point après l'étiquette.
 * 10) Pour sélectionner la contrainte nommée "largeur", vous devez d'abord entrer   avec la période. Ici l'autocomplétion fonctionne.
 * 11) Pour ajouter "width", l'autocomplétion n'est pas encore disponible, il faut donc compléter la cellule pour lire  . Si tout s'est bien passé, le message d'erreur rouge après Resultat : a été remplacé par la valeur correcte comme dans l'image ci-dessous : [[File:Pd_tut_expression_end.png]]
 * 12) Cliquez sur  pour fermer la boîte de dialogue Editeur de formule.
 * 13) Cliquez sur  pour fermer la boîte de dialogue Insérer une longueur.
 * 14) Vous devriez obtenir une esquisse entièrement contrainte semblable à la Fig : MP2.
 * 15) Notez les différentes couleurs utilisées pour les contraintes de distance attribuées à l'aide d'expressions, et celles attribuées en spécifiant une longueur.

Etape D : fermer l'esquisse


 * Cliquez sur en haut du Panneau des tâches pour quitter le mode d'édition des esquisses.

 Pad 




 * 1) Assurez-vous que Sketch001 est sélectionné.
 * 2) Cliquez sur PartDesign_Pad.svg Protrusion :
 * 3) Le panneau de tâches Paramètres de protrusion s'ouvre.
 * 4) Pour Type, sélectionnez.
 * 5) Pour Longueur, utilisez à nouveau une expression, mais cette fois-ci entrez  . Cette expression devrait donner 53 mm.
 * 6) Sélectionnez.
 * 7) Cliquez sur  pour fermer le panneau des tâches.
 * 8) Vous devriez maintenant avoir un solide comme celui illustré dans la Fig : MP3.

Découpage des coins
Pour les découpes des coins, deux fonctions sont ajoutées au modèle. Une cavité, basée sur une autre esquisse, est utilisée pour créer la première découpe, et cette fonction est ensuite symétrisée.

 Sketch002 



Etape A : cacher le solide


 * Cacher le solide qui vient d'être créé : sélectionnez Pad et cliquez sur la.

Etape B : créer l'esquisse


 * Cliquez sur PartDesign_NewSketch.svg Créer une esquisse et créez une esquisse attachée au XZ_Plane. FreeCAD lui attribuera le nom Sketch002.

Etape C : ajouter la géométrie


 * 1) Sélectionnez Sketcher_CreateRectangle.svg Créer un rectangle, et créez un rectangle. Ne le créez pas trop près d'un axe, afin d'éviter toute contrainte automatique qui rendrait difficile de le déplacer dans la bonne position par la suite.
 * 2) Quittez l'outil.

Étape D : attribuer des contraintes dimensionnelles


 * 1) Sélectionnez une des lignes horizontales, appliquez une Sketcher_ConstrainDistanceX.svg Contrainte de distance horizontale, et attribuez une valeur de 11 mm.
 * 2) Sélectionnez une des lignes verticales, appliquez une Sketcher_ConstrainDistanceY.svg Contrainte de distance verticale, et attribuez une valeur de 5 mm.
 * 3) Vous devriez obtenir quelque chose de similaire à la Fig : CC1.

Etape E : fermer l'esquisse


 * Cliquez sur . Sketch002 n'est pas entièrement contraint à ce stade.

Étape F : rendre visibles les précédentes esquisses


 * Pour utiliser une géométrie externe, les esquisses dont nous voulons référencer les éléments doivent être visibles. Assurez-vous que Sketch et Sketch001 sont tous deux visibles. Utilisez la pour modifier la visibilité si nécessaire. Développez le nœud Pad dans la vue en arborescence pour accéder à Sketch001.

Étape G : ajout de la géométrie externe et contrainte complète de l'esquisse
 * 1) Double-cliquez sur Sketch002 pour entrer en mode d'édition.
 * 2) Faites pivoter la vue de manière à voir clairement les points comme indiqué sur la Fig : CC2. Cela facilitera les étapes suivantes. Notez que la position initiale du rectangle peut être différente dans votre esquisse.
 * 3) Cliquez sur Sketcher_External.svg Géométrie externe.
 * 4) Lorsque l'outil est actif, le curseur a cette apparence : [[File:Pd_tut_eg_cursor.png]]
 * 5) Sélectionnez le point P1 dans Fig : CC2. Le point sélectionné est ajouté à l'esquisse en tant que géométrie externe. Dans la section Éléments du panneau des tâches, il apparaît sous la forme d'une icône X violette ou,, d'une icône de point violette.
 * 6) Avec l'outil toujours actif, sélectionnez le point P2 dans la Fig : CC2. Cette géométrie externe devrait également apparaître dans la section Elements.
 * 7) Quittez l'outil.
 * 8) Sélectionnez le point P1 et le point P3 et appliquez un Sketcher_ConstrainVertical.svg. Contrainte verticale. Le rectangle sera aligné avec la position X de P1.
 * 9) Sélectionnez le point P2 et le point P3 et appliquez une Sketcher_ConstrainHorizontal.svg Contrainte horizontale. Le rectangle sera aligné avec la position Y de P2.
 * 10) Vous devriez obtenir une esquisse entièrement contrainte semblable à la Fig : CC3.

Etape H : fermer l'esquisse


 * Click.

 Pocket 



To create the cutouts we will use the Pocket tool. This tool is the opposite of the Pad tool. Whereas the Pad tool adds material, the Pocket tool removes material.


 * 1) Select Sketch002.
 * 2) Click PartDesign_Pocket.svg Pocket:
 * 3) The Pocket parameters task panel opens.
 * 4) Select Type.
 * 5) Check
 * 6) Click.
 * 7) You should have something that resembles Fig: CC4

 Mirror 

Instead of creating another sketch and pocketing it, we take advantage of the model's symmetry about the YZ plane and use Mirrored to create the second cutout.


 * 1) Select Pocket.
 * 2) Click PartDesign_Mirrored.svg Mirrored:
 * 3) The Mirrored parameters task panel opens.
 * 4) Select Plane  from the pulldown menu. The plane will be defined by this axis (the Y axis) and also by the Z axis of the sketch. Note that selecting Base YZ Plane would have the same result.
 * 5) Click.
 * 6) You should now have a part that looks like Fig: CC5.

Sides
The sides are created in a similar manner, but instead of removing material we will add material with a pad feature.

 Sketch003 




 * 1) Make sure Sketch is visible, and Mirrored is hidden.
 * 2) Click PartDesign_NewSketch.svg Create sketch and create a new sketch attached to the XY_Plane. The sketch will be named Sketch003.
 * 3) Click Sketcher_CreateRectangle.svg Create rectangle and create a rectangle similar to the smaller rectangle in Fig: SD1. Because the rectangle is offset from the X axis this should not trigger an automatic Sketcher_ConstrainPointOnObject.svg Point onto object constraint.
 * 4) Exit the tool.
 * 5) Click Sketcher_External.svg External geometry.
 * 6) Select the point P1 as shown in Fig: CC2.
 * 7) Exit the tool.
 * 8) Apply these constraints:
 * 9) Select one of the horizontal lines, apply a Sketcher_ConstrainDistanceX.svg Horizontal distance constraint, and assign a value of 7 mm.
 * 10) Select one of the vertical lines, apply a Sketcher_ConstrainDistanceY.svg Vertical distance constraint, and assign this expression:  .
 * 11) Select the top-left point of the created rectangle (marked TL in Fig: SD1) and the newly added external geometry point and apply a Sketcher_ConstrainCoincident.svg Coincident constraint.
 * 12) The sketch should be fully constrained now.
 * 13) Click.

 Pad001 


 * 1) Select Sketch003.
 * 2) Click PartDesign_Pad.svg Pad:
 * 3) Assign Type = .
 * 4) Assign Length = 16.7 mm
 * 5) Click.
 * 6) You should have a result as shown in Fig: SD2

 Mirrored001 


 * 1) Select Pad001.
 * 2) Click PartDesign_Mirrored.svg Mirrored:
 * 3) Make sure Plane  is selected.
 * 4) Click.
 * 5) You should now have a part that looks like Fig: SD3.

 Note 

Our two mirror operations have a common symmetry plane, so we could have made our model a little simpler by combining them. We would:
 * 1) Omit the first Mirror operation.
 * 2) Select both Pad001 and Pocket in step 1 of the above Mirrored001 operation.

This emphasizes the important concept that we are mirroring the selected features (the operations we performed on the body, in the selected order), not the body itself.

Center hole
Now it is time for the most challenging part of our modeling, a challenge that arises because some of the dimensions of the center hole are defined along the slanted face. If you use this face, created by padding Sketch001, as a reference for the next sketch, you expose yourself to the Topological Naming Problem. A better solution is to reference Sketch001 itself.

 Sketch004 




 * 1) Make Sketch001 visible, and hide Sketch and Mirrored001.
 * 2) Click PartDesign_NewSketch.svg Create sketch and create a new sketch attached to the YZ_Plane. The sketch will be named Sketch004.
 * 3) Click Sketcher_CreatePolyline.svg Create polyline and trace a polyline like that indicated by the points P1, P2, P3 and P4 in Fig: CH1.
 * 4) Remember to close the polyline by picking the first point. This will create the required Sketcher_ConstrainCoincident.svg Coincident constraint.
 * 5) Exit the tool.
 * 6) Check the applied constraints:
 * 7) * Delete the redundant Sketcher_ConstrainVertical.svg Vertical constraint applied to the line defined by P1 and P2.
 * 8) * Make sure a Sketcher_ConstrainHorizontal.svg Horizontal constraint has been applied to the lines defined by P1 and P4, and P2 and P3.
 * 9) * Make sure a Sketcher_ConstrainPointOnObject.svg Point onto object constraint has been applied to P1 and the Y axis, and to P2 and the Y axis.
 * 10) Click Sketcher_External.svg External geometry
 * 11) Select the line defined by EGP1 and EGP2 in Sketch001, indicated by the purple color in Fig: CH2.
 * 12) Exit the tool.
 * 13) Apply a Sketcher_ConstrainPointOnObject.svg Point onto object constraint to P3 and the external geometry, and repeat this for P4. This will make the line defined by P3 and P4 coincident with the line defined by EGP1 and EGP2.
 * 14) Select the line P3 to P4, apply a Sketcher_ConstrainDistance.svg Distance constraint, and assign Length = 17 mm
 * 15) Select the points EGP2 and P4, apply a Sketcher_ConstrainDistance.svg Distance constraint, and assign Length = 7 mm.
 * 16) This will result in a fully constrained sketch like Fig: CH2.
 * 17) Click.
 * 18) Hide Sketch001.

 Pocket001 


 * 1) Select Sketch004.
 * 2) Click PartDesign_Pocket.svg Pocket:
 * 3) Select Type.
 * 4) Assign 8.5 mm to Length and 2nd length.
 * 5) Click.
 * 6) Select the newly created Pocket001.
 * 7) Change its Refine property to True.

 Notes 


 * 1) For Pocket001 we could have alternatively used Type, checked Symmetric to Plane, and entered 17 mm for the Length value.
 * 2) Refine will try to remove seams left by previous operations. It is advisable to only refine the final solid, as some operations can fail if a previous feature has been refined. However, there are also cases where refine can make an operation succeed. So in case of problems check this property and test. Unfortunately there is not yet a general rule to follow.

Result
The model is complete. It should look like the image below.

Finally, select Sketch in the Tree view and on the Data tab of the Property editor look for Sketch → Constraints. Expand that node and changed the length and width constraints. The model should change parametrically.