Thread for Screw Tutorial/fr: Difference between revisions
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{{TutorialInfo/fr |
{{TutorialInfo/fr |
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|Topic= |
|Topic=Conception de produit |
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|Level= |
|Level=Avancé |
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|Time= |
|Time=60 minutes |
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|Author=[[User:DeepSOIC|DeepSOIC]], [[User:Murdic|Murdic]], vocx |
|Author=[[User:DeepSOIC|DeepSOIC]], [[User:Murdic|Murdic]], vocx |
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|FCVersion=0.19 |
|FCVersion=0.19 |
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|Files=[https://forum. |
|Files=[https://forum.freecad.org/viewtopic.php?f=36&t=44668 Updated: Thread for screw tutorial] |
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}} |
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== Introduction == |
== Introduction == |
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Ce tutoriel est un ensemble de techniques pour modéliser les filetages de vis dans FreeCAD. Il a été mis à jour pour la v0.19, bien que le processus |
Ce tutoriel est un ensemble de techniques pour modéliser les filetages de vis dans FreeCAD. Il a été mis à jour pour la v0.19, bien que le processus général soit essentiellement le même depuis la v0.14, lorsque le tutoriel a été écrit à l'origine. Le contenu mis à jour se concentre sur l'[[File:Workbench_PartDesign.svg|24px]] [[PartDesign Workbench/fr|atelier PartDesign]] pour créer le filetage. Il n'utilise pas le [[File:PartDesign_AdditiveHelix.svg|24px]] [[PartDesign_AdditiveHelix/fr|PartDesign Hélice additive]], cet outil ayant été introduit plus tard. |
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Dans les systèmes de CAO traditionnels, la modélisation des filetages de vis est déconseillée car elle impose une charge importante sur le noyau de modélisation, ainsi que sur le rendu des formes. Dans les systèmes traditionnels, un fil n'a pas besoin d'être représenté directement dans l'espace 3D, car il peut être indiqué avec ses caractéristiques requises dans le dessin technique 2D envoyé pour la fabrication. Cependant, avec la vulgarisation de la fabrication additive (impression 3D), il existe désormais un réel besoin de modéliser les fils 3D, afin de les imprimer exactement comme prévu. C'est à cela que sert ce didacticiel. |
Dans les systèmes de CAO traditionnels, la modélisation des filetages de vis est déconseillée car elle impose une charge importante sur le noyau de modélisation, ainsi que sur le rendu des formes. Dans les systèmes traditionnels, un fil n'a pas besoin d'être représenté directement dans l'espace 3D, car il peut être indiqué avec ses caractéristiques requises dans le dessin technique 2D envoyé pour la fabrication. Cependant, avec la vulgarisation de la fabrication additive (impression 3D), il existe désormais un réel besoin de modéliser les fils 3D, afin de les imprimer exactement comme prévu. C'est à cela que sert ce didacticiel. |
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De nombreuses techniques présentées ici ont été collectées à partir de différents fils de discussion : |
De nombreuses techniques présentées ici ont été collectées à partir de différents fils de discussion : |
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* [https://forum. |
* [https://forum.freecad.org/viewtopic.php?f=3&t=12593 Gathering thread modeling techniques] |
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* [https://forum. |
* [https://forum.freecad.org/viewtopic.php?f=3&t=6506 Creating a thread: Unexpected results] |
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Voir aussi des vidéos utiles : |
Voir aussi des vidéos utiles : |
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* [https://forum. |
* [https://forum.freecad.org/viewtopic.php?f=8&t=44259 Introducing a strategy for designing a bolt without the commonly found problems.] |
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N'oubliez pas que les formes de filetages prennent beaucoup de mémoire et que le fait d'avoir un seul filetage dans un document peut augmenter considérablement la taille du fichier, il est donc conseillé à l'utilisateur de créer des filetages uniquement lorsque cela est absolument nécessaire. |
N'oubliez pas que les formes de filetages prennent beaucoup de mémoire et que le fait d'avoir un seul filetage dans un document peut augmenter considérablement la taille du fichier, il est donc conseillé à l'utilisateur de créer des filetages uniquement lorsque cela est absolument nécessaire. |
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<span id="Method_1._Using_utilities_and_parts_from_workbenches"></span> |
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== Méthode 0. Récupération depuis une bibliothèques d'objets == |
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== Méthode 1. Utilisation des utilitaires et des pièces des ateliers == |
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Utiliser des utilitaires et des pièces que d'autres personnes ont créés est facile et permet de gagner du temps. Voir la page [[External_workbenches/fr|ateliers externes]] pour plus d'informations sur les outils externes. |
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En particulier, |
En particulier, trois ressources sont recommandées et peuvent être installées à partir du [[Std_AddonMgr/fr|Gestionnaire des extensions]] : |
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* [ |
* [[Fasteners_Workbench/fr|Atelier Fasteners]], pour ajouter/fixer diverses fixations aux pièces. Les vis et les écrous ne présentent pas de filetage par défaut, mais cela peut être réglé avec une option. |
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* [ |
* [[BOLTSFC_Workbench/fr|Atelier BOLTSFC]], pour placer des fixations de la bibliothèque BOLTS. |
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* [[ThreadProfile_Workbench/fr|Atelier ThreadProfile]], pour créer des filetages courants. |
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[[File:T13_00_Threads_fasteners.png|x300px]] |
[[File:T13_00_Threads_fasteners.png|x300px]] |
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{{Caption|Diverses vis |
{{Caption|Diverses vis standard insérées avec l'atelier Fasteners. Une option permet de contrôler si l'objet montre le véritable filetage ou seulement un simple cylindre.}} |
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<span id="Method_2._Using_macros_(deprecated)"></span> |
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== Méthode 1. Utilisation de macros (obsolète) == |
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== Méthode 2. Utilisation de macros (obsolète) == |
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Dans le passé, la [[Macro_BOLTS|macro BOLTS]] était utilisée pour insérer les pièces de la bibliothèque BOLTS. Ceci est désormais obsolète. Utilisez plutôt l' |
Dans le passé, la [[Macro_BOLTS/fr|macro BOLTS]] était utilisée pour insérer les pièces de la bibliothèque BOLTS. Ceci est désormais obsolète. Utilisez plutôt l'[[BOLTSFC_Workbench/fr|Atelier BOLTSFC]]. |
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* Par le passé, la macro [[Macro_screw_maker1_2/fr|Screw Maker]], par ulrich1a, était utilisée pour créer des boulons, des vis et des rondelles. Elle est désormais obsolète. L'[[Fasteners_Workbench/fr|Atelier Fasteners]], par shaise, comprend la macro complète de vissage, ainsi qu'une interface graphique pour sélectionner le bon composant. |
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<span id="Method_3._Fake_threads:_non-helical"></span> |
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== Méthode 2. Faux filetages non hélicoïdaux == |
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== Méthode 3. Faux filetages non hélicoïdaux == |
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Dans de nombreux cas, nous n'avons pas besoin de vrais filetages, nous avons juste besoin d'une indication visuelle que les filetages seront là. |
Dans de nombreux cas, nous n'avons pas besoin de vrais filetages, nous avons juste besoin d'une indication visuelle que les filetages seront là. |
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{{Caption|A gauche : un simple boulon avec un faux filetage non hélicoïdal. A droite : un simple boulon avec un vrai filetage hélicoïdal. Lorsque l'impression 3D n'est pas nécessaire, un filetage simulé est souvent suffisant pour la visualisation.}} |
{{Caption|A gauche : un simple boulon avec un faux filetage non hélicoïdal. A droite : un simple boulon avec un vrai filetage hélicoïdal. Lorsque l'impression 3D n'est pas nécessaire, un filetage simulé est souvent suffisant pour la visualisation.}} |
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<span id="Revolving_sawtooth_profile"></span> |
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=== Profil tournant en dents de scie === |
=== Profil tournant en dents de scie === |
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# Cliquer sur {{Button|[[File:PartDesign_Body.svg|16px]] [[PartDesign_Body|PartDesign |
# Cliquer sur {{Button|[[File:PartDesign_Body.svg|16px]] [[PartDesign_Body/fr|PartDesign Corps]]}}. |
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# Cliquer sur {{Button|[[File:PartDesign_NewSketch.svg|16px]] [[PartDesign_NewSketch|PartDesign Nouvelle esquisse]]}}. Sélectionnez {{Value|XZ_Plane}}. |
# Cliquer sur {{Button|[[File:PartDesign_NewSketch.svg|16px]] [[PartDesign_NewSketch/fr|PartDesign Nouvelle esquisse]]}}. Sélectionnez {{Value|XZ_Plane}}. |
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# Dessinez |
# Dessinez une esquisse fermée avec le diamètre intérieur requis {{Value|10 mm}}, le diamètre extérieur autour de {{Value|12.6 mm}}, le pas {{Value|3 mm}}, le nombre de dents {{Value|8}} et la hauteur totale {{Value|30 mm}}. |
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# Sélectionnez l'esquisse, puis cliquez sur {{Button|[[File:PartDesign_Revolution.svg|16px]] [[PartDesign_Revolution|PartDesign |
# Sélectionnez l'esquisse, puis cliquez sur {{Button|[[File:PartDesign_Revolution.svg|16px]] [[PartDesign_Revolution/fr|PartDesign Révolution]]}}. Sélectionnez {{Value|Vertical sketch axis}} et appuyez sur {{Button|OK}}. |
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[[File:T13_02_Threads_Sawtooth_sketch_profile.png|x300px]] |
[[File:T13_02_Threads_Sawtooth_sketch_profile.png|x300px]] |
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{{Caption|Vue en coupe du filetage non hélicoïdal résultant produit par rotation du profil en dents de scie autour de l'axe vertical.}} |
{{Caption|Vue en coupe du filetage non hélicoïdal résultant produit par rotation du profil en dents de scie autour de l'axe vertical.}} |
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<span id="Stacking_discs"></span> |
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=== Disques empilables === |
=== Disques empilables === |
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# Répétez les deux premières étapes de la section précédente. |
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# Dessinez une esquisse fermée avec le diamètre intérieur requis {{Value|10 mm}}, le diamètre extérieur de {{Value|12.6 mm}} et le pas {{Value|3 mm}} mais dessinez qu'une seule dent de la dent de scie. |
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# |
# Sélectionnez l'esquisse, puis cliquez sur {{Button|[[File:PartDesign_Revolution.svg|16px]] [[PartDesign_Revolution/fr|PartDesign Révolution]]}}. Sélectionnez {{Value|Axe vertical de l'esquisse}} puis appuyez sur {{Button|OK}}. |
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# |
# Sélectionnez {{Value|Révolution}} puis cliquez sur {{Button|[[File:PartDesign_LinearPattern.svg|16px]] [[PartDesign_LinearPattern/fr|PartDesign Répétition linéaire]]}}. Sélectionnez {{Value|Vertical sketch axis}}. Pour un faux filetage avec un pas de {{Value|3 mm}}, définissez {{MenuCommand|Longueur}} sur {{Value|3}} et {{MenuCommand|Occurrences}} sur {{Value|2}} puis appuyez sur {{Button|OK}}. Cela créera deux disques, l'un au-dessus de l'autre. |
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# |
# Vous pouvez ajouter plus de disques en augmentant la valeur {{MenuCommand|Occurrences}} dans la répétition linéaire et en augmentant la {{MenuCommand|Longueur}} qui est la longueur totale du faux filetage. |
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{{MenuCommand|Longueur}} et {{MenuCommand|Occurrences}} sont liés. Si la longueur est trop grande mais que le nombre d'occurrences n'est pas assez élevé, vous aurez des disques déconnectés et le calcul du Corps (Body) échouera car l'objet résultant doit toujours être un [[PartDesign_Body/fr|un seul solide contigu]]. Par exemple, pour obtenir une hauteur totale de {{Value|30 mm}}, définissez {{MenuCommand|Longueur}} sur {{Value|27 mm}} et {{MenuCommand|Occurrences}} sur {{Value|10}}. |
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Si vous le souhaitez, vous pouvez ajouter un {{Button|[[File:PartDesign_AdditiveCylinder.svg|16px]] [[PartDesign_AdditiveCylinder/fr|PartDesign Cylindre additif]]}} avec un diamètre égal au diamètre intérieur des disques et aussi haut que la hauteur totale du filetage. Cela réunira tous les disques en un seul solide, garantissant ainsi qu'il n'y aura pas de disques déconnectés. |
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[[File:T13_05_Threads_Stacked_discs_sketch.png|x300px]] |
[[File:T13_05_Threads_Stacked_discs_sketch.png|x300px]] |
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{{Caption| |
{{Caption|Profil utilisé pour créer un disque de révolution qui sera utilisé pour simuler un filetage.}} |
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[[File:T13_06_Threads_Stacked_discs_1.png|x300px]] [[File:T13_07_Threads_Stacked_discs_2.png|x282px]] |
[[File:T13_06_Threads_Stacked_discs_1.png|x300px]] [[File:T13_07_Threads_Stacked_discs_2.png|x282px]] |
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{{Caption| |
{{Caption|A gauche: disque unique créé par révolution. A droite: plusieurs disques placés dans un motif linéaire dans la direction Z simulant un filetage hélicoïdal.}} |
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<span id="Method_4._Sweeping_a_vertical_profile"></span> |
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== Méthode 3. Balayage d'un profil vertical == |
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== Méthode 4. Balayage d'un profil vertical == |
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<span id="PartDesign_Workbench"></span> |
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=== PartDesign === |
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=== Atelier PartDesign === |
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Un vrai filetage consiste à faire suivre un profil fermé le long d'une courbe hélicoïde (hélice) |
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A true thread consists of a closed profile sweeping a solid along a helical path. |
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# |
# Dans l'[[File:Workbench_Part.svg|24px]] [[Part_Workbench/fr|Atelier Part]], cliquez sur {{Button|[[File:Part_Primitives.svg|16px]] [[Part_Primitives/fr|Part Primitives]]}} pour créer une {{Button|[[File:Part_Helix.svg|16px]] [[Part_Helix/fr|Part Hélice]]}}. Donnez-lui les valeurs appropriées pour le {{MenuCommand|Pas}} {{Value|3 mm}}, la {{MenuCommand|Hauteur}} {{Value|23 mm}} et un {{MenuCommand|Rayon}} {{Value|10 mm}}. |
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# |
# Basculez vers l'[[File:Workbench_PartDesign.svg|24px]] [[PartDesign_Workbench/fr|Atelier PartDesign]] et cliquez sur {{Button|[[File:PartDesign_Body.svg|16px]] [[PartDesign_Body/fr|PartDesign Corps]]}}. |
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# |
# Cliquez sur {{Button|[[File:PartDesign_NewSketch.svg|16px]] [[PartDesign_NewSketch/fr|PartDesign Nouvelle esquisse]]}}. Sélectionnez {{Value|XZ_Plane}}. |
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# Dessinez une esquisse fermée avec le profil requis pour les dents du filet, normalement une forme triangulaire. Dans ce cas, nous utiliserons une hauteur de {{Value|2.9 mm}}, qui est légèrement inférieure au pas {{Value|3.0 mm}} utilisé pour la trajectoire de l'hélice. Le profil ne doit pas créer d'auto-intersections lorsqu'il est déplacé le long de l'hélice, ni entre les corbures, ni au milieu. L'esquisse présentée pour l'empilement des disques ne peut donc pas être utilisée. |
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# Draw a closed sketch with the required profile for the thread teeth, normally a triangular shape. In this case we will use a height of {{Value|2.9 mm}}, which is slightly smaller than the {{Value|3.0 mm}} pitch used for the helix path. |
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# |
# Sélectionnez l'esquisse, puis cliquez sur {{Button|[[File:PartDesign_AdditivePipe.svg|16px]] [[PartDesign_AdditivePipe/fr|PartDesign Balayage additif]]}}. Dans {{MenuCommand|Chemin le long duquel effectuer le balayage}}, cliquez sur {{MenuCommand|Objet}} et choisissez l'objet hélice précédemment créé. Changez ensuite {{MenuCommand|Mode d'orientation}} en {{Value|Frenet}} afin que le profil balaie la trajectoire sans se tordre, puis appuyez sur {{Button|OK}}. |
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# |
# Lorsque le dialogue demande une référence, choisissez {{Value|Créer une référence croisée}}. |
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# La bobine hélicoïdale est créée, mais il n'y a ni corps central ni arbre. |
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# The helical coil is created, but there is no central body or shaft. |
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# |
# Cliquez sur {{Button|[[File:PartDesign_AdditiveCylinder.svg|16px]] [[PartDesign_AdditiveCylinder/fr|PartDesign Cylindre additif]]}} avec le {{MenuCommand|Rayon}} approprié. {{Value|10 mm}} et {{MenuCommand|Hauteur}} {{Value|29.9 mm}} pour toucher le reste du fil hélicoïdal et fusionner automatiquement avec lui. |
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# D'autres opérations booléennes sont nécessaires pour façonner les extrémités abruptes de la bobine. Par exemple, vous pouvez utiliser des fonctions additives pour fournir une tête à la vis, et une pointe. |
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# Additional boolean operations are needed to shape up the abrupt ends of the coil. For example, you can use additive features to provide a head to the screw, and a tip. |
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[[File:T13_08_Threads_Helical_thread_profile.png|x300px]] [[File:T13_09_Threads_Helical_thread_path.png|x300px]] |
[[File:T13_08_Threads_Helical_thread_profile.png|x300px]] [[File:T13_09_Threads_Helical_thread_path.png|x300px]] |
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{{Caption| |
{{Caption|A gauche : profil pour un filetage hélicoïdal. À droite : trajectoire hélicoïdale qui sera utilisée pour créer un balayage.}} |
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[[File:T13_10_Threads_Helical_thread_coil.png|x300px]] [[File:T13_11_Threads_Helical_thread_coil_sliced.png|x300px]] |
[[File:T13_10_Threads_Helical_thread_coil.png|x300px]] [[File:T13_11_Threads_Helical_thread_coil_sliced.png|x300px]] |
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{{Caption|A gauche : bobine hélicoïdale résultant de l'opération de balayage du profil fermé le long de la trajectoire hélicoïdale. A droite : vue en coupe de la bobine produite par le balayage.}} |
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{{Caption|Left: helical coil resulting from the sweep operation of the closed profile along the helical path. Right: sectional view of the coil produced from the sweep.}} |
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[[File:T13_12_Threads_Helical_thread_cylinder.png|x300px]] [[File:T13_13_Threads_Helical_thread_finished.png|x300px]] |
[[File:T13_12_Threads_Helical_thread_cylinder.png|x300px]] [[File:T13_13_Threads_Helical_thread_finished.png|x300px]] |
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{{Caption| |
{{Caption|À gauche : bobine hélicoïdale fusionnée à un cylindre central pour former le corps de la vis. À droite : d'autres éléments, une tête et une pointe, ajoutés pour améliorer la forme de la vis.}} |
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<span id="Part_Workbench"></span> |
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=== Part === |
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=== Atelier Part === |
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Ce processus peut également être effectué à l'aide des outils de l'[[Part_Workbench/fr|Atelier Part]]. |
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This process can also be done with the tools of the [[Part_Module|Part Workbench]]. |
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# |
# Dans l'[[File:Workbench_Part.svg|24px]] [[Part_Workbench/fr|Atelier Part]], cliquez sur {{Button|[[File:Part_Primitives.svg|16px]] [[Part_Primitives/fr|Part Primitives]]}} pour créer une {{Button|[[File:Part_Helix.svg|16px]] [[Part_Helix/fr|Part Hélice]]}}. Donnez-lui les valeurs appropriées pour le {{MenuCommand|Pas}} {{Value|3 mm}}, la {{MenuCommand|Hauteur}} {{Value|23 mm}} et le {{MenuCommand|Rayon}} {{Value|10 mm}}. |
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# |
# Dans ce cas, vous n'avez pas besoin d'un {{Button|[[File:PartDesign_Body.svg|16px]] [[PartDesign_Body/fr|PartDesign Corps]]}}. Passez à l'[[File:Workbench_Sketcher.svg|24px]] [[Sketcher_Workbench/fr|Atelier Sketcher]], puis cliquez sur {{Button|[[File:Sketcher_NewSketch.svg|16px]] [[Sketcher_NewSketch/fr|Sketcher Nouvelle esquisse]]}} et choisissez le plan global XZ. |
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# |
# Ensuite, retournez dans l'[[File:Workbench_Part.svg|24px]] [[Part_Workbench/fr|Atelier Part]] et utilisez {{Button|[[File:Part_Sweep.svg|16px]] [[Part_Sweep/fr|Part Balayage]]}}. |
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# |
# Sélectionnez l'esquisse appropriée dans {{MenuCommand|Profil disponible}} et cliquez sur la flèche pour la faire passer dans {{MenuCommand|Profils sélectionnés}}. |
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# |
# Cliquez sur {{Button|Chemin de balayage}} et choisissez toutes les arêtes de l'hélice existante dans la [[3D_view/fr|vue_3D]]. Cliquez sur {{Button|Fait}}. |
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# |
# Assurez-vous de cocher {{CheckBox|TRUE|Créer un solide}} et {{CheckBox|TRUE|Frenet}}. L'obtention d'un solide est la clé pour pouvoir effectuer des [[Part_Boolean/fr|Part Opérations booléennes]] avec la bobine résultante, sinon seule une surface sera produite. |
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# |
# Cliquez sur {{Button|OK}} pour quitter le dialogue et créer la bobine. |
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Vous pouvez maintenant ajouter d'autres primitives comme des {{Button|[[File:Part_Cylinder.svg|16px]] [[Part_Cylinder/fr|Part Cylindres]]}} ou d'autres formes, afin d'exécuter des {{Button|[[File:Part_Fuse.svg|16px]] [[Part_Fuse/fr|Part Unions]]}} et des {{Button|[[File:Part_Cut.svg|16px]] [[Part_Cut/fr|Part Soustractions]]}} pour terminer la construction de la vis. |
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<div class="mw-translate-fuzzy"> |
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Cela génère le filet du filetage, sans la barre ou le trou. Pour faire le filetage sur une barre ou dans un trou, il faudra utiliser [[Part Union/fr|unir]] ou [[Part Cut/fr|soustraire]] ce filet avec un cylindre. D'autres opérations booléennes seront nécessaire pour façonner le bout du filet laissé brut. |
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</div> |
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[[File:T13_14_Threads_components.png|x300px]] |
[[File:T13_14_Threads_components.png|x300px]] |
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{{Caption|Création d'un filetage par balayage d'un profil vertical, (1) le [[sketch/fr|profil de l'esquisse]], (2) la trajectoire de balayage [[Part_Helix/fr|hélicoïdale]], et (3) le résultat du [[Part_Sweep/fr|balayage]].}} |
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<div class="mw-translate-fuzzy"> |
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[[File:thread-by-vertical-profile.png|thumb|none|500px|Création d'un filer par balayage sur un profil vertical. 1 - le profil (un [[Sketcher_Workbench/fr|sketch]]). 2 - chemin de balayage ([[Part Helix/fr|Hélice]]). 3 - résultat du balayage ([[Part Sweep/fr|Balayage]])]] |
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</div> |
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<span id="Tips_for_success"></span> |
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=== Les clés du succès === |
=== Les clés du succès === |
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* {{Emphasis| |
* {{Emphasis|Règle 1.}} Lorsque le profil balaie l'hélice, la bobine solide résultante ne doit pas se toucher ou s'auto-intersecter, car il s'agirait d'un solide invalide. Ceci est valable pour le profil se déplaçant le long de l'hélice, ainsi que pour les intersections au centre de l'hélice. Les tentatives d'effectuer des opérations booléennes avec elle (fusionner ou couper) ont de grandes chances d'échouer. Vérifiez la qualité de l'hélice avec {{Button|[[File:Part_CheckGeometry.svg|16px]] [[Part_CheckGeometry/fr|Part Vérifier la géométrie]]}} ; si des auto-intersections sont signalées, vous devez augmenter le pas de l'hélice. |
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[[File:T13_15_Threads_self_intersection.png|x300px]] [[File:T13_16_Threads_no_self_intersections_OK.png|x300px]] |
[[File:T13_15_Threads_self_intersection.png|x300px]] [[File:T13_16_Threads_no_self_intersections_OK.png|x300px]] |
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{{Caption|A gauche : balayage invalide généré par l'utilisation d'un très petit pas de l'hélice par rapport à la hauteur du profil triangulaire. A droite : pas suffisamment grand qui ne provoque pas d'auto-intersections.}} |
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<div class="mw-translate-fuzzy"> |
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Règle 1. le balayage ne doit pas s'intersecter lui même. Un balayage qui s'intersecte n'est pas un solide valide. Les tentatives de fusion ou de soustraction échoueront très certainement. Cependant, pour de l'impression 3D ou des besoins de visualisation, il peut être suffisant de laisser le filet et le cylindre non fusionné (s'intersectant). |
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</div> |
|||
* {{Emphasis| |
* {{Emphasis|Règle 2.}} Lorsqu'un cylindre est ajouté à une bobine pour former l'arbre principal d'une vis, le cylindre ne doit pas être tangent au profil de la bobine. Autrement dit, le cylindre ne doit pas avoir le même rayon que le rayon intérieur du filet, car cela risque fort de faire échouer une opération de fusion. En général, il faut éviter les géométries coïncidant avec des éléments du balayage, comme les faces tangentes, ou les arêtes tangentes à des faces auxquelles elles ne sont pas reliées. Afin de produire une bonne union booléenne, la bobine balayée et le cylindre doivent se croiser. Vérifiez la qualité de la fusion avec {{Button|[[File:Part_CheckGeometry.svg|16px]] [[Part_CheckGeometry/fr|Part Vérifier la géométrie]]}} ; si des faces coplanaires sont signalées, augmentez légèrement le rayon du cylindre. |
||
* Si la bobine et le cylindre sont tangents, même si la première fusion réussit, elle peut échouer dans les opérations booléennes suivantes avec un troisième solide. |
|||
* If the coil and the cylinder are tangent, even if the first fusion succeeds, it may fail in subsequent boolean operations with a third solid. |
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* |
* C'est une limitation du noyau OpenCASCADE Technology (OCCT) ; en général, il ne gère pas bien les opérations entre surfaces coplanaires. |
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[[File:T13_17_Threads_tangent_faces.png|x300px]] [[File:T13_18_Threads_no_tangent_faces_OK.png|x300px]] |
[[File:T13_17_Threads_tangent_faces.png|x300px]] [[File:T13_18_Threads_no_tangent_faces_OK.png|x300px]] |
||
{{Caption|À gauche : le cylindre solide est tangent au rayon intérieur du fil ; cela peut donner lieu à une union booléenne invalide. À droite : le cylindre a un rayon légèrement plus grand, de sorte que les deux solides se croisent ; il en résultera une fusion valide.}} |
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<div class="mw-translate-fuzzy"> |
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Règle 2. Rappelez vous que dans FreeCAD, l'hélice est imprécise. Ainsi, un cylindre créé pour se superposer précieusement avec un filet risquera de ne pas fusionner avec ce dernier. En général, évitez les géométrie coïncidente avec les éléments d'un balayage, comme les face tangentes, les arrêtes tangentes à des faces auxquelles elles ne sont pas connectées, les arrêtes coïncidentes et tangentes, etc... |
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</div> |
|||
* {{Emphasis|Règle 3.}} Le cylindre intérieur a une ligne de couture. Vous devez éviter de placer le début de l'hélice le long de cette ligne de couture. Tournez l'hélice ou le cylindre de quelques degrés. |
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<div class="mw-translate-fuzzy"> |
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Astuce 1. Le rayon d'une hélice n'influe pas (à moins que l'hélice ne soit conique). Tout ce qui compte est le pas et la hauteur de l'hélice. Cela implique qu'il est possible d'utiliser une hélice générique pour fabriquer de nombreux filetages de même pas mais de diamètre différent. |
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</div> |
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<div class="mw-translate-fuzzy"> |
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Astuce 2. Gardez l'hélice courte (avec peu de tours). Les longs filetages ont tendance à faire échouer les opérations booléennes. Pensez plutôt à empiler des filetages courts pour en faire un long en utilisant [[Draft Array/fr|Draft Array]] si vous rencontrez ce genre de situation problématique. |
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</div> |
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* {{Emphasis|Astuce 1.}} Le rayon de la trajectoire hélicoïdale n'a pas d'importance, sauf si l'hélice est effilée. Tout ce qui compte, c'est le pas et la hauteur de l'hélice. Cela signifie que vous pouvez utiliser un seul {{Button|[[File:Part_Helix.svg|16px]] [[Part_Helix/fr|Part Hélice]]}} pour générer plusieurs filetages à pas égal. Ce qui détermine la position de la bobine résultante est la position du profil de l'[[Sketch/fr|esquisse]]. |
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* {{Emphasis|Tip 3.}} For 3D visualization and 3D printing it may be okay to leave the cylinder and the thread unfused, that is, with intersections between the two solids. Reducing the amount the boolean operations results in less memory consumption and smaller files. |
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* {{Emphasis|Astuce 2.}} Gardez le filetage court, c'est-à-dire avec un faible nombre de tours. Les filetages longs ont tendance à échouer avec les opérations booléennes. Si vous devez ajouter de nombreux tours, pensez à créer d'abord un fil court, puis à utiliser {{Button|[[File:Draft_OrthoArray.svg|16px]] [[Draft_OrthoArray/fr|Draft Réseau orthogonal]]}} pour dupliquer plusieurs fois le même motif. |
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* {{Emphasis|Astuce 3.}} Pour la visualisation et l'impression 3D, il peut être acceptable de laisser le cylindre et le filetage non fusionnés, c'est-à-dire avec des intersections entre les deux solides. En réduisant le nombre d'opérations booléennes, on réduit la consommation de mémoire et la taille des fichiers. |
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<span id="Pros_and_cons"></span> |
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=== Avantages et inconvénients === |
=== Avantages et inconvénients === |
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* [[File:Edit_OK.svg|24px]] Facile à comprendre. |
* [[File:Edit_OK.svg|24px]] Facile à comprendre. |
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* [[File:Edit_OK.svg|24px]] Manière très naturelle de définir un profil de filetage. |
* [[File:Edit_OK.svg|24px]] Manière très naturelle de définir un profil de filetage. |
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* [[File:Edit_OK.svg|24px]] Aucun problème avec le maillage de l'objet résultant, contrairement à la méthode |
* [[File:Edit_OK.svg|24px]] Aucun problème avec le maillage de l'objet résultant, contrairement à la méthode 5. |
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* [[File:Edit_Cancel.svg|24px]] En raison de l'invalidité des balayages auto-entrecroisés, il est presque impossible de générer un filetage sans espace entre chaque dent, c'est-à-dire sans face cylindrique droite sur les côtés intérieurs du filetage. |
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<div class="mw-translate-fuzzy"> |
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* [[File:Edit_Cancel.svg|24px]] Les opérations booléennes sont nécessaires pour obtenir un unique solide contigu. Les opérations booléennes prennent un temps relativement long à calculer et échouent souvent. |
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- à cause de l'invalidité des balayage qui s'intersectent, il est quasi impossible de générer un filet uniforme (c'est à dire, sans face cylindrique sur les face internes ou externes du filetage). |
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* [[File:Edit_Cancel.svg|24px]] Filetages avec un nombre élevé de tours sont problématiques. |
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== Méthode 4. Balayage d'un profil horizontal == |
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== Méthode 5. Balayage d'un profil horizontal == |
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=== Généralités === |
=== Généralités === |
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L'idée est de balayer un profil horizontal le long d'une hélice. Le problème principal est de déterminer le profil à utiliser pour obtenir un tel filetage. |
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L'idée est de balayer un profil horizontal le long d'une hélice. Le problème principal est de déterminer quel profil utiliser pour obtenir un filetage. |
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[[File:thread-by-horz-profile.png|600px]] |
[[File:thread-by-horz-profile.png|600px]] |
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Si on utilise un cercle en guise de profil horizontal (le cercle doit être décentré par rapport à son origine, ce décentrage définissant la profondeur du filetage), le profil du filetage sera sinusoïdal. |
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Si on utilise un cercle en guise de profil horizontal (le cercle doit être décentré par rapport à son origine, ce décentrement définissant la profondeur du filetage), le profil du filetage sera sinusoïdal. |
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Pour obtenir un profil standard en dent de scie, une paire de spirale d’Archimède doivent être fusionnées. La figure résultante est une forme cardioïde, qui est difficilement différentiable d'un cercle quand la profondeur du filet est faible comparée à son diamètre (c'est pourquoi un filetage "épais" est présenté sur la figure ci dessus). |
Pour obtenir un profil standard en dent de scie, une paire de spirale d’Archimède doivent être fusionnées. La figure résultante est une forme cardioïde, qui est difficilement différentiable d'un cercle quand la profondeur du filet est faible comparée à son diamètre (c'est pourquoi un filetage "épais" est présenté sur la figure ci dessus). |
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=== Génération du profil === |
=== Génération du profil === |
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Déterminer le profil horizontal pour obtenir un certain profil vertical n'est pas facile. Pour les cas simples comme les triangulaires ou les trapézoïdaux, on peut le construire manuellement. On peut aussi le construire en créant un filetage court avec la méthode 4, et en obtenant une tranche de celui-ci en faisant une [[Part_Common/fr|Part Intersection]] entre une face plane horizontale et le filetage. |
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<span id="Profile_for_triangular_thread"></span> |
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==== Profil pour un filetage triangulaire ==== |
==== Profil pour un filetage triangulaire ==== |
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## fixer le rayon du rayon interne du filetage, le rayon externe sera ce dernier plus la profondeur de coupe. |
## fixer le rayon du rayon interne du filetage, le rayon externe sera ce dernier plus la profondeur de coupe. |
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## fixer la croissance pour doubler la profondeur de coupe du filet. |
## fixer la croissance pour doubler la profondeur de coupe du filet. |
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# [[ |
# [[Part_Mirror/fr|Part Mirroir]] la spirale dans le plan XY |
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# [[ |
# [[Part_Fuse/fr|Part Union]] la spirale et le miroir pour obtenir un filet fermé, en forme de cœur. |
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<span id="Profile_for_arbitrary_cross-section"></span> |
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==== Profil pour une section quelconque ==== |
==== Profil pour une section quelconque ==== |
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[[File:thread-by-horz-profile-profileMake.png|1000px]] |
[[File:thread-by-horz-profile-profileMake.png|1000px]] |
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# Faites un profil de coupe vertical. Assurez-vous que la hauteur de l'esquisse correspond au pas du filetage dont vous avez besoin. |
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<div class="mw-translate-fuzzy"> |
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# Faites une hélice1 avec une hauteur identique au pas et un pas identique au pas du filetage, et un rayon d'hélice de 0.42*diamètre nominal du filetage. |
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# faire un profil de coupe (vertical). Assurez-vous que la hauteur de l'esquisse correspond à la hauteur du filet dont vous avez besoin. |
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# Balayez le profil de coupe le long de l'hélice1. Définissez {{CheckBox|TRUE|Create solid}} et {{CheckBox|TRUE|Frenet}}. |
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# fabriquer une hélice1 de hauteur identique au pas et le pas identique au pas du filetage et dont le rayon d’hélice est égal à 0,42 * diamètre nominal du filetage. |
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# Faire un cercle de rayon nominal du filetage dans le plan XY. |
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# Balayez le profil coupé le long de l'hélice1. Définissez make solid et frenet à true. |
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# Créez une face à partir du cercle. Ceci peut être fait avec {{Button|[[File:Part_Builder.svg|16px]] [[Part_Builder/fr|Part Générateur de formes]]}} ou {{Button|[[File:Draft_Upgrade.svg|16px]] [[Draft_Upgrade/fr|Draft Agréger]]}}, puis réglez {{PropertyData|MakeFace}} sur {{TRUE}}. |
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# Faites un cercle de rayon nominal du filetage dans le plan x-y. |
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# Découpez la face avec le profil de balayage. |
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# Faites un profil à partir du cercle. (Part-workbench: utilitaire avancé pour créer des formes, ou [[Draft Upgrade/fr|Draft Upgrade]] puis MakeFace = true) |
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# Faites un {{Button|[[File:Draft_Clone.svg|16px]] [[Draft_Clone/fr|Draft Clone]]}} à partir de la découpe. |
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# couper le profil avec le profil de balayage |
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# Utilisez {{Button|[[File:Draft_Downgrade.svg|16px]] [[Draft_Downgrade/fr|Draft Désagréger]]}} sur le clone afin d'obtenir un filetage. Ce filetage est le profil horizontal nécessaire pour cette méthode. |
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# faire un clone à partir de la coupe (Draft workbench) |
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# Faites une hélice dont le rayon est le rayon nominal du filetage et le pas du filetage et la hauteur du filetage nécessaire. |
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# Rétrograder le clone pour obtenir un filet. (Draft workbench) Ce filet est le profil horizontal nécessaire à cette méthode. |
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# Balayez le filetage le long de l'hélice. Définissez {{CheckBox|TRUE|Create solid}} et {{CheckBox|TRUE|Frenet}}. |
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# Faites une hélice avec un rayon de rayon nominal du filet et un pas du filet et la hauteur du filet requis. |
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# Vous avez terminé. |
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# Passez le filet le long de l’hélice. Réglez solide et frenet sur true. |
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Vous avez terminé. |
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Le guide étape par étape est tiré de ce [http://forum.freecad.org/viewtopic.php?f=3&t=6506#p52558 message du forum par Ulrich1a] ("Creating a thread : Unexpected results"), légèrement modifié. |
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Credit: pas à pas tiré d'un [http://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=3&t=6506#p52558 post sur le forum par Ulrich1a], légèrement modifié. |
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Les étapes sont également montrées en action sur [http://www.youtube.com/watch?v=fxKxSOGbDYs cette vidéo par Gaurav Prabhudesai] ("FreeCAD : How to make threads"). |
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Ces étapes sont aussi visibles dans cette vidéo de Gaurav Prabhudesai: http://www.youtube.com/watch?v=fxKxSOGbDYs |
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=== Avantages et inconvénients === |
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+ Un filetage solide prêt à l'emploi est créé directement par le balayage. |
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* [[File:Edit_OK.svg|24px]] |
* [[File:Edit_OK.svg|24px]] une forme solide prête à l'emploi est créée par le balayage directement sur la tige. |
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* [[File:Edit_OK.svg|24px]] |
* [[File:Edit_OK.svg|24px]] moins d'opérations booléennes, voire aucune, sont nécessaires, la vitesse de génération est donc très élevée par rapport à la méthode 4. |
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* [[File:Edit_OK.svg|24px]] |
* [[File:Edit_OK.svg|24px]] les extrémités des filetages sont tout de suite bien coupées. |
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* [[File:Edit_OK.svg|24px]] |
* [[File:Edit_OK.svg|24px]] les longs filetages ne sont pas un problème, sauf si une opération booléenne est nécessaire. Sinon, ce ne sera pas beaucoup mieux que la méthode 4. |
||
* [[File:Edit_OK.svg|24px]] |
* [[File:Edit_OK.svg|24px]] les filetages sans espace ne sont pas un problème. |
||
* [[File:Edit_Cancel.svg|24px]] définir le profil du filetage est compliqué. |
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* [[File:Edit_Cancel.svg|24px]] l'utilisation du mailleur standard avec un filetage créé de cette manière génère des maillages moches, ce qui peut entraîner des problèmes. D'autres mailleurs sont meilleurs, par exemple, Mefisto semble donner les meilleurs résultats. |
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- la définition du profil du filetage est compliquée |
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* [[File:Edit_Cancel.svg|24px]] grande empreinte mémoire selon [http://forum.freecad.org/viewtopic.php?f=3&t=12593&start=10#p101197 Techniques de modélisation des filets de collecte]. |
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<span id="Method_6._Lofting_between_helical_extruded_faces"></span> |
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=== Méthode |
=== Méthode 6. Lissage entre les faces extrudées hélicoïdales === |
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<span id="General"></span> |
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=== Généralités === |
=== Généralités === |
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Cette méthode produit des solides fiables qui "booléen" correctement. Bien qu'il ne produise pas de filetage de vis "paramétrique" dans les tailles standard, c'est-à-dire qu'il permet d'accéder facilement à la forme par taille de fixation, il constitue un moyen simple de produire une bibliothèque précise à réutiliser, ainsi que des modèles de formes spécialisées telles que ACME ou des vis Archimédien. , sont également simples comme des one-offs. |
Cette méthode produit des solides fiables qui "booléen" correctement. Bien qu'il ne produise pas de filetage de vis "paramétrique" dans les tailles standard, c'est-à-dire qu'il permet d'accéder facilement à la forme par taille de fixation, il constitue un moyen simple de produire une bibliothèque précise à réutiliser, ainsi que des modèles de formes spécialisées telles que ACME ou des vis Archimédien. , sont également simples comme des one-offs. |
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{{Tutorials navi{{#translation:}}}} |
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{{Part Tools navi{{#translation:}}}} |
{{Part Tools navi{{#translation:}}}} |
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{{PartDesign Tools navi{{#translation:}}}} |
{{PartDesign Tools navi{{#translation:}}}} |
Latest revision as of 10:18, 28 January 2024
Tutoriel |
Thème |
---|
Conception de produit |
Niveau |
Avancé |
Temps d'exécution estimé |
60 minutes |
Auteurs |
DeepSOIC, Murdic, vocx |
Version de FreeCAD |
0.19 |
Fichiers exemples |
Updated: Thread for screw tutorial |
Voir aussi |
None |
Introduction
Ce tutoriel est un ensemble de techniques pour modéliser les filetages de vis dans FreeCAD. Il a été mis à jour pour la v0.19, bien que le processus général soit essentiellement le même depuis la v0.14, lorsque le tutoriel a été écrit à l'origine. Le contenu mis à jour se concentre sur l' atelier PartDesign pour créer le filetage. Il n'utilise pas le PartDesign Hélice additive, cet outil ayant été introduit plus tard.
Dans les systèmes de CAO traditionnels, la modélisation des filetages de vis est déconseillée car elle impose une charge importante sur le noyau de modélisation, ainsi que sur le rendu des formes. Dans les systèmes traditionnels, un fil n'a pas besoin d'être représenté directement dans l'espace 3D, car il peut être indiqué avec ses caractéristiques requises dans le dessin technique 2D envoyé pour la fabrication. Cependant, avec la vulgarisation de la fabrication additive (impression 3D), il existe désormais un réel besoin de modéliser les fils 3D, afin de les imprimer exactement comme prévu. C'est à cela que sert ce didacticiel.
De nombreuses techniques présentées ici ont été collectées à partir de différents fils de discussion :
Voir aussi des vidéos utiles :
N'oubliez pas que les formes de filetages prennent beaucoup de mémoire et que le fait d'avoir un seul filetage dans un document peut augmenter considérablement la taille du fichier, il est donc conseillé à l'utilisateur de créer des filetages uniquement lorsque cela est absolument nécessaire.
Méthode 1. Utilisation des utilitaires et des pièces des ateliers
Utiliser des utilitaires et des pièces que d'autres personnes ont créés est facile et permet de gagner du temps. Voir la page ateliers externes pour plus d'informations sur les outils externes.
En particulier, trois ressources sont recommandées et peuvent être installées à partir du Gestionnaire des extensions :
- Atelier Fasteners, pour ajouter/fixer diverses fixations aux pièces. Les vis et les écrous ne présentent pas de filetage par défaut, mais cela peut être réglé avec une option.
- Atelier BOLTSFC, pour placer des fixations de la bibliothèque BOLTS.
- Atelier ThreadProfile, pour créer des filetages courants.
Diverses vis standard insérées avec l'atelier Fasteners. Une option permet de contrôler si l'objet montre le véritable filetage ou seulement un simple cylindre.
Méthode 2. Utilisation de macros (obsolète)
Dans le passé, la macro BOLTS était utilisée pour insérer les pièces de la bibliothèque BOLTS. Ceci est désormais obsolète. Utilisez plutôt l'Atelier BOLTSFC.
- Par le passé, la macro Screw Maker, par ulrich1a, était utilisée pour créer des boulons, des vis et des rondelles. Elle est désormais obsolète. L'Atelier Fasteners, par shaise, comprend la macro complète de vissage, ainsi qu'une interface graphique pour sélectionner le bon composant.
Méthode 3. Faux filetages non hélicoïdaux
Dans de nombreux cas, nous n'avons pas besoin de vrais filetages, nous avons juste besoin d'une indication visuelle que les filetages seront là.
Nous pouvons créer un faux filetage en utilisant un chemin non hélicoïdal, par exemple en tournant un profil en dents de scie, ou en empilant des disques avec des bords effilés. Ce faux filetage est difficile à distinguer du vrai fil hélicoïdal par une simple inspection. Cette méthode est bonne pour visualiser un objet semblable à un filetage, mais elle n'est pas utile si nous devons imprimer en 3D un fil réel.
A gauche : un simple boulon avec un faux filetage non hélicoïdal. A droite : un simple boulon avec un vrai filetage hélicoïdal. Lorsque l'impression 3D n'est pas nécessaire, un filetage simulé est souvent suffisant pour la visualisation.
Profil tournant en dents de scie
- Cliquer sur PartDesign Corps.
- Cliquer sur PartDesign Nouvelle esquisse. Sélectionnez
XZ_Plane
. - Dessinez une esquisse fermée avec le diamètre intérieur requis
10 mm
, le diamètre extérieur autour de12.6 mm
, le pas3 mm
, le nombre de dents8
et la hauteur totale30 mm
. - Sélectionnez l'esquisse, puis cliquez sur PartDesign Révolution. Sélectionnez
Vertical sketch axis
et appuyez sur OK.
Profil utilisé pour créer la révolution qui simulera un filetage.
Vue en coupe du filetage non hélicoïdal résultant produit par rotation du profil en dents de scie autour de l'axe vertical.
Disques empilables
- Répétez les deux premières étapes de la section précédente.
- Dessinez une esquisse fermée avec le diamètre intérieur requis
10 mm
, le diamètre extérieur de12.6 mm
et le pas3 mm
mais dessinez qu'une seule dent de la dent de scie. - Sélectionnez l'esquisse, puis cliquez sur PartDesign Révolution. Sélectionnez
Axe vertical de l'esquisse
puis appuyez sur OK. - Sélectionnez
Révolution
puis cliquez sur PartDesign Répétition linéaire. SélectionnezVertical sketch axis
. Pour un faux filetage avec un pas de3 mm
, définissez Longueur sur3
et Occurrences sur2
puis appuyez sur OK. Cela créera deux disques, l'un au-dessus de l'autre. - Vous pouvez ajouter plus de disques en augmentant la valeur Occurrences dans la répétition linéaire et en augmentant la Longueur qui est la longueur totale du faux filetage.
Longueur et Occurrences sont liés. Si la longueur est trop grande mais que le nombre d'occurrences n'est pas assez élevé, vous aurez des disques déconnectés et le calcul du Corps (Body) échouera car l'objet résultant doit toujours être un un seul solide contigu. Par exemple, pour obtenir une hauteur totale de 30 mm
, définissez Longueur sur 27 mm
et Occurrences sur 10
.
Si vous le souhaitez, vous pouvez ajouter un PartDesign Cylindre additif avec un diamètre égal au diamètre intérieur des disques et aussi haut que la hauteur totale du filetage. Cela réunira tous les disques en un seul solide, garantissant ainsi qu'il n'y aura pas de disques déconnectés.
Profil utilisé pour créer un disque de révolution qui sera utilisé pour simuler un filetage.
A gauche: disque unique créé par révolution. A droite: plusieurs disques placés dans un motif linéaire dans la direction Z simulant un filetage hélicoïdal.
Méthode 4. Balayage d'un profil vertical
Atelier PartDesign
Un vrai filetage consiste à faire suivre un profil fermé le long d'une courbe hélicoïde (hélice)
- Dans l' Atelier Part, cliquez sur Part Primitives pour créer une Part Hélice. Donnez-lui les valeurs appropriées pour le Pas
3 mm
, la Hauteur23 mm
et un Rayon10 mm
. - Basculez vers l' Atelier PartDesign et cliquez sur PartDesign Corps.
- Cliquez sur PartDesign Nouvelle esquisse. Sélectionnez
XZ_Plane
. - Dessinez une esquisse fermée avec le profil requis pour les dents du filet, normalement une forme triangulaire. Dans ce cas, nous utiliserons une hauteur de
2.9 mm
, qui est légèrement inférieure au pas3.0 mm
utilisé pour la trajectoire de l'hélice. Le profil ne doit pas créer d'auto-intersections lorsqu'il est déplacé le long de l'hélice, ni entre les corbures, ni au milieu. L'esquisse présentée pour l'empilement des disques ne peut donc pas être utilisée. - Sélectionnez l'esquisse, puis cliquez sur PartDesign Balayage additif. Dans Chemin le long duquel effectuer le balayage, cliquez sur Objet et choisissez l'objet hélice précédemment créé. Changez ensuite Mode d'orientation en
Frenet
afin que le profil balaie la trajectoire sans se tordre, puis appuyez sur OK. - Lorsque le dialogue demande une référence, choisissez
Créer une référence croisée
. - La bobine hélicoïdale est créée, mais il n'y a ni corps central ni arbre.
- Cliquez sur PartDesign Cylindre additif avec le Rayon approprié.
10 mm
et Hauteur29.9 mm
pour toucher le reste du fil hélicoïdal et fusionner automatiquement avec lui. - D'autres opérations booléennes sont nécessaires pour façonner les extrémités abruptes de la bobine. Par exemple, vous pouvez utiliser des fonctions additives pour fournir une tête à la vis, et une pointe.
A gauche : profil pour un filetage hélicoïdal. À droite : trajectoire hélicoïdale qui sera utilisée pour créer un balayage.
A gauche : bobine hélicoïdale résultant de l'opération de balayage du profil fermé le long de la trajectoire hélicoïdale. A droite : vue en coupe de la bobine produite par le balayage.
À gauche : bobine hélicoïdale fusionnée à un cylindre central pour former le corps de la vis. À droite : d'autres éléments, une tête et une pointe, ajoutés pour améliorer la forme de la vis.
Atelier Part
Ce processus peut également être effectué à l'aide des outils de l'Atelier Part.
- Dans l' Atelier Part, cliquez sur Part Primitives pour créer une Part Hélice. Donnez-lui les valeurs appropriées pour le Pas
3 mm
, la Hauteur23 mm
et le Rayon10 mm
. - Dans ce cas, vous n'avez pas besoin d'un PartDesign Corps. Passez à l' Atelier Sketcher, puis cliquez sur Sketcher Nouvelle esquisse et choisissez le plan global XZ.
- Ensuite, retournez dans l' Atelier Part et utilisez Part Balayage.
- Sélectionnez l'esquisse appropriée dans Profil disponible et cliquez sur la flèche pour la faire passer dans Profils sélectionnés.
- Cliquez sur Chemin de balayage et choisissez toutes les arêtes de l'hélice existante dans la vue_3D. Cliquez sur Fait.
- Assurez-vous de cocher Créer un solide et Frenet. L'obtention d'un solide est la clé pour pouvoir effectuer des Part Opérations booléennes avec la bobine résultante, sinon seule une surface sera produite.
- Cliquez sur OK pour quitter le dialogue et créer la bobine.
Vous pouvez maintenant ajouter d'autres primitives comme des Part Cylindres ou d'autres formes, afin d'exécuter des Part Unions et des Part Soustractions pour terminer la construction de la vis.
Création d'un filetage par balayage d'un profil vertical, (1) le profil de l'esquisse, (2) la trajectoire de balayage hélicoïdale, et (3) le résultat du balayage.
Les clés du succès
- Règle 1. Lorsque le profil balaie l'hélice, la bobine solide résultante ne doit pas se toucher ou s'auto-intersecter, car il s'agirait d'un solide invalide. Ceci est valable pour le profil se déplaçant le long de l'hélice, ainsi que pour les intersections au centre de l'hélice. Les tentatives d'effectuer des opérations booléennes avec elle (fusionner ou couper) ont de grandes chances d'échouer. Vérifiez la qualité de l'hélice avec Part Vérifier la géométrie ; si des auto-intersections sont signalées, vous devez augmenter le pas de l'hélice.
A gauche : balayage invalide généré par l'utilisation d'un très petit pas de l'hélice par rapport à la hauteur du profil triangulaire. A droite : pas suffisamment grand qui ne provoque pas d'auto-intersections.
- Règle 2. Lorsqu'un cylindre est ajouté à une bobine pour former l'arbre principal d'une vis, le cylindre ne doit pas être tangent au profil de la bobine. Autrement dit, le cylindre ne doit pas avoir le même rayon que le rayon intérieur du filet, car cela risque fort de faire échouer une opération de fusion. En général, il faut éviter les géométries coïncidant avec des éléments du balayage, comme les faces tangentes, ou les arêtes tangentes à des faces auxquelles elles ne sont pas reliées. Afin de produire une bonne union booléenne, la bobine balayée et le cylindre doivent se croiser. Vérifiez la qualité de la fusion avec Part Vérifier la géométrie ; si des faces coplanaires sont signalées, augmentez légèrement le rayon du cylindre.
- Si la bobine et le cylindre sont tangents, même si la première fusion réussit, elle peut échouer dans les opérations booléennes suivantes avec un troisième solide.
- C'est une limitation du noyau OpenCASCADE Technology (OCCT) ; en général, il ne gère pas bien les opérations entre surfaces coplanaires.
À gauche : le cylindre solide est tangent au rayon intérieur du fil ; cela peut donner lieu à une union booléenne invalide. À droite : le cylindre a un rayon légèrement plus grand, de sorte que les deux solides se croisent ; il en résultera une fusion valide.
- Règle 3. Le cylindre intérieur a une ligne de couture. Vous devez éviter de placer le début de l'hélice le long de cette ligne de couture. Tournez l'hélice ou le cylindre de quelques degrés.
- Astuce 1. Le rayon de la trajectoire hélicoïdale n'a pas d'importance, sauf si l'hélice est effilée. Tout ce qui compte, c'est le pas et la hauteur de l'hélice. Cela signifie que vous pouvez utiliser un seul Part Hélice pour générer plusieurs filetages à pas égal. Ce qui détermine la position de la bobine résultante est la position du profil de l'esquisse.
- Astuce 2. Gardez le filetage court, c'est-à-dire avec un faible nombre de tours. Les filetages longs ont tendance à échouer avec les opérations booléennes. Si vous devez ajouter de nombreux tours, pensez à créer d'abord un fil court, puis à utiliser Draft Réseau orthogonal pour dupliquer plusieurs fois le même motif.
- Astuce 3. Pour la visualisation et l'impression 3D, il peut être acceptable de laisser le cylindre et le filetage non fusionnés, c'est-à-dire avec des intersections entre les deux solides. En réduisant le nombre d'opérations booléennes, on réduit la consommation de mémoire et la taille des fichiers.
Avantages et inconvénients
- Facile à comprendre.
- Manière très naturelle de définir un profil de filetage.
- Aucun problème avec le maillage de l'objet résultant, contrairement à la méthode 5.
- En raison de l'invalidité des balayages auto-entrecroisés, il est presque impossible de générer un filetage sans espace entre chaque dent, c'est-à-dire sans face cylindrique droite sur les côtés intérieurs du filetage.
- Les opérations booléennes sont nécessaires pour obtenir un unique solide contigu. Les opérations booléennes prennent un temps relativement long à calculer et échouent souvent.
- Filetages avec un nombre élevé de tours sont problématiques.
Méthode 5. Balayage d'un profil horizontal
Généralités
L'idée est de balayer un profil horizontal le long d'une hélice. Le problème principal est de déterminer le profil à utiliser pour obtenir un tel filetage.
Si on utilise un cercle en guise de profil horizontal (le cercle doit être décentré par rapport à son origine, ce décentrage définissant la profondeur du filetage), le profil du filetage sera sinusoïdal.
Pour obtenir un profil standard en dent de scie, une paire de spirale d’Archimède doivent être fusionnées. La figure résultante est une forme cardioïde, qui est difficilement différentiable d'un cercle quand la profondeur du filet est faible comparée à son diamètre (c'est pourquoi un filetage "épais" est présenté sur la figure ci dessus).
Génération du profil
Déterminer le profil horizontal pour obtenir un certain profil vertical n'est pas facile. Pour les cas simples comme les triangulaires ou les trapézoïdaux, on peut le construire manuellement. On peut aussi le construire en créant un filetage court avec la méthode 4, et en obtenant une tranche de celui-ci en faisant une Part Intersection entre une face plane horizontale et le filetage.
Profil pour un filetage triangulaire
- Créer une spirale (d’Archimède) dans le plan XY.
- fixer le nombre de tours à 0.5.
- fixer le rayon du rayon interne du filetage, le rayon externe sera ce dernier plus la profondeur de coupe.
- fixer la croissance pour doubler la profondeur de coupe du filet.
- Part Mirroir la spirale dans le plan XY
- Part Union la spirale et le miroir pour obtenir un filet fermé, en forme de cœur.
Profil pour une section quelconque
- Faites un profil de coupe vertical. Assurez-vous que la hauteur de l'esquisse correspond au pas du filetage dont vous avez besoin.
- Faites une hélice1 avec une hauteur identique au pas et un pas identique au pas du filetage, et un rayon d'hélice de 0.42*diamètre nominal du filetage.
- Balayez le profil de coupe le long de l'hélice1. Définissez Create solid et Frenet.
- Faire un cercle de rayon nominal du filetage dans le plan XY.
- Créez une face à partir du cercle. Ceci peut être fait avec Part Générateur de formes ou Draft Agréger, puis réglez DonnéesMakeFace sur
true
. - Découpez la face avec le profil de balayage.
- Faites un Draft Clone à partir de la découpe.
- Utilisez Draft Désagréger sur le clone afin d'obtenir un filetage. Ce filetage est le profil horizontal nécessaire pour cette méthode.
- Faites une hélice dont le rayon est le rayon nominal du filetage et le pas du filetage et la hauteur du filetage nécessaire.
- Balayez le filetage le long de l'hélice. Définissez Create solid et Frenet.
- Vous avez terminé.
Le guide étape par étape est tiré de ce message du forum par Ulrich1a ("Creating a thread : Unexpected results"), légèrement modifié.
Les étapes sont également montrées en action sur cette vidéo par Gaurav Prabhudesai ("FreeCAD : How to make threads").
Avantages et inconvénients
- une forme solide prête à l'emploi est créée par le balayage directement sur la tige.
- moins d'opérations booléennes, voire aucune, sont nécessaires, la vitesse de génération est donc très élevée par rapport à la méthode 4.
- les extrémités des filetages sont tout de suite bien coupées.
- les longs filetages ne sont pas un problème, sauf si une opération booléenne est nécessaire. Sinon, ce ne sera pas beaucoup mieux que la méthode 4.
- les filetages sans espace ne sont pas un problème.
- définir le profil du filetage est compliqué.
- l'utilisation du mailleur standard avec un filetage créé de cette manière génère des maillages moches, ce qui peut entraîner des problèmes. D'autres mailleurs sont meilleurs, par exemple, Mefisto semble donner les meilleurs résultats.
- grande empreinte mémoire selon Techniques de modélisation des filets de collecte.
Méthode 6. Lissage entre les faces extrudées hélicoïdales
Généralités
Les splines hélicoïdales extrudent les faces coaxiales pouvant être lobées, contrairement à l'hélice paramétrique de FreeCAD. Deux splines hélicoïdales sont nécessaires pour définir un taraudage. Ces deux éléments peuvent être mis à l'échelle à partir d'une spline de bibliothèque, puis localisés et extrudés de manière appropriée pour obtenir le bon formulaire.
Les hélices paramétriques de FreeCAD ne sont pas vraiment hélicoïdales, mais les b-splines hélicoïdales ne sont pas difficiles à tracer. Une méthode manuelle consiste à aligner des dodécagones (polygones à 12 côtés) avec des intervalles de rayon de 5 mm/diamètre de 10 mm à des intervalles de 1/12 mm (0,08333.mm) et à tracer des splines d'un sommet à l'autre dans l'ordre croissant et rotatif. disons 10 tours, de sorte que cette spline puisse être réutilisée en tant que fichier de bibliothèque pour l'importation et la réutilisation. Il est pratique d’utiliser un pas de 10 mm de diamètre/1 mm pour faciliter la mise à l’échelle. Si vous le faites manuellement, dessiner un Dwire puis le convertir en b-spline est plus facile que de dessiner une spline. Les courbures ne sont pas calculées pendant le tracé, elles suivent donc le curseur et se cassent plus docilement.
Une fois que les splines sont redimensionnées à la bonne taille et situées de manière à ce que le loft ait le bon angle inclus entre les flancs du filetage, elles sont extrudées le long de leur axe, ce qui correspond à la longueur d'un pas pour la spline interne, le pas externe/8.
Les filets ISO et autres ont été allégés, c'est-à-dire que les bords intérieurs et extérieurs sont plutôt plats que nets, ce qui convient parfaitement aux utilisateurs de FreeCAD, car nous pouvons appliquer un lissage à la face hélicoïdale à la taille nominale de la fixation, alors qu'une face interne ne peut pas être loft une spline de bord externe car une face est un profil fermé, une spline est ouverte. La norme ISO indique que la taille nominale des filetages externes a un pas de largeur de face/8. L'image montre comment la géométrie est arrangée et les faces hélicoïdales qui en résultent. Ensuite, lissez entre les faces, puis un cylindre qui donne la face hélicoïdale interne, que ISO met à la hauteur/4 de la largeur, est ajouté aux filets.
Cette méthode produit des solides fiables qui "booléen" correctement. Bien qu'il ne produise pas de filetage de vis "paramétrique" dans les tailles standard, c'est-à-dire qu'il permet d'accéder facilement à la forme par taille de fixation, il constitue un moyen simple de produire une bibliothèque précise à réutiliser, ainsi que des modèles de formes spécialisées telles que ACME ou des vis Archimédien. , sont également simples comme des one-offs.
- Primitives : Box, Cylindre, Sphère, Cône, Tore, Tube, Primitives, Générateur de formes
- Création et modification des objets : Extrusion, Révolution, Miroir, Congé, Chanfrein, Créer une face, Surface réglée, Lissage, Balayage, Section, Coupes, Décalage 3D, Décalage 2D, Évidement, Projection sur surface, Ancrage
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- Booléen : Créé un composé, Éclater le composé, Filtre composé, Opération booléenne, Soustraction, Union, Intersection, Connecter, Intégrer, Découper, Fragments booléens, Séparer/exploser, Scinder, OU exclusif
- Mesure : Mesure linéaire, Mesure Angulaire, Rafraîchir les mesures, Effacer toute mesure, Tout basculer, Mesures dans la 3D, Mesures selon le repère global
- Autre outils : Importation, Exportation, Sélection par zone, Forme à partir d'un maillage, Points à partir d'un maillage, Convertir en solide, Inverser les formes, Copie simple, Copie transformée, Copie d'un élément, Affiner la forme, Vérifier la géométrie, Supprimer la fonctionnalité, Apparence, Définir les couleurs
- Outils structure : Part, Groupe
- Outils d'aide : Créer un corps, Créer une esquisse, Éditer une esquisse, Plaquer une esquisse sur une face
- Outils de modélisation
- Outils de référence : Créer un point de référence, Créer une ligne de référence, Créer un plan de référence, Créer un système de coordonnées local, Créer une forme liée, Créer une forme liée du sous-objet(s), Créer un clone
- Outils additifs : Protrusion, Révolution, Lissage additif, Balayage additif, Hélice additive, Cube additif, Cylindre additif, Sphère additive, Cône additif, Ellipsoïde additif, Tore additif, Prisme additif, Pyramide tronquée additive
- Outils soustractifs : Cavité, Perçage, Rainure, Lissage soustractif, Balayage soustractif, Hélice soustractive, Cube soustractif, Cylindre soustractif, Sphère soustractive, Cône soustractif, Ellipsoïde soustractif, Tore soustractif, Prisme soustractif, Pyramide tronquée soustractive
- Outils de transformation : Symétrie, Répétition linéaire, Répétition circulaire, Transformation multiple, Mise à l'échelle
- Fonctions d'habillage : Congé, Chanfrein, Dépouille, Évidement
- Opérations Booléenne : Opérations Booléenne
- Général : Créer une esquisse, Modifier l'esquisse, Esquisse sur une face, Réorienter l'esquisse, Valider l'esquisse, Fusionner les esquisses, Esquisse miroir, Quitter l'esquisse, Vue de l'esquisse, Vue de section, Grille, Aimantation, Ordre de rendu, Arrêt de l'opération
- Géométries : Point, Ligne, Arc, Arc par 3 points, Cercle, Cercle par 3 points, Ellipse par son centre, Ellipse par 3 points, Arc d'ellipse, Arc d'hyperbole, Arc de parabole, B-spline simple, B-spline périodique, B-spline par des nœuds, B-spline périodique par des nœuds, Polyligne, Rectangle, Rectangle centré, Rectangle arrondi, Triangle, Carré, Pentagone, Hexagone, Heptagone, Octogone, Polygone régulier, Contour oblong, Congé, Congé avec contrainte, Ajuster, Prolonger, Diviser, Géométrie externe, Copie carbone, Géométrie de construction
- Contraintes :
- Contraintes geometriques : Coïncidence, Point sur objet, Vertical, Horizontal, Parallèle, Perpendiculaire, Tangente, Égalité, Symétrie, Blocage
- Contraintes de dimension : Fixe, Distance horizontale, Distance verticale, Dimensionnelle, Rayon ou poids, Diamètre, Rayon automatique, Angle, Contrainte de réfraction
- Outils de contraintes : Contraintes pilotantes, Activation des contraintes
- Outils : Degrés de liberté non contraints, Contraintes associées, Éléments associés aux contraintes, Contraintes redondantes, Contraintes conflictuelles, Géométrie interne, Origine, Axe horizontal, Axe vertical, Symétrie, Clone, Copie, Déplacer, Réseau rectangulaire, Supprimer l'alignement des axes, Supprimer tous les éléments de géométrie, Supprimer toutes les contraintes
- Outils B-spline : Degré de la B-spline, Polygone de contrôle de la B-spline, Peigne de courbure, Multiplicité des nœuds, Poids des points de contrôle, Convertir une géométrie en B-spline, Augmenter le degré, Diminuer le degré, Augmenter la multiplicité des nœuds, Diminuer la multiplicité des nœuds, Insérer un nœud, Joindre des courbes
- Espace virtuel : Espace virtuel
- Démarrer avec FreeCAD
- Installation : Téléchargements, Windows, Linux, Mac, Logiciels supplémentaires, Docker, AppImage, Ubuntu Snap
- Bases : À propos de FreeCAD, Interface, Navigation par la souris, Méthodes de sélection, Objet name, Préférences, Ateliers, Structure du document, Propriétés, Contribuer à FreeCAD, Faire un don
- Aide : Tutoriels, Tutoriels vidéo
- Ateliers : Std Base, Arch, Assembly, CAM, Draft, FEM, Inspection, Mesh, OpenSCAD, Part, PartDesign, Points, Reverse Engineering, Robot, Sketcher, Spreadsheet, Start, Surface, TechDraw, Test, Web