Modéliser et dessiner en DAO / CAO avec FreeCAD

Introduction

L’esquisse 2D est la base de toute modélisation 3D dans FreeCAD. Avant de créer un solide 3D, on dessine toujours une esquisse 2D qui définit la forme de base. Le Sketcher est l’atelier dédié à cette tâche maîtriser le Sketcher est la compétence la plus importante en CAO avec FreeCAD.

Qu’est-ce qu’une esquisse ?

Une esquisse est un dessin 2D composé de lignes, cercles, arcs et autres formes géométriques tracées sur un plan. Elle sert de profil de base pour les opérations 3D comme l’extrusion ou la révolution.

Caractéristiques d’une esquisse FreeCAD :

  • Tracée sur un plan de référence XY, XZ ou YZ
  • Composée d’éléments géométriques  lignes, cercles, arcs, rectangles
  • Contrainte par des contraintes géométriques et dimensionnelles
  • Entièrement définie quand toutes les dimensions sont fixées  affichage en vert

Créer une nouvelle esquisse

Procédure :

  • Étape 1 : Ouvrir un document Part Design
  • Étape 2 : Cliquer sur Créer un corps si ce n’est pas déjà fait
  • Étape 3 : Cliquer sur Nouvelle esquisse dans la barre d’outils Part Design
  • Étape 4 : Sélectionner le plan de référence :
    • Plan XY  vue de dessus — le plus courant pour commencer
    • Plan XZ  vue de face
    • Plan YZ  vue de droite
  • Étape 5 : Cliquer OK  le Sketcher s’ouvre automatiquement

⚠️ Quand le Sketcher est actif, l’interface change les barres d’outils du Sketcher apparaissent et la vue bascule sur le plan de l’esquisse.

L’interface du Sketcher

Quand le Sketcher est actif :

  • La vue se place automatiquement face au plan de l’esquisse
  • La grille apparaît avec espacement 10mm
  • L’origine (point 0,0) est marquée par des axes rouge (X) et vert (Y)
  • Le panneau des tâches affiche les outils et contraintes disponibles

Outil Ligne

La ligne est l’élément le plus fondamental du Sketcher.

Activation : Sketcher → Sketcher geometries → Créer une ligne ou icône dans la barre d’outils

Utilisation :

  • Clic gauche pour définir le point de départ
  • Clic gauche pour définir le point d’arrivée
  • La ligne est tracée  FreeCAD continue automatiquement avec une nouvelle ligne depuis le dernier point
  • Clic droit ou touche Echap pour terminer

Astuces :

  • Maintenir Ctrl pendant le tracé  accrochage aux angles de 5° en 5°
  • Les lignes se connectent automatiquement par coïncidence quand on clique près d’un point existant
  • Une ligne bleue = non contrainte / verte = entièrement contrainte

Outil Rectangle

Le rectangle permet de tracer rapidement 4 lignes formant un rectangle.

Activation : Sketcher → Sketcher geometries → Créer un rectangle

Utilisation :

  • Clic gauche pour le premier coin
  • Déplacer la souris
  • Clic gauche pour le coin opposé  le rectangle est créé

Types de rectangles disponibles :

  • Rectangle par coins : le plus courant
  • Rectangle par centre : utile pour les pièces symétriques
  • Rectangle arrondi : avec congés aux coins

Outil Cercle

Le cercle est utilisé pour les trous, bossages et toutes les formes rondes.

Activation : Sketcher → Sketcher geometries → Créer un cercle

Utilisation :

  • Clic gauche pour définir le centre du cercle
  • Déplacer la souris pour définir le rayon
  • Clic gauche pour valider

Outil Arc

L’arc permet de tracer une portion de cercle.

Activation : Sketcher → Sketcher geometries → Créer un arc

Types d’arcs :

  • Arc par centre — définir le centre, puis les deux extrémités
  • Arc par 3 points — définir le point de départ, un point intermédiaire, le point d’arrivée

Outil Polyligne

La polyligne permet de tracer une succession de lignes connectées en une seule opération.

Utilisation :

  • Tracer plusieurs segments consécutifs sans interruption
  • Possibilité de mélanger lignes et arcs dans la même polyligne
  • Touche M pour alterner ligne/arc pendant le tracé

Fermer et valider une esquisse

Quand l’esquisse est terminée et entièrement contrainte (affichage vert) :

  • Cliquer sur Fermer dans le panneau des tâches
  • Ou double-cliquer hors de l’esquisse
  • L’esquisse se ferme et on revient en mode Part Design

Exemple pratique — tracer le profil d’une plaque

Objectif : tracer une plaque rectangulaire 80x50mm avec un trou central D20mm

  • Étape 1 : Créer une nouvelle esquisse sur le plan XY
  • Étape 2 : Tracer un rectangle par centre depuis l’origine
    • Cliquer sur l’outil Rectangle par centre
    • Cliquer sur l’origine (0,0)
    • Cliquer approximativement à 40mm en X et 25mm en Y
  • Étape 3 : Tracer un cercle au centre
    • Cliquer sur l’outil Cercle
    • Cliquer sur l’origine (0,0) comme centre
    • Cliquer approximativement à 10mm de rayon
  • Étape 4 : Ajouter les contraintes dimensionnelles (leçon suivante)
  • Étape 5 : Fermer l’esquisse

À retenir

  • L’esquisse est toujours la première étape de la modélisation 3D
  • Le plan XY est le plan de référence le plus couramment utilisé
  • Une esquisse verte = entièrement contrainte = prête pour l’extrusion
  • Clic droit ou Echap pour terminer un outil de tracé
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