Introduction

Le dessin assisté par ordinateur (DAO) et la conception assistée par ordinateur (CAO) ont révolutionné le travail des ingénieurs et techniciens en mécanique. Aujourd’hui, maîtriser un logiciel CAO est une compétence indispensable pour tout technicien CNC moderne c’est le point de départ de toute fabrication numérique.

Qu’est-ce que le DAO ?

Le DAO (Dessin Assisté par Ordinateur) désigne la création de dessins techniques 2D sur ordinateur en remplacement de la planche à dessin traditionnelle.

Avantages du DAO par rapport au dessin manuel :

• Précision parfaite : les cotes sont exactes au micron
• Modifications rapides : corriger une cote ne nécessite pas de refaire tout le dessin
• Réutilisation : copier, coller et adapter des éléments existants
• Partage facile : envoi par email, impression à n’importe quelle échelle
• Archivage numérique : plus de risque de perte ou de détérioration des plans

Applications du DAO :

• Plans de fabrication pour l’atelier
• Plans d’ensemble et de détail
• Schémas d’installation et de montage

Qu’est-ce que la CAO ?

La CAO (Conception Assistée par Ordinateur) va plus loin que le DAO — elle permet de créer des modèles 3D solides des pièces et assemblages avant leur fabrication.

Avantages de la CAO 3D :

• Visualisation réaliste de la pièce avant fabrication
• Détection des problèmes d’assemblage avant usinage
• Calcul automatique des masses, volumes et centres de gravité
• Génération automatique des plans 2D depuis le modèle 3D
• Base pour la simulation FAO et l’usinage CNC
• Communication facile avec les clients et fournisseurs

Le lien CAO → FAO → CNC :

• CAO  on conçoit la pièce en 3D
• FAO  on programme les trajectoires d’usinage
• CNC  la machine usine la pièce

Ce flux numérique de bout en bout est appelé la chaîne numérique ou digital thread.

Présentation de FreeCAD

FreeCAD est un logiciel de CAO 3D paramétrique open source  c’est-à-dire gratuit et dont le code source est librement accessible et modifiable par la communauté mondiale.

Caractéristiques principales :

• 100% gratuit : aucune licence à payer
• Open source : développé par une communauté mondiale de développeurs
• Multiplateforme : disponible sur Windows, Mac et Linux
• Paramétrique : les dimensions sont des paramètres modifiables à tout moment
• Modulaire : organisé en ateliers spécialisés selon le type de travail

Historique :

• Projet lancé en 2002 par Jürgen Riegel et Werner Mayer
• Première version stable en 2011
• Version actuelle : FreeCAD 0.21 (2023)  version 1.0 en cours de développement
• Communauté mondiale très active  forum, tutoriels, extensions

Les ateliers de FreeCAD

FreeCAD est organisé en ateliers (workbenches) chaque atelier est spécialisé pour un type de travail :

• Part Design modélisation de pièces solides paramétriques — atelier principal pour les pièces mécaniques
• Sketcher création d’esquisses 2D contraintes  base de toute modélisation
• TechDraw création de plans et mises en plan techniques 2D
• Part opérations booléennes sur les solides (union, soustraction, intersection)
• FEM simulation par éléments finis  calcul de résistance des pièces
• Path FAO basique  génération de trajectoires d’usinage CNC
• Mesh travail avec les maillages STL  impression 3D

Dans ce cours, nous utiliserons principalement trois ateliers :

• Sketcher  pour les esquisses 2D
• Part Design  pour la modélisation 3D
• TechDraw  pour les plans techniques

Comparaison FreeCAD avec les autres logiciels CAO

FreeCAD :

• Prix : Gratuit
• Type : Open source
• Niveau : Débutant à intermédiaire
• Points forts : Gratuit, communauté active, paramétrique
• Idéal pour : Formation, PME, projets personnels

SolidWorks :

• Prix : 4 000 à 8 000 USD/an
• Type : Commercial
• Niveau : Intermédiaire à expert
• Points forts : Standard industriel, très complet
• Idéal pour : Grandes entreprises, bureau d’études

Fusion 360 :

• Prix : Gratuit à 545 USD/an
• Type : Commercial freemium
• Niveau : Débutant à expert
• Points forts : CAO + FAO intégrés, cloud
• Idéal pour : PME, startups, makers

AutoCAD :

• Prix : 2 000 USD/an
• Type : Commercial
• Niveau : Intermédiaire
• Points forts : Standard DAO 2D mondial
• Idéal pour : Plans 2D, architecture, BTP

Pourquoi apprendre FreeCAD en 2026 ?

Pour un technicien CNC, apprendre FreeCAD présente plusieurs avantages concrets :

• Coût zéro  pas d’investissement en logiciel pour pratiquer chez soi
• Compétences transférables  la logique de modélisation est identique dans tous les logiciels CAO  maîtriser FreeCAD facilite l’apprentissage de SolidWorks ou Fusion 360
• Marché de l’emploi  de plus en plus d’entreprises marocaines cherchent des techniciens capables de lire et créer des modèles 3D
• Lien direct avec le CNC  modéliser une pièce en CAO puis programmer son usinage en FAO est la compétence la plus recherchée dans l’industrie 4.0

À retenir

• Le DAO crée des plans 2D  la CAO crée des modèles 3D solides
• FreeCAD est 100% gratuit et disponible sur Windows, Mac et Linux
• FreeCAD est organisé en ateliers  Part Design, Sketcher et TechDraw sont les plus utilisés en mécanique
• Maîtriser FreeCAD est une porte d’entrée vers SolidWorks et Fusion 360