Modéliser et dessiner en DAO / CAO avec FreeCAD

Introduction

Cette dernière leçon est le projet final de toute la formation. Vous allez réaliser une pièce mécanique complète de A à Z — de la conception CAO jusqu’à l’export pour la FAO en passant par le plan technique complet. Ce projet synthétise toutes les compétences acquises dans les 5 modules et simule un cas industriel réel.

Présentation du projet final — Équerre de fixation

L’équerre de fixation est une pièce mécanique très courante dans les montages industriels. Elle permet de fixer et d’orienter des éléments à 90° l’un par rapport à l’autre.

Caractéristiques de la pièce :

  • Matériau : Aluminium 2017A
  • Semelle horizontale : 100x60x12mm
  • Aile verticale : 80x60x12mm
  • Nervure de renfort triangulaire : épaisseur 10mm
  • 3 trous de fixation M8 sur la semelle
  • 3 trous de fixation M8 sur l’aile verticale
  • Congés R5mm sur tous les raccordements intérieurs
  • Chanfreins 1mm sur toutes les arêtes vives
  • Tolérance générale : ISO 2768-m

Phase 1 — Modélisation CAO dans FreeCAD

Étape 1 — Semelle horizontale

Esquisse 1 sur plan XY :

  • Rectangle 100x60mm
  • Coin inférieur gauche à l’origine (0,0)
  • Entièrement contraint

Protrusion :

  • Hauteur : 12mm vers le haut (Z+)

Étape 2 — Aile verticale

Esquisse 2 sur la face arrière de la semelle (plan XZ) :

  • Rectangle 80x60mm
  • Base alignée avec la face supérieure de la semelle
  • Largeur alignée avec la semelle (60mm)

Protrusion :

  • Hauteur : 12mm vers l’arrière (Y-)

Étape 3 — Nervure de renfort

La nervure triangulaire renforce l’angle entre la semelle et l’aile.

Esquisse 3 sur le plan YZ (plan de symétrie à X=30mm) :

  • Triangle rectangle
  • Base horizontale : 40mm (sur la semelle)
  • Hauteur verticale : 40mm (sur l’aile)
  • Hypoténuse reliant les deux extrémités

Protrusion symétrique :

  • Hauteur : 10mm de chaque côté — total 10mm centré sur X=30mm

Étape 4 — Trous de fixation sur la semelle

Esquisse 4 sur la face supérieure de la semelle :

  • 3 cercles aux positions :
    • X=15mm Y=15mm
    • X=50mm Y=15mm
    • X=85mm Y=15mm
  • Symétrie et contraintes dimensionnelles

Outil Perçage :

  • Filet : M8
  • Profondeur : Traversant

Étape 5 — Trous de fixation sur l’aile verticale

Esquisse 5 sur la face extérieure de l’aile :

  • 3 cercles aux positions :
    • Z=20mm, Z=44mm, Z=68mm
    • Centrés à Y=30mm (milieu de l’aile)

Outil Perçage :

  • Filet : M8
  • Profondeur : Traversant

Étape 6 — Congés de raccordement

Sélectionner les arêtes de raccordement intérieur entre semelle et aile :

  • Congé R5mm sur l’arête horizontale intérieure
  • Congé R5mm sur les arêtes latérales intérieures

Étape 7 — Chanfreins

Sélectionner toutes les arêtes vives extérieures :

  • Chanfrein 1mm sur toutes les arêtes extérieures principales

Étape 8 — Vérification et propriétés

Vérifier la géométrie : Part → Vérifier la géométrie Calculer les propriétés physiques :

  • Volume : environ 105 000 mm³
  • Masse (aluminium 2.7 g/cm³) : environ 0.28 kg

Phase 2 — Plan technique dans TechDraw

Créer le plan technique complet de l’équerre :

Feuille :

  • Format A3 paysage
  • Modèle avec cartouche

Vues :

  • Vue de face — montre la semelle et l’aile en élévation
  • Vue de dessus — montre la semelle avec les trous M8
  • Vue de droite — montre le profil en L de l’équerre
  • Vue isométrique — vue 3D en haut à droite

Coupe A-A :

  • Coupe verticale passant par le milieu de la pièce
  • Révèle la nervure triangulaire et les épaisseurs

Cotation complète :

  • Semelle : 100 x 60 x 12mm
  • Aile : 80 x 60 x 12mm
  • Nervure : largeur 10mm, dimensions 40x40mm
  • Trous semelle : 3x M8 — positions 15, 50, 85mm
  • Trous aile : 3x M8 — positions Z=20, 44, 68mm
  • Congés : R5mm (indication générale)
  • Chanfreins : 1×45° (indication générale)

Cartouche :

  • Titre : Équerre de fixation
  • Numéro : EQ-001
  • Matériau : Aluminium 2017A
  • Masse : 0.28 kg
  • Échelle : 1:1
  • Tolérance : ISO 2768-m
  • Dessiné par : votre nom
  • Date : date du jour

Phase 3 — Export pour FAO

Vérification finale :

  • Géométrie correcte — aucune erreur
  • Rayons intérieurs R5mm — compatibles avec fraise D8mm
  • Épaisseurs 12mm — suffisantes pour l’aluminium
  • Trous M8 — diamètre normalisé

Export STEP :

  • Fichier → Exporter
  • Format : STEP AP214
  • Nom : Equerre_Fixation_V1.step

Import Fusion 360 :

  • Upload du fichier STEP
  • Vérification de la géométrie
  • Passage en mode Manufacture
  • Définition du setup et du brut

À retenir

  • Le projet final combine toutes les compétences des 5 modules
  • La chaîne numérique complète : FreeCAD → STEP → FAO → CNC
  • Toujours vérifier la géométrie avant export — évite les problèmes en FAO
  • Les bonnes pratiques de modélisation réduisent le temps de programmation FAO
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