tutoriel d'un filetage

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NormandC
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Re: tutoriel d'un filetage

Postby NormandC » Wed Sep 28, 2016 11:25 pm

jib301f wrote:je pensais qu'il fallait juste sélectionner mon cylindre et j'imaginais une fonction hélice Pré-programmée....
Non, car il s'agit d'une fonction avancée. Elle pourrait éventuellement être programmée dans FreeCAD, mais pour cela il faudrait qu'un développeur se porte volontaire pour le faire. C'est pour ça que jusqu'à preuve du contraire l'on doit faire le filetage à la mano.

En réalité, en milieu manufacturier, il est très rare qu'on modélise les filets de façon réaliste. Les logiciels de CAO commerciaux permettent d'appliquer une fonction de filetage sur une face cylindrique qui ne fait qu'ajouter une métadonnée au modèle (la désignation du filetage), sans modifier la surface du modèle. Pour simple visualisation dans la vue 3D, une image est alors appliquée sur la face pour imiter un filetage qui n'est donc que cosmétique. La désignation peut ensuite être extraite dans une annotation quand une mise en plan est réalisée.

Alors que la face cylindrique du modèle ne contient pas de vrais filets, la vue projetée sur mise en plan aura l'air de ceci :
Image
Sur cette image, le filetage n'est réalisé que sur une portion du trou. Pour l'instant, FreeCAD ne permet pas ces fonctions

Par ailleurs, appliquer un filetage sur un modèle le fait grossir considérablement, et ralentit les opérations sous FreeCAD.
mario52 wrote:c'est très simple:
Euh, tu es très optimiste Mario :D

La méthodologie est relativement simple. C'est la mise en application qui créé souvent des difficultés, j'en veux pour preuve les demandes d'aide fréquentes sur le forum anglophone. :)
mario52 wrote:4: faites un loft
Petite coquille Mario, c'est un Sweep (balayage) plutôt qu'un loft (lissage). ;)

Quelques critères à retenir :
  • La hauteur du profil à balayer ne doit surtout pas égaler ou excéder le pas de l'hélice. Dans un tel cas, le balayage sera invalide car la forme s'intersectera elle-même.
     
  • Comme mentionné par Mario, il faut que l'option "Frenet" soit cochée, car cela assure que le profil sera balayé le long de la trajectoire hélicoïdale sans pivoter, comme dans cette image tirée de Wikipédia :
    Image
    Aucun des développeurs n'a pu le confirmer, mais je crois que le terme Frenet est en hommage au mathématicien Jean Frédéric Frenet, qui a découvert les formules de Serret-Frenet dont on voit une représentation ci-dessus.
     
  • Pour un filetage appliqué à l'extérieur d'un cylindre, celui-ci doit avoir un diamètre correspondant au diamètre nominal du filetage ; donc pour une vis M6, le cylindre aura un diamètre de 6mm. Quant au profil du balayage, il faut absolument qu'il excède le diamètre du cylindre. Ça n'a pas besoin d'être de beaucoup, 0.1mm de plus sur le rayon est suffisant. L'important est que la surface cylindrique extérieure du balayage déborde du cylindre, sinon l'opération Booléenne de soustraction échouera de façon garantie.
     
  • Pour un filetage appliqué sur un trou cylindrique, c'est l'inverse : le trou doit être plus petit que le diamètre nominal du filetage, voir Wikipédia : https://fr.wikipedia.org/wiki/Filetage_m%C3%A9trique
     
  • Il est parfois souhaitable d'appliquer une rotation de quelques degrés au cylindre sur son axe, afin que sa couture (la ligne qui traverse sa face cylindrique) ne soit pas alignée avec le début ou la fin du balayage. C'est souvent une situation qui fait échouer la soustraction Booléenne.
    Image
jeanlouisquero
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Re: tutoriel d'un filetage

Postby jeanlouisquero » Thu Sep 29, 2016 7:30 am

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NormandC
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Re: tutoriel d'un filetage

Postby NormandC » Fri Sep 30, 2016 12:54 am

Oula, c'est tout un spaghetti ce fichier! ;)

D'abord tu as réalisé deux balayages identiques (Sweep et Sweep001) alors qu'un seul était suffisant. Et je n'ai pas compris pourquoi tu as fait tant d'unions Booléennes, et même une soustraction...

Fais un tour par le menu Outils --> Graphique de dépendances afin de voir la structure de ton document( il faut installer Graphviz au préalable, voir Std DependencyGraph/fr):
FC_jeanlouisquero_filetage_02.png
FC_jeanlouisquero_filetage_02.png (22.95 KiB) Viewed 1546 times
Dis-moi, est-ce le même fichier qui te cause des problèmes dans FreeCAD? (sujet fonctionnement de freecad)

Si c'est bien lui, je ne suis pas du tout surpris. J'ai dû forcer FreeCAD à quitter car il était gelé suite à une tentative d'édition de l'hélice. Tu as trop d'opérations Booléennes sur les mêmes objets, elles entrent en conflit. Il faut faire un bon nettoyage.

Supprimes dans l'ordre Fusion001 puis Fusion003, Fusion002, Fusion et enfin Cut. Il y a un Sweep de trop, supprimes donc Sweep001 pour ne garder que Sweep002. À partir de là, le fichier redevient fonctionnel.

Pour le balayage, tu as contrevenu à une des règles que j'ai mentionnées précédemment :
NormandC wrote:
  • La hauteur du profil à balayer ne doit surtout pas égaler ou excéder le pas de l'hélice. Dans un tel cas, le balayage sera invalide car la forme s'intersectera elle-même.
Ça se voit tout de suite quand on règle l'affichage sur une vue de dessus, en n'affichant que l'hélice et Sketch002 (qui se trouve sous Sweep002).
FC_jeanlouisquero_filetage_01.png
FC_jeanlouisquero_filetage_01.png (10.46 KiB) Viewed 1546 times
La ligne verticale du profil contenu dans Sketch002 fait plusieurs fois le pas de l'hélice. Quand le profil est balayé le long de l'hélice, il se croise sur lui-même à plusieurs reprises, il est impossible de créer un solide valide de cette façon.

Le pas (pitch) de l'hélice est de 2 mm, il est donc primordial que le profil de Sketch002 soit inférieur à 2 mm. Or il fait 8,3 mm dans ton esquisse...

Si tu ne l'as pas déjà fait, étudie le fichier posté par mario52. Regarde de quoi a l'air son sweep:
FC_jeanlouisqueno_filetage_03.png
FC_jeanlouisqueno_filetage_03.png (21.31 KiB) Viewed 1546 times
On peut voir que chaque tour d'hélice ne touche pas au précédent, comme un ressort en extension. C'est ce que tu dois obtenir avec ton balayage.

Je vois aussi que l'axe de l'hélice ne concorde pas avec celui de la révolution. Il faut le redresser en changeant ses valeurs de placement dans ses propriétés (onglet Données). Tu peux y aller de plusieurs façons selon l'axe choisi, en voici une :

Angle : 270º
Axis X : 1,0
Axis Y : 0,0
Axis Z : 0,0

Mais si ton objectif est d'obtenir un filetage intérieur à la révolution, ce n'est pas la bonne méthode. Ce balayage est pour un filetage extérieur. Pour un filetage intérieur comme pour un écrou, il faut que la "pointe" du profil soit orientée vers l'extérieur plutôt que l'intérieur. Par conséquent, il faut augmenter l'épaisseur de paroi de ta révolution, et appliquer une opération Booléenne de soustraction.

Voici un exemple.
FC_jeanlouisqueno_filetage_04.png
FC_jeanlouisqueno_filetage_04.png (39.12 KiB) Viewed 1546 times
Courage, tu vas y arriver. :)
Attachments
filetage_intérieur_exemple_normandc1.fcstd
(257.13 KiB) Downloaded 41 times
jeanlouisquero
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Re: tutoriel d'un filetage

Postby jeanlouisquero » Fri Sep 30, 2016 8:23 am

un grand merci à toi
je vais étudier tout cela et je te tiens au courant des résultats

a+
realwheel
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Re: tutoriel d'un filetage

Postby realwheel » Fri Sep 30, 2016 3:46 pm

Je vous propose la méthode suivante pour créer un filetage extérieur parfait.

1 : créez le cylindre à tarauder (diamètre d, longueur l)
2 : créez un sketch de chanfreinage de l'extrémité du cylindre : triangle dont l'une des faces est dans l'alignement de l'axe de l'extrémité du cylindre (un côté du triangle est à la distance d/2 de l'axe du cylindre, l'angle du triangle est de 30° soit la moitié de l'angle du filetage, la hauteur du triangle est égale à la moitié du pas de la vis)
3 : créez un volume de révolution à partir du sketch précédant
4 : effectuez une opération de soustraction entre le volume du cylindre et le volume de révolution ainsi créé (après cette opération l'extrémité du cylindre est chanfreinée)
5 : créez l'hélice principale ( définir le pas de la vis, la hauteur l à fileter, le rayon nominal du filetage = celui du cylindre)
6 : créer l'hélice secondaire pour échaper le filet du cylindre sous la tête (définir le pas de la vis, la hauteur l1 à fileter, le rayon nominal du filetage = celui du cylindre, l'angle d'échappement =30°). Attention la somme des deux longueurs d'hélice ne doit excéder celle du cylindre. La première hélice doit correspondre à un nombre entier de tours. Pour la longueur l1, il reste en général un fraction de pas donc sans doute moins d'un tour. Pour éviter de créer une erreur lors de la soustraction du profil, il faut que la surface de fin du volume générée par la première hélice ne coincide pas avec la surface de début de la 2ème hélice. La deuxième hélice doit donc être décalée suivant son axe d'enroulement en entrant l'angle négatif =-0.2 °.
7 : créez le profil du filet triangulaire (triangle avec arrondi intérieur, hauteur petit côté vertical=pas/4, distance à l'axe du petit côté vertical=d/2-0.54125*p, angle du triangle 60°, la hauteur du grand côté ne doit pas excéder le pas de la vis mais sa distance à l'axe du cylindre doit être > d/2)
8 : faites un sweep à partir de la section définie en 7 et de l'hélice principale (sélectionnez l'hélice comme chemin et cochez solide et Frenet)
9 : faites une opération booléenne de soustraction entre le cylindre en premier puis en second le sweep créé sur l'hélice principale
10: faites un autre sweep à partir de la section définie en 7 et de l'hélice secondaire.
11 : faites une dernière opération booléenne de soustraction entre le cylindre en premier puis en second le sweep créé sur l'hélice secondaire

Le filetage est terminé. Voir l'image jointe d'un vis CHC_M4_0.7_12
Attachments
SCREW_M4_0.7_12.jpg
SCREW_M4_0.7_12.jpg (36.56 KiB) Viewed 1531 times
realwheel
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Re: tutoriel d'un filetage

Postby realwheel » Sat Oct 01, 2016 1:20 am

Par rapport à mon post précédent :
- la section du filet à évider sur le volume du cylindre n'est pas un triangle (angle intérieur arrondi) mais un trapèze isocèle.
- lorsque le trapèze est contraint (petit côté vertical, distance du petit côté à l'axe du cylindre, angle des deux côtés symétriques du trapèze, distance du grand côté à l'axe du cylindre), alors il faut dessiner l'arrondi du pied de filet (tracer un cercle de raccordement avec contrainte de tangence avec les deux côtés symétriques.
Merci
jeanlouisquero
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Re: tutoriel d'un filetage

Postby jeanlouisquero » Tue Oct 04, 2016 9:46 am

ok mais je parle d'un filetage intérieur
meles
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Re: tutoriel d'un filetage

Postby meles » Sat Oct 15, 2016 9:39 pm

Bonjour,
nouveau sous FreeCAD, pour faire un filetage intérieur, je triche un peu. je prends l'atelier "Fasteners", je choisis le filetage correspondant, et je pose une vis puis je fait une opération booleene de soustraction.

Cordialement