Ce tutoriel a pour but de présenter une méthode pour dessiner un filetage sous FreeCAD afin de l'imprimer en 3D. Nous allons ici réaliser un petit cylindre qui fera office d'écrou pour une vis de diamètre nominal de 12mm.

Commençons par ouvrir FreeCAD et dessiner le cylindre qui servira d’écrou. Nous allons utiliser l'outil “Créer une esquisse” :

Nous orientons l'esquisse dans le plan zx puis nous traçons un rectangle avec les contraintes suivantes :

• Rayon intérieur = 6 mm
• Rayon extérieur = 9 mm
• Hauteur = 10 mm

Ce qui nous donne :

Fermez l'esquisse puis ouvrez l'outil “révolution” :

Validez. On obtient un cylindre creux prêt à accueillir le filetage. Maintenant, il faut changer de boite à outil et sélectionner l'outil “part” :

On sélectionne l'outil “création de primitive géométriques paramétrées” :

On choisis “hélice” avec les paramètres suivants :

• Axe de tangage (pas de vis) = 1.75mm
• Hauteur : 12mm
• Rayon : 6mm

Afin de connaitre le pas de vis à choisir, il faut se référer à la norme ISO 262 :

L'hélice vas être translaté selon l'axe Z de tel sorte que celle-ci dépasse de part et d'autre le cylindre. Pour cela, sélectionne l'hélice puis on utilise le menu “placement”. On choisis une translation sur l'axe z de -6mm par exemple.

Nous allons maintenant créer de la matière autour de l'hélice. Pour cela, l'objet “révolution” sera masqué avec la barre d'espace de tel sorte à n'avoir à l'écran que l'hélice. On crée une nouvelle esquisse selon le plan zx. On créer une poly ligne avec les contraintes suivantes :

• La grande ligne vertical doit être de la même longueur que le pas de vis p (dans notre cas 1.75mm)
• La petite ligne vertical doit être de longueur p/4 pour un filetage femelle et p/8 pour un filetage male (dans notre cas : p/4 = 1.75/4 = 0.425mm
• L'angle entre les deux autres droites est de 60° (et cela quelque soit le diamètre nominal de la vis)
• les sommets des droites verticaux sont symétrique par rapport à l'axe x

On place le polyèdre sur le bout de l'hélice :

On supprime le plus petit segment vertical afin de la remplacer par un arc de cercle qui à pour contrainte de tangente les deux segments adjacents. On obtiens finalement ceci :

Dans la boite à outil “part” on sélectionne l'outil “balayage d'une ou plusieurs section le long d'un chemin” : On clique sur “chemin de balayage”, on sélectionne l'hélice puis on valide avec le bouton “fait”. On coche les cases “créer le solide” et “Frenet” puis on choisis la polyligne comme objet à balayer. Après validation, on obtiens ceci :

Pour finir, on effectue une opération Booléenne sur deux objets : la révolution et le sweep.

On choisis une opération de différence.

Remarque : pour une raison inconnu il est possible que opération de différence ne fonctionne pas. Pour palier à cela, on peu effectuer une rotation de 90° de l'un des objets selon l'axe Z.

On obtiens l'écrou prêt à être imprimer :