FreeCAD Est Un Modeleur Paramétrique De CAO 3D

Présentation de FreeCAD

FreeCAD est un logiciel libre de modélisation 3D paramétrique, conçu principalement pour l’ingénierie mécanique et la conception de produits. Grâce à son architecture modulaire et à sa flexibilité, il peut également être utilisé dans d’autres domaines tels que l’architecture, l’analyse par éléments finis (FEA), la fabrication numérique, ou encore le BIM (Building Information Modeling).

Ce logiciel s’inscrit dans la même catégorie que des solutions professionnelles comme CATIA, SolidWorks ou Revit, en couvrant les besoins de CAO, CFAO, GCVP, IAO et BIM. FreeCAD permet de concevoir des modèles en s’appuyant sur une logique paramétrique, facilitant ainsi la modification et la gestion des géométries.

Fonctionnalités et technologies

Bien qu’il offre des outils de dessin 2D, FreeCAD se concentre avant tout sur la modélisation 3D. Il s’appuie sur des technologies open source de référence :

Open Cascade pour le noyau de modélisation géométrique,
Coin3D pour le rendu 3D,
Qt pour l’interface utilisateur,
Python pour le scripting et l’automatisation.

Il peut également être intégré comme bibliothèque dans d’autres applications.

FreeCAD est multiplateforme et fonctionne de manière uniforme sous Windows, Linux et macOS.

Communauté et gouvernance

Initiée en 2001, la communauté FreeCAD regroupe des développeurs et utilisateurs du monde entier, contribuant bénévolement à son évolution. Le développement est géré de manière collaborative via un forum actif et un dépôt GitHub ouvert à tous.

Depuis 2021, le projet est soutenu par la FreeCAD Project Association (FPA), une structure indépendante à but non lucratif. Elle vise à financer le développement, protéger la communauté et représenter FreeCAD auprès des partenaires institutionnels et professionnels.

Démarrage avec FreeCAD

Installation
FreeCAD peut être installé via le site officiel ou les gestionnaires de paquets Linux. Il est également possible de compiler le logiciel à partir de son code source, étant un logiciel libre.

Découverte de l’interface
L’interface de FreeCAD repose sur des ateliers spécialisés selon les tâches (modélisation 3D, dessin 2D, BIM, etc.). Elle comprend notamment :

Une vue 3D pour visualiser les objets,
Une arborescence pour suivre l’historique des opérations,
Un éditeur de propriétés pour les objets sélectionnés,
Un panneau de sélection, une console Python, une barre d’outils, une barre de statut, un menu standard, et une vue de sortie pour les messages du logiciel.

Navigation dans l’espace 3D
FreeCAD offre divers modes de navigation adaptés à différents périphériques, accessibles depuis la barre d’état ou par clic droit. Plusieurs vues prédéfinies sont disponibles pour faciliter le positionnement dans l’espace.

Extensions et Scripts

FreeCAD est hautement personnalisable. Trois types d’extensions existent :

Macros : scripts Python simples (.FCMacro),
Ateliers : ensembles de commandes dédiés à des usages spécifiques,
Kits de préférences : ensembles de réglages utilisateur.

FreeCAD est un modeleur paramétrique de CAO 3D

Premiers pas avec FreeCAD

FreeCAD est conçu pour une modélisation 3D précise, adaptée à la fabrication ou à la construction. Sa courbe d’apprentissage peut être exigeante, mais la communauté d’utilisateurs constitue une ressource précieuse.

Le choix de l’atelier dépend du type de projet :

PartDesign pour la modélisation mécanique ou de pièces complexes,
Sketcher pour dessiner des esquisses contraintes en 2D,
Draft pour des dessins techniques,
BIM pour la modélisation architecturale,
OpenSCAD pour ceux venant de la modélisation paramétrique textuelle.

Atelier PartDesign et Sketcher

Le flux de travail typique consiste à :

Créer une esquisse 2D dans Sketcher,
Appliquer des contraintes dimensionnelles,
Extruder cette esquisse via PartDesign pour former un solide,
Ajouter des opérations (ex. cavités) en s’appuyant sur de nouvelles esquisses dessinées sur des faces du modèle.

Chaque opération est modifiable, avec mise à jour automatique de l’objet final.

Ateliers Draft et BIM

Ces ateliers permettent de manipuler plusieurs objets simples :

Draft propose des outils proches des logiciels de CAO 2D traditionnels, avec des fonctionnalités 2D/3D comme les plans de travail et l’aimantation.
BIM offre des outils paramétriques pour l’architecture, en s’appuyant sur Draft et Sketcher. Il permet de créer murs, étages, bâtiments, fenêtres, et d’ajouter des annotations comme les cotes.

Les ateliers FreeCAD

Le scripting via Python permet d’automatiser des tâches, personnaliser l’interface ou créer de nouveaux objets. Ces scripts peuvent être utilisés directement ou intégrés dans des macros pour créer des outils personnalisés.

FreeCAD, tout comme d’autres logiciels de conception modernes tels que Revit ou CATIA, repose sur le principe des ateliers. Un atelier peut être défini comme un ensemble d’outils spécifiquement organisés pour accomplir une tâche particulière.

En changeant d’atelier, l’interface de l’utilisateur se modifie : les barres d’outils, les menus et parfois d’autres éléments de l’interface se mettent à jour en fonction du nouvel atelier choisi, tandis que le contenu affiché à l’écran reste inchangé. Par exemple, il est possible de commencer par dessiner des formes 2D dans l’atelier Draft, puis de les modifier dans l’atelier Part.

Il est à noter que le terme « Atelier » peut parfois être utilisé de manière interchangeable avec « Module », mais il convient de distinguer les deux. Un Module est une extension de FreeCAD, tandis qu’un Atelier est un type spécifique de Module qui inclut une interface graphique (GUI), avec des barres d’outils et des menus dédiés.

Assembly Atelier natif pour l’assemblage de pièces	Material Gestion et affectation des matériaux	Points Manipulation de nuages de points	Start Page d’accueil, accès rapide aux projets et réglages
BIM Fusion de l’atelier Arch et du BIM externe ; dédié à la modélisation de bâtiments	Mesh Opérations sur les maillages (import/export, édition)	Reverse Engineering Transformation de données scannées en géométrie	Surface Création et modification de surfaces NURBS
CAM Usinage, génération de parcours d’outils	OpenSCAD Intégration avec OpenSCAD pour la modélisation par script	Robot Simulation de mouvements robotiques	TechDraw Mise en plan technique (vues, coupes, cotations)
Draft Dessin 2D, esquisses techniques	Part Modélisation géométrique de base (CSG, booléens)	Ship Conception de structures navales	Test Utilisé pour les tests unitaires internes
FEM Calculs par éléments finis	PartDesign Modélisation paramétrique de pièces	Sketcher Création de croquis paramétriques	Web Navigateur web intégré
Inspection Contrôle qualité et métrologie	Plot Outils de génération de graphiques	Spreadsheet Feuilles de calcul intégrées (paramétrage, table de données)	Standard base Commandes et outils « standards » de FreeCAD