Retrouvez cet article dans : Linux Pratique Hors série 7

Les principes indispensables de DAO ont été rapidement définis dans l'article précédent. S'ils sont valides pour la plupart des programmes de dessin technique, il n'empêche que chacun de ceux-ci présente des particularités. C'est le cas de Qcad [1] qui sera utilisé pour la réalisation du didacticiel suivant.

1 QCad, fourni avec la plupart des distributions Linux, ou disponible sur le site de la société éditrice Ribbonsoft (http://www.ribbonsoft.com/), a été utilisé avec un numéro de version 2.0.4, sur une Mandriva 2006, dans un environnement KDE.
Au 31 août 2006, la plus récente version de QCad disponible est la 2.0.5.

Le présent sujet traitera d'une « clé de mandrin de perceuse », simplement parce que sa réalisation dans une démarche DAO fait appel à des fonctionnalités qui justifient le plein usage de ce genre de programme.

Note : Les commandes à utiliser seront détaillées lors de leur premier emploi, et ne le seront plus par la suite.

Le sujet en image

L'objet d'étude a été modélisé sans grande difficulté dans Solidworks, en moins d'une heure de travail tranquille (Fig. 0). Il suffit ensuite de 2-3 clics de souris pour obtenir une mise en plan, ombrée ou non, qu'il restera à dimensionner (établir la cotation).
Pourquoi alors recourir à un programme purement 2D comme QCad, qui nécessitera beaucoup plus de temps et de réflexion pour aboutir à un plan analogue à la mise en plan Solidworks ?
D'abord, parce que Solidworks n'existe pas sous Linux, et que GraphiteOne (libre et gratuit) ou Varicad (commercial) sont d'une prise en main assez longue.

Ensuite, parce que le DAO 2D, dont Autocad est la référence, est toujours prépondérant dans le métier, et qu'il est bon pour cette raison de ne pas en ignorer l'usage, même par analogie.
Et enfin parce c'est en 2D qu'on apprend à dessiner comme un vrai dessinateur !

Petit rappel

Qcad permet de passer commande (construction de la phrase de commande) par le biais de menus littéraux, de raccourcis clavier et de commandes écrites, ou d'icônes disposées dans la boîte à outils normalement située à gauche de l'espace de travail. Nous utiliserons cette façon de faire, les autres méthodes étant plus du goût des habitués d'Autocad ou Varicad que des nouveaux venus.
Sur la figure 1, on voit, sous une forme déployée, la structure en cascade (ou arborescente) d'une commande : chaque appel d'une fonction dans le menu principal (Entités, Habillage, Édition, Mesure, Block, Sélection), ici encadré de vert, ouvre un sous-menu qui prend la place du menu principal. La plupart du temps, le choix d'une possibilité dans ce sous-menu provoque son remplacement par l'ouverture du menu Accrochage, encadré de magenta.

Ce qui a été dit dans les généralités sur le DAO est respecté :
Phrase de commande = entité + contrainte + accrochage
On remonte dans l'arborescence d'une commande par autant de clics droits que nécessaire, ou en cliquant sur la flèche dirigée vers la gauche lorsqu'elle se trouve en tête de menu.

Le sujet dimensionné

Une capture d'écran de l'objet modélisé a été récupéré dans The Gimp pour lui affecter une cotation qui permettra de le dessiner dans Qcad (Fig. 2). Ceci explique que les cotes n'ont pas l'aspect normalisé qu'elles devraient avoir, The Gimp n'ayant pas été prévu pour dimensionner un dessin technique.

De plus, on considère que l'objet pourra être défini (dessiné) en deux étapes distinctes présentant des difficultés croissantes : d'abord la forme générale, très facile, puis la denture, plus délicate.
Ainsi donc, seule la cotation nécessaire à la réalisation de la première étape est pour l'instant installée.

Opérations préliminaires

Avant de se mettre à travailler, on commence toujours par préparer ses outils : affûter les crayons, nettoyer les pointes Rotring, coller la feuille de calque sur la planche à dessin.
Le DAO n'échappe pas à la règle : avant de tracer des entités, on met en place la structure de calques que l'on pense utiliser, en les paramétrant ou non, pour recevoir un type d'entité spécifique avec des attributs dédiés (nature du trait, épaisseur, couleur, etc.) ; puis, sur le calque « Format », on insère le format normalisé (taille A4, A3, A2,... cadre et repères de pliage, cartouche, etc.) en provenance d'une bibliothèque d'éléments ou d'un travail personnel mieux adapté à ses besoins et habitudes.

Si l'on ne dispose pas d'un fichier de base personnel, on recourra aux bibliothèques en adoptant la démarche suivante (Fig. 3) :

1. Après ouverture de QCad, rendez-vous dans le menu Affichage -> Vues -> Explorateur de Librairies. L'explorateur s'affiche.
2. Sélectionnez Templates, puis fr : les modèles apparaissent.
3. Sélectionnez A4_NF.
4. Cliquez sur Insertion. Le menu Accrochage s'ouvre.
5. Choisissez le mode d'accrochage (« Grille » convient bien).
6. Posez le calque sur l'origine 0,0.
7. Enfin, validez par [Entrée].

 Fig. 4 : La structure du projet comporte le format 1, la liste des calques 2, le calque actif 3 (calque sélectionné), le menu calque 4, et la boîte de dialogue d'édition 5.

Le format A4 ainsi mis en place arrive avec deux douzaines de calques prédéfinis dont on n'a pas vraiment besoin. Pour ma part, j'utilise un fichier DXF fournissant un format A4 normalisé avec un nombre de calques minimal (Fig. 4) :

• 0 : qui est le calque par défaut, installé au démarrage, et que l'on peut effacer (icône [-]) ;
• Axes : sur lequel seront dessinés les axes des vues ;
• Construction : destiné aux lignes de rappel et autres supports de construction ;
• Cotation : pour le dimensionnement ;
• Dessin : pour les traits constituant le dessin proprement dit ;
• Format_A4 : qui contient le cadre et le cartouche ;
• Hachures : contenant les hachures des vues en coupe.

L'ajout d'un calque s'obtient en cliquant sur l'icône [+] dans la liste des calques. Lors de sa création, une boîte de dialogue s'ouvre et permet alors de lui donner un nom explicite (par défaut, il s'appelle noname), d'attribuer par défaut une couleur, une largeur (épaisseur) et un type de trait aux entités qu'il contiendra.
Si l'on a oublié de paramétrer le calque lors de sa création, en effectuant un clic droit sur son nom dans la liste, on accède au menu Calque et à la fonction d'édition.

Fig. 5 :Traçage des axes de vues

Le même résultat s'obtient aussi en cliquant sur l'icône représentant des traits de différentes couleurs, au-dessus de la liste.
Ainsi, il apparaît que le calque Construction contiendra des entités vertes, de largeur 0.18, dessinées en trait plein (ou continu).

Au travail

Les axes des vues

Rendre actif le calque Axes. Dans la boîte à outils, sélectionnez Lignes -> Parallèles avec distance, et entrez 40 dans le champ de saisie en haut de l'espace de travail. Approchez le pointeur du bord de cadre gauche : QCad propose une verticale distante de 40 de sa droite référence, appelé « Ref1 » sur la figure. Cliquez, l'axe 1 est tracé (Fig. 5) !
Comme la fonction est modale (valide tant qu'elle n'a pas été remplacée par une autre), entrez 95 dans le champ de saisie, approchez « Ref2 » et posez l'axe 2 ; de la même manière, posez l'axe 3 distant de 95 de « Ref3 », et l'axe 4 distant de 105 de « Ref4 ».
Les axes sont dessinés avec les attributs affectés au calque Axes, à savoir couleur rouge et trait mixte d'épaisseur 0.25 (ISO).

Esquisse du demi-profil de la vue de Face

La vue de face sera positionnée en bas et à droite de la zone de dessin, avec la clé de mandrin ayant son grand axe horizontal, et l'axe de sa poignée vertical. Pour suivre les explications, l'axe horizontal sera appelé « Ref1 » et l'axe vertical « Ref2 ».
Tout d'abord, il convient d'activer le calque Construction, en le sélectionnant. Puis, on tracera toutes les horizontales provisoires avec la commande modale Lignes -> Parallèle avec distance (sous entendu : distance par rapport à « Ref1 »), et toutes les verticales (par rapport à « Ref2 ») de la même manière. Les distances sont à entrer dans le champ de saisie au-dessus de l'espace de dessin, comme il a été vu précédemment.

Note : Dans QCad, il n'est pas possible d'affecter une échelle à un calque, ce qui est très handicapant. En effet, on veut ici que le sujet soit représenté à l'échelle 2, c'est-à-dire qu'il apparaisse deux fois plus grand que sa taille réelle. Dans tout autre logiciel de DAO, il suffirait de déclarer le calque actif à l'échelle 2 et d'entrer des valeurs à la taille réelle pour que les entités alors dessinées soient deux fois plus grandes. Dans QCad, il faut entrer des valeurs déjà multipliées par deux.

Valeurs en mm des distances des horizontales :
D1 = 6
D2 = 10
D3 = 21,28
D4 = 50
Valeurs en mm des distances des verticales :
D5 = 5
D6 = 5
D7 = 11
D8 = 39
D9 = 55
D10 = 75
Sur la figure 6, l'image en vue de face de l'objet a été mise en relation avec les droites provisoires que l'on vient de tracer, afin d'expliciter leur raison d'être.

Fig. 6 : Esquisse du demi-profil de la vue de Face

Mise au net du demi-profil

Il s'agit de s'appuyer sur les droites d'esquisse temporaires (ou provisoires), tout en demandant au programme de se caler sur les points caractéristiques existants tels que les intersections de droite qu'il est en mesure de retrouver seul.
Pour cela, il convient d'activer le calque Dessin et de sélectionner la commande modale Lignes -> Ligne avec deux points -> Accrocher à l'intersection manuellement. (À noter qu'à proprement parler il ne s'agit pas de lignes mais de segments de droite).

Fig. 7 : Tracé du demi-profil

Dès que l'on approche le curseur d'une intersection d'entités, QCad propose de s'y accrocher ; si son choix est convenable, validez-le d'un clic gauche. Continuez jusqu'au deuxième point, puis au suivant... et ainsi de suite jusqu'au point 12. On met fin à la commande en appuyant sur [Entrée] ou par un clic droit. Recommencez Pt6/Pt13, puis pour finir, clic droit en Pt4/Pt14.

Chanfreiner l'extrémité gauche

Effacez tout le contenu du calque Construction, qui a fait son office et dont nous n'avons plus besoin désormais. Dans la boîte à outils, à laquelle on revient par une série de clics droit, ou en cliquant sur la flèche « Retour » au sommet des sous-menus, opérez comme suit :

1. Choisissez la commande Edit -> Chanfrein.
2. Dans le champ de saisie qui apparaît, cochez l'option Ajustement (pour éliminer le superflu d'entité), puis entrez : Longueur 1 = 2.0 et Longueur 2 = 2.0.
3. Désignez ensuite l'un après l'autre les deux segments à réunir par un chanfrein. Pas besoin de valider : l'opération est automatique (Fig. 8, page précédente).

Fig. 9 : Création de l'arrondi de la poignée

Arrondi de la demi-poignée

L'opération ne présente pas de difficulté, bien qu'elle se déroule (dans ce cas d'étude) en trois étapes : traçage, découpage, effacement, comme suit :

1. Sélectionnez Arcs -> Arc avec Centre, Point, Angle -> Accrocher à l'intersection manuellement. Désignez le centre A, puis le point B et le point C.

Note : Selon que l'on aura demandé une création d'arc dans le sens trigonométrique (en haut de l'espace de dessin) ou en sens inverse, on obtiendra le bon arc, ou un arc inversé, ou un cercle complet, comme sur la figure 9.

Fig. 10 : Réalisation du second demi-profil par symétrie

1. Sélectionnez Edit -> Diviser -> Accrocher à l'intersection manuellement. Désignez le cercle à découper, puis les points limites de découpage.
2. Sélectionnez Edit -> Supprimer -> Sélection objet. Désignez les éléments à effacer les uns à la suite des autres (sans [Ctrl] ou [Shift]) : ils changent de couleur lorsqu'ils sont sélectionnés. Terminez en cliquant sur la flèche Continuer l'action (en bas du sous-menu de sélection). Le dessin est alors nettoyé (Fig. 9).

Réaliser l'autre demi-profil par recopie

C'est là une facilité productive qu'offre le DAO de ne définir qu'une portion d'élément qui, dans un plan, se répète par symétrie, de façon rectangulaire ou circulaire.
Nous allons tout naturellement y recourir pour obtenir le demi-profil inférieur de la clé de mandrin qui, tout à coup, va commencer à ressembler à quelque chose...
Chronologiquement, il faut :

Fig. 11 : On finalise la partie supérieure de l'objet.

1. Sélectionner Edit -> Miroir -> Sélectionner Fenêtre.
2. Tracer à la souris un cadre contenant toutes les entités à recopier, qui changent alors de couleur.
3. Cliquer sur la flèche Continuer l'action.
4. Sélectionner Accrochage -> Accrocher aux extrémités.
5. Définir l'axe de symétrie (« Ref1 », précédemment) en désignant les extrémités de l'axe de l'objet.
6. Dans la boîte de dialogue Options de miroir qui vient de s'ouvrir, valider l'option Garder l'original.

Après validation (clic sur OK), vous devriez obtenir quelque chose de similaire à la figure 10.

Finaliser la partie supérieure de l'objet

La tête de la clé de mandrin comporte un arrondi R10, raccordé au fût par un congé R1. Dans l'ordre, on opérera comme suit :

1. Sur le calque Axes, tracez l'axe de l'arrondi à 10mm du segment d'extrémité à gauche (Fig. 11).
2. À partir de la boîte à outils, sélectionnez Cercles -> Cercle avec Centre et Rayon, puis entrez dans le champ de saisie une valeur de rayon égale à 20, et enfin choisissez Accrocher à l'intersection manuellement dans le sous-menu de sélection.
3. Désignez le centre du cercle (il était possible de choisir Cercle avec Centre et un point, puis désignez le centre et un point de passage connu).
4. Éditez le cercle tracé en le découpant et en supprimant le superflu (opération déjà décrite).
5. Cliquez dans Édition -> Arrondi.
6. Cochez Ajustement et entrez un rayon de 2 dans le champ de saisie.
7. Désignez les entités à raccorder (QCad proposant, avant validation, l'opération qu'il va effectuer, ne validez que lorsque la proposition est correcte).

Dessiner les arêtes cachées

La poignée de la clé traverse le fût. Celui-ci est donc percé, et lorsque l'ensemble est monté, il contient une partie de la poignée. Il ne s'agit pas d'une remarque anodine : sans autre indication de dessin que celles que nous avons déjà fournies, on peut croire que le fût et la poignée sont monoblocs.
Or, il n'en est rien, et il convient de le signaler dans les règles, c'est-à-dire en délimitant la matière de la poignée présente dans le fût, par des traits de type approprié. C'est ce que nous allons faire...
Dans un premier temps, sur le calque Dessin, posez deux segments aptes à redonner sa continuité à la poignée. Comme ils sont dessinés sur le calque Dessin, ils apparaissent semblables aux traits pleins (arêtes visibles) qu'il contient déjà. Il faut donc impérativement changer leur aspect pour leur conférer celui dévolu aux arêtes cachées (Fig. 12).
Pour cela, choisissez Edit -> Éditer les attributs de l'objet -> Sélection objet, puis désignez les éléments à modifier et validez par Continuer l'action. La boîte de dialogue Attributs s'ouvre. Ne changez que la largeur en 0.25 et le type en Tirets, puis validez.
Pour affirmer que la mise au net de cette vue de Face est terminée (hors denture), il manque encore deux intersections cylindre-cylindre sur le fût, du fait de son perçage recevant la poignée. Ce n'est pas un oubli : elles seront mises en place dès que la vue de Droite sera définie.

Mettre en place les vues de Droite et de Dessous

Pour cette opération encore, les facilités du DAO vont être sollicitées, à savoir que chaque fois qu'il sera possible de récupérer des entités existantes pour définir une vue, cela sera fait plutôt que de les dessiner à nouveau.
Ainsi, la poignée se retrouve à l'identique dans la vue de Droite. Il convient donc de copier les entités qui la composent et de les coller au bon endroit. Pour ce faire :

1. Construisez la commande Edit -> Déplacer -> Sélectionner Fenêtre.
2. Tracez un rectangle de sélection autour de la poignée, puis cliquez sur Continuer action.
3. Sélectionnez Accrocher à l'intersection manuellement dans le sous-menu de sélection, et désignez l'intersection 1, puis l'intersection 2.

   

4. Dans la boîte de dialogue Options de Déplacement qui vient de s'ouvrir, cochez Garder Original et validez par OK. La copie est effectuée, constituant ainsi la base de la vue de Droite (Fig. 13).

Procédez de façon analogue pour reproduire tout le profil de la clé sans la poignée, en la copiant de l'intersection 1 à l'intersection 3, de façon à créer rapidement la base de la vue de Dessous.

Note : On se rend compte en effectuant ces manœuvres de la raison de la mise en place des axes dès le commencement de l'étude. C'est à partir de leur intersection que l'on positionne les vues.

Compléter les vues de Droite et de Dessous

Sur la vue de Dessous, ajoutez un cercle de R5, ajoutez deux segments pour terminer le fût et enfin supprimez les arêtes cachées du passage de la poignée.
Sur la vue de Droite, ajoutez deux cercles de R6 et R5 représentant l'extrémité à droite de la clé. Ajoutez également un cercle R10, en arête cachée, représentant le fût vue en bout (Fig. 14). Ce cercle est nécessaire pour déterminer les intersections du perçage (passage de la poignée) avec le fût.

Note : Le fût et le perçage étant tous deux de forme cylindrique, on qualifie la zone commune de leur enveloppe « intersection cylindre/cylindre ».

Finaliser la vue de Face

Hormis la denture, il ne manque plus que la forme du perçage réalisé dans le fût pour le passage de la poignée.
Sa représentation est normalement une demi-ellipse qu'il conviendrait de tracer point par point, selon les principes de géométrie descriptive. Or, dans ce cas de figure, l'exactitude de l'intersection du cylindre-fût et du cylindre-poignée est secondaire.

Un arc de cercle passant par 3 points extrêmes fera l'affaire. Deux de ces points, A et C, sont déjà connus. Il reste seulement à déterminer le point B, puis à construire les arcs de cercle.
Pour cela :

1. Activez le calque Construction.
2. Construisez la phrase de commande Ligne -> Ligne horizontale -> Longueur 100 et Point d'accrochage Début -> Accrocher à l'intersection manuellement.
3. Dans la vue de Droite, désignez les deux intersections I de la poignée avec le fût (qui est en trait caché). Les droites sont tracées en vert.
4. Activez le calque Dessin.
5. Cliquez sur Arcs -> Arc avec trois points -> Accrocher à l'intersection manuellement.
6. Désignez, dans le sens trigonométrique, les points A, B et C pour chacune des intersections. Les arcs sont alors tracés (Fig. 15).

Représenter la denture en vue bout

Éléments dimensionnels

Il s'agit d'un pignon conique de 12 dents. Son engrainement avec le pignon complémentaire concourant (servant au serrage des trois mors du mandrin) nécessite que le profil des dents corresponde à une développante de cercle, qu'il est impossible de dessiner avec les outils dont on dispose dans Qcad. On substituera donc un segment à la développante.

Fig. 16 : Éléments de cotation de la denture

La cotation réelle dimensionne des éléments nécessaires au taillage du pignon. Pour cette étude, nous nous satisferons des indications suffisantes à son dessin, en ne perdant pas de vue qu'il ne s'agit pas d'une cotation normale. En l'occurrence, sur la capture Solidworks cotée dans The Gimp (Fig. 16), sont donnés à l'échelle 1 :

• le rayon de tête = 10.64 ;
• le rayon primitif = 9 ;
• le rayon de pied = 7.112 ;
• le creux = 1.75 ;
• la distance au point de concours = 24.

Préparation au dessin d'une dent de profil en vraie grandeur

En vraie grandeur signifie à l'échelle 2, puisque telle est l'échelle choisie. Cela implique donc que toutes les dimensions de la figure 16 sont à saisir en étant déjà multipliées par 2 (cotes en bleu sur la
figure 17).

L'opération se déroule avec des commandes de construction de lignes (segments) usitées précédemment. Leur mise en œuvre est considérée comme acquise et ne sera donc pas décrite en détail.
Procédez comme suit (Fig. 17) :

1. Sur le calque Axes, posez le point de concours de l'engrenage à 48 de la partie supérieure de la denture.
2. Sur le calque Construction, tracez une droite bissectrice, à l'intersection des axes horizontal et vertical. C'est la droite de renvoi, nécessaire à la correspondance entre les vues.
   Note : Toutes les constructions suivantes sont effectuées sur le même calque.
3. Tracez une parallèle à l'axe longitudinal de la vue de dessous et distante de celui-ci de 21,28 (diamètre de tête).
4. Tracez une autre parallèle distante de 14,224 (diamètre de pied).
5. Tracez un segment accroché aux intersections du point de concours et du diamètre de tête (partie supérieure de la denture).
6. Tracez un segment accroché aux intersections du point de concours et du diamètre de pied (partie supérieure de la denture).
7. Tracez une verticale (parallèle à l'axe vertical) passant par l'intersection de la droite 3 et de la droite de renvoi 2.
8. Tracez la parallèle à la droite 7 passant par l'intersection de la droite 3 et de la droite de renvoi 2.
   Note : Les points A1 et A2 ne sont pas alignés horizontalement dans la réalité. Le calcul laisse apparaître un écart de 0.038mm, qu'on négligera pour considérer A1 et A2 alignés.

Dessin d'une dent de profil en vraie grandeur

Il n'y a aucune difficulté à réaliser ce qui suit, en s'appuyant sur l'esquisse précédente.
L'opération se déroule en 4 étapes, faisant appel à des commandes de construction de segments, de raccordement, de découpe et de suppression (Fig. 18). Ces commandes sont supposées connues.

1. Sur le calque Dessin, construisez les segments A et B, accrochés aux intersections adéquates.
2. Verrouillez le calque Construction, en cliquant sur l'icône cadenas, dans la liste des calques, puis activez le calque Dessin. En mode Edit, posez le congé C de rayon 4. Découpez le segment de la partie inférieure de la denture, afin de pouvoir supprimer le superflu.
3. Effacez les entités inutiles.
4. Sélectionnez le calque Construction, déverrouillez-le, puis tracez les horizontales D et E ; à leur intersection avec la droite de renvoi, tracez deux droites verticales 9 et 10.

Dessin d'une portion de denture en vue de Droite

On comprend bien que si le pignon comporte 12 dents, celles-ci sont toutes identiques pour des raisons logiques de fonctionnement. On comprend donc aussi très aisément qu'il serait judicieux de ne définir qu'une dent et un creux, et de les répéter circulairement 12 fois.
Les logiciels de DAO autorisent ce genre de manipulations, qui justifient leur existence et le fait que l'on puisse y recourir. Toutefois, sans être insurmontable, cette étape demande plus d'attention que ce qui a été fait jusqu'ici.

Fig. 19 : Portion de denture en vue de Droite

On utilisera encore la méthode de l'esquisse sur le plan de Construction, et l'appui sur le dessin provisoire ainsi établi pour définir les formes finales.
Procédez ainsi :

1. Activez le calque Axes, puis zoomez grandement sur la vue de Droite.
2. Tracez l'axe d'un creux 14 avec la commande Lignes -> Ligne avec un angle donné -> Angle -15° Longueur 30, puis Accrochage Fin -> Accrocher à l'intersection manuellement, et désignez l'intersection axe horizontal/axe vertical de la vue de Droite.
3. Tracez l'axe d'une dent 15, en modifiant Angle -30° et en désignant la même intersection que précédemment, puis sortez de la commande par un clic droit.
4. Activez le calque Construction.
5. Tracez les cercles 11, 12 et 13 par la commande Cercle avec centre et rayon -> accrocher à l'intersection, puis désignez chaque fois dans l'ordre le centre et le point de passage du cercle. Sur la figure 19, ces points caractéristiques sont symbolisés par une croix bleue.
6. Tracez les parallèles 16 et 17 (en vert sur la figure 19) distantes de 1 de leur axe de référence 15 et Ref H).
7. Tracez les parallèles 18 et 19 (en gris) distantes de 1.4 de leur axe de référence Ref H et 15.
8. Tracez les parallèles 20 et 21 (en magenta) distantes de 1.3 de leur axe de référence 14.
9. Tracez les parallèles 22 et 23 (en cyan) distantes de 1 de leur axe de référence 14.

C'est un peu fouillis, j'en conviens. Il faut donc travailler avec le grossissement maximum permis par le moniteur.

Tracé définitif de 1/12ème de pignon

Rien de bien compliqué dans cette étape, mais une rigueur exemplaire s'impose.
Deux commandes seront utilisées, après avoir activé le calque Dessin. D'abord Lignes -> Ligne avec deux points -> Accrocher manuellement à l'intersection. Puis, Arcs -> Arc avec centre, Point, Angle -> Accrocher manuellement à l'intersection.
Pour cette dernière commande, on aura activé Sens trigonométrique (1ère coche à gauche) et l'on n'oubliera pas de suivre les attentes de QCad dans la ligne d'état, en bas de la zone de travail.

Fig. 20 : Tracé définitif d'un douzième du pignon

Enfin, le 1/12ème de pignon étant défini, effacez le contenu du calque Construction, sauf la droite de renvoi, ou rendez-le simplement invisible si vous désirez conserver l'esquisse tout en vérifiant le résultat de cette étape.
Observez le résultat sur la figure 20, qui se passe de commentaire, sinon celui que les points d'accrochage sont ici aussi symbolisés par une croix bleue.

Note : Si l'épaisseur des traits affichés est gênante pour visualiser correctement le résultat, il est possible d'afficher toutes les entités avec la même épaisseur minimale grâce à la commande Affichage -> Brouillon.

Construction de la totalité de la denture

Un des atouts du DAO est de pouvoir récupérer un travail effectué et de le répéter à l'envie. Le travail précédent ayant été assez laborieux, nous n'allons pas nous priver de cette possibilité pour construire la totalité de la denture par une répétition circulaire, ainsi qu'il a déjà été dit.
Dans QCad, il n'y a pas de fonction répétition, mais des fonctions de déplacements simples ou multiples qui font également office de recopie (ailleurs on parle de « clonage »).
Pour ce faire :

1. Activez le calque Dessin, et rendez invisibles (via l'icône « œil » dans la liste des calques) tous les calques dont on ne veut pas recopier les entités qu'ils contiennent. Puis, sélectionnez Edit -> Rotation.
2. Activez Sélectionne fenêtre et tracez un cadre autour des entités que l'on veut choisir ; elles changent alors de couleur. Choisissez Continuer l'action, puis Accrocher manuellement à l'intersection. Cliquez sur l'intersection des axes du pignon.

   
   Fig. 21 : Vue complète du pignon
   

   Note : Selon que l'on trace le cadre du coin haut à gauche vers le bas, ou du coin bas à droite vers le haut, seules les entités entières contenues dans le cadre, ou toutes celles qui seront partiellement dans le cadre, seront sélectionnées. C'est une particularité classique du DAO.

3. Dans la boîte de dialogue qui s'ouvre, cochez Copies multiples et Angle : 30°, puis validez
   par OK.
4. Le pignon est tracé (Fig. 21, page précédente). Il reste à le nettoyer pour rendre son image conforme aux règles de représentation en vigueur, à savoir qu'il convient de supprimer les entités superflues (le cercle C et les arêtes cachées) désignées par une croix bleue, ainsi que les portions de poignée qui pénètrent indûment dans la denture, localisées sur la figure 21, page précédente, par les ellipses bleues.

Représenter la denture vue de profil et de face

C'est une opération beaucoup plus délicate, qui fait appel à des connaissances de dessin déjà acquises. On supposera que tel est le cas de tous ceux qui se sont lancés dans l'aventure de ce pas à pas, pour qui la relation entre les vues, ainsi que la projection d'un cercle sur un plan incliné donnant une ellipse, sont des évidences...

Réaliser une demi-vue

Chronologiquement, on procède de la sorte :

1. Sur le calque Dessin, effacez la partie supérieure de l'emplacement de la denture et remplacez-la par une recopie du profil de denture déjà défini dans la vue de Dessous.
2. Sur le calque Construction, projetez horizontalement les points caractéristiques A, B, C et D de la dent inclinée à 30°.
3. Tracez une verticale passant par le point de départ du congé de la dent (symbolisé par une croix bleue sur la figure 22).
4. Sur le calque Dessin, tracez la partie rectiligne de la dent inclinée en s'aidant des points projetés A, B, C et D.

5. Pour mettre en place les congés de la dent que l'on vient de dessiner, il est nécessaire d'établir une épure afin de déterminer l'image des congés qui ne peuvent plus être vus en vraie grandeur.

   
   Fig. 22 : Définition de la denture en vue de face

   En quelques mots : sur le calque Construction, dessinez le cercle qui est le lieu des centres des congés ; schématisez le congé E à 30° et le congé G à 60° (représentés en magenta sur la figure 22). Leurs projections F et H sont des ellipses, dont seules les portions représentées en jaune nous intéressent.

6. Récupérez la portion d'ellipse F et mettez-la en place sur le vue de Face du calque Dessin. Recommencez pour la portion d'ellipse H, quand la dent correspondante aura été mise en place.

Réaliser la vue complète de la denture

Si l'on a compris le principe, il est aisé de continuer par :

1. Terminer la demi-vue supérieure.
2.  Sélectionner les entités rectangulaires de la demi-vue inférieure, puis les effacer.

   

3.  Sélectionner la demi-vue supérieure.
4.  Recopier la sélection symétriquement (miroir) par rapport à l'axe horizontal de la vue.

Le travail difficile est maintenant terminé (Fig. 23).

Représenter la vue de Dessous en coupe partielle

Cette étape sans grande difficulté permet d'aborder le principe du hachurage, indispensable en dessin technique pour signaler les surfaces qui ont été coupées afin de mettre en évidence des détails qui autrement eussent été cachés.
Réalisez les dix étapes suivantes : après avoir effacé la partie inférieure de la vue de Dessous,

1. Sélectionnez la demi-vue supérieure.
2. Recopiez la sélection symétriquement (miroir) par rapport à l'axe horizontal de la vue.
3. Dessinez en deux limitations au hachurage (segments par deux points -> accrochés au point le plus près sur l'objet).
4. Effacez les entités que la coupe ferait disparaître dans le réel.
5. Activez le calque Hachures, puis construisez la commande Hachures -> Sélection objet.
6. Cliquez sur toutes les entités qui constitueront le contour du hachurage ; elles changent de couleur au fur et à mesure de leur sélection.
7. Quand le contour est défini, cliquez sur Continuer l'action.
8. Paramétrez le hachurage dans la boîte de dialogue qui vient de s'ouvrir.
9. Validez par OK.

Observez le résultat (Fig. 24).

Note : Quel que soit le logiciel de DAO, on ne peut hachurer qu'un contour fermé, aux coins ajustés. Si QCad refuse d'hachurer, c'est que le contour est défectueux.

Conclusion

QCad est un bon outil, proposant des fonctions de dessin pertinentes et des bibliothèques d'éléments copieuses dédiées à différents domaines.

Perfectible, puisque rien n'est parfait en ce bas monde, mais facile à utiliser, très stable, élégant dans son interface en QT, libre et gratuit pour Linux, ce programme technique rendra de grands services au particulier désirant tracer occasionnellement un plan précis, comme à la PME qui n'a ni besoin ni les moyens d'investir dans un outil plus complexe (et beaucoup plus cher, évidemment !).
De plus, le recours au format DXF lui garantit une compatibilité avec quasiment tous les programmes de DAO du marché.
Bon travail !

Fig. 25 :  Le résultat final

Retrouvez cet article dans : Linux Pratique Hors série 7