Risposta: Sì , questo è esattamente come viene fatto nel mondo reale. Quello che hai descritto è quello che faccio nel mio lavoro per controllare i sistemi in CAD.
Dato che hai indicato che vorresti che passassi attraverso il mio processo di progettazione, lo ho dettagliato di seguito. Si noti che la maggior parte di questo non comporta CAD. Il CAD ha un valore inestimabile, ma solo se si è pronti ad estrarre prima carta e matita. Si noti inoltre che questo è solo il mio processo di progettazione, non è affatto l'unico modo per procedere.
Preparazione
Quando inizio qualsiasi progetto, comincio a capire parametri generali come lo spazio in cui dovrà adattarsi, con cosa dovrà interfacciarsi, quale sarà l'input e l'output. Diciamo (a titolo di esempio concreto) che sto realizzando una macchina che prende un lungo pezzo di tubo e lo taglia in sezioni predeterminate. I miei primi passi sarebbero quello di determinare le dimensioni e il materiale del tubo che voglio inserire, in quali lunghezze la macchina dovrebbe tagliare il tubo, quale metodo userò per tagliare il tubo e quanto spazio ho sul officina per detta macchina.
Vorrei quindi procedere a fare uno schizzo davvero approssimativo di ciò che sto pensando. Nell'esempio del tagliatubi, potrebbe essere semplice come una scatola etichettata "taglierina" e una linea etichettata con il diametro e la lunghezza del peso del tubo.
Il prossimo passo è fare un po 'di matematica per capire quali forze, velocità, ecc saranno necessarie. Dal momento che hai detto che provieni da un background matematico, non mi dilungherò troppo su questo.
Di solito faccio qui un altro schizzo, tranne ora che ho la sensazione di quanto grandi saranno i miei componenti perché conosco le forze coinvolte.
Dopo aver fatto la matematica, cerco parti commerciali che soddisfino le mie esigenze e (se possibile) scarico file CAD o disegni meccanici per quelle parti.
Una volta che avrò delle parti commerciali, farò un altro schizzo, questa volta mostrando le posizioni relative delle mie parti commerciali con le loro interfacce etichettate in modo da sapere quale tipo di struttura di supporto devo costruire.
Modellazione 3D
A questo punto, ho finalmente rotto il pacchetto CAD. Comincio realizzando modelli 3D di qualsiasi parte commerciale che possiedo che non abbia modelli 3D disponibili online, quindi procedo alle parti della mia struttura di supporto e assemblare finemente tutte le parti in un assieme.
Ecco la parte di cui probabilmente sei molto curioso se non hai mai usato CAD prima.
Nel CAD 3D, dovresti disegnare ogni parte (di solito o qualcosa che viene come parte commerciale o è composta da un singolo pezzo di materiale nel suo file di parti. Una volta che hai i file di parti, puoi creare quello che viene chiamato un assieme. assembly consente di selezionare più file di parti e di definire i collegamenti tra di loro. I programmi CAD non hanno alcun senso di "collisioni", quindi è necessario indicare al programma quali facce sono allineate con altre facce, a che distanza sono, ecc. Ogni parte inizia fuori con sei gradi di libertà e ogni vincolo riduce i gradi di libertà di una certa quantità. Specificare due facce parallele rimuove un grado di libertà, un compagno (due superfici coincidenti) ne rimuove due o tre, ecc.
FreeCAD
Non ho usato FreeCad, quindi non posso commentare specificamente quali saranno i pro e i contro, ma la mia ipotesi è questa: i pro saranno che è gratuito e vedrai quali dimensioni funzionano e cosa non funziona , i contro saranno che il software commerciale sarebbe stato più facile da usare.