FreeCAD

Установка
Описание программы
Верстаки
Верстак PartDesign
Настройка интерфейса
Пример работы

Окружение

• Версия РЕД ОС: 8
• Конфигурация: Рабочая станция
• Версия ПО: freecad-0.20.1

FreeCAD — это программа параметрического трёхмерного моделирования, предназначенная прежде всего для проектирования объектов реального мира любого размера.

Параметрическое моделирование позволяет легко изменять дизайн, возвращаясь к истории модели и изменяя её параметры.

Основой геометрического моделирования твёрдых тел в FreeCAD является принцип граничного представления, в то же время имеется поддержка полигональных сеток.

Установка

Установить программу можно либо через графический менеджер пакетов, либо через терминал.

Для установки программы через графический менеджер пакетов dnfdragora перейдите в «Главное меню» — «Администрирование» — «Управление пакетами dnfdragora», выполните поиск необходимого пакета по ключевому слову «freecad» и отметьте флагом пакет последней версии. После этого нажмите кнопку «Применить» и дождитесь окончания установки.

Для установки программы через терминал выполните команду (потребуются права администратора):

sudo dnf install freecad

Дальнейшая работа с программой должна выполняться с правами обычного (непривилегированного) пользователя. Для запуска программы перейдите в «Главное меню» — «Образовательные» — «FreeCAD».

Описание программы

Стартовая страница программы выглядит следующим образом.

Она позволяет быстро перейти к одной из наиболее распространенных рабочих сред, открыть один из последних файлов или просмотреть последние новости из мира FreeCAD. Рабочую среду по умолчанию можно изменить в настройках.

Рассмотрим основные элементы интерфейса программы FreeCAD.

1. Основное меню, в котором реализованы основные команды и функции программы, распределённые по вкладкам: "Файл", "Правка", "Вид", "Инструменты", "Макросы", "Окна" и "Справка".

2. Панель инструментов находится под основным меню и предоставляет быстрый доступ к наиболее востребованным функциям. Кнопки на панели организованы в категории для удобства поиска и использования.

3. Переключатель верстаков (workbench), в котором вы выбираете активную рабочую среду.

Workbench — это наборы инструментов, подходящих для конкретной задачи, такой как работа с сетками, рисование 2D-объектов или ограниченных эскизов. Можно настроить инструменты, добавить инструменты из других workbench или самостоятельно созданные макросы.

4. Комбо панель Модель/Задачи отображает содержимое и структуру документа. Модель показывает структуру проекта, включающую объекты, компоненты и их связи. Она упрощает навигацию и управление элементами проекта. Можно скрывать и отображать элементы дерева, а также группировать объекты по смысловым категориям. На вкладке Задачи можно вводить значения, характерные для рабочего стола и инструмента.

5. Редактор свойств отображается при активной вкладке Модель. Он позволяет управлять общедоступными свойствами объектов. В этой панели можно изменять параметры объекта, такие как размеры, материалы и прочие характеристики. Не все свойства могут быть изменены, некоторые доступны только для чтения. Также она позволяет настраивать поведение объекта, задавая физические свойства для симуляции или параметры визуализации.

6. Вкладки Вид/Данные отображают свойства, связанные с визуализацией внешнего вида объекта, и параметрические свойства объектов соответственно.

7. В центральной части окна расположена рабочая область. Она предназначена для редактирования 3D-моделей.

8. Основная область просмотра, которая может содержать различные окна с вкладками.

9. Консоль Python, где отображаются сообщения, предупреждения и ошибки.

10. Строка состояния, в которой отображаются сообщения и дополнительная информация.

Верстаки

В FreeCAD представлены следующие основные верстаки:

 Arch — верстак для архитектурного моделирования;

 Draft — верстак для двумерных чертежей и эскизов;

 Drawing — верстак для создания технических чертежей;

 FEM — верстак для анализа методом конечных элементов;

 Image — верстак для работы с изображениями;

 Inspection — верстак для измерения объектов;

 Mesh Design — верстак для работы с сеточными моделями;

 OpenSCAD — верстак для интеграции с OpenSCAD;

 PartDesign — верстак для параметрического проектирования деталей;

 Part — верстак для основных операций над геометрией;

 Points — верстак для работы с точечными облаками;

 Raytracing — верстак для трассировки лучей;

 Reverse Engineering — верстак для обратного инжиниринга;

 Robot — верстак для моделирования роботов;

 Sketcher — верстак для создания двумерных эскизов;

 Spreadsheet — верстак для работы с таблицами;

 Start — начальный верстак при запуске FreeCAD;

 Surface — верстак для работы с поверхностями;

 TechDraw — верстак для создания технической документации;

 Test Framework — верстак для тестирования функционала FreeCAD;

 Web — верстак для взаимодействия с веб-приложениями.

Верстак PartDesign

Верстак Part Design включает инструменты для создания твердотельных моделей, а также все необходимые инструменты для работы с эскизами. Поскольку он предназначен исключительно для построения твёрдых тел (правило номер один Part Design), этот верстак является основным инструментом для проектирования деталей, предназначенных для производства или 3D-печати.

Инструмент	Название	Описание
	Выдавливание	Выдавливает твердотельный объект из выбранного эскиза
	Вращение	Создаёт твёрдое тело вращением эскиза вокруг оси
	Скругление	Скругляет переход между гранями объекта
	Притяжка	Применяет угловой уклон грани объекта
	Линейный массив	Создаёт линейный массив элементов
	Мастер по изготовлению вала	Формирует вал из таблицы значений и позволяет анализировать силы и моменты
	Вырез	Создаёт выемку из выбранного эскиза. Эскиз должен быть привязан к грани существующего объекта
	Паз	Создаёт канавку вращением эскиза вокруг оси
	Фаска	Создаёт фаску на рёбрах объекта
	Симметрия	Отражает элементы на плоскость или грань
	Круговой массив	Создаёт круговой массив элементов
	Множественное преобразование	Позволяет создание элемента с любой комбинацией трансформаций
	Мастер проектирования шестерни с эвольвентным профилем	Позволяет создавать различные типы редукторов

Настройка интерфейса

Интерфейс FreeCAD можно дополнительно настроить под определенные задачи. Все панели и инструменты можно перемещать в разные места или накладывать друг на друга. Они также могут быть закрыты и открыты через меню Вид или правым кликом на пустом месте интерфейса. Также доступны дополнительные опции, такие как создание пользовательских панелей инструментов или изменение клавиатурных сокращений.

Продвинутые опции настройки доступны через «Меню» — «Инструменты» — «Настройка».

Пример работы

Для создания нового объемного изображения выполните следующий алгоритм действий:

1. Создайте новый проект.

2. Чтобы построить трехмерный объект, сначала нужно сделать эскиз основания. Для создания дизайна детали переключите режим работы в Workbox (измените параметр «Start» на «Part Design»).

3. На Комбо панели выберите инструмент «Создать тело».

4. Выберите «Создать эскиз». 

5. В открывшемся окне выберите базовую плоскость (например, XY_Plane) и нажмите «ОК».

6. На панели инструментов выберите инструмент эскиза «Создать прямоугольник» (1). Нарисуйте прямоугольник, удерживая левую кнопку мыши (2). Установите точные размеры прямоугольника с помощью инструмента «Размеры».

7. Закройте эскиз, нажав «Закрыть».

8. Выберите эскиз в дереве проекта.

9. На вкладке «Задачи» используйте инструмент «Выдавливание», чтобы придать объекту объём.

10. В появившемся окне задайте параметры выдавливания и нажмите «ОК».

11. Выберите верхнюю грань созданного 3D-объекта.

12. Нажмите «Создать эскиз», чтобы нарисовать отверстие.

13. Используйте инструмент «Создать окружность» и разместите её внутри объекта. Укажите размеры окружности и её расположение относительно краёв детали.

14. Закройте эскиз.

15. Выберите инструмент «Вырез».

16. Укажите параметры выреза и нажмите «ОК».

17. Проверьте модель, вращая её с помощью мыши. При необходимости внесите корректировки в эскизы или размеры. Сохраните проект.

Дата последнего изменения: 10.02.2025

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите текст и нажмите Ctrl+Enter.