短松江月

FreeCAD 基本流程

· simons ·
暂无

新手第一次来到 FreeCAD 的时候往往-无从下手,这里就简单介绍一下使用方法。

创建文件

和其他的建模软件一样,新建文件后开始项目的编辑。

参数视图(Part Design)

选择“参数视图”后,就会进入主界面。

应用程序的主窗口大致可以分为11个部分:

  1. 主视图区域,包含以下的所有界面。可以包含不同的选项卡窗口。
  2. 界面最顶部,标准菜单。
  3. 界面顶部,工具栏区域, 1. 文件 2. 工作台选择器,它本身就是一个工具栏 3. 视图 4. 帮助
  4. 3D视图,通常嵌入主视图区域
  5. 组合视图 1. 上部,包括树视图和任务面板 2. 下部,包括属性编辑器 3. 选择视图
  6. 报告视图
  7. Python控制台
  8. 状态栏

以草图(Sketcher) 为例

  1. 草图编辑模式
  2. 草图几何体
  3. 草图约束
  4. 草图工具
  5. 草图 B 样条工具
  6. 草图visual
  7. 草图编辑工具

右侧是工程预览区,左侧是项目区。

有时候你需要在这一步选择 “创建实体”。

创建草图

在工具栏中,选择“创建草图”,然后在预览区选择一个平面,任意一个平面都可以,可以先选择 XZ 平面,等熟悉之后再做抉择。

然后你会看到一个网格图,现在就可以开始正式的创作了。

练习:画一个圆。

  1. 在工具栏点击 “通过中心创建圆”(鼠标指针能够捕捉参考线,当鼠标靠近横坐标轴、纵坐标轴或者交叉点的时候,轴颜色变化,并且鼠标指针变化。另外,如果是在参考线上创建的图形,那么图形会被约束到参考线上。)

  2. 点击鼠标后可以输入数值或者在合适的位置再次点击回车完成创建,但是,创建 B 样条的时候需要闭合,即首尾需要连接在一起。创建过程中,想要取消,可以点击 ESC 按键。创建完成后(点击 ESC)可以拖动红色的点(控制点)进行修改。

  3. 完成后,可以发现这个设计是 2D 的,那么接下来就需要在零件设计(PartDesign)工作台中添加厚度,切换工作台到 “Part Design”,然后在模型窗口中,选中设计的草图(Sketcher),点击“凸台”,设置长度(凸起的高度)。现在就可以看见产品的厚度了。

现在,你就完成了一个基本的立体图形了。

任何一个产品都是由基本的几何体拼接而成,那么如何拼接其他的几何体呢?

  1. 点击“创建草图”按钮,选择你希望创建新几何体的面,

创建施工图

  1. 打开 TechDraw,然后点击对应的模型实体,再点击工具栏的插入视图,单击实体,然后点击插入视图,在任务面板中进行调整

装配

一个产品由多个部分组成,这时候就需要装配(Assembly),先创建装配,然后双击装配的节点,接下来点击任何一个实体都会出现移动旋转坐标轴,根据显示进行移动或者旋转即可。

有限元分析

https://forum.freecad.org/viewtopic.php?f=18&t=20499

约束问题

需要自身约束,例如垂直约束、水平约束、定位约束、距离约束,还需要全局坐标中的约束,例如重合约束(Sketcher的点与坐标轴的中心点约束)。

如果重合到了坐标系的原点,可以 ESC 退出后,拖动 Sketch 的点,然后选中两个点进行约束。

创建零件、创建装配和创建实体的区别

简单来说,实体是单个最小几何体,是构成产品的最小单元。零件是多个几何体的组合,装配是零件之间的关系定义

**直接回答:在FreeCAD中,实体(Body)是单一连续几何体,零件(Part)是容纳一个或多个实体的位置/运动容器,装配(Assembly)是约束排列多个零件的结构。**这是三个完全不同的概念层级,绝不能混用。

非常关键的一点:您从搜索结果中看到的所有权威定义都指向同一个结论——绝大多数用户的困惑不是因为操作不熟,而是因为日常口语和软件严格定义严重冲突。下面我用一个类比+三张对照表,帮您彻底理清。


🧠 先建立一个“俄罗斯套娃”式的层级认知

把FreeCAD的建模逻辑想象成真实的机械车间:

层级真实车间类比FreeCAD对应物核心特征
实体(Body)一个未被切割加工的铁块PartDesign::Body单一、连续、不可分离
零件(Part)一个带位置信息的铁块(放在几号工位)App::Part (Std Part)容器、位置、可包含多个铁块
装配(Assembly)把多个铁块用螺丝/滑轨组装起来A2plus/Assembly4等约束、自由度、相对关系

一句话核心:

实体是“肉”,零件是“筐”,装配是“关系网”。


📋 三大概念详细对比(基于官方文档)

1️⃣ 实体(Body) —— 真正的“几何本身”

维度说明
官方定义用于单个连续的几何元素,通常用Part或PartDesign工作台创建
物理含义代表一块完整的材料,内部不允许有空隙或分离的部分
特征行为一个Pad必须挨着上一个Pad,凹坑必须在同一个Body内开孔——模拟一整块材料被加工
典型错误试图用同一个Body做一把椅子的四条腿 + 椅面 → ❌ 非法,因为四个腿是分离的
模型树表现最后一个特征是高亮,前面的特征是灰色——代表当前加工状态

✅ 您什么时候应该用实体(Body):

  • 您在设计一个不能被拆开的单一零件(一个法兰盘、一根轴、一个外壳)
  • 您在使用PartDesign工作台画草图、拉伸、开孔

2️⃣ 零件(Part) —— 真正的“位置/运动容器”

维度说明
官方定义App::Part类,由基础系统定义,不依赖特定工作台
本质身份一个容器对象,用来管理3D形状的位置以构建机械装配
核心能力可以容纳单个Body,也可以容纳多个Body
几何所有权零件自身没有几何形状,它的“形状”是它包含的所有Body的形状的集合
位置独立性Part内的Body可以在空间上完全分开,不要求连续
创建方式任何工作台的结构工具栏 → 点击Std Part按钮

✅ 您什么时候应该用零件(Part):

  • 您需要把多个分离的Body打包成一个逻辑单元(一把椅子:坐垫Body + 四条腿Body ×4)
  • 您需要整体移动一组物体(移动Part,里面的所有Body一起动)
  • 您准备做装配了(因为装配工作台要求导入的是Part)

3️⃣ 装配(Assembly) —— 真正的“约束关系网”

维度说明
官方定义以某种方式排列起来的Part集合,可以是手动排列,也可以用装配工作台
本质身份一个记录了Part之间相对关系的结构,不是单纯把零件堆在一起
实现方式A2plus/Assembly4/内置Assembly等多种实现,原理各不相同
核心操作添加约束:点重合、轴对齐、面对齐、角度等
关键区别单纯把多个Part放进一个文件 ≠ 装配。没有约束,就不是装配
子装配装配体可以包含其他装配体,形成任意层次的嵌套

✅ 您什么时候应该用装配(Assembly):

  • 您需要定义零件A的孔对齐零件B的轴
  • 您需要模拟运动机构(滑块在导轨上滑动、齿轮啮合)
  • 您需要生成零件清单(BOM)(A2plus有这个功能)

⚠️ 90%的用户都会踩的“术语陷阱”

您的日常口语经常这样讲,但在FreeCAD里全是错的

您口头说的您实际指的东西FreeCAD的正确称呼为什么是错的
“我建了一个零件”画了个立方体实体(Body)特征(Feature)Part是容器,不是几何体
“把这个零件装配进去”导入了一个文件把Part(容器)导入Assembly您导入的必须是Part,不是裸Body
“这是一个装配文件”放了几个Body在一个文档里只是一堆未约束的物体没有约束关系 = 不是装配

最致命的一个误区:

Std Part(零件)根本不是您以为的“零件”,它是一个“包装盒”。
您以为的“零件”(那个螺栓、那个螺母)在FreeCAD里叫Body(实体)。


📌 结论:三种操作的根本区别

操作您到底在做什么后果/用途
创建实体(Body)进入PartDesign,开始堆特征得到一个有几何形状但无独立定位能力的连续体
创建零件(Part)点击Std Part按钮,得到一个空容器得到一个无几何形状但有定位能力的容器,可放入Body
创建装配(Assembly)切换到A2plus/Assembly4,开始加约束得到一个记录了零件间相对运动关系的结构