1 综述

目前全参数化三维建模的方式基本相同，Catia、SolidWorks、blender里的精确建模插件CAD Sketcher、FreeCAD，用二维草图约束（几何约束和尺寸约束）+参数化 形成参数化尺寸驱动的三维模型，FreeCAD将输入参数的表格纳入了软件内。这种方式不需要代码就能生产出参数化模型。

总的思路是：因为电脑上作图始终是在一个二维平面上工作，所以先要确定这个“工作平面”，最基本的工作平面是系统默认的xy平面、xz平面、yz平面。FC可以直接在已有三维模型上选中任意一个面，点击 草图 工具条，那么草图工作就是在刚选中的面上了（可以再对草图进行x y z方向的 偏移和旋转），如果没有合适的面，可以基于已有的元素（基础坐标面、体的表面、关键点、线……）创建基准面，再修改这个基准面（旋转和偏移），点这个基准面，进入草图。草图里可以参考（关联）三维模型的边线（创建关联的边），也可以绘制辅助线来定位。

关键词：引用（import）、参考（reference）、绑定（binder）、链接（linked）、附着（attach）等由于翻译问题，其实一般都是指将上一个几何体的面（或点、线、面、体）作为当前草绘的工作平面（绑定binder，或参考点、辅助线参考线……），这样，上一个几何体变化后，当前这个草绘的工作平面也会跟随变化。同理，用于上一个几何体的线一般用linked这个单词，面用binder，体用import……并非一定的，只是一个理解。

基于上一个模型的某个面直接进入草绘，这个方法是相对关联定位，虽然方便，但是如果所基于的面在后面会被分割，则会导致这个面的（系统内）命名改变，从而在模型发生变化时，会造成参考面丢失的拓扑命名问题。这种情况下，可以基于坐标原点创建定位线，然后基于线上的端点、中点等来建立基准面，这种就是绝对的定位了。

2 软件

我已经下载放在网盘，这里下载快。里面还有几个宏和工作台提供下载。目前官方系列最新版是1.0rc2，link系列版本20241006，本文用于土木工程建模均以link系列版为推荐工具，注意，不同系列建立的模型彼此之间不兼容，同一系列的不同版本建立的模型可以兼容。
最新体验版下载看这里
它来自这里：
https://github.com/realthunder/FreeCAD
https://github.com/realthunder/FreeCAD/releases
解压到D盘，免安装，运行里面的RunFreeCAD.bat，它将自动打开freecad。

其他工作平台（插件）直接去git里选择一个插件，点进去，点code里的download zip下载，解压到Mod文件夹下即可。

官方系列版本不支持创建独立的体，体必须是彼此相连的；link系列版阵列比较丰富和便捷，支持表格的configuration table的下拉菜单的dbind()。两者不兼容，建模要注意。
软件打开后可以升级一下工作平台。详见3.1节。

2.1 认识界面和鼠标、快捷键操作

  1. 工作台选择器；
  2. 主视图区域，主要用于呈现3D或2D的内容；
  3. 导航风格，对主视图区域中3D内容的操作方式（选取、平移、缩放、旋转等）；——我习惯用CAD模式。
  4. 树视图，显示文档中对象的层次结构和构造历史；也就是步骤，并非是针对一个实体对象，请注意
  5. 属性编辑器，允许查看和修改所选对象的属性；

Mouse navigation（导航风格）
导航风格指对主视图区域中3D内容的操作方式（选取、平移、缩放、旋转等）。FreeCAD中提供了多套操作方式，比如Blender、CAD、Maya等软件风格的操作方式，推荐使用——CAD风格的。
鼠标中间滚轮按下是移动，滚轮+右键是翻转。
空格键是显示和关闭：上文4 树视图（步骤）所产生的结果的显示和隐藏。

操作 图示 说明
选择 在对象上点击即可选择，按住 Ctrl 可多选
平移画布 按住鼠标中键并拖动
缩放 使用鼠标滚轮进行画布缩放
旋转视图 先按住中键，再按住左键或者右键进行拖动

【SHIFT + 方向左/右键】可以让模型翻转 90 度；
按住【CTRL】键之后，就可以通过鼠标选择多个目标；
【V + O】进入正交投影模式、【V + P】进入透视模式；
【CTRL + 减号】缩小模型，【CTRL + SHIFT + 加号】放大模型；
按下数字键【1】查看前面、【2】查看顶部、【3】查看右侧、【4】查看背部、【5】查看底部、【6】查看左侧；

s是草图中对称约束……D是草图中约束标注
m键是草图中绘制多段线的时候，切换为圆弧（重要！）

2.2基本设置，保证最佳的显示效果

  • 菜单：编辑——首选项

  • 界面中文设置：常规——语言——更改语言——简体中文

  • 报告浏览器（report view）窗口乱码解决方法：首选项——python——编辑器——显示项目——文本——字体族

  • Edit——Perferences——General——Editor——Display items——Text——Family，选择“Arial”就可以啦。

  • 精度设置：常规——小数位数——小数位数，改为3位，角度的话，3位还不够

  • 背景色（默认即可）：显示——颜色——背景颜色——勾选 渐变颜色——颜色设置 html #33365

  • 显示效果：显示——三维视图——抗锯齿——改为反锯齿 8x；

  • 零件设计（part design）——shape appearance——line width——改为0

  • 显示的圆弧不够圆滑，设置：Edit → Preferences → Part design → Shape view / Tessellation. Default maximum deviation is set to 0.5000%, you can try 0.1000%. Beware, this will make creation of some shapes like spheres and torii longer.
    设置为0.1%就足够了。

  • 让体具有质感：鼠标点 body——右键——外观——材料选 金。

  • 设置缓存：常规——缓存——缓存大小——选择2G以上……

3 入门资料

青鱼老师的用户学习指南
【官方教程操作步骤】https://wiki.freecad.org/Tutorials/zh-cn
里面有渲染、有限元、配筋等操作步骤。
http://uinio.com/Design/FreeCAD/

3.1 书籍

https://bookdown.org/johnqu1982/FFI/
sketcher.pdf文档链接，讲草图的，这是最基本的，注意下载查阅

3.2 参数化建模视频

https://www.bilibili.com/video/av63736983
https://www.bilibili.com/video/BV1ja411M7gH 这是我第一次发现freecad的地方，所以纪念一下。

3.3 装配并动画

A2plus和Assembly4区别：

  1. 前者简单易学，后者稍微复杂。前者直接用线、面约束，后者基于零件的局部坐标系（LCS）。
  2. 前者通过零件间的几何约束来装配，后者先建立运动骨架然后在骨架上绑定零件。前者自下而上，后者自顶而下。
    【FreeCAD A2plus gripper assembly demo】 https://www.bilibili.com/video/BV15v4y1h7Cy/?share_source=copy_web
    【FreeCAD Assembly4 教程 2】https://blog.libcore.org/?p=360
    【Freecad assembly 4 装配教程】 https://www.bilibili.com/video/BV11F411K7gj
    【Freecad assembly 4 装配控制台教程】https://www.bilibili.com/video/BV1kt4y1577r
    3.1节有介绍A4的组装阵列方法。
    用A2plus组装
    https://www.bilibili.com/video/av78425587
    https://www.bilibili.com/video/BV1Yy4y1B77r
    总结：目前看来应该用A4工作台，有阵列、镜像、碰撞检查等功能。见第3节。

3.4 工程图

【FreeCAD Drawing平台，2D图纸，工程图运用技法】https://www.bilibili.com/read/cv6171099
https://www.bilibili.com/video/BV1e44y1U7Ns
https://wiki.freecad.org/Basic_TechDraw_Tutorial
在techdraw工作平台，用工具条上的 导出dxf工具条，不能用 文件——导出dxf
1）工程图确定方向的技巧
引自“3.2 从参数化建模到工程图 引注1 ”
8 进入模型标签页，调整为 一个正确的 主要视图，怎样知道要在三维中保持哪个视图呢？比如下面这个钢管带行车道，需要行车道位于钢管下方，则这个三维视图里，对应的front的时候，行车道在下方。 那么就点击右上角front这个视图，保证三维视图处于完全front下。到了page里，这个状态的视图就是一个主要的视图，然后page里根据这个主要的视图，再进行左视图、顶视图、轴测图等显示。
我们的图纸尺度都很大，动辄上千毫米，所以自定义比例里要调整后面的数字在50/100这样的大数字才合适。

尺寸标注后，双击尺寸，进行尺寸字符大小的修改

4 特别的关注点

★★★提醒：建模时，每一 ~ 三步都要3组数据切换一下试试，其中一组数据比画的尺寸大，一组数据比画的尺寸小。确保没有问题再往下建。虽然麻烦一点，但比较保险，一次过。先把数据表的configuration table切换做好，方便切换。如果出现问题，可以修改参考线（面）为坐标线、坐标原点距离、基准面等代替定位。复杂的草图可能也要拆成多组草图，防止拓扑计算失败。

草图和约束——创建关联的边——辅助线——创建基准面（暂且称它为工作平面）——获得参考线与工作平面的交点
我认为对于熟练使用autoCAD的人首先了解了FC的套路后，重点草图约束、然后是3块：创建关联的边、辅助线和创建基准面。用edge浏览器里的bing搜索“freecad 约束”即可获得较多资料，了解以上3个部分，建模的思路才会有（类似用图形逻辑代替编码）。看文档比看视频效率高，可以查找，可以迅速定位到自己关心的部位。

4.1 草图（重点）

https://zhuanlan.zhihu.com/p/477480348
https://zhuanlan.zhihu.com/p/470040662
https://wiki.freecad.org/Sketcher_Workbench/zh-cn
上面的wiki里有sketcher.pdf文档链接，注意下载查阅。

4.2 创建关联的边（重点）

注意下拉按钮里第一个图标和第二个图标区别，我暂且称这个为从三维模型上借一条线
第一个按钮是参考的边线作为辅助线，不能直接当做实线使用，可以用于定位
下拉里第二个图标参考的边是实线，可以直接用于凸台等操作（不是辅助线）。注意二者参考得到的线颜色的区别。

这个图标的右边那个图标是从另一个草图复制元素，顾名思义，只能从草图中复制元素。

4.3 切换辅助线（重点）

点击按钮后，所绘制的线是辅助线（绘图按钮由红色变成蓝色）。如果先选中线，再点击这个按钮，可以改变线的属性为辅助线或几何体。

4.4 创建基准面（重点）

——我们每次进入草图前必须先确定一个“工作平面”，工作平面来源有这么几个：
一是软件系统基准面，比如xy平面，yz平面，xz平面；
二是某个模型的某个面；跨body工作平面，可以基于上一个body里的某个模型的某个面来作为当前body下的工作平面，默认link版软件会自动导入上个body的全拷贝到当前body中，这种方式不好（在模型解析的时候会得到一个重复的几何体……）；应该先点击上一个body的某个面，然后点击create a shape binder（蓝色的，不是绿色的那个）按钮创建一个跨body引用（参考、绑定），然后再在此面基础上进入草图。
下图左侧是官方版，右侧是link版，处理的方式有所不同。

三是新建一个基准面，那么新建基准面的方式又有几种，比如基于线的端点和线本身，基于某个模型的某个面，
新建的基准面可以进行角度变换和位移。可以给基准面加一个局部坐标，方便查看。

FreeCAD实战案例T02零件建模了解基准平面————非常重要
【9:20】https://www.bilibili.com/video/BV1wK411o7yw
【6:40】https://www.bilibili.com/video/BV1uv4y1d7sC
步骤：先选择线的一端创建基准点，再选择另外一端，得到线的中点。选中刚创建的基准点，创建基准面，再点一个面，相切。然后可以旋转这基准面了……前面创建这个 基准点的目的 是为了这个基准面旋转有中心。
提示：如果基准平面太大，盖住了模型，导致无法利用三维模型创建关联的边，可以在草图中旋转到工作面下方，点击选中。也可进入草图后，回到 模型 标签页，将这个基准面关闭（选中按空格键），或将基准平面尺寸修改得非常小（点击基准面，在属性里修改，必须先将Resize model 设置为manual，然后才可以修改基准平面尺寸）。
如何避免创建基准面？答案是，我们在某个坐标面（如xy面、yz面、xz面）或物体某个表面创建草图，创建完成后回到模型，对草图属性中的attachment offset的位置进行偏移和旋转，这样就避免创建基准面也达到目的了。

4.5 获得参考线与工作平面（基准面）的交点

这个功能很好用，请多多使用。
它是获得参考线与当前工作平面的交点。

4.6 查看体剖面、体内

如何选择被遮挡的对象：link版，点击模型后会变成透明，就可以选内部的任意对象了（重要）
方法1，复杂剖面见下文4.8，https://www.bilibili.com/video/BV1Vu4y1B7JW
方法2，用透明+关闭（选中，按空格键）一些部件；通过不同的part和不同的body来绘制不同部分，实现分body关闭显示。
方法3，可以切换到BIM工作台里进行剖切展示。https://zsj.itdos.net/docs/freecad/freecad-012
方法4，修剪平面。操作：菜单——视图——修剪平面——勾选x平面剖切

4.7 分割体

VO清鱼:拆分工具组合工具
【10:35】https://www.bilibili.com/video/BV1oE411g7bq
在part工作台里，先 沿剖切轮廓创建多段线图元——拉伸成一个面，再 同时选中body和这个面，点 slice apart，将体分割成2块——可空格独立显示你需要的

https://www.bilibili.com/video/av67164105

4.8 展开图

用于以平面图的方式展开网格对象，注意需要有开放口的零件才能被创建（来自清鱼的学习指南2.0）
网格工作台mesh workbench——Unwrap Face

4.9 体的合并

https://github.com/realthunder/FreeCAD_assembly3/wiki/Topological-Naming-Algorithm
在part工作台下，选中多个体，点击合并fusion，然后修改fusion的数据——refine里选择true。

refine里选择true

4.10 如何选择被遮住的点、线、面

  1. 点击对象会变透明，然后就可以选择到线和点了，但选不到面
  2. 鼠标右键有Pick geometry

    根据需要选择面

5 终极目标——参数化模型服务（验收）注意事项（重要）

我们模型的验收标准：【freecad参数化模型验收标准之一】【FreeCAD参数化模型验收标准之二●装配体】
我们设计的参数化模型最终是要上传服务器，让服务器解析参数表（或程序），提供参数化服务接口，用户通过调用接口修改参数达到修改模型目的，再下载模型。所以一些基本的规定是必须的，否则无法解析模型，特别是参数表一定要符合格式要求。

  1. 文件名命名规则：要反映建模的软件，有官方版，有link版，有ondsel版，软件不用带版本号。要带版本号，要反映专业，见23节。
  2. part和body搭配:先建立单体（零件），再用A4工作台组装。例如水闸，先分别建立边孔和中间孔单体模型，然后到组装模型里对多个中间孔采用阵列的方式……
    单体模型里：
  • 一是要用part下多个body来区分材质（颜色）和参数表；
  • 二是要在part下插入参数表，方便装配体文件中统一操作表格；
  • 三是要在参数表中使用configuration table功能（竖表），建立3组以上参数，一组比画的大，一组比画的小，每画1~3步做一下切换看看是否有错，通过下拉菜单进行参数切换。见2.1.1节
  • 一定要习惯用<<Spreadsheet>>.B5这种带尖括号的参数链接，意思是label，就是可以对表格重命名，而不带尖括号的Spreadsheet001.B5，是软件内部命名，是没法修改的。
    表格不要像excel表格那样做全选操作，比如全选后做居中，那么会卡死，文件也会非常大。如果不慎做了这样的操作，就删除旧表，新建一个表，把数据拷过来。
  • 模型过程（步骤）不用专门命名，表格不用专门命名，单元格不用专门命名别名，只对body进行重命名即可，节约时间。
  • 单体模型如果是为了装配体用的，则需要在part下，-用assembly4工作台建立一些局部坐标系，方便装配。在part下建立局部坐标系可以吗？？？待验证。
    组装模型：
  • 一是要用A4工作台，可进行阵列……；
  • 二是将零件中的参数表格放在part下，带入装配体文件中来，方便统一修改参数表，也方便服务器解析；
  • 三是要用configuration table（竖表）功能在表格中设置下拉菜单进行多组参数的切换。见2.1节和3.2节
  • 插入variable link会导致A4装配体内的约束失败，所以不要用这种方式——点击solve and update assembly就可以将局部坐标对上了。
  1. 参数表格配置要符合解析要求，多组参数用configuration table（竖表）功能映射到第E列，最后一列和最后一行结束标志要用*号，见2节2.1.1节的configuration table（适用多组参数），为了方便多组参数切换，需要使用configuration table功能，为了使用configuration table，参数表要用竖排方式，自定义参数放到最后一列。20241003版link它支持竖排表格。
  2. 制作工程图，切剖面并标注尺寸名称和符号。
  3. 准备好一段文字说明：介绍模型，模型应用情况，注意事项，比如参数之间的限制情况，例如钢管内径不能超过外径……
  4. 完整的一个参数化模型产品拥有以上基本特性。
  5. 可以上传一段程序（python或FC宏文件）作为参数化文件，服务端当做参数化模型来处理，参数用txt文件一同上传，参数的格式也要固定。——探索中。

6 参数化零件装配后尺寸驱动技术路线

  1. 首先是创建表格（下文表格指freecad中的表格），草图创建几何，添加定位约束和尺寸约束，尺寸约束里选择表格中的数值链接（一定要习惯用<<Spreadsheet>>.B5这种带尖括号的）。使用configuration table功能，拟定多组参数，方便切换。例如第一组参数是工程A的，第二组参数是工程B的，第三组参数是自定义的……
  2. 新建part，然后在part下新建不同的body，在body里进行建模，彼此body里的几何体可以作为定位互相参考。不同body可以拥有独立的颜色（材质），同一个body里不支持多种颜色。不同的body还可以分别关闭显示，方便操作和展示，同一个body不方便显示局部。
  3. 对几何进行拉伸等三维操作，并进行尺寸约束，并将尺寸关联到参数表中，注意设置好configuration table后，对应到首行。
    请参考2.1节高级参数化★★
  4. 完成零件参数化建模。
  5. 进入A4装配工作台
  6. 导入前面创建的零件，对多个零件进行装配约束，带入零件的参数表；同时，建立自己的装配参数表，例如阵列数量和间距……。见3.2节
  7. 在装配图中，一方面可以修改零件的参数表，一方面可以修改装配参数表，比如定位尺寸参数，阵列的数量，角度等参数。
  8. 制作工程图——有了工程图，模型验收要加分！初步考虑利用工程图，再在工程图上标注尺寸、定位等名称和符号，方便用户对照这些名称修改对应的参数。
    参数化的技巧：
  9. 先走通模型和约束，最后再来将尺寸改为参数化链接；
    为了避免丢失参考面参考线，需要每一步都进行3组至5组的参数切换，参数要设计好大一点和小一点的参数。
    最开始尺寸尽量接近实际尺寸，如果相差太大，比如开始随意绘制的时候尺寸是10mm，实际尺寸是50m，在后面的修改尺寸参数链接的时候，会不方便。
  10. 常见错误，比如引用的参考面丢失——重新选择attachment，也可能草图中的参考关联的线没有了，重新定义——这种要小心了，下次可能还会出现，解决办法是尽量用坐标点和坐标轴来定位，不要用可能发生变化的面和线来参考；出现多余的线条，导致面不闭合——删除一些线；过渡约束——删除多度的约束部分。鼠标移到出问题的步骤上，有提示，根据提示有时候可以自动修复，有时候可以检查，有时候点进去进行修改。见1.1节。要确保每一步不要出错，否则会严重影响速度，如果速度很慢，很大概率是逻辑上出错了或建模方式比较偏。
  11. 可将窗口平铺，以便方便查看表格中的命名。一遍看表格一遍填写参数化链接，如下图。

7 问题

  1. 对于装配体，需要到每个零件中去修改参数，挺麻烦，能否在一个地方修改呢？——见3.2节
    或者不用装配，只使用一个模型。
  2. 如何生成材料表（工程量表）
    用bing搜索freecad BOM
  3. 如何设置颜色或材料——鼠标右键点击body或pad等步骤——外观，为了配置不同的颜色，要用不同的body分开来建模。

    同一个体内，更改一部分表面的颜色：鼠标右键点击pad等任一步骤——颜色，按住ctrl键，鼠标点选一些面，设置颜色
    但是做一个操作后，这个单独设置的颜色会消失。所以要用不同的body来区分颜色。

  4. 大的step文件打不开，1.64G，试用VariCAD Viewer中
  5. 图框问题：工程图导出dxf到cad中套图框
    在techdraw工作平台，用工具条上的 导出dxf工具条，不能用 文件——导出dxf
  6. 体上刻字——一定要选择一个对应的字体文件才行https://www.cnblogs.com/DragonStart/p/12302149.html
  7. 楼梯和旋转楼梯
    arch工作平台里，本文5.1有介绍，5.8节有旋转楼梯代码
  8. part和body的区别是什么
    https://forum.freecad.org/viewtopic.php?t=16730
    感觉part是高于body的，上一级的分组。一个part里可以有多个body。一个工程里可以直接有多个body，也可以有多个part，每个part下面再多个body。
    那么，为什么要分多个body呢？我觉得主要用于关闭和显示不同部位，方便查看；以及不同body设置不同的颜色（材质），方便区分，比如一二三期砼要用不同body来建立。
    同一个body里，操作是顺序下来，自动布尔运行的。如果不同body，不会自动布尔运行。需要同时选中，再做布尔运算。
    但是有个问题，下一个body如果要关联上一个body中的某个基准面，link版采用了很笨的办法，自动将上一个body整个导入进来，虽然大小影响不大，只是引入了链接，但是有时候会出现重复显示。而目前官方最新版，则只是将基准面关联过来（创建关联副本），合理很多。

    而一些功能只有part才支持的。
  9. 如何查看实体剖面？
    见上文4.7
    在link版软件中，沿剖切轮廓线画一个大的草图，做减料的凹坑即可。官方版不支持超出三维模型范围的凹坑。
    效果：

    做法：

    其他方法比如：
    设置透明+关闭相应的部件；用bim工作台里的切剖面方法。视图——修剪平面比较难操作，只能在0坐标附近，而且只能是固定的X Y Z三个方向。
  10. 如何实现局部详图？基准面遮挡影响关联边问题？
  11. 如何选择被遮挡的对象
    link版，点击模型后会变成透明，就可以选内部的任意对象了
  12. 卡顿

    12.倒角失败：倒角不能大于等于边长，不能完全倒角，解决办法，倒角长度=边长-0.001

    FreeCAD常见问题及有效解决方法：https://www.bilibili.com/video/BV1eZ4y1N7hc
    FreeCAD建模百练系列：参照（关联）的用法（草图工作台）https://www.bilibili.com/video/BV1Da4y1s7TQ
    下载加速网站（备用）
    https://doget.nocsdn.com/#/
    参数化建模文字
    https://zhuanlan.zhihu.com/p/591028708
    将例子里的尺寸约束关联草图中的表格单元格数字，即可形成参数化模型。
    ### 5.2 用assembly2.0组装
    https://www.bilibili.com/video/BV11b411w755
    快速入门：
    FreeCAD 0.1.8 入门学习笔记(00)下载,选语言
    https://www.cnblogs.com/DragonStart/category/1645738.html
    FreeCAD 0.1.8 入门学习笔记(01)创建工程,并绘制第一个part
    FreeCAD 0.1.8 入门学习笔记(02)基于已有的Part,进行加减部件
    FreeCAD 0.1.8 入门学习笔记(03)在Part上添加文本

8 注意事项

  1. 每个草图只拉伸一次，下次拉伸需要另外建立草图。——官方版本有个设置，可以多个封闭草图一起拉伸。
  2. 一个草图中相同的图元比如圆，尽量不要重复去绘制，在拉伸成实体后再做镜像和阵列……
  3. 一次草图里只做一个封闭的草绘。link版支持多个封闭区域做拉伸或凹坑。
  4. 其他原则，见下文wiki和书籍，比如约束的优先级，从几何约束到尺寸约束到定位约束……
    需要知道两件重要的事情：
    重新计算并不总是自动的。繁重的操作可能会修改文档的大部分内容，因此需要一些时间，不会自动执行。这里的做法是，对象（以及依赖于它的所有对象）将被打上标记，准备重新计算（树视图中的对象会出现一个小的蓝色图标）。然后，您必须按下重新计算按钮（或 Edit -> Refresh ）以重新计算所有标记的对象。
    依赖关系树必须始终单方向流动，禁止循环。（参见 DAG 。）A 对象依赖于 B 对象，B 依赖于 C 对象。但是不能是 A 依赖于 B，B 又依赖于 A。这会是循环依赖。但是，您可以拥有许多依赖于同一对象的对象，例如，对象 B 和 C 都依赖于 A。
    菜单 Tools -> Dependency graph 显示了类似上图中的依赖关系图。检查问题时它可能会很有用。
    并非所有 FreeCAD 中的对象都是参数化的。通常，从其他文件导入的几何体不包含任何参数，它是简单的非参数化的对象。但是，这些通常可以用作新创建的参数化对象的基础或起点，当然，这取决于参数化对象的需要和导入的几何体的质量。
    但是，所有对象，无论是否参数化，都有一些基本的参数。例如 Name，在文档中是唯一的，无法编辑；例如 Label，是用户定义名称，可以编辑；例如 placement，描述了对象在3D空间中的位置。
    最后，有一点值得提醒：很容易在 python 中编程自定义参数化对象。

8.1 最佳做法

https://wiki.freecad.org/Sketcher_Workbench/zh-cn
每个CAD用户随着时间的推移发展自己的工作方式，但跟随一些有用的一般原则。

  1. 一系列简单的草图比单个复杂的草图更容易管理。例如，可以为基础3D特征（衬垫或旋转）创建第一个草图，而第二个可以包含孔或切口（凹坑）。一些细节可以省略，稍后将作为3D功能实现。如果太多，你可以选择避免草图中的圆角，并将其添加为3D功能。——这段话的意思是草图里先画一个板，先不要画开孔，等拉伸板后，再做一次开孔的草图和减料凹坑？
  2. 始终创建一个封闭的配置文件，或者你的草图不会产生实体，而是一组开放的面。如果你不希望将某些对象包含在实体创建中，请使用“构造模式”工具将其转换为构造元素。————这句是翻译的，不好理解，我理解就是始终创造一个封闭的面域。
  3. 使用自动约束特性来限制你必须手动添加的约束数量。————意思是自动约束经常会导致过约束，需要删除一些，再手动约束至全约束，是这个意思吧
  4. 作为一般规则，首先应用几何约束，然后应用尺寸约束，并最后锁定草图。但请记住：规则被破坏。如果你在操作草图时遇到问题，在完成配置文件之前先限制几个对象可能很有用。
  5. 如果可能，将草图中心定位到具有锁定约束的原点（0,0）。如果你的草图不对称，请将其中一个点定位到原点，或者为锁定距离选择好的圆角参数。在v0.12中，外部约束（将草图约束到现有3D几何像边缘或其他草图）未实现。这意味着要将以下草图定位到你的第一个草图中，你需要手动设置相对于你的第一个草图的距离。一个基于原点的（25,75）的锁定约束比（23.47,73.02）更容易记住。
  6. 如果你有可能在距离约束和水平或垂直距离约束之间进行选择，则选择后者。水平和垂直比距离约束在计算上更节约资源。
  7. 一般来说，最好使用的约束（顺序）是：水平和垂直约束;水平和垂直长度约束;点对点相切（重点约束？）。如果可能，限制使用这些：一般长度约束;边缘到边缘相切;固定点到线约束;对称约束（对称约束不好吗？）
    https://bookdown.org/johnqu1982/FFI/features.html

8.2 关于 body 的实践经验

  1. 保证 body 越简单越好。记住，它是单一连续实体。————这里强调连续性，所以我们土建项目会存在不连续的，不符合它默认规则，所以在官方软件中，不支持这种不连续的实体存在，需要另外新建body。我们用link分支那个软件允许不连续的实体。
  2. 应该到最后才做圆角和倒角。
  3. 如果特征具有对称性，考虑只建模它的一半，然后做镜像。
  4. 对同样的特征，用线性阵列或圆形阵列复制它，避免重复做同样的事情。————特征指的是二维草图约束，约束草图叫特征建模方式。意思是，不要在草图中绘制相同的图形，要在三维模型里阵列，而不是在二维草图里阵列。
  5. 用多个简单的小动作搭建出复杂的实体，而不要用复杂的动作来减少步骤。————简单的动作指的是什么动作？比如板上开孔，不要一次性将板和孔都画好，要先画好板，拉伸后再画孔的草图，再做开孔（减料的凹坑操作）。

8.3 关于 sketcher 的实践经验

  1. 让 sketch 保持简单。太多的约束会带来糟糕的表现。你要把一个复杂的 sketch 拆分成一系列简单的特性。
  2. 努力做到完全约束 sketch。——参数化里，这个是必须做到全约束的。
  3. 总是给外周特征绘制封闭的轮廓。否则，你的 sketch 无法拉伸出实体的凸台。————这个意思是只有封闭面域才能凸台操作，并且不能有多余的线存在，否则无法进行三维操作。当然，这里讲的都是part design的草图，在其他工作台中，线可以拉伸为面。
  4. 从计算角度讲，不是所有的约束都性能相等，有些约束占用更多的处理器资源。如果你可以在长度约束和水平/竖直距离约束之间做选择，后者更好。————这个讲约束所花费的资源，也就是优先级问题。有多种办法的时候，要选择资源最少的方式。水平和垂直约束是优先考虑使用的。
  5. 采用构造元素。添加几何元素总比添加约束容易。只作构造用的几何元素在添加时，就可以借助 Construction Mode 工具改变其存在状态。构造元素并不包含在最终的实体中。————这个讲利用辅助线的意思，利用辅助线达到减少约束的目的。
  6. 一般来讲，先添加几何约束，然后是尺寸约束，最后再定位 sketch。————几何约束指相等、垂直……；尺寸约束指水平长度、垂直长度、点到线的距离等标注约束；定位约束指点固定在线上、对称
  7. 如果可以的话，用定位约束把 sketch 的中心放在坐标原点。如果你的 sketch 不具有对称性，把它的一个角点固定在原点。或者选择具有圆整尺寸值的点来做定位（意思是一些距离尺寸到原点最好是整数值）。
  8. 最好用这些约束：水平、竖直、点与点相接。尽量少用用这些约束：长度、边与边相切、点固定在线上、对称。
  9. 可以在 sketch 里做圆角，但是这会增加复杂性。如果圆角并不少，那就不要这么做，稍后再把它们加在 body 上。————这个讲尽量在体里面做倒角，有时候做不了倒角，就用减料来做可能更好！！

9 参数表达式（重要）Expressions

在参数化过程中，输入的参数链接，所支持的公式（表达式）有加减乘除指数，三角函数，对数，指数，幂，绝对值，取整，最大最小值min、max，甚至条件表达式等
注意：FC中atan()等返回的是角度，不是弧度，excel的ATAN()返回的是弧度。同样，sin()、cos()等，里面直接用角度，不是弧度。
excel里的PI()在freecad里是pi，见下表
https://wiki.freecad.org/Expressions

单位 描述
e Euler’s number
pi Pi
+ Addition
- Subtraction
* Multiplication
/ Floating point Division
% Remainder
^ Exponentiation
acos(x) Arc cosine -1 <= x <= 1
asin(x) Arc sine -1 <= x <= 1
atan(x) Arc tangent, return value in the range -90° < value < 90° all
atan2(y; x) Arc tangent of y/x accounting for quadrant, return value in the range -180° < value <= 180° all, the invalid input x = y = 0 returns 0
cos(x) Cosine all——直接用角度，不是弧度，下同
cosh(x) Hyperbolic cosine all
sin(x) Sine all
sinh(x) Hyperbolic sine all
tan(x) Tangent all, except x = n*90 with n = odd integer
tanh(x) Hyperbolic tangent all
hypot(x; y) Pythagorean addition (hypotenuse), e.g. hypot(4; 3) = 5 x and y >= 0
cath(x; y) Given hypotenuse, and one side, returns other side of triangle, e.g. cath(5; 3) = 4 x >= y >= 0
exp(x) Exponential function all
log(x) Natural logarithm x > 0
log10(x) Common logarithm x > 0
pow(x; y) Exponentiation all
sqrt(x) Square root x >= 0
cbrt(x) introduced in version 0.21 Cubic root all
abs(x) Absolute value all
ceil(x) Ceiling function, smallest integer value greater than or equal to x all
floor(x) Floor function, largest integer value less than or equal to x all
mod(x; y) Remainder after dividing x by y, sign of result is that of the dividend. all, except y = 0
round(x) Rounding to the nearest integer all
trunc(x) Truncation to the nearest integer in the direction of zero all
average(a; b; c; …) Average value of the arguments, same as sum(a; b; c; …) / count(a; b; c; …) all
count(a; b; c; …) Count of the arguments, typically used for cell ranges all
max(a; b; c; …) Maximum value of the arguments all
min(a; b; c; …) Minimum value of the arguments all
stddev(a; b; c; …) Standard deviation of the values of the arguments all
sum(a; b; c; …) Sum of the values of the arguments, typically used for cell ranges all
== equal to
!= not equal to
> greater than
< less than
>= greater than or equal to
<= less than or equal to

10 blender

适合做渲染
请看bilibili上最好的教学视频：https://www.bilibili.com/video/BV14u41147YH
blend教学只需要看第3篇：材质 部分即可，因为新手对于blender这种bsdf的节点法材质处理方式很陌生，看一眼就会了。
blender里有尺寸约束建模方式（插件）但不大适合做土木工程
https://www.bilibili.com/video/BV1DA4y1Z7g9

11 草图验证、零件检查几何形状

https://wiki.freecad.org/Sketcher_ValidateSketch
https://wiki.freecad.org/Part_CheckGeometry

12 其他

12.1 渲染

最好的方式还是在FC里建模，导入blender里渲染，请看bilibili上最好的教学视频：https://www.bilibili.com/video/BV14u41147YH
blend教学只需要看第3篇：材质 部分即可，因为新手对于blender这种bsdf的节点法材质处理方式很陌生，看一眼就会了。

不推荐在FC中做深入渲染
【使用FreeCAD对模型渲染输出】 https://www.bilibili.com/video/BV1o54y1i7sj
【在FreeCAD中进行渲染】https://blog.csdn.net/Naisu_kun/article/details/123824048

12.2 创建局部坐标系

https://www.bilibili.com/video/BV1hy4y1x7N3
主要是为装配用的。
3D设计软件FreeCAD入门5 一个稍微复杂点的模型：新建一个基准面（datum plane）——工作平面 技巧（part design工作台）https://view.inews.qq.com/k/20220311A00U3X00

12.3 所有工作台

一目了然https://wiki.freecad.org/Manual:All_workbenches_at_a_glance/zh-cn

12.4 材料表

FreeCAD BOM（Bill Of Material）
A2A3A4中都带有这个功能https://wiki.freecad.org/Arch_Rebar_BOM

12.5 钢筋图

https://wiki.freecad.org/Reinforcement_Workbench

作者：秦晓川  创建时间：2023-02-26 12:47
最后编辑：秦晓川  更新时间：2024-11-18 16:46
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