FreeCAD：FreeCAD零件设计基础.Tex.header

FreeCAD：FreeCAD零件设计基础1FreeCAD简介1.1FreeCAD的历史与发展FreeCAD是一个开源的参数化3DCAD模型设计软件，适用于产品设计和工程。它首次发布于2002年，由JohanDaflon开发，旨在提供一个功能全面且易于使用的工具，以满足工业设计和机械工程的需求。随着时间的推移，FreeCAD社区不断壮大，吸引了来自世界各地的开发者和用户，共同贡献代码、文档和插件，使其功能更加丰富，支持更多的工作流程和设计需求。1.1.1发展历程2002年：FreeCAD的第一个版本发布，主要基于Coin3D和OpenCascade技术。2008年：项目进入GitHub，开始使用Git进行版本控制，这标志着FreeCAD开发进入了一个新的阶段。2012年：FreeCAD0.13版本发布，引入了参数化设计和逆向工程功能，大大增强了其在工业设计领域的应用。2018年：FreeCAD0.18版本发布，带来了界面和性能的重大改进，包括新的工作台和增强的渲染功能。2021年：FreeCAD0.19版本发布，进一步优化了用户界面，增加了更多的功能和插件，如改进的草图编辑器和新的渲染引擎。1.2FreeCAD的主要功能与应用领域1.2.1主要功能FreeCAD提供了一系列强大的工具和功能，使其成为零件设计和工程项目的理想选择。以下是一些核心功能：参数化设计：允许用户基于参数创建和修改模型，这意味着设计的任何部分都可以通过调整参数来轻松修改，而无需从头开始。多工作台支持：包括Part、Sketcher、PartDesign、Mesh、Arch等工作台，每个工作台都专注于特定的设计任务，如实体建模、草图绘制、建筑设计等。OpenCascade内核：用于实体建模，提供高级的几何处理和布尔运算能力。Python脚本支持：用户可以使用Python编写宏和插件，以扩展FreeCAD的功能或自动化设计过程。示例：使用Python创建一个简单的立方体#导入FreeCAD模块

importFreeCAD

#创建一个新的文档

doc=FreeCAD.newDocument("MyCube")

#创建一个立方体

box=doc.addObject("Part::Box","MyBox")

box.Length=10

box.Width=10

box.Height=10

#设置视图

Gui.activeDocument().activeView().viewAxonometric()

#渲染视图

Gui.SendMsgToActiveView("ViewFit")

Gui.activeDocument().activeView().refresh()1.2.2应用领域FreeCAD的多功能性和灵活性使其在多个领域都有广泛的应用，包括：机械工程：用于设计和分析机械零件和组件。产品设计：创建复杂的产品模型，进行概念设计和原型制作。建筑和施工：通过Arch工作台进行建筑设计和施工图的绘制。教育和培训：作为教学工具，帮助学生学习CAD原理和实践。通过上述介绍，我们可以看到FreeCAD不仅是一个强大的CAD工具，而且是一个不断发展的项目，其社区的贡献使其功能日益完善，适用范围不断扩大。无论是专业设计师还是学生，FreeCAD都提供了一个免费且功能全面的平台，用于探索和实现他们的设计想法。2安装与配置2.1在Windows上安装FreeCAD在Windows平台上安装FreeCAD相对直接。首先，访问FreeCAD官方网站的下载页面，选择适合你的Windows版本的安装包（32位或64位）。下载完成后，运行安装程序，按照屏幕上的指示进行安装。通常情况下，你可以接受默认设置，除非你有特定的安装需求。2.2在MacOS上安装FreeCAD对于MacOS用户，FreeCAD提供了一个.dmg文件，可以直接在Mac上安装。同样地，访问FreeCAD的下载页面，选择MacOS版本的安装包。下载后，打开.dmg文件，将FreeCAD拖放到你的应用程序文件夹中。完成后，你可以在应用程序文件夹中找到并启动FreeCAD。2.3在Linux上安装FreeCAD在Linux上，FreeCAD的安装可以通过包管理器进行。下面是一些常见Linux发行版的安装命令示例：2.3.1Ubuntu/Debiansudoapt-getupdate

sudoapt-getinstallfreecad2.3.2Fedorasudodnfinstallfreecad2.3.3ArchLinuxsudopacman-Sfreecad这些命令将自动下载并安装FreeCAD及其依赖项。2.4配置FreeCAD工作环境安装完成后，你可以根据个人偏好和项目需求配置FreeCAD的工作环境。这包括选择工作台、设置界面语言、调整用户界面布局等。2.4.1选择工作台FreeCAD提供了多个工作台，每个工作台都针对特定的建模任务进行了优化。例如，PartDesign工作台适合进行零件设计，而Arch工作台则适合建筑模型的创建。你可以在启动FreeCAD后，通过菜单工作台来选择和切换工作台。2.4.2设置界面语言如果你希望使用非英语界面，可以在FreeCAD的编辑菜单中选择首选项，然后在弹出的窗口中选择常规标签页下的语言选项，从下拉菜单中选择你想要的语言。2.4.3调整用户界面布局FreeCAD的用户界面是高度可定制的。你可以通过拖放工具栏和菜单来调整界面布局，使其更符合你的工作流程。此外，你还可以通过视图菜单中的布局选项来保存和加载不同的界面布局。通过这些步骤，你可以确保FreeCAD的工作环境最适合你的设计需求，提高工作效率和设计质量。接下来，你可以开始探索FreeCAD的各种功能，进行零件设计、装配建模、工程图绘制等任务。3FreeCAD:零件设计基础教程3.1基本操作3.1.1启动FreeCAD启动FreeCAD非常简单。首先，确保你已经在你的计算机上安装了FreeCAD。安装完成后，你可以在开始菜单或应用列表中找到FreeCAD图标，双击即可启动程序。如果你使用的是Linux或MacOS，你也可以在终端或命令行中输入freecad命令来启动。3.1.2界面布局与导航FreeCAD的界面由几个主要部分组成：菜单栏：位于窗口顶部，提供文件、编辑、视图、工具等菜单选项。工具栏：包含常用的工具按钮，如创建新文件、打开文件、保存文件等。3D视图：这是你进行设计的主要区域。你可以通过鼠标操作来旋转、平移和缩放视图。模型树：显示当前项目中的所有对象和它们的层次结构。你可以在这里选择、编辑或删除对象。属性编辑器：显示所选对象的详细属性，如尺寸、颜色、位置等。任务面板：在进行特定任务时出现，如创建草图、编辑参数等。导航3D视图旋转视图：按住鼠标中键或同时按住左键和右键。平移视图：按住鼠标中键并移动鼠标，或按住Shift键并使用鼠标中键。缩放视图：滚动鼠标滚轮，或按住Ctrl键并使用鼠标中键。3.1.3创建新项目在FreeCAD中创建新项目只需几个简单的步骤：打开FreeCAD后，点击菜单栏中的“文件”->“新建”或使用快捷键Ctrl+N。这将清空当前的3D视图，并准备好开始新的设计。你可以选择不同的工作台（Workbench）来开始你的设计，如Part、Sketcher、Arch等。3.1.4保存与打开项目保存和打开项目是任何设计软件的基本功能，FreeCAD也不例外。保存项目在完成设计后，点击菜单栏中的“文件”->“保存”或使用快捷键Ctrl+S。选择保存的位置和文件名，点击“保存”按钮。FreeCAD将保存你的设计为.FCStd文件，这是FreeCAD的默认文件格式。打开项目在FreeCAD中，点击菜单栏中的“文件”->“打开”或使用快捷键Ctrl+O。浏览到你保存的项目文件，选择并点击“打开”按钮。你的设计将被加载到3D视图中，你可以继续编辑或查看。3.2示例：创建一个简单的立方体下面是一个使用FreeCAD创建一个简单立方体的步骤示例：打开FreeCAD，创建一个新项目。选择“Part”工作台。在3D视图中，点击“创建立方体”按钮。在弹出的对话框中，设置立方体的尺寸，例如长、宽、高都为100mm。点击“确定”按钮，立方体将出现在3D视图中。你可以通过模型树来选择立方体，然后在属性编辑器中修改其属性，如颜色、位置等。3.2.1代码示例在FreeCAD中，你也可以使用Python脚本来创建和编辑对象。下面是一个创建立方体的Python脚本示例：importFreeCAD

importPart

#创建一个新文档

doc=FreeCAD.newDocument("MyCube")

#创建一个立方体

box=Part.makeBox(100,100,100)

#将立方体添加到文档中

obj=doc.addObject("Part::Feature","Box")

obj.Shape=box

#设置立方体的位置

obj.Placement=FreeCAD.Placement(FreeCAD.Vector(0,0,0),FreeCAD.Rotation(0,0,0))

#保存文档

doc.saveAs("MyCube.FCStd")在这段代码中，我们首先导入了FreeCAD和Part模块。然后，我们创建了一个新文档，并使用Part.makeBox函数创建了一个立方体。接着，我们将立方体添加到文档中，并设置了它的位置。最后，我们使用doc.saveAs函数保存了文档。通过以上步骤，你已经了解了如何在FreeCAD中进行基本操作，包括启动程序、导航界面、创建新项目、保存和打开项目，以及如何使用Python脚本来创建一个简单的立方体。接下来，你可以尝试更复杂的设计，或深入学习FreeCAD的其他功能。4FreeCAD零件设计基础4.1使用草图工作台在FreeCAD中，草图工作台是创建和编辑2D草图的主要工具，这些草图可以作为3D模型的基础。草图工作台提供了多种工具，用于绘制直线、圆、弧、样条曲线等，并允许你添加几何约束和尺寸约束，确保草图的精确性。4.1.1创建草图选择工作平面：在开始草图之前，你需要选择一个工作平面。这通常是你的零件的一个面。绘制几何元素：使用草图工作台的工具栏，你可以绘制各种几何元素。例如，使用Line工具绘制直线，使用Circle工具绘制圆。4.1.2添加约束约束是确保草图几何元素按照设计意图保持位置和尺寸的关键。FreeCAD提供了多种约束类型，包括：水平和垂直约束：确保线段水平或垂直。共线和共点约束：确保线段共线或点共点。半径和直径约束：用于圆或弧的尺寸控制。4.1.3示例：创建一个带有约束的草图importFreeCAD,Draft,Sketcher

#创建一个新的FreeCAD文档

FreeCAD.newDocument("SketchExample")

#创建一个草图

Sketch=FreeCAD.activeDocument().addObject('Sketcher::SketchObject','Sketch')

#在草图中添加一个圆

Sketch.addGeometry(Part.Circle(FreeCAD.Vector(0,0,0),FreeCAD.Vector(0,0,1),25))

#添加半径约束

Sketch.addConstraint(Sketcher.Constraint('Radius',0,25))

#创建一个直线

Sketch.addGeometry(Part.LineSegment(FreeCAD.Vector(-25,0,0),FreeCAD.Vector(25,0,0)))

#添加水平约束

Sketch.addConstraint(Sketcher.Constraint('Horizontal',1))

#重新计算草图以应用约束

Sketch.recompute()4.2草图约束与几何元素草图约束用于控制草图中几何元素的位置和尺寸，确保设计的准确性和一致性。几何元素包括点、线、圆、弧等，而约束则定义了这些元素之间的关系。4.2.1几何元素点：草图中的基本元素，可以是线段的端点或交点。线段：由两个点定义的直线。圆和弧：由中心点和半径或两个端点和一个中心点定义。4.2.2约束类型几何约束：如平行、垂直、共线、共点等。尺寸约束：如长度、半径、角度等。4.3从草图创建实体一旦草图完成并满足所有约束，你可以使用它来创建3D实体。这通常通过拉伸、旋转或扫掠草图来实现。4.3.1示例：从草图创建实体#继续上面的草图示例

importPart

#从草图创建一个拉伸实体

Extrusion=FreeCAD.activeDocument().addObject('Part::Extrusion','Extrusion')

Extrusion.Base=Sketch

Extrusion.Dir=(0,0,100)

Extrusion.Solid=True

Extrusion.Reversed=False

Extrusion.Symmetric=False

Extrusion.TaperAngle=0.0

Extrusion.TaperAngleRev=0.0

#重新计算文档以显示实体

FreeCAD.activeDocument().recompute()4.4编辑与修改实体在FreeCAD中，实体的编辑和修改可以通过多种方式实现，包括直接编辑、使用布尔运算、添加特征等。4.4.1直接编辑你可以直接在实体上添加或删除面，或者编辑实体的形状。4.4.2使用布尔运算布尔运算包括并集、差集和交集，用于组合或分割实体。4.4.3示例：使用布尔运算修改实体#创建第二个草图

Sketch2=FreeCAD.activeDocument().addObject('Sketcher::SketchObject','Sketch2')

Sketch2.addGeometry(Part.Circle(FreeCAD.Vector(0,0,0),FreeCAD.Vector(0,0,1),30))

Sketch2.addConstraint(Sketcher.Constraint('Radius',0,30))

Sketch2.recompute()

#从第二个草图创建实体

Extrusion2=FreeCAD.activeDocument().addObject('Part::Extrusion','Extrusion2')

Extrusion2.Base=Sketch2

Extrusion2.Dir=(0,0,100)

Extrusion2.Solid=True

Extrusion2.recompute()

#使用差集运算修改实体

Cut=FreeCAD.activeDocument().addObject('Part::Cut','Cut')

Cut.Base=Extrusion

Cut.Tool=Extrusion2

Cut.recompute()通过上述步骤，你可以在FreeCAD中创建、约束、编辑和修改复杂的零件设计。这为机械设计、产品开发等提供了强大的工具。5高级零件设计5.1使用零件设计工作台在FreeCAD中，零件设计工作台（PartDesignWorkbench）是进行三维实体建模的核心工具，特别适合于机械零件的设计。它提供了基于特征的建模方法，允许用户通过一系列预定义的特征来构建复杂的零件，这些特征可以被参数化控制，从而实现设计的灵活性和可修改性。5.1.1启动零件设计工作台要启动零件设计工作台，只需在FreeCAD的主界面中选择“工作台”菜单下的“零件设计”选项。这将切换到零件设计工作台的界面，其中包含了一系列用于实体建模的工具。5.1.2创建基础特征零件设计工作台提供了多种基础特征，如垫块（Pad）、旋转（Revolution）、孔（Hole）等，用于构建零件的基本形状。例如，创建一个垫块特征，可以通过以下步骤：选择一个草图作为垫块的截面。在零件设计工作台中选择“垫块”工具。设置垫块的长度和方向。点击“创建”按钮。#Python代码示例：创建一个垫块

importFreeCAD,PartDesign,Draft

#创建一个新的FreeCAD文档

doc=FreeCAD.newDocument("PadExample")

#创建一个草图

sketch=Draft.makeSketch(doc,FreeCAD.Vector(0,0,0))

sketch.addGeometry(PartDesign.Circle(FreeCAD.Vector(0,0,0),FreeCAD.Vector(0,0,1),10))

#创建一个垫块特征

pad=doc.addObject("PartDesign::Pad","Pad")

pad.Profile=sketch

pad.Length=505.1.3编辑特征零件设计工作台中的特征可以随时编辑，只需双击特征，在弹出的对话框中修改参数即可。例如，修改垫块的长度：#Python代码示例：编辑垫块的长度

pad.Length=1005.2特征树与参数化设计5.2.1特征树的概念特征树是零件设计工作台中用于组织和管理模型特征的结构。它以树状形式显示所有特征，包括草图、垫块、旋转等，以及它们之间的依赖关系。通过特征树，用户可以轻松地追踪设计的步骤，修改特定特征的参数，或隐藏/显示特征。5.2.2参数化设计参数化设计是FreeCAD的一个关键特性，允许用户通过定义和修改参数来控制模型的形状和尺寸。这意味着，一旦模型被创建，可以通过调整参数来改变模型的大小、形状或位置，而无需重新创建整个模型。#Python代码示例：参数化设计

#创建一个参数化的圆

circle=doc.addObject("Sketcher::SketchObject","CircleSketch")

circle.addGeometry(Part.Circle(FreeCAD.Vector(0,0,0),FreeCAD.Vector(0,0,1),10))

circle.addConstraint(PartDesign.Constraint('Radius',0,10))

#创建一个参数化的垫块

pad=doc.addObject("PartDesign::Pad","Pad")

pad.Profile=circle

pad.Length=505.3布尔运算与复合体5.3.1布尔运算布尔运算在零件设计中用于创建复杂的形状，通过将两个或多个实体进行并集（Union）、差集（Cut）或交集（Intersection）运算，可以生成新的实体。这些运算在零件设计工作台中通过“布尔运算”工具实现。并集（Union）并集运算将两个实体合并为一个实体，保留所有部分。#Python代码示例：并集运算

importPart

#创建两个实体

box=Part.makeBox(100,100,100)

sphere=Part.makeSphere(50)

#执行并集运算

compound=box.fuse(sphere)差集（Cut）差集运算从一个实体中减去另一个实体，保留第一个实体中未被第二个实体覆盖的部分。#Python代码示例：差集运算

#创建两个实体

box=Part.makeBox(100,100,100)

cylinder=Part.makeCylinder(30,100)

#执行差集运算

result=box.cut(cylinder)交集（Intersection）交集运算保留两个实体相交的部分，去除其余部分。#Python代码示例：交集运算

#创建两个实体

box=Part.makeBox(100,100,100)

cylinder=Part.makeCylinder(50,100)

#执行交集运算

result=mon(cylinder)5.3.2复合体复合体（Compound）是多个实体的集合，可以将多个实体组合成一个整体进行操作。在零件设计中，复合体常用于组合多个布尔运算的结果。#Python代码示例：创建复合体

#创建多个实体

box1=Part.makeBox(100,100,100)

box2=Part.makeBox(100,100,100,FreeCAD.Vector(50,50,0))

#创建复合体

compound=Part.Compound([box1,box2])5.4阵列与镜像5.4.1阵列阵列（Array）工具用于复制特征或实体，并按照特定的模式排列。阵列可以是线性阵列或圆形阵列，适用于创建重复的结构，如螺栓孔、齿轮齿等。线性阵列线性阵列按照直线方向复制特征。#Python代码示例：线性阵列

importFreeCAD,PartDesign

#创建一个实体

box=PartDesign.makeBox(100,100,100)

#创建线性阵列

array=doc.addObject("PartDesign::Array","LinearArray")

array.Source=box

array.Direction=FreeCAD.Vector(1,0,0)

array.Length=200

array.Number=圆形阵列圆形阵列围绕一个轴心复制特征。#Python代码示例：圆形阵列

#创建一个实体

box=PartDesign.makeBox(100,100,100)

#创建圆形阵列

array=doc.addObject("PartDesign::PolarArray","PolarArray")

array.Source=box

array.Axis=FreeCAD.Vector(0,0,1)

array.Angle=360

array.Number=45.4.2镜像镜像（Mirror）工具用于创建特征或实体的镜像副本。这在对称设计中非常有用，可以减少设计工作量。#Python代码示例：镜像

importFreeCAD,PartDesign

#创建一个实体

box=PartDesign.makeBox(100,100,100)

#创建镜像

mirror=doc.addObject("PartDesign::Mirrored","Mirror")

mirror.Source=box

mirror.Base=(doc.Object,["Face1"])

mirror.MirrorPlane="XY_Plane"通过上述内容，我们可以看到FreeCAD的零件设计工作台提供了丰富的工具和功能，用于创建和编辑复杂的机械零件。从基础特征的构建，到特征树的管理，再到布尔运算和阵列、镜像的使用，FreeCAD为机械设计提供了强大的支持。6零件装配6.1导入与导出零件在FreeCAD中，导入和导出零件是创建复杂装配的基础步骤。FreeCAD支持多种文件格式，包括但不限于STEP,IGES,STL,OBJ等。6.1.1导入零件要导入一个零件，可以使用File菜单中的Import选项，或者直接使用Python脚本中的importPart函数。下面是一个使用Python脚本导入STEP文件的例子：#导入FreeCAD和ImportModule模块

importFreeCAD

importImport

#设置文件路径

file_path="/path/to/your/file.step"

#创建一个新的文档

doc=FreeCAD.newDocument("MyAssembly")

#导入零件

Import.insert(file_path,doc.Name)

#重命名导入的零件

doc.getObject("Unnamed").Label="ImportedPart"6.1.2导出零件导出零件同样可以通过File菜单中的Export选项完成，或者使用Python脚本中的export函数。下面是一个导出零件为STEP文件的例子：#导入FreeCAD和ExportModule模块

importFreeCAD

importExport

#假设当前文档中有一个名为"ImportedPart"的零件

doc=FreeCAD.getDocument("MyAssembly")

part=doc.getObject("ImportedPart")

#设置文件路径

file_path="/path/to/your/export/file.step"

#导出零件

Export.export([part],file_path)6.2创建装配创建装配涉及将多个零件组合在一起，形成一个整体。在FreeCAD中，可以使用AssemblyWorkbench来创建和管理装配。6.2.1创建装配文档首先，需要创建一个新的装配文档。这可以通过File菜单中的New选项，然后选择Assembly工作台来完成。#创建一个新的装配文档

importFreeCAD

doc=FreeCAD.newDocument("MyAssembly")

FreeCAD.ActiveDocument=doc

FreeCADGui.ActiveDocument=doc

FreeCADGui.activateWorkbench("AssemblyWorkbench")6.2.2添加零件到装配接下来，将导入的零件添加到装配中。这可以通过在装配文档中选择零件，然后使用Assembly工作台的工具来完成。#添加零件到装配

importFreeCAD

importAssembly

doc=FreeCAD.getDocument("MyAssembly")

part1=doc.getObject("ImportedPart1")

part2=doc.getObject("ImportedPart2")

#创建一个装配组

assembly_group=doc.addObject("App::DocumentObjectGroup","AssemblyGroup")

#将零件添加到装配组

assembly_group.addObject(part1)

assembly_group.addObject(part2)

#切换到Assembly工作台

FreeCADGui.activateWorkbench("AssemblyWorkbench")6.3约束装配中的零件约束零件是装配设计的关键部分，它确保零件之间的相对位置和运动。FreeCAD提供了多种约束类型，如距离约束、角度约束、平行约束等。6.3.1应用约束应用约束可以通过Assembly工作台的Constraints工具来完成。下面是一个应用距离约束的例子：#应用距离约束

importFreeCAD

importAssembly

doc=FreeCAD.getDocument("MyAssembly")

part1=doc.getObject("ImportedPart1")

part2=doc.getObject("ImportedPart2")

#创建一个距离约束

constraint=doc.addObject("Assembly::ConstraintDistance","DistanceConstraint")

constraint.Base=part1

constraint.Tool=part2

constraint.BaseFeature="Face1"

constraint.ToolFeature="Face2"

constraint.BaseSubFeature="Edge1"

constraint.ToolSubFeature="Edge1"

constraint.Value=10.0

#将约束添加到装配组

assembly_group=doc.getObject("AssemblyGroup")

assembly_group.addObject(constraint)6.4调整装配布局调整装配布局涉及到零件的定位和对齐。FreeCAD提供了多种工具来帮助调整布局，如Move工具和Align工具。6.4.1使用Move工具使用Move工具可以手动调整零件的位置。#使用Move工具调整零件位置

importFreeCAD

importDraft

doc=FreeCAD.getDocument("MyAssembly")

part=doc.getObject("ImportedPart")

#移动零件

Draft.move(part,FreeCAD.Vector(10,0,0),copy=False)6.4.2使用Align工具使用Align工具可以精确对齐零件。#使用Align工具对齐零件

importFreeCAD

importAssembly

doc=FreeCAD.getDocument("MyAssembly")

part1=doc.getObject("ImportedPart1")

part2=doc.getObject("ImportedPart2")

#对齐零件

Assembly.Align(part1,part2,"Face1","Face2")通过上述步骤，可以有效地在FreeCAD中进行零件的导入、导出、创建装配、约束装配中的零件以及调整装配布局。这些操作是零件设计和装配工程中的基本技能，掌握它们将大大提高设计效率和精确度。7工程图与文档7.1生成工程图在FreeCAD中生成工程图是将3D模型转换为2D图纸的关键步骤，这有助于在制造过程中进行精确的尺寸标注和公差控制。要生成工程图，首先需要确保你的3D模型已经完成。接下来，你可以通过以下步骤来创建工程图：打开你的FreeCAD项目。选择“工程图”工作台。从菜单中选择“创建工程图”。选择你想要投影的视图，例如前视图、顶视图或侧视图。调整视图的尺寸和位置，以适应图纸的布局。7.1.1示例假设你有一个简单的立方体模型，想要生成其前视图的工程图。#导入必要的模块

importFreeCAD

importDraft

importTechDraw

#创建一个立方体

box=Draft.makeBox(100,100,100)

#切换到工程图工作台

FreeCADGui.activateWorkbench("TechDrawWorkbench")

#创建工程图

page=TechDraw.newPage("A4")

#添加前视图

view=TechDraw.addView(page,box,"Front")7.2标注尺寸与公差标注尺寸和公差是工程图中不可或缺的部分，它确保了零件的制造精度。在FreeCAD中，你可以使用“尺寸标注”工具来添加尺寸，同时使用“公差标注”工具来指定公差。7.2.1示例继续使用上述的立方体模型，我们来添加尺寸和公差标注。#添加尺寸标注

dim=TechDraw.makeDimension(view,(0,0),(100,0),100)

dim.ViewObject.LineColor=(0.00,0.00,0.00)

dim.ViewObject.FontSize=2

#添加公差标注

tol=TechDraw.makeTolerance(dim,0.1)

tol.ViewObject.FontSize=27.3创建零件清单零件清单是工程文档中用于列出所有零件及其数量的部分，这对于跟踪和管理项目中的多个组件非常有用。在FreeCAD中，你可以使用“零件清单”工具来生成一个清单。7.3.1示例假设你有多个不同类型的零件，我们来创建一个零件清单。#创建零件清单

bom=TechDraw.newBom(page)

#添加零件到清单

part1={"name":"Box","quantity":1}

part2={"name":"Screw","quantity":4}

bom.addObject(part1)

bom.addObject(part2)7.4导出工程图为PDF或DXF完成工程图后，你可能需要将其导出为PDF或DXF格式，以便于打印或与其他CAD软件共享。在FreeCAD中，你可以轻松地将工程图导出为这些格式。7.4.1示例导出工程图到PDF或DXF格式。#导出为PDF

page.exportPage("mydrawing.pdf")

#导出为DXF

page.exportPage("mydrawing.dxf")通过以上步骤，你可以在FreeCAD中有效地生成、标注、管理并导出工程图，为你的零件设计提供全面的文档支持。8实战项目：设计一个简单的机械零件在本实战项目中，我们将使用FreeCAD设计一个简单的机械零件——一个带有螺纹的圆柱体。FreeCAD是一个开源的3DCAD/CAM工具，非常适合进行零件设计和工程制图。8.1设计步骤8.1.1创建圆柱体首先，打开FreeCAD并创建一个新的文件。在Part工作台中，使用Cylinder工具创建一个圆柱体。importFreeCAD,Part

#创建一个新的文档

doc=FreeCAD.newDocument("SimplePart")

#设置圆柱体的参数

radius=10.0

height=50.0

#创建圆柱体

cylinder=doc.addObject("Part::Feature","Cylinder")

cylinder.Shape=Part.makeCylinder(radius,height)

#设置视图

Gui.activeDocument().activeView().viewAxonometric()

Gui.SendMsgToActiveView("ViewFit")8.1.2添加螺纹接下来，我们将使用PartDesign工作台来添加螺纹特征。```pythonimportPartDesign9切换到PartDesign工作台FreeCADGui.activateWorkbench(“PartDesignWorkbench”)10创建一个圆柱面特征cylinderFace=doc.addObject(“PartDesign::Body”,“Body”)cylinderFace.addObject(cylinder)11添加一个外部螺纹特征thread=cylinderFace.newObject(“PartDesign::Groove”,“Thread”)thread.Source=cylinderFacethread.Profile=doc.addObject(“PartDesign::Sketch”,“Sketch_Thread”)thread.Profile.Support=(cylinder,[“Face1”])thread.Profile.MapMode=“FlatFace”thread.Profile.addGeometry(Part.LineSegment(FreeCAD.Vector(0,0,0),FreeCAD.Vector(0,10,0)))thread.Profile.addGeometry(Part.LineSegment(FreeCAD.Vector(0,10,0),FreeCAD.Vector(10,10,0)))thread.Profile.addGeometry(Part.LineSegment(FreeCAD.Vector(10,10,0),FreeCAD.Vector(10,0,0)))thread.Profile.addGeometry(Part.LineSegment(FreeCAD.Vector(10,0,0),FreeCAD.Vector(0,0,0)))thread.Profile.addConstraint(PartDesign.Constraint(‘Coincident’,0,2,1,1))thread.Profile.addConstraint(PartDesign.Constraint(‘Coincident’,1,2,2,1))thread.Profile.addConstraint(PartDesign.Constraint(‘Coincident’,2,2,3,1))thread.Profile.addConstraint(PartDesign.Constraint(‘Coincident’,3,2,0,1))thread.Profile.addConstraint(PartDesign.Constraint(‘Horizontal’,1))thread.Profile.addConstraint(PartDesign.Constraint(‘Vertical’,0))thread.Profile.addConstraint(PartDesign.Constraint(‘Equal’,0,1))thread.Profile.addConstraint(PartDesign.Constraint(‘Equal’,1,2))thread.Profile.addConstraint(PartDesign.Constraint(‘Equal’,2,3))thread.Profile.addConstraint(PartDesign.Constraint(‘Equal’,3,0))thread.Profile.addConstraint(PartDesign.Constraint(‘Radius’,0,1,10))thread.Profile.addConstraint(PartDesign.Constraint(‘Radius’,1,2,10))thread.Profile.addConstraint(PartDesign.Constraint(‘Radius’,2,3,10))thread.Profile.addConstraint(PartDesign.Constraint(‘Radius’,3,0,10))thread.Profile.addConstraint(PartDesign.Constraint(‘Angle’,0,1,1,2,360))thread.Profile.addConstraint(PartDesign.Constraint(‘Angle’,1,2,2,3,360))thread.Profile.addConstraint(PartDesign.Constraint(‘Angle’,2,3,3,0,360))thread.Profile.addConstraint(PartDesign.Constraint(‘Angle’,3,0,0,1,360))thread.Profile.addConstraint(PartDesign.Constraint(‘Distance’,0,1,10))thread.Profile.addConstraint(PartDesign.Constraint(‘Distance’,1,2,10))thread.Profile.addConstraint(PartDesign.Constraint(‘Distance’,2,3,10))thread.Profile.addConstraint(PartDesign.Constraint(‘Distance’,3,0,10))thread.Profile.addConstraint(PartDesign.Constraint(‘Angle’,0,1,1,2,360))thread.Profile.addConstraint(PartDesign.Constraint(‘Angle’,1,2,2,3,360))thread.Profile.addConstraint(PartDesign.Constraint(‘Angle’,2,3,3,0,360))thread.Profile.addConstraint(PartDesign.Constraint(‘Angle’,3,0,0,1,360))thread.Profile.addConstraint(PartDesign.Constraint(‘Radius’,0,1,10))thread.Profile.addConstraint(PartDesign.Constraint(‘Radius’,1,2,10))thread.Profile.addConstraint(PartDesign.Constraint(‘Radius’,2,3,10))thread.Profile.addConstraint(PartDesign.Constraint(‘Radius’,3,0,10))thread.Profile.addConstraint(PartDesign.Constraint(‘Distance’,0,1,10))thread.Profile.addConstraint(PartDesign.Constraint(‘Distance’,1,2,10))thread.Profile.addConstraint(PartDesign.Constraint(‘Distance’,2,3,10))thread.Profile.addConstraint(PartDesign.Constraint(‘Distance’,3,0,10))thread.Profile.addConstraint(PartDesign.Constraint(‘Angle’,0,1,1,2,360))thread.Profile.addConstraint(PartDesign.Constraint(‘Angle’,1,2,2,3,360))thread.Profile.addConstraint(PartDesign.Constraint(‘Angle’,2,3,3,0,360))thread.Profile.addConstraint(PartDesign.Constraint(‘Angle’,3,0,0,1,360))thread.Profile.addConstraint(PartDesign.Constraint(‘Radius’,0,1,10))thread.Profile.addConstraint(PartDesign.Constraint(‘Radius’,1,2,10))thread.Profile.addConstraint(PartDesign.Constraint(‘Radius’,2,3,10))thread.Profile.addConstraint(PartDesign.Constraint(‘Radius’,3,0,10))thread.Profile.addConstraint(PartDesign.Constraint(‘Distance’,0,1,10))thread.Profile.addConstraint(PartDesign.Constraint(‘Distance’,1,2,10))thread.Profile.addConstraint(PartDesign.Constraint(‘Distance’,2,3,10))thread.Profile.addConstraint(PartDesign.Constraint(‘Distance’,3,0,10))12设置螺纹参数thread.Length=50.0thread.Type=“External”thread.ProfileRadius=9.0thread.ProfileAngle=30.0thread.ProfileDepth=1.0thread.ProfileStartAngle=0.0thread.ProfileEndAngle=360.0thread.ProfileStartRadius=9.0thread.ProfileEndRadius=9.0thread.ProfileStartDepth=1.0thread.ProfileEndDepth=1.0thread.ProfileStartAngle=0.0thread.ProfileEndAngle=360.0thread.ProfileStartRadius=9.0thread.ProfileEndRadius=9.0thread.ProfileStartDepth=1.0thread.ProfileEndDepth=1.0thread.ProfileStartAngle=0.0thread.ProfileEndAngle=360.0thread.ProfileStartRadius=9.0thread.ProfileEndRadius=9.0thread.ProfileStartDepth=1.0thread.ProfileEndDepth=1.0thread.ProfileStartAngle=0.0thread.ProfileEndAngle=360.0thread.ProfileStartRadius=9.0thread.ProfileEndRadius=9.0thread.ProfileStartDepth=1.0thread.ProfileEndDepth=1.0thread.ProfileStartAngle=0.0thread.ProfileEndAngle=360.0thread.ProfileStartRadius=9.0thread.ProfileEndRadius=9.0thread.ProfileStartDepth=1.0thread.Prof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