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3D設(shè)計軟件FreeCAD入門3-兩種設(shè)計方式
本文使用 FreeCAD 0.19.3 版本。
軟件設(shè)置
菜單-》編輯-》首選項打開軟件設(shè)置，做如下設(shè)置：
將默認工作臺（Workbench）改為 Part Design:
1-工作臺改為 Part Design
這樣軟件每次啟動時會將工作臺設(shè)置為 Part Design, Part Design 是進行 3D 模型設(shè)計時用到的工作臺。
顯示選項卡中打開抗鋸齒功能：
2-打開抗鋸齒
零件設(shè)計選項卡中勾選所有 模型設(shè)置 選項：
3-勾選所有模型設(shè)置
曲面細分中將 最大偏移角 度設(shè)置為6°：
4-設(shè)置最大偏移角
更改文本顯示字體為 Arial, 要不然報告瀏覽器中的字體會很模糊，報告瀏覽器可以用來系統(tǒng)錯誤警告：
5-設(shè)置字體
下面我們將通過設(shè)計一個如下圖所示的吃豆人來學習本節(jié)內(nèi)容：
6-吃豆人模型
新建設(shè)計
菜單-》文件-》新建，新建文件后，組合瀏覽器會自動切換到任務(wù)選項卡：
7-新建文件后自動切換到任務(wù)選項卡
我們點擊 模型 選項卡，可以看到系統(tǒng)為我們創(chuàng)建了一個未命名工程：
8-未命名工程
我們點擊工具欄中的保存文件按鈕將我們的工程保存起來：
9-保存文件
保存文件時，我們給工程起名1-pacman：
10-給娃起個名
你也可以取其他的名字。
創(chuàng)建實體
創(chuàng)建工程后第一件事就是創(chuàng)建實體（Body）。創(chuàng)建實體有兩種方式：
- 點擊工具欄中的創(chuàng)建實體按鈕：8-
- 組合瀏覽器中打開 任務(wù) 選線卡，點擊創(chuàng)建實體：
兩種方式效果是一樣的，你可以任選一種實現(xiàn)。
創(chuàng)建實體后，組合瀏覽器 中打開模型選項卡，內(nèi)容如下：
13-創(chuàng)建實體后的模型選項卡
兩種設(shè)計方式
有兩種設(shè)計方式，一種是幾何圖元（primitive）, 一種是使用草圖 (sketch) 進行設(shè)計。
幾何圖元方式可以直接新建出立方體、圓柱體、球體等基本立體形狀，優(yōu)點是簡單、快速，缺點是設(shè)計復雜模型比較不方便。
草圖方式通過先在草圖平面繪制二維圖形然后拉伸成三維模型的方式進行設(shè)計，優(yōu)點是可以設(shè)計出極其復雜的模型，缺點是不如結(jié)合圖元方式簡單直接。
下面我們分別用兩種方式設(shè)計一個簡單的吃豆人。
Create your first part (with primitives)
增料方式？
點擊工具欄中的 增料圓柱體（Additive Cylinder）創(chuàng)建一個圓柱體：
14-創(chuàng)建圓柱體
創(chuàng)建圓柱體后，F(xiàn)reeCAD 需要我們選擇一個創(chuàng)作平面，界面變?yōu)椋?/span>
15-選擇工作平面
這里，我們選擇 XY 平面：
16-選擇XY平面
我們可以在圖元參數(shù)中設(shè)置圓柱體的半徑、高度、角度：
17-設(shè)置圓柱體的參數(shù)
如果我們想要切掉圓柱體的一部分，我們可以通過改變 角度 參數(shù)實現(xiàn)，如果我們將角度參數(shù)設(shè)置為180°，那么圓柱體會變?yōu)橐粋€半圓柱：
18-半圓柱
如果輸入 270°，那么會切掉四分之一圓柱：
19-切掉四分之一圓柱
點擊任務(wù)欄中的OK按鈕結(jié)束設(shè)計：
20-結(jié)束設(shè)計
FreeCAD是一種參數(shù)化建模（Parametric Modeling）軟件。我們在完成我們的設(shè)計后，可以通過設(shè)計參數(shù)更改設(shè)計。
我們在 模型 選項卡中單擊 Cylinder, 會彈出圓柱體的參數(shù)：
21-圓柱的參數(shù)
如果我們更改參數(shù)，設(shè)計會隨之更改：
22-參數(shù)化建模
最后我們的設(shè)置如下：
23-最后的參數(shù)
上面就是使用 primitives or basic shapes 的設(shè)計過程。
使用草圖進行設(shè)計
在 模型 選項卡中我們選中 Cylinder 然后刪除之，我們使用草圖重新設(shè)計一個一模一樣的：
24-刪除圓柱體
工具欄中點擊 新建草圖 按鈕新建一個草圖，在 任務(wù) 選項卡中選擇XY 平面以在 XY 平面繪制草圖：
25-新建草圖-選擇繪制平面
首先我們需要繪制一個圓。選取工具欄中的圓形工具繪制一個圓：
26-圓形繪制工具
繪制時點擊一下鼠標左鍵選取一個點作為圓心，然后往外拖拽進行繪制，此處我們選擇原點作為圓心：
27-繪制一個圓
注意選取原點時不用非得等到藍色的坐標變?yōu)椋?,0)才是原點，接近就行，接近時會彈出一個紅色的重合約束符號。
通過點擊工具欄上的圓弧或圓約束工具設(shè)置圓的半徑為 60mm:
28-約束圓的半徑
設(shè)置完成后通過在空白區(qū)域點擊一下鼠標右鍵釋放約束工具。
我們需要切掉四分之一圓作為吃豆人的嘴。為此，我們先通過我們通過工具欄中的 修剪邊 工具來完成，切割之前，我們先用線段工具繪制兩條半徑線，因為修剪工具需要在兩點之間進行：
29-修剪工具切掉四分之一圓
此時，我們的二維圖形圖形變綠，表示已經(jīng)完全約束了，任務(wù)欄提示 完全約束的草圖：
30-完全約束的草圖提示
完全約束的草圖才是完美的，我們在設(shè)計時一定要盡量實現(xiàn)完全約束。一個完全的圖形是無法改變形狀、大小、位置的。
接下來，我們通過點擊 任務(wù) 選項卡中的 Close 按鈕關(guān)閉草圖設(shè)計。然后我們使用工具欄中的的凸臺工具或任務(wù)欄中的凸臺命令，兩者效果是一樣的，來將我們二維吃豆人拉伸成三維吃豆人：
31-使用凸臺工具創(chuàng)建三維模型
注意使用工具欄中的凸臺工具前需要現(xiàn)在 模型 選項卡中選中需要進行操作的草圖，我們這里只有一個名字叫Sketch的草圖。
FreeCAD 是參數(shù)化建模軟件，你可以在完成設(shè)計后通過更改參數(shù)進而更改設(shè)計。在 模型 選項卡中點擊 Pad 會彈出凸臺相關(guān)設(shè)置：
32-凸臺相關(guān)設(shè)置
總結(jié)
今天我們學習了使用 FreeCAD 進行三維建模設(shè)計的兩種方法：
- 幾何圖元（primitive）
- 草圖（sketch）
兩種方式各有優(yōu)缺點。幾何圖元方式可以直接新建出立方體、圓柱體、球體等基本立體形狀，優(yōu)點是簡單、快速，缺點是設(shè)計復雜模型比較不方便。
草圖方式通過先在草圖平面繪制二維圖形然后拉伸成三維模型的方式進行設(shè)計，優(yōu)點是可以設(shè)計出及其復雜的模型，缺點是不如幾何圖元簡單直接。