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FreeCAD 曲線に沿って断面形状を押し出す(スイープ機能)

更新:2021/4/12
FreeCAD 0.19

スケッチを曲線に沿って押し出してソリッドを作成する方法を説明します。この機能を使うと次のような形状を作成することが可能です。

Bend
Spiral
Branches
  1. FreeCAD を起動し、新しいドキュメントを作成「新しいドキュメントを作成」アイコンします。

  2. スケッチャーワークベンチスケッチャーワークベンチに移動します。

  3. まず押し出し経路用の曲線を作成します。

    1. XY 平面上に新しいスケッチ面を作成Sketcher_NewSketchします。

      Create Sketch Plane-XY
      スケッチ面の作成
    2. 連続線Sketcher_Lineを選択して、下図のようなスケッチを作成します。連続線の作成中にキーボードのMキーを押すと円弧が描けます。右クリックで連続線の作成を終了します。

      Sketch 1
    3. 一致拘束Constraint_PointOnPointでスケッチの端点とスケッチ平面の原点を一致させます。それが終わったらコンボ・ビューのタスク・タブにあるCloseをクリックしてスケッチ編集モードを終了してください。

      Sketch 2
  4. 次に押し出す断面形状を作成します。

    1. ツリーでドキュメントを選択した状態でYZ平面上に新しいスケッチ面を作成Sketcher_NewSketchします。

      Create Sketch Plane-YZ
      スケッチ面の作成
    2. 図のように円を作成Sketcher_CreateCircleします。位置は拘束時に調整するのでおおまかで構いません。

      Sketch 3
    3. 一致拘束Constraint_PointOnPointで円の中心とスケッチ平面原点を一致させます。それが終わったらコンボ・ビューのタスク・タブにあるCloseをクリックしてスケッチ編集モードを終了してください。

      Sketch 4
  5. 2つのスケッチが完成すると図のようになります。

    Sketch 5
  6. パートワークベンチパートワークベンチに移動し、スイープPart_Sweepを選択します。

  7. まずスイープダイアログで押し出す断面(Sketch001)を選択し、ボタンでスイープ対象に設定します。

    Sweep Task
  8. 次にSweep Pathをクリックして 3D ビュー上で押し出し経路を選択します。Ctrlキーを押しながらクリックすると線の複数選択が可能です。それが終わったら Doneをクリックして選択を終了します。

    Sketch 6
  9. 最後にダイアログ左下にあるCreate solidをチェックして、スイープダイアログのOKを押すとスイープが行われてソリッドが作成されます。

    Result

スイープ機能を使えば任意の形状のスケッチを任意の曲線に沿って押し出すことが可能です。下図ではパートワークベンチのプリミティブ作成Part_CreatePrimitivesで作成したらせんに沿って正五角形をスイープしています。

Spiral

また複数の断面形状を使用することで断面形状を変えながらスイープを行うこと(スイープブレンド)も可能です。

Sweeping-Blend1
Sweeping-Blend2

押し出し経路が分岐している場合には一度でスイープできません。その場合は2回に分けてスイープしてブーリアン演算で結合Part_Fuseします。

Branches

参照