User:Renatorivo

From FreeCAD Documentation
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Feel free to change this

For a rational approach to FreeCAD.

FreeCAD is very intuitive, user-friendly, but also very powerful. At first, it is easy to get lost in its countless commands. 500 commands in the basic version, plus as many complementary!!

What do you want to create or produce?

Depending on what you want to achieve, you should follow a certain workflow, and gradually discover how it works.

I think we can split FreeCAD into four parts: basic, complementary, advanced and professional.

By basic level I mean

  • Create simple 3D models
  • 2D quoted drawings (orthogonal projections), + GD & T
  • 2D prints, on paper, 3D quoted views
  • Mechanical parts
  • Architecture: plants, sections, furnishings
  • Symbolic and realistic electrical schemes
  • Symbolic and realistic electrical schemes
  • Symbolic and realistic hydraulic/gas schemes


As a complement, I mean basic support components, for example

  • Bolts
  • Fasteners
  • Libraries
  • Inspection
  • Curves
  • Plot
  • Spreadsheet
  • Test
  • Gear
  • WEB
  • Rendering
  • Import/export
  • .........


For the advanced level I mean

  • 3D printing
  • Assembly
  • Animation
  • Sheet metal
  • .....


In the professional section that is specific to a given profession, and rarely affects others

  • Architecture, project of structures ......
  • Path
  • Robot
  • FEM
  • Timber
  • PCB
  • 3D guitar
  • Ship
  • Geo data
  • Exploded
  • .....

That said, I think it is possible to propose simple workflows that quickly lead to the goal.

Some parts are already developed in tutorials, and other parts are developed in the Yorik's Manual.

Propose simple examples (the intention is one page each goal) by involving the additional workbenches also. ...........

COPIA DI SICUREZZA DI SCRIPTING

Introduzione allo Scripting

Per Scripting si intende l'uso dell'interprete Python interno di FreeCAD per generare oggetti. FreeCAD può essere usato come "ottimo" sostituto di OpenSCAD, perché possiede un vero e proprio interprete Python, con il pieno supporto per tutti i costrutti di un linguaggio di programmazione, quasi tutto quello che si può realizzare con l'interfaccia grafica è possibile realizzarlo anche attraverso un programma Python.

Le informazioni sullo scripting sono però sparse nella documentazione di FreeCAD, non c'è una uniformità di "scritture" e alcune cose sono spiegate in maniera complicata per chi comincia.


Primo assaggio

Purtroppo non esiste un modo per attivare l'editor di Python interno, però c'è un trucco, FreeCAD apre un file con estensione .py nell'editor interno di Python, niente di più semplice che creare un file con il proprio editor di testo preferito, poi aprirlo con FreeCAD.

Il modo più semplice è quello di battere queste poche righe:

"""script.py

   Primo script per FreeCAD

"""

Salvarlo e caricarlo in FreeCAD.


Il minimo indispensabile per lavorare in modo proficuo con FreeCAD è scrivere queste righe, che potete tranquillamente usare come modello:

"""nome del file.py

   Dare un nome descrittivo di quello che fa lo script

"""


import FreeCAD
from FreeCAD import Base, Vector
import Part
from math import pi, sin, cos

DOC = FreeCAD.activeDocument()
DOC_NAME = "Pippo"

def clear_doc():
    """
    Clear the active document deleting all the objects
    """
    for obj in DOC.Objects:
        DOC.removeObject(obj.Name)

def setview():
    """Rearrange View"""
    FreeCAD.Gui.SendMsgToActiveView("ViewFit")
    FreeCAD.Gui.activeDocument().activeView().viewAxometric()


if DOC is None:
    FreeCAD.newDocument(DOC_NAME)
    FreeCAD.setActiveDocument(DOC_NAME)
    DOC = FreeCAD.activeDocument()

else:

    clear_doc()

# EPS= tolerance to use to cut the parts
EPS = 0.10
EPS_C = EPS * -0.5



Alcuni trucchi che sono incorporati in questo codice:


  • import FreeCAD Questo serve per importare FreeCAD all'interno dell'interprete Python, può sembrare superfluo, ma non lo è
  • from FreeCAD import Base, Vector Base e Vector sono molto usati, vi risparmiano molto testo da battere, e se non lo fate dovete scrivere ad esempio FreeCAD.Vector ogni volta che usate un Vector


Partiamo con un piccolo script che fa poco, ma illustra la potenza di questo approccio.


def cubo(nome, lung, larg, alt):
    obj_b = DOC.addObject("Part::Box", nome)
    obj_b.Length = lung
    obj_b.Width = larg
    obj_b.Height = alt

    DOC.recompute()

    return obj_b

obj = cubo("cubo_di_prova", 5, 5, 5)

setview()


Mettetelo dopo il primo codice e premete la freccia della Barra di strumenti Macro

e vedrete che si apre un nuovo file chiamato Pippo e si visualizza un cubo nella Vista 3D,

Cubo di prova

Qualcosa in più

Niente di eccezionale, quanto ci si può aspettare da un cubo, la stessa cosa possiamo fare con un cilindro, aggiungete queste linee dopo il metodo che crea il cubo e prima della riga obj = cubo(...

def base_cyl(nome, ang, rad, alt ):
    obj = DOC.addObject("Part::Cylinder", nome)
    obj.Angle = ang
    obj.Radius = rad
    obj.Height = alt
    
    DOC.recompute()

    return obj


Anche qui nulla di eccezionale, notiamo alcune cose nella costruzione del codice:

  • L'assenza dei riferimenti usuali in molta documentazione ad App., è pienamente voluto, in futuro si potrà riusare il codice per accedere a FreeCAD dall'esterno di FreeCAD, e sarà necessario importare FreeCAD come un normale modulo Python, con alcune accortezze. La scelta è voluta anche nel solco degli standard di Python per cui è meglio sapere sempre da dove arrivano le cose, ovviamente App è poco significativo.
  • La definizione all'inizio di una "costante" DOC, per contenere FreeCAD.activeDocument(), ovviamente il nome "costante" è solo considerando dal punto di vista semantico il nostro "documento attivo", da qui l'uso della convenzione del nome "TUTTO MAIUSCOLO" per le "costanti".
  • ogni metodo ritorna un geometria, questo diventerà importante fra poco.
  • la creazione della geometria non comporta la proprietà Placement, se si utilizzano geometrie semplici per creare geometrie più complesse, la gestione della proprietà Placement è una cosa delicata.

Ora dobbiamo pur farci qualcosa con questi oggetti, quindi introduciamo le operazioni booleane. Un esempio di metodo che compie un'operazione di Unione è questo:

def fuse_obj(nome, obj_0, obj_1):
    obj = DOC.addObject("Part::Fuse", nome)
    obj.Base = obj_0
    obj.Tool = obj_1
    obj.Refine = True
    DOC.recompute()

    return obj


anche qui nulla di eccezionale, notate però l'uso di molta uniformità nel codice, aiuta molto quando si vuole fare copia e incolla nella creazioni complesse.

Inseriamo dopo il metodo base_cyl le righe sopra e modifichiamo quelle sotto in modo da leggere:

# definizione oggetti

obj = cubo("cubo_di_prova", 5, 5, 5)

obj1 = base_cyl('primo cilindro', 360,2,10)

fuse_obj("Fusione", obj, obj1)

Lanciamo con il tasto freccia della barra strumenti macro e otteniamo:

cubo e cilindro


Posizionamento

Il concetto è relativamente complesso, vedere il Tutorial aeroplano per una trattazione più sistematica.

Possiamo aver bisogno di posizionare una geometria in una posizione relativa ad un'altra geometria, cosa abbastanza frequente, il modo più comune è usare la proprietà Placement della geometria.

Ovviamente le possibilità su come specificare questa proprietà sono molte, alcune complesse da capire, questa scrittura della proprietà Placement, soprattutto per quanto riguarda la parte Rotation è in linea con quanto spiegato nel Tutorial citato e sembra la più gestibile.

FreeCAD.Placement(Vector(0,0,0), FreeCAD.Rotation(10,20,30), Vector(0,0,0))


Esiste sempre un punto di criticità, che è il punto di riferimento della costruzione, cioè il punto in base al quale è costruito l'oggetto, come descritto in questa tabella, copiata da Posizionamento:


Geometria Riferimento di Costruzione
Part::Box vertice sinistro (minimo x), frontale (minimo y), in basso (minimo z)
Part::Sphere centro della sfera (centro del suo contenitore cubico)
Part::Cylinder centro della faccia di base
Part::Cone centro della faccia di base (o superiore se il raggio della faccia di base vale 0)
Part::Torus centro del toro
Caratteristiche derivate da Sketch la caratteristica eredita la posizione dello schizzo sottostante. Lo schizzo inizia sempre con Position = (0,0,0).


Queste informazioni sono da tenere ben presente quando volete applicare una rotazione.

Facciamo qualche esempio, cancellate tutte le righe dopo il metodo base_cyl ed inserite queste righe:

def sfera(nome, rad):
    obj = DOC.addObject("Part::Sphere", nome)
    obj.Radius = rad
    
    DOC.recompute()

    return obj   


def mfuse_obj(nome, objs):
    obj = DOC.addObject("Part::MultiFuse", nome)
    obj.Shapes = objs
    obj.Refine = True
    DOC.recompute()

    return obj


def aeroplano():

    lung_fus = 30
    diam_fus = 5
    ap_alare = lung_fus * 1.75
    larg_ali = 7.5
    spess_ali = 1.5   
    alt_imp = diam_fus * 3.0  
    pos_ali = (lung_fus*0.70)
    off_ali = (pos_ali - (larg_ali * 0.5))

    obj1 = base_cyl('primo cilindro', 360, diam_fus, lung_fus)

    obj2 = cubo('ali', ap_alare, spess_ali, larg_ali, True, off_ali)

    obj3 = sfera("naso", diam_fus)
    obj3.Placement = FreeCAD.Placement(Vector(0,0,lung_fus), FreeCAD.Rotation(0,0,0), Vector(0,0,0))

    obj4 = cubo('impennaggio', spess_ali, alt_imp, larg_ali, False, 0)
    obj4.Placement = FreeCAD.Placement(Vector(0,alt_imp * -1,0), FreeCAD.Rotation(0,0,0), Vector(0,0,0))

    objs = (obj1, obj2, obj3, obj4)

    obj = mfuse_obj("Forma esempio", objs)
    obj.Placement = FreeCAD.Placement(Vector(0,0,0), FreeCAD.Rotation(0,0,0), Vector(0,0,0))
    obj.Placement = FreeCAD.Placement(Vector(0,0,0), FreeCAD.Rotation(0,0,-90), Vector(0,0,pos_ali))

    DOC.recompute()

    return obj


aeroplano()

setview()


Analizziamo il codice:

  • Abbiamo definito un metodo per creare una sfera, abbiamo usato la definizione più semplice, definendo solo il raggio.
  • Abbiamo introdotto una seconda forma per l'Unione quella multipla, niente di speciale, notate solo che alla proprietà Shapes abbiamo passato una tupla
  • Abbiamo definito una forma complessa, in modo "parametrico", cioè definendo alcuni parametri e mettendo delle formule che calcolano in modo automatico molti dei valori da passare alla geometria finale.
  • Abbiamo usato prima di ritornare l'oggetto un posizionamento usando la poprietà Rotation e il vettore finale del gruppo che definisce il centro di rotazione, secondo la scrittura Yaw-Pitch-Roll


l'aereo di esempio
aereo ruotato
Prop Placement


Potete facilmente notare che l'aereo ruota attorno al suo "baricentro" che ho fissato nel centro delle ali, in modo che la rotazione sia relativamente "naturale".

Notiamo però che se usiamo l'interfaccia grafica e visualizziamo la proprietà Placement abbiamo i dati che abbiamo inserito, questo significa che ogni modifica della proprietà modificherà il posizionamento della geometria, l'osservazione sarà importante nel proseguimento del discorso.


Alla prossima!