Creare modelli in FreeCAD
Posted by onekk
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Creare modelli in FreeCAD February 07, 2020 12:57PM |
Buongiorno, questo vorrebbe essere il post iniziale di una serie di articoli per creare modeli usando FreeCAD,
Perché? semplicemente perché in genere si consiglia OpenSCAD che però ha alcuni gravi problemi.
- Non supporta la programmazione (definisce un modello staticamente) e poi usa le variabili in modo "strano" o per meglio dire non puoi modificare una "variabile", cioè riassegnarci il valore, se non a certe condizioni.
- il motore grafico non è il massimo e in genere ho trovato una serie di difficoltà a fargli fare cose un pochino più elevate di quelle semplici.
- è solo un modellatore.
FreeCAD dal canto suo ha si alcuni problemini, ma sta evolvendo molto bene e in più è programmabile in Python cosa che ne fa un ottimo ambiente per progettare e convertire il progetto in file STL e anche AMF se serve (AMF ad esempio può definire oggetti per stampanti a due o più colori in modo relativamente semplice, io però non ho provato).
In pratica dopo un iniziale rodaggio, il motore di FreeCAD è davvero potente e permette di definire in modo complesso molte cose, ad esempio è possibile riusare il codice in quanto python è proprio un linguaggio orientato agli oggetti (oggetti della programmazione ad oggetti ovviamente).
Per cominciare è necessario procurarsi FreeCAD, niente di più semplice perché è possibile scaricare un AppImage cioè un file che contiene tutto quello che serve per far girare FreeCAD in modo poco dipendente dal computer, tanto è vero che lo si può tranquillamente caricare su una chiavetta e usarlo dove si vuole.
L'unica cosa da decidere è che sistema operativo usare, io uso Linux è perciò ho quella versione.
Sito di FreeCAD
Le AppImage per FreeCAD
Se usate Windows consiglio le portable builds
In questo modo non appena una nuova versione viene rilasciata potete evitare di disinstallare ed installare quell nuova eventualemente potete tenere sia la versione di sviluppo che quella stabile senza avere rogne, basta usare due directory diverse.
Quando avete FreeCAD installato dovete capire come usarlo.
Progetteremo ad oggetti ed usando la potente modalità di scripting.
appena avviato FreeCAD vi troverete una schermata simile a questa.
Dovreste avere però la lingua in Inglese, per cambiarla Edit > Preferences > General - Language e scegliete quella che più vi piace (e che riuscite a capire ovviamente).
Per entrare nel gioco, dovrete scegliere un file o crearne uno, meglio crearlo a mano e sceglierlo poi dato in base al tipo di estensione FreeCAD vi porta nel corretto ambiente.
Nel nostro caso l'ambiente è quello di Scripting perciò ci servira un file con l'estensione .py.
Potete usare l'editor interno o un programma più adatto alla programmazione in Python, scegliete voi.
Per gli esempi rimaniamo sull'editor interno.
create un file con Notepad (o altro editor) oppure create semplicemente un file vuoto e chiamatelo pippo.py
Apritelo in FreeCAD e vi troverete in una schermata simile a questa:
ci siamo quasi, avete bisogno però di attivare due funzioni:
Visualizza > Pannelli e selezionate Report e Console Python
dovreste trovarvi dopo aver ridimensionato opportunamente le finestre con una configurazione simile a questa:
Il pannello Report vi visualizzaeà gli errori quello della console python vi permetterà di fare molte altre cose.
Per cominciare inserite queste righe nella finestra dell'editor:
Servono per dire all'interprete Python cosa vogliamo importare, nel nostro caso:
Serve a dire a FreeCAD di importare se stesso, sembra stupido ma l'interprete python di FreeCAD è un interprete python a tutti gli effetti, e quindi dovete dirgli cosa fare
Queste riga serve per semplificare di molto la scrittura altrimenti avremmo dovuto scrivere ogni volta ad esempio:
dato che Base e Vector sono molto usati ci risparmiamo una serie di battute non indifferenti
Qui importiamo il modulo Part di FreeCAD che ci permetterà di disegnare effettivamente la parte
Battiamo (o importiamo con il copia incolla da questo post)
Ahime c'è un problema, nella visualizzazione la parte che contiene [: D] viene tradotta con la faccina
, uno schifo, però tenetene conto e sostitute la faccina con : D senza lo spazio in mezzo
Da qui possiamo cominciare a definire alcune cose:
Vediamo di spiegare cosa abbiamo fatto:
- Abbiamo creato un oggetto tipo cilindro chiamato int_cyl e aggiunto al documento DOC (questa è la riga obj1 = ...)
- Abbiamo assegnato i corretti valori alle proprietà dell'oggetto obj1
- Lo abbiamo posizionato dove volevamo obj1.Placement(...
Anche solo in queste poche righe di codice potete vedere l'utilità dell' from FreeCAD import .... di prima, altrimenti avremmo dovuto scrivere:
Una noia mortale.
Oggi finiamo qui, mi interesserebbe sapere se qualcuno segue ed è interessato alla cosa.
Saluti
Carlo D.
Edited 5 time(s). Last edit at 02/08/2020 10:21AM by onekk.
P3Steel - MKS GEN v1.2 e REPRAP_DISCOUNT_FULL_GRAPHIC_SMART_CONTROLLER + Gen 7 MOSFET (HotBed) + alimentatore step-down 12V -> 5V
Firmware MK4duo 4.3.6 con ABL induttivo con LJ18A3 - Slic3R (Originale) ed ESP3D per controllare la stampante da remoto.
HotEnd Cinese V6 clone con ugello da 0.4mm.
[My Building Log]
Perché? semplicemente perché in genere si consiglia OpenSCAD che però ha alcuni gravi problemi.
- Non supporta la programmazione (definisce un modello staticamente) e poi usa le variabili in modo "strano" o per meglio dire non puoi modificare una "variabile", cioè riassegnarci il valore, se non a certe condizioni.
- il motore grafico non è il massimo e in genere ho trovato una serie di difficoltà a fargli fare cose un pochino più elevate di quelle semplici.
- è solo un modellatore.
FreeCAD dal canto suo ha si alcuni problemini, ma sta evolvendo molto bene e in più è programmabile in Python cosa che ne fa un ottimo ambiente per progettare e convertire il progetto in file STL e anche AMF se serve (AMF ad esempio può definire oggetti per stampanti a due o più colori in modo relativamente semplice, io però non ho provato).
In pratica dopo un iniziale rodaggio, il motore di FreeCAD è davvero potente e permette di definire in modo complesso molte cose, ad esempio è possibile riusare il codice in quanto python è proprio un linguaggio orientato agli oggetti (oggetti della programmazione ad oggetti ovviamente).
Per cominciare è necessario procurarsi FreeCAD, niente di più semplice perché è possibile scaricare un AppImage cioè un file che contiene tutto quello che serve per far girare FreeCAD in modo poco dipendente dal computer, tanto è vero che lo si può tranquillamente caricare su una chiavetta e usarlo dove si vuole.
L'unica cosa da decidere è che sistema operativo usare, io uso Linux è perciò ho quella versione.
Sito di FreeCAD
Le AppImage per FreeCAD
Se usate Windows consiglio le portable builds
The portable builds do not require an installation. Extract the file using 7zip and start the application by double clicking on FreeCAD.exe in the bin sub-directory of the extracted package.
In questo modo non appena una nuova versione viene rilasciata potete evitare di disinstallare ed installare quell nuova eventualemente potete tenere sia la versione di sviluppo che quella stabile senza avere rogne, basta usare due directory diverse.
Quando avete FreeCAD installato dovete capire come usarlo.
Progetteremo ad oggetti ed usando la potente modalità di scripting.
appena avviato FreeCAD vi troverete una schermata simile a questa.
Dovreste avere però la lingua in Inglese, per cambiarla Edit > Preferences > General - Language e scegliete quella che più vi piace (e che riuscite a capire ovviamente).
Per entrare nel gioco, dovrete scegliere un file o crearne uno, meglio crearlo a mano e sceglierlo poi dato in base al tipo di estensione FreeCAD vi porta nel corretto ambiente.
Nel nostro caso l'ambiente è quello di Scripting perciò ci servira un file con l'estensione .py.
Potete usare l'editor interno o un programma più adatto alla programmazione in Python, scegliete voi.
Per gli esempi rimaniamo sull'editor interno.
create un file con Notepad (o altro editor) oppure create semplicemente un file vuoto e chiamatelo pippo.py
Apritelo in FreeCAD e vi troverete in una schermata simile a questa:
ci siamo quasi, avete bisogno però di attivare due funzioni:
Visualizza > Pannelli e selezionate Report e Console Python
dovreste trovarvi dopo aver ridimensionato opportunamente le finestre con una configurazione simile a questa:
Il pannello Report vi visualizzaeà gli errori quello della console python vi permetterà di fare molte altre cose.
Per cominciare inserite queste righe nella finestra dell'editor:
import FreeCAD from FreeCAD import Base, Vector import Part
Servono per dire all'interprete Python cosa vogliamo importare, nel nostro caso:
import FreeCAD
Serve a dire a FreeCAD di importare se stesso, sembra stupido ma l'interprete python di FreeCAD è un interprete python a tutti gli effetti, e quindi dovete dirgli cosa fare
from FreeCAD import Base, Vector
Queste riga serve per semplificare di molto la scrittura altrimenti avremmo dovuto scrivere ogni volta ad esempio:
FreeCAD.Base
dato che Base e Vector sono molto usati ci risparmiamo una serie di battute non indifferenti
import Part
Qui importiamo il modulo Part di FreeCAD che ci permetterà di disegnare effettivamente la parte
Battiamo (o importiamo con il copia incolla da questo post)
DOC = FreeCAD.activeDocument()
def clear_doc():
"""
Clear the active document deleting all the objects
"""
for obj in DOC.Objects:
DOC.removeObject(obj.Name)
if DOC is None:
FreeCAD.newDocument("Pippo")
FreeCAD.setActiveDocument("Pippo")
DOC = FreeCAD.activeDocument()
else:
clear_doc()
# EPS= tolerance to uset to cut the parts
EPS = 0.10
EPS_C = EPS * -0.5
DOC.addObject("App:ocumentObjectGroup", CMPN_NAME)
Ahime c'è un problema, nella visualizzazione la parte che contiene [: D] viene tradotta con la faccina
, uno schifo, però tenetene conto e sostitute la faccina con : D senza lo spazio in mezzoDa qui possiamo cominciare a definire alcune cose:
e_rad = 10
e_alt = 20
obj1 = DOC.addObject("Part::Cylinder", "int_cyl")
obj1.Angle = 180
obj1.Radius = e_rad
obj1.Height = e_alt
obj1.Placement = FreeCAD.Placement(Vector(0, 0, e_alt), Base.Rotation(Vector(0, 0, 0), 0))
Vediamo di spiegare cosa abbiamo fatto:
- Abbiamo creato un oggetto tipo cilindro chiamato int_cyl e aggiunto al documento DOC (questa è la riga obj1 = ...)
- Abbiamo assegnato i corretti valori alle proprietà dell'oggetto obj1
- Lo abbiamo posizionato dove volevamo obj1.Placement(...
Anche solo in queste poche righe di codice potete vedere l'utilità dell' from FreeCAD import .... di prima, altrimenti avremmo dovuto scrivere:
obj1.Placement = FreeCAD.Placement(FreeCAD.Vector(0, 0, e_alt), FreeCAD.Base.Rotation(FreeCAD.Vector(0, 0, 0), 0))
Una noia mortale.
Oggi finiamo qui, mi interesserebbe sapere se qualcuno segue ed è interessato alla cosa.
Saluti
Carlo D.
Edited 5 time(s). Last edit at 02/08/2020 10:21AM by onekk.
P3Steel - MKS GEN v1.2 e REPRAP_DISCOUNT_FULL_GRAPHIC_SMART_CONTROLLER + Gen 7 MOSFET (HotBed) + alimentatore step-down 12V -> 5V
Firmware MK4duo 4.3.6 con ABL induttivo con LJ18A3 - Slic3R (Originale) ed ESP3D per controllare la stampante da remoto.
HotEnd Cinese V6 clone con ugello da 0.4mm.
[My Building Log]
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Re: Creare modelli in FreeCAD February 08, 2020 10:52AM |
Secondo round.
Mi sono accorto che ho dato molte cose per scontato
Riporto prima di tutto il codice completo dell'esempio
Allora, i concetti base:
FreeCAD necessita di avere un documento aperto e di questo si occupano queste lineee:
La prima linea assegna alla variabile DOC il compito di semplicifarci la vita e rendere FreeCAD.activeDocument() una cosa decisamente più corta.
Uso la maiuscola per denotare che è una "costante" (a dire il vero non lo è ma la possiamo considerare tale), è una convenzione di Python di scrivere le costanti con il nome tutto maisucolo.
La stessa cosa faccio con due altre vostanti EPS ed EPS_C che is usano per aumentare di un tot (piccolo a piacere ed infatti uso 0.10 mm) le dimensioni di alcune cose per essere sicuri che i particolari abbiamo punti di contatto nel caso di una unione e che taglino bene la figura nel caso di un taglio, EPS_C è metà di quella quantità in negativo, perché?
Al solito è un trucco, se creno un cilindro che deve tagliare un cubo e tutti e due poi partono da 0 il taglio non sarà perfetto specie di sotto, se aumento di EPS l'altezza del cilindro e posiziono il cilindro EPS_C (ricordate che è negativa) ad esempio su Z il cilindro partira "leggermente" sotto al cubo e lo taglierà perfettamente.
Ovviamente devo sempre tenere d'occhio le aggiunte per evitare di sommare troppe volte la "piccola quantità" che poi diventa troppo significativa.
segue una funzione comoda comoda:
Serve semplicemente per svuotare il documento e permetterci di riutilizzare lo stesso documento più volte al lancio del programma.
di questo si occupa questa parte di codice:
In pratica controlla con if DOC is None se esiste un documento attivo, nel caso non esiste ne crea uno chiamato Pippo (ovviamente potete cambiare "Pippo" con quello che volete) e assegna a questo nuovo documento creato lo stato di documento attivo, e assegna a DOC il "segnaposto" di questo documento, Se invece esiste un documento attivo, lo svuota chiamando la funzione clear_doc().
In queso modo evitiamo l'errore all'avvio del programma se non esiste nessun documento attivo. non è un metodo perfetto infatti se esiste un documento attivo lo svuotiamo quindi occhio a usare questa tecnica solo dopo aver salvato l'eventuale documento attivo.
Questa parte si occupa di creare un oggetto.
Abbiamo creato un Ciliindro o meglio mezzo cilindro perché abbiamo assegnato alla proprietà Angle il valore di 180 che è una mezza rotazione, se avessimo voluto un cilindro completo avremmo messo 360.
se facciamo girare il programma con il triangolo verde in alto, vedrete che viene creato un documento Pippo e che viene mostrato la cosa, però dovrete usare questa icona in alto a sinistra :
per visualizzare la cosa, se non la vedete andate nel menu Visualizza > barre degli strumenti e assicuratevi che Vista sia spuntata.
oppure aggiungere queste due righe alla fine del file:
IL maggior problema è che non avete punti di riferimento per vedere le cose, io in genere uso un trucco, creo un piano usando questa funzione
e poi lo attivo alla fine del disegno usando:
in modo da vedere il piano che mi da l'idea di dove è lo Z = 0
per cui l'esempio completo risulta questo:
notate i DOC.recompute() aggiunti, servono per costringere FreeCAD a ricalcolare le cose, specie se lavorate con molti oggetti è buona cosa ricordarsi di metterli alla fine della creazione di un oggetto, forziamo il ricalcolo dell'oggetto specie se lo creaimo e poi modifichiamo delle proprietà.
alla fine dovreste avere una cosa simile a questa:
"more to come" come dicono gli inglesi
Saluti
Carlo D.
Edited 4 time(s). Last edit at 02/08/2020 11:25AM by onekk.
P3Steel - MKS GEN v1.2 e REPRAP_DISCOUNT_FULL_GRAPHIC_SMART_CONTROLLER + Gen 7 MOSFET (HotBed) + alimentatore step-down 12V -> 5V
Firmware MK4duo 4.3.6 con ABL induttivo con LJ18A3 - Slic3R (Originale) ed ESP3D per controllare la stampante da remoto.
HotEnd Cinese V6 clone con ugello da 0.4mm.
[My Building Log]
Mi sono accorto che ho dato molte cose per scontato
Riporto prima di tutto il codice completo dell'esempio
import FreeCAD
from FreeCAD import Base, Vector
import Part
DOC = FreeCAD.activeDocument()
def clear_doc():
"""
Clear the active document deleting all the objects
"""
for obj in DOC.Objects:
DOC.removeObject(obj.Name)
if DOC is None:
FreeCAD.newDocument("Pippo")
FreeCAD.setActiveDocument("Pippo")
DOC = FreeCAD.activeDocument()
else:
clear_doc()
# EPS= tolerance to uset to cut the parts
EPS = 0.10
EPS_C = EPS * -0.5
e_rad = 10
e_alt = 20
obj1 = DOC.addObject("Part::Cylinder", "int_cyl")
obj1.Angle = 180
obj1.Radius = e_rad
obj1.Height = e_alt
obj1.Placement = FreeCAD.Placement(Vector(0, 0, e_alt), Base.Rotation(Vector(0, 0, 0), 0))
Allora, i concetti base:
FreeCAD necessita di avere un documento aperto e di questo si occupano queste lineee:
DOC = FreeCAD.activeDocument()
def clear_doc():
"""
Clear the active document deleting all the objects
"""
for obj in DOC.Objects:
DOC.removeObject(obj.Name)
if DOC is None:
FreeCAD.newDocument("Pippo")
FreeCAD.setActiveDocument("Pippo")
DOC = FreeCAD.activeDocument()
else:
clear_doc()
La prima linea assegna alla variabile DOC il compito di semplicifarci la vita e rendere FreeCAD.activeDocument() una cosa decisamente più corta.
Uso la maiuscola per denotare che è una "costante" (a dire il vero non lo è ma la possiamo considerare tale), è una convenzione di Python di scrivere le costanti con il nome tutto maisucolo.
La stessa cosa faccio con due altre vostanti EPS ed EPS_C che is usano per aumentare di un tot (piccolo a piacere ed infatti uso 0.10 mm) le dimensioni di alcune cose per essere sicuri che i particolari abbiamo punti di contatto nel caso di una unione e che taglino bene la figura nel caso di un taglio, EPS_C è metà di quella quantità in negativo, perché?
Al solito è un trucco, se creno un cilindro che deve tagliare un cubo e tutti e due poi partono da 0 il taglio non sarà perfetto specie di sotto, se aumento di EPS l'altezza del cilindro e posiziono il cilindro EPS_C (ricordate che è negativa) ad esempio su Z il cilindro partira "leggermente" sotto al cubo e lo taglierà perfettamente.
Ovviamente devo sempre tenere d'occhio le aggiunte per evitare di sommare troppe volte la "piccola quantità" che poi diventa troppo significativa.
segue una funzione comoda comoda:
def clear_doc():
"""
Clear the active document deleting all the objects
"""
for obj in DOC.Objects:
DOC.removeObject(obj.Name)
Serve semplicemente per svuotare il documento e permetterci di riutilizzare lo stesso documento più volte al lancio del programma.
di questo si occupa questa parte di codice:
if DOC is None:
FreeCAD.newDocument("Pippo")
FreeCAD.setActiveDocument("Pippo")
DOC = FreeCAD.activeDocument()
else:
clear_doc()
In pratica controlla con if DOC is None se esiste un documento attivo, nel caso non esiste ne crea uno chiamato Pippo (ovviamente potete cambiare "Pippo" con quello che volete) e assegna a questo nuovo documento creato lo stato di documento attivo, e assegna a DOC il "segnaposto" di questo documento, Se invece esiste un documento attivo, lo svuota chiamando la funzione clear_doc().
In queso modo evitiamo l'errore all'avvio del programma se non esiste nessun documento attivo. non è un metodo perfetto infatti se esiste un documento attivo lo svuotiamo quindi occhio a usare questa tecnica solo dopo aver salvato l'eventuale documento attivo.
Questa parte si occupa di creare un oggetto.
e_rad = 10
e_alt = 20
obj1 = DOC.addObject("Part::Cylinder", "int_cyl")
obj1.Angle = 180
obj1.Radius = e_rad
obj1.Height = e_alt
obj1.Placement = FreeCAD.Placement(Vector(0, 0, e_alt), Base.Rotation(Vector(0, 0, 0), 0))
Abbiamo creato un Ciliindro o meglio mezzo cilindro perché abbiamo assegnato alla proprietà Angle il valore di 180 che è una mezza rotazione, se avessimo voluto un cilindro completo avremmo messo 360.
se facciamo girare il programma con il triangolo verde in alto, vedrete che viene creato un documento Pippo e che viene mostrato la cosa, però dovrete usare questa icona in alto a sinistra :
per visualizzare la cosa, se non la vedete andate nel menu Visualizza > barre degli strumenti e assicuratevi che Vista sia spuntata.
oppure aggiungere queste due righe alla fine del file:
FreeCAD.Gui.SendMsgToActiveView("ViewFit")
FreeCAD.Gui.activeDocument().activeView().viewAxometric()
IL maggior problema è che non avete punti di riferimento per vedere le cose, io in genere uso un trucco, creo un piano usando questa funzione
def zero_plane(zp_w, zp_l):
zero = Part.makePlane(zp_w, zp_l, Vector(0, 0, 0), Vector(0, 0, 1))
pl2 = DOC.addObject("Part::Feature", "zero_plane")
pl2.Shape = zero
pl2.ViewObject.ShapeColor = (1.00, 0.41, 0.70)
pl2.ViewObject.Transparency = 60
pl2.Placement = FreeCAD.Placement(Vector(zp_w * -0.5, zp_l * -0.5, 0), Base.Rotation(Vector(0, 0, 0), 0))
e poi lo attivo alla fine del disegno usando:
zero_plane(100,100)
in modo da vedere il piano che mi da l'idea di dove è lo Z = 0
per cui l'esempio completo risulta questo:
import FreeCAD
from FreeCAD import Base, Vector
import Part
DOC = FreeCAD.activeDocument()
def clear_doc():
"""
Clear the active document deleting all the objects
"""
for obj in DOC.Objects:
DOC.removeObject(obj.Name)
def zero_plane(zp_w, zp_l):
zero = Part.makePlane(zp_w, zp_l, Vector(0, 0, 0), Vector(0, 0, 1))
pl2 = DOC.addObject("Part::Feature", "zero_plane")
pl2.Shape = zero
pl2.ViewObject.ShapeColor = (1.00, 0.41, 0.70)
pl2.ViewObject.Transparency = 60
pl2.Placement = FreeCAD.Placement(Vector(zp_w * -0.5, zp_l * -0.5, 0), Base.Rotation(Vector(0, 0, 0), 0))
if DOC is None:
FreeCAD.newDocument("Pippo")
FreeCAD.setActiveDocument("Pippo")
DOC = FreeCAD.activeDocument()
else:
clear_doc()
# EPS= tolerance to uset to cut the parts
EPS = 0.10
EPS_C = EPS * -0.5
e_rad = 10
e_alt = 20
obj1 = DOC.addObject("Part::Cylinder", "int_cyl")
obj1.Angle = 180
obj1.Radius = e_rad
obj1.Height = e_alt
obj1.Placement = FreeCAD.Placement(Vector(0, 0, 0), Base.Rotation(Vector(0, 0, 0), 0))
DOC.recompute()
zero_plane(100,100)
DOC.recompute()
FreeCAD.Gui.SendMsgToActiveView("ViewFit")
FreeCAD.Gui.activeDocument().activeView().viewAxometric()
notate i DOC.recompute() aggiunti, servono per costringere FreeCAD a ricalcolare le cose, specie se lavorate con molti oggetti è buona cosa ricordarsi di metterli alla fine della creazione di un oggetto, forziamo il ricalcolo dell'oggetto specie se lo creaimo e poi modifichiamo delle proprietà.
alla fine dovreste avere una cosa simile a questa:
"more to come" come dicono gli inglesi
Saluti
Carlo D.
Edited 4 time(s). Last edit at 02/08/2020 11:25AM by onekk.
P3Steel - MKS GEN v1.2 e REPRAP_DISCOUNT_FULL_GRAPHIC_SMART_CONTROLLER + Gen 7 MOSFET (HotBed) + alimentatore step-down 12V -> 5V
Firmware MK4duo 4.3.6 con ABL induttivo con LJ18A3 - Slic3R (Originale) ed ESP3D per controllare la stampante da remoto.
HotEnd Cinese V6 clone con ugello da 0.4mm.
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