草图

草图教程

Face-based API

Modes

Edge-based API

Convex hull

Constraint-based sketches

Workplane integration

草图教程

本节的目的是演示如何使用不同的方法构建草图。

Face-based API

构建草图的主要方法是基于构建面并使用布尔运算将它们组合起来。

import cadquery as cq

result = (
    cq.Sketch()
    .trapezoid(4, 3, 90)
    .vertices()
    .circle(0.5, mode="s")
    .reset()
    .vertices()
    .fillet(0.25)
    .reset()
    .rarray(0.6, 1, 5, 1)
    .slot(1.5, 0.4, mode="s", angle=90)
)

请注意，选择器已实现，但必须显式重置选择。Sketch 类不实现历史记录，所有修改都就地发生。

Modes

Face API 的每个操作都接受一个模式参数，用来定义如何将创建的对象与现有对象组合。它可以被融合 ( mode='a')、切割 ( mode='s')、相交 ( mode='i') 或只是用于构造的存储 ( mode='c')。在最后一种情况下，必须指定一个tag以便稍后能够引用该对象。默认情况下，面会融合在一起。请注意上例中减法和加法模式的使用。下面将演示另外两种情况。

result = (
    cq.Sketch()
    .rect(1, 2, mode="c", tag="base")
    .vertices(tag="base")
    .circle(0.7)
    .reset()
    .edges("|Y", tag="base")
    .ellipse(1.2, 1, mode="i")
    .reset()
    .rect(2, 2, mode="i")
    .clean()
)

Edge-based API

如果需要，可以通过单独放置边来构建草图。

import cadquery as cq

result = (
    cq.Sketch()
    .segment((0.0, 0), (0.0, 2.0))
    .segment((2.0, 0))
    .close()
    .arc((0.6, 0.6), 0.4, 0.0, 360.0)
    .assemble(tag="face")
    .edges("%LINE", tag="face")
    .vertices()
    .chamfer(0.2)
)

构建完成后，必须使用 assemble() 将其转换为基于面的表示。之后，可以应用基于面部的操作。

Convex hull

警告

凸面功能目前处于实验阶段。
对于某些特殊用例，凸面可以由直线段和圆构造。

result = (
    cq.Sketch()
    .arc((0, 0), 1.0, 0.0, 360.0)
    .arc((1, 1.5), 0.5, 0.0, 360.0)
    .segment((0.0, 2), (-1, 3.0))
    .hull()
)

Constraint-based sketches

警告

2D 草图约束和求解器目前处于实验阶段。
最后，如果需要，可以使用几何约束来构建草图。

到目前为止，在此类用例中只能使用线段和圆弧。

import cadquery as cq

result = (
    cq.Sketch()
    .segment((0, 0), (0, 3.0), "s1") # 线段
    .arc((0.0, 3.0), (1.5, 1.5), (0.0, 0.0), "a1") # 弧线
    .constrain("s1", "Fixed", None)
    .constrain("s1", "a1", "Coincident", None)
    .constrain("a1", "s1", "Coincident", None)
    .constrain("s1", "a1", "Angle", 45)
    .solve()
    .assemble()
)

实施以下约束。参数作为一个元组传入constrain()。在此表中，0..1指 0 和 1 之间的浮点数，其中 0 将创建相对于元素开头的约束，1 将创建相对于元素结尾的约束。

名称	数量	实体	参数	描述
Fixed	1	全部	None 表示圆弧中心 0..1 表示线段/圆弧上的点	指定点是固定的
FixedPoint	2	全部	没有任何	固定点
Coincident	2	全部	没有任何	指定点重合
Angle	2	全部	角度	两个实体的切线之间的角度是固定的
Length	1	全部	长度	指定实体具有固定长度
Distance	2	全部	无或 0..1、无或 0..1、距离	两点之间的距离是固定的
Radius	1	弧	半径	指定实体具有固定半径
Orientation	1	部分	x,y	指定实体平行于(x,y)
ArcAngle	1	弧	角度	指定实体为固定角度跨度

Workplane integration

草图创建后，可用于在工作平面上构建各种特征。支持的操作包括extrude()、 twistExtrude()、revolve()、 sweep()、cutBlind()、cutThruAll()、loft()。

草图可以作为单独的实体创建并重复使用，也可以在一个流畅的调用链中临时创建，如下所示。
请注意，草图放置在堆栈顶部的所有位置。
就地构建草图可以按如下方式完成。

import cadquery as cq

result = (
    cq.Workplane()
    .box(5, 5, 1)
    .faces(">Z")
    .sketch()
    .regularPolygon(2, 3, tag="outer")
    .regularPolygon(1.5, 3, mode="s")
    .vertices(tag="outer")
    .fillet(0.2)
    .finalize()
    .extrude(0.5)
)

Sketch API 在调用 sketch() 和原始工作平面后可用。

当在构建草图之前选择多个元素时，将创建多个草图。

import cadquery as cq

result = (
    cq.Workplane()
    .box(5, 5, 1)
    .faces(">Z")
    .workplane()
    .rarray(2, 2, 2, 2) # 生成一个矩形位置阵列
    .rect(1.5, 1.5)
    .extrude(0.5)
    .faces(">Z")
    .sketch()
    .circle(0.4)
    .wires()
    .distribute(6) # 沿选定的边缘或导线分布位置
    .circle(0.1, mode="a")
    .clean()
    .finalize() # 完成草图绘制并返回父级
    .cutBlind(-0.5, taper=10)
)

有时需要重复使用现有草图，并将其原样放置在工作平面上。

import cadquery as cq

s = cq.Sketch().trapezoid(3, 1, 110).vertices().fillet(0.2)   # 构建一个梯形面

result = (
    cq.Workplane()
    .box(5, 5, 5)
    .faces(">X")
    .workplane()
    .transformed((0, 0, -90))
    .placeSketch(s)
    .cutThruAll()
)

使用loft()时需要重用现有草图。

from cadquery import Workplane, Sketch, Vector, Location

s1 = Sketch().trapezoid(3, 1, 110).vertices().fillet(0.2)

s2 = Sketch().rect(2, 1).vertices().fillet(0.2)

result = Workplane().placeSketch(s1, s2.moved(Location(Vector(0, 0, 3)))).loft()

放样时仅考虑外部线，而忽略内部线。请注意，当前操作仅考虑堆栈顶部的草图（即没有待处理的草图），因此在放样或扫描时，必须将所有相关草图添加到一个地方草图调用中。

作者：码峰创建时间：2023-12-20 17:48
最后编辑：码峰更新时间：2024-01-12 17:58