CadQuery 庫詳細介紹??

??CadQuery?? 是一個基于 ??Python?? 的 ??參數化 3D CAD 建模?? 庫，允許用戶通過編寫代碼（而不是傳統 GUI）來創建精確的 ??3D 模型??。它特別適用于 ??自動化設計、機械工程、3D 打印?? 等場景，提供強大的 ??程序化建模?? 能力。

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??1. CadQuery 的核心特點??

? ??基于 OpenCASCADE（OCCT）??：底層使用工業級幾何引擎，確保高精度建模。
? ??鏈式 API??：類似 jQuery 的語法，代碼簡潔直觀。
? ??參數化設計??：支持變量、循環、條件判斷，便于快速迭代設計。
? ??支持多種導出格式??：STL、STEP、OBJ、SVG 等，兼容主流 CAD 軟件（如 FreeCAD、SolidWorks）。
? ??與 Python 生態集成??：可結合 NumPy、Matplotlib 等庫進行高級計算和可視化。

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??2. 基本概念??

??(1)?Workplane（工作平面）??

CadQuery 的所有建模操作都從?Workplane?開始，它定義了初始坐標系（如?"XY"、"XZ"、"YZ"）。

python

import cadquery as cq# 在 XY 平面上創建一個矩形
result = cq.Workplane("XY").rect(10, 20)

??(2) 基本幾何體??

• box()：立方體
• cylinder()：圓柱
• sphere()：球體
• lineTo()?/?polyline()：繪制 2D 輪廓并拉伸

python

# 創建一個 10x20x5 的長方體
box = cq.Workplane("XY").box(10, 20, 5)

??(3) 布爾運算??

• cut()：差集（挖孔）
• union()：并集（合并）
• intersect()：交集

python

# 在立方體上挖一個圓柱孔
result = box.faces(">Z").circle(3).cutThruAll()

??(4) 倒角 & 圓角??

• fillet()：圓角（對邊進行平滑處理）
• chamfer()：倒角（斜切邊）

python

# 對立方體的所有垂直邊進行圓角處理
result = box.edges("|Z").fillet(1.0)

??(5) 拉伸 & 旋轉??

• extrude()：拉伸 2D 輪廓
• revolve()：旋轉 2D 輪廓

python

# 繪制一個圓并拉伸成圓柱
result = cq.Workplane("XY").circle(5).extrude(10)

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??3. 進階功能??

??(1) 參數化建模??

python

length = 30
width = 20
height = 10# 使用變量定義模型
box = cq.Workplane("XY").box(length, width, height)

??(2) 復雜輪廓（2D 草圖）??

python

# 繪制一個 L 形輪廓并拉伸
result = (cq.Workplane("XY").moveTo(0, 0).lineTo(10, 0).lineTo(10, 5).lineTo(5, 5).lineTo(5, 10).lineTo(0, 10).close().extrude(2)
)

??(3) 陣列（Pattern）??

python

# 在立方體上打 4 個孔
result = (cq.Workplane("XY").box(20, 20, 5).faces(">Z").rarray(8, 8, 2, 2)  # (x間距, y間距, x數量, y數量).circle(2).cutThruAll()
)

??(4) 導出模型??

python

# 導出為 STL（3D 打印）
cq.exporters.export(result, "model.stl")# 導出為 STEP（CAD 軟件兼容）
cq.exporters.export(result, "model.step")

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??4. CadQuery vs. OpenSCAD??

??特性??	??CadQuery??	??OpenSCAD??
??語法??	Python（更靈活）	專用語言（較局限）
??建模方式??	鏈式 API	函數式編程
??幾何引擎??	OpenCASCADE（OCCT）	CGAL
??學習曲線??	中等（需 Python 基礎）	較陡（新語法）
??社區支持??	活躍（GitHub、論壇）	較成熟
??適用場景??	機械設計、參數化建模	簡單 3D 打印模型

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??5. 適用場景??

• ??機械零件設計??（齒輪、支架、外殼）
• ??3D 打印模型優化??（參數化調整尺寸）
• ??自動化建模??（批量生成變體模型）
• ??教育??（學習 CAD 與編程結合）

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??6. 學習資源??

• ??官方文檔??：CadQuery GitHub
• ??示例庫??：CadQuery Examples
• ??FreeCAD 插件??：可在 FreeCAD 中使用 CadQuery 腳本

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??總結??

CadQuery 是 ??程序化 CAD 建模?? 的強大工具，適合 ??工程師、設計師、開發者?? 使用 Python 創建精確的 3D 模型。如果你熟悉 Python 并希望擺脫傳統 CAD 軟件的 GUI 限制，CadQuery 是一個絕佳選擇！ 🚀

??試試這個簡單示例：??

python

import cadquery as cq# 創建一個帶孔的 L 形支架
model = (cq.Workplane("XY").box(20, 20, 5)  # 底座.faces(">Z").rect(15, 15).extrude(10)     # 凸臺.edges("|Z").fillet(2)       # 倒角.faces(">Z").hole(5)         # 鉆孔
)# 導出 STL 文件
cq.exporters.export(model, "bracket.stl")

運行后，你會得到一個可用于 3D 打印的模型！