1. Tuotteet
  2.   CAD
  3.   Python
  4.   openscad

openscad

 
 

Avoimen lähdekoodin 3D CAD -mallinnustyökalu ohjelmoijille

Luo kiinteitä 3D-malleja käyttäen CSG:tä, ekstruusiota ja konfiguroitavia parametreja avoimen lähdekoodin ilmaisella Python API:lla.

Mikä on OpenSCAD?

OpenSCAD on ilmainen ja avoimen lähdekoodin 3D CAD -mallinnustyökalu, joka on suunniteltu erityisesti ohjelmoijille ja insinööreille. Toisin kuin interaktiiviset 3D-mallinnusohjelmat, OpenSCAD käyttää skriptipohjaista lähestymistapaa määritelläkseen kiinteitä 3D-objekteja konstruktiivisen kiinteän geometrian (CSG) ja ulkoistustekniikoiden avulla. Tämä mahdollistaa tarkan, toistettavan ja parametrisen mallinnuksen, joka sopii erinomaisesti mekaanisiin osiin, prototyyppeihin ja teknisiin suunnitelmiin. Työkalu tukee Linuxia, Windowsia ja macOSia, ja se integroituu hyvin Python-pohjaisten työnkulkujen kanssa automaatioon ja skriptaukseen.

OpenSCAD lukee skriptitiedostoja, jotka kuvaavat objektia, ja renderöi 3D-mallin sen mukaisesti, antaen suunnittelijoille täyden hallinnan mallinnusprosessiin. Se tukee operaatioita kuten yhdiste (union), leikkaus (intersection), erotus (difference) sekä muunnoksia kuten siirto (translate), kierto (rotate) ja skaalaus (scale). Tietoja voidaan tuoda DXF-tiedostoista ja viedä STL-, OFF- ja muihin formaatteihin. Sen avoin arkkitehtuuri ja aktiivinen yhteisö tekevät siitä vahvan valinnan kehittäjille, jotka etsivät ohjelmallisia 3D-mallinnusmahdollisuuksia ilman graafisen käyttöliittymän riippuvuutta.

Previous Next

Aloita OpenSCADin käyttö

OpenSCAD on saatavilla esirakennettuina binaareina Linuxille, macOS:lle ja Windowsille sen viralliselta verkkosivulta. Kehittäjille lähdekoodi on isännöity GitHubissa, ja voit kääntää sen lähteestä käyttäen CMakea ja mukana toimitettuja rakennusskriptejä. Virallinen [openscad GitHub](https://github.com/openscad/openscad) -varasto sisältää yksityiskohtaiset rakennusohjeet kaikille tärkeimmille alustoille. Päästäksesi nopeasti alkuun, lataa uusin julkaisu, asenna se ja avaa editori kirjoittaaksesi ensimmäisen SCAD‑skriptisi.

Asenna OpenSCAD pakettienhallintojen kautta

# Ubuntu/Debian
sudo apt install openscad

# macOS (Homebrew)
brew install --cask openscad

# Windows (Chocolatey)
choco install openscad

Konstruktioiden kiinteä geometria (CSG)

OpenSCAD:n ydinvoima perustuu sen tukeen konstruktiiviselle kiinteälle geometrialle (CSG), jonka avulla voidaan yhdistää perus 3D-alkioita boolean-operaatioilla, kuten yhdiste, leikkaus ja erotus. Tämä lähestymistapa takaa tarkan, ei-multimainen turvallisen mallinnuksen, joka soveltuu insinööri- ja valmistustöihin. Esimerkiksi voit luoda sylinterin, jossa on reikä, vähentämällä pienemmän sylinterin suuremmasta. CSG-operaatiot määritellään deklaratiivisesti skriptissä, mikä mahdollistaa helpon parametrisoimisen ja tarkistamisen. Tämä tekee OpenSCADista ihanteellisen mekaanisten osien, koteloiden ja toiminnallisten prototyyppien suunnitteluun, joissa tarkkuus ja toistettavuus ovat kriittisiä.

Kuinka luoda sylinteri, jossa on reikä CSG:n avulla OpenSCADissa?

difference() {
    cylinder(h = 20, r = 10);
    cylinder(h = 25, r = 4, center = true);
}

2D-ääriviivan ulostulo

OpenSCAD tukee 2D‑ulkoasujen (outline) ulostuloa, jotka on tuotu DXF‑tiedostoista tai määritelty suoraan SCAD‑koodissa. Tämä tekniikka on olennaista monimutkaisten 3D‑muotojen luomisessa 2D‑profiileista, kuten hammaspyöristä, kiinnikkeistä tai räätälöidyistä koteloista. Voit ulostaa polkuja lineaarisesti tai pyörittää niitä akselin ympäri (kierron avulla). Ulostusprosessi kunnioittaa kärkipisteiden järjestystä ja tukee sekä 2D‑monikulmioita että reikiä sisältäviä polkuja. Yhdistettynä muunnoksiin ja moduuleihin tämä mahdollistaa parametrisen osien, kuten putkien, runkojen tai arkkitehtonisten elementtien, generoinnin, tehden OpenSCADista tehokkaan työkalun tekniseen suunnitteluun ja valmistusprosessiin.

Kuinka ulkoistaa 2D-polygoni 3D-objektiksi?

linear_extrude(height = 10, center = true, convexity = 10)
  polygon(points = [[0,0], [10,0], [5,10]]);

Parametrinen mallinnus ja konfigurointi

OpenSCAD loistaa parametrisen mallinnuksen saralla, jossa mitat ja muodot määritellään muuttujien ja funktioiden avulla. Tämä mahdollistaa suunnitelmien helpon räätälöinnin muuttamalla muutamia parametreja, mikä tekee siitä ihanteellisen iteratiiviseen prototyyppien luomiseen ja räätälöintiin. Esimerkiksi voit määritellä moduulin, joka hyväksyy parametreja leveyden, korkeuden ja paksuuden osalta, ja käyttää sitä uudelleen useissa eri suunnitelmissa. Parametreja voidaan myös ohjata ulkoisesta datasta, kuten CSV- tai DXF-tiedoston arvoista, mikä mahdollistaa integraation Python-pohjaisten dataputkien kanssa. Tämä ominaisuus tukee generatiivista suunnittelua, jossa mallit mukautuvat automaattisesti muuttuviin vaatimuksiin tai rajoitteisiin.

Kuinka määritellä uudelleenkäytettävä parametrinen moduuli?

module box(width, height, thickness) {
    difference() {
        cube([width, height, thickness]);
        translate([thickness, thickness, -1])
            cube([width - 2*thickness, height - 2*thickness, thickness + 2]);
    }
}

box(50, 30, 3);

Datan tuonti- ja vienti-integraatio

OpenSCAD tarjoaa vankkaa tukea 2D DXF -tiedostojen tuontiin ja 3D-mallien vientiin STL-, OFF- ja muihin formaatteihin. Tämä tekee CAD/CAM-työkalujen, 3D-tulostimien ja simulointiohjelmistojen integroinnista helppoa. DXF-tuonnit voivat sisältää polkuja uuttausta varten, kun taas viennit tukevat binaarista ja ASCII STL -muotoa 3D-tulostusta varten. Lisäksi OpenSCAD voi lukea suunnitteluparametreja DXF-tiedostoista, mikä mahdollistaa hybridityönkulut, joissa geometria määritellään ulkoisissa työkaluissa mutta tarkennetaan ohjelmallisesti. Tämä yhteensopivuus, yhdistettynä sen skriptipohjaiseen luonteeseen, antaa kehittäjille mahdollisuuden automatisoida mallinluontia ja eräprosessointia Python- tai shell-skripteillä, tehostaen tuotantotyönkulkuja.

Kuinka tuoda DXF ja ulkoistaa se 3D-muotoon?

linear_extrude(height = 5) {
    import(file = "profile.dxf", layer = "outer");
}
 Suomen