Scripts do FreeCAD

Habilidade especializada para gerar scripts Python de qualidade de produção para o aplicativo CAD FreeCAD. Interpreta abreviações, pseudocódigo e descrições em linguagem natural de tarefas de modelagem 3D e as traduz em chamadas corretas da API Python do FreeCAD.

Quando Usar Esta Habilidade

• Escrever scripts Python para o console embutido do FreeCAD ou sistema de macros
• Criar ou manipular geometria 3D (Part, Mesh, Sketcher, Path, FEM)
• Construir objetos FeaturePython paramétricos com propriedades personalizadas
• Desenvolver ferramentas de GUI usando PySide/Qt dentro do FreeCAD
• Manipular o scenegraph do Coin3D via Pivy
• Criar workbenches personalizados ou Gui Commands
• Automatizar operações CAD repetitivas com macros
• Converter entre representações de malha (mesh) e sólida
• Scriptar análises FEM, raytracing ou exportações de desenho

Pré-requisitos

• FreeCAD instalado (0.19+ recomendado; 0.21+/1.0+ para a API mais recente)
• Python 3.x (incluído com o FreeCAD)
• Para trabalho de GUI: PySide2 (incluído com o FreeCAD)
• Para scenegraph: Pivy (incluído com o FreeCAD)

Ambiente Python do FreeCAD

O FreeCAD incorpora um interpretador Python. Os scripts são executados em um ambiente onde estes módulos chave estão disponíveis:

import FreeCAD          # Core module (also aliased as 'App')
import FreeCADGui       # GUI module (also aliased as 'Gui') — only in GUI mode
import Part             # Part workbench — BRep/OpenCASCADE shapes
import Mesh             # Mesh workbench — triangulated meshes
import Sketcher         # Sketcher workbench — 2D constrained sketches
import Draft            # Draft workbench — 2D drawing tools
import Arch             # Arch/BIM workbench
import Path             # Path/CAM workbench
import FEM              # FEM workbench
import TechDraw         # TechDraw workbench (replaces Drawing)
import BOPTools         # Boolean operations
import CompoundTools    # Compound shape utilities

O Modelo de Documento do FreeCAD

# Create or access a document
doc = FreeCAD.newDocument("MyDoc")
doc = FreeCAD.ActiveDocument

# Add objects
box = doc.addObject("Part::Box", "MyBox")
box.Length = 10.0
box.Width = 10.0
box.Height = 10.0

# Recompute
doc.recompute()

# Access objects
obj = doc.getObject("MyBox")
obj = doc.MyBox  # Attribute access also works

# Remove objects
doc.removeObject("MyBox")

Conceitos Principais

Vetores e Posicionamentos (Placements)

import FreeCAD

# Vectors
v1 = FreeCAD.Vector(1, 0, 0)
v2 = FreeCAD.Vector(0, 1, 0)
v3 = v1.cross(v2)          # Cross product
d = v1.dot(v2)              # Dot product
v4 = v1 + v2                # Addition
length = v1.Length           # Magnitude
v_norm = FreeCAD.Vector(v1)
v_norm.normalize()           # In-place normalize

# Rotations
rot = FreeCAD.Rotation(FreeCAD.Vector(0, 0, 1), 45)  # axis, angle(deg)
rot = FreeCAD.Rotation(0, 0, 45)                       # Euler angles (yaw, pitch, roll)

# Placements (position + orientation)
placement = FreeCAD.Placement(
    FreeCAD.Vector(10, 20, 0),    # translation
    FreeCAD.Rotation(0, 0, 45),   # rotation
    FreeCAD.Vector(0, 0, 0)       # center of rotation
)
obj.Placement = placement

# Matrix (4x4 transformation)
import math
mat = FreeCAD.Matrix()
mat.move(FreeCAD.Vector(10, 0, 0))
mat.rotateZ(math.radians(45))

Criando e Manipulando Geometria (Módulo Part)

O módulo Part encapsula o OpenCASCADE e fornece modelagem sólida BRep:

import FreeCAD
import Part

# --- Formas Primitivas ---
box = Part.makeBox(10, 10, 10)               # comprimento, largura, altura
cyl = Part.makeCylinder(5, 20)               # raio, altura
sphere = Part.makeSphere(10)                  # raio
cone = Part.makeCone(5, 2, 10)               # r1, r2, altura
torus = Part.makeTorus(10, 2)                 # raio_maior, raio_menor

# --- Fios (Wires) e Arestas (Edges) ---
edge1 = Part.makeLine((0, 0, 0), (10, 0, 0))
edge2 = Part.makeLine((10, 0, 0), (10, 10, 0))
edge3 = Part.makeLine((10, 10, 0), (0, 0, 0))
wire = Part.Wire([edge1, edge2, edge3])

# Círculos e arcos
circle = Part.makeCircle(5)                   # raio
arc = Part.makeCircle(5, FreeCAD.Vector(0, 0, 0),
                       FreeCAD.Vector(0, 0, 1), 0, 180)  # ângulo inicial/final

# --- Faces ---
face = Part.Face(wire)                        # A partir de um fio fechado

# --- Sólidos a partir de Faces/Fios ---
extrusion = face.extrude(FreeCAD.Vector(0, 0, 10))       # Extrusão
revolved = face.revolve(FreeCAD.Vector(0, 0, 0),
                         FreeCAD.Vector(0, 0, 1), 360)    # Revolução

# --- Operações Booleanas ---

…