CadQueryを使って、3Dプリンタデータ(STLファイル)を作成する

はじめに

本記事は、CadQueryを使って、3Dプリンタデータ(STLファイル)を作成する方法について紹介します。
CadQueryとは、3Dモデルを作れるpythonのライブラリです。

きっかけ

電子工作の幅を広げるために、3Dプリンタを購入しました。
3D CADツール自体は使ったことはなかったので、いろいろと調べたところ、
自分にはCadQueryとFreeCadが使いやすかったです。
（今回は、CadQueryのみ）

CadQueryについて

以下が公式の情報となります。
日本語の記事が極端に少ないです。

情報

• CadQuery / cadquery
  • https://github.com/CadQuery/cadquery
• CadQuery 2.0 Documentation
  • https://cadquery.readthedocs.io/en/latest/
• CQ-editor
  • https://github.com/CadQuery/CQ-editor

インストール・起動

インストール方法は複数ありますが、今回は一番簡単な
CQ-editorをダウンロードする方法で実施します。

※windows10 64bit Homeの場合

CQ-editorより、
"Installation" - "RC1 Windows"よりダウンロードします。

"CQ-editor-0.1RC1-win64.zip"を解凍し、"CQ-editor.exe"を実行し起動します。

立方体を作成する

①コードの作成

エディタ部①に、下記のコードを貼り付けます。

test.py

import cadquery as cq

result = cq.Workplane("front").box(2.0, 2.0, 0.5)
show_object(result)

②コードの実行

再生ボタンを押して、コードを実行します。
立方体が作成されます。

タッキング穴付きフックをつくる

ページの先頭に記載した写真のフックを作成します。

コードの作成

test.py

# This is a CadQuery script
import cadquery as cq
import itertools

# 長さと厚さの定義
X1 = 40.0
X2 = 2.0
X3 = 2.0
Y1 = 40.0
Y2 = 2.0
Y3 = 10.0
Z1 = 40.0

# xy平面で記述する
result0 = (cq.Workplane("XY")
           .moveTo(0,0)
           .lineTo(X1,0)
           .lineTo(X1,Y1)
           .lineTo(X1-X2,Y1)
           .lineTo(X1-X2,Y2)
           .lineTo(X3,Y2)
           .lineTo(X3,Y3)
           .lineTo(0,Y3)
           .close())

# z軸方向に押し出す
result = result0.extrude(Z1)

# タッキング用穴
# yz平面 and xz平面への穴の定義
HOLE_Xs = [9*1, 9*3, 9*5, 9*7, 9*9, 9*11]
HOLE_Ys = [9*1, 9*3, 9*5, 9*7, 9*9, 9*11]
HOLE = 5.0

# 穴あけ
for hole_crd in itertools.product(HOLE_Xs, HOLE_Ys):
    result = result.faces(">X").workplane().rect(hole_crd[0], hole_crd[1], forConstruction=True).vertices().hole(HOLE)
    result = result.faces(">Y").workplane().rect(hole_crd[0], hole_crd[1], forConstruction=True).vertices().hole(HOLE)

# オブジェクトの表示
show_object(result)

xy平面のコードとの紐づけ

長さと厚さの定義との座標の関係は以下となります。

コードの実行

コードを実行すると、フック付きのモデルが作成できます。

STLファイルを出力する

オブジェクトを選択した後、"Tools" - "Export as STL"を選択します。

ファイル名を指定し、保存します。

あとは、3Dプリンタで印刷します。

さいごに

3Dモデルをコードでかけるのは非常に助かります。