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本文將設計一個如下圖所示的模型：
該模型來源于 FreeCAD 官方教程網站：https://wiki.freecadweb.org/Tutorials
任務
如下圖示，模型所有的尺寸也都給出了。我們會從在草圖中創建一個基本的形狀開始，然后在此基礎之上添加所謂的特征（Features）。這些特征將通過使用額外的草圖和其他的特征操作向實體添加材料或從實體中刪除材料（either add material to, or remove material from the solid）。
構建零件
開始設計
首先，確保 FreeCAD 中你使用的是零件設計工作臺（Part Design Workbench）。然后，新建一個文檔。新建文檔后保存是一個好習慣，給它起任何你喜歡的名字，然后保存之。
零件設計中的所有工作都從主體（body）開始。然后我們將使用草圖（sketch）在主體內部構建實體。
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點擊工具欄中的
創建新的實體 按鈕創建實體。
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點擊工具欄中的
創建新的草圖 按鈕創建草圖。
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在 組合瀏覽器 的 任務 選項卡中，選擇草圖工作平面。這里我們選擇 XZ_Plan 作為基準平面，然后點擊 OK 按鈕。
一旦你點擊了 OK 按鈕， FreeCAD 會自動切換到 Sketcher 工作臺，并在編輯模式打開草圖：
繪制草圖
接下來，我們使用
折線工具繪制一個大致類似于下圖中的形狀。不需要和下圖一模一樣，大體差不多就行，因為最終形狀是通過約束完成的。一旦我們繪制出了基本的形狀，我們將開始應用約束。但首先請確保你已通過右鍵單擊或按兩次鍵盤上的 ESC 按鍵退出 折線工具；鼠標光標應從十字準線形狀變回到標準箭頭光標。（不要第三次按 ESC，否則您將退出草圖編輯模式；如果發生這種情況，請單擊“模型”選項卡，然后雙擊樹中的“Sketch”元素，或右鍵單擊并在上下文中選擇“編輯草繪”菜單。
選中底部那條線段，然后使用工具欄上的
水平距離約束將其長度設置為26mm，并將約束命名為“x_dim”：
這樣我們就可以在別的草圖中引用到這個參數了。
選中右邊那條線段，然后使用工具欄上的
垂直距離約束，并將其值設為 26 mm，并將約束命名為“z_dim”：
- 選中頂上的那條線，然后使用工具欄上的
水平距離約束將其長度設置為5mm。設置完成后，草圖變綠，完全約束。
- 我們添加一個角度參考。選中左邊的那條斜線和底下的那條線，使用
角度約束。注意，因為之前的草圖已經完全約束了，無法再添加新的約束。我們需要勾選參考復選框，將其設置為參考：
我們將其命名為 angle_front。
添加完上面的約束，我們的草圖變綠，顏色也變成了喜人的綠色。它現在應該如下圖所示：
現在在組合視圖中，單擊 Close 按鈕離開草圖編輯模式。
我們將我們的草圖重名為 base_profile:
選中草圖，從工具欄或 Part Design 菜單中選擇
凸臺（Pad)。使用凸臺工具后，組合瀏覽器中將自動打開一個凸臺參數對話框。在對話框的類型下拉列表中選擇尺寸標注。從前面的零件尺寸圖中可以計算出零件的長度為 7+39+7 = 53mm, 在長度編輯框中輸入 53 mm ，然后勾選 相當平面對稱復選框，讓三維模型以 XZ 平面為中心向兩邊對稱拉伸。
引用其他草圖中的參數
接下來我們添加兩頭長方形的扶手，在這個過程中我們將學習如何在草圖中引用其他草圖中的參數來約束自己。
打開 組合瀏覽器的模型 選項卡，選中XZ平面，點擊工具欄中的
新建草圖按鈕新建一個草圖。
我們在草圖中繪制一個如下圖所示的矩形：
我們看到，我們的三維模型會擋住我們的草圖。我們使用使用工具欄中的
section view 和 full view 切換一下視圖就可以看見草圖了：
添加如下約束
- 我們將矩形的長度設置為之前所繪制的 base_profile 草圖中多邊形 x 方向的長度。選中矩形底下的那條邊，使用工具欄中的
水平距離約束， 在插入長度對話框中點擊
公式編輯按鈕按將其長度設置為<<base_profile>>.Constraints.x_dim：
- 選中矩形底下的那條邊，使用工具欄中
垂直距離約束 設置其高度設置為16.7mm。
完全約束后的圖形如下：
點擊任務選項卡中的Close按鈕關閉草圖。
現在我們的草圖位于XZ 平面，我們需要將其挪到兩邊。
在組合瀏覽器的模型 選項卡中選中剛才繪制矩形的草圖Sketch00, 我們在屬性中，將其 z 位置設置為三維模型長度的一半：
注意，這里改變 Z 軸的位置，在三維視圖中是 Y 軸的位置，因為我們草圖的工作平面是 XZ。
Sketch001 這個名字實在是太難聽了，我們將草圖的改為sketch_box。
選中sketch_box, 應用凸臺功能，將其長度設置為7mm:
移除材料
尺寸圖中的左上角和右上角是挖掉的。接下來我們使用凹坑（Pocket)工具來移除我們模型中的某些區域（remove material）：
在組合瀏覽器中選中 YZ平 面，新建草圖，我們再繪制一個矩形來移除材料。
繪制后，如果三維物體擋住了草圖，可以使用工具欄中的
section view 和 full view 切換一下視圖：
切換完視圖后，可以看見了：
添加矩形約束：
- 選中矩形底部那條線段，然后使用工具欄上的
水平距離約束將其長度設置為11mm。
- 選中矩形左邊那條線段，然后使用工具欄上的
垂直距離約束 將其長度設置為5mm。
- 分別選中原點和矩形的右上角頂點，使用工具欄
水平距離約束，在公式編輯器 對話框中將其長度設置為 Pad.Length / 2。這樣，將矩形的右上角頂點拉到三維模型的邊上。
- 分別選中原點和矩形的右上角頂點，使用工具欄
垂直距離約束 ，在公式編輯器 對話框中將其長度設置為 <<base_profile>>.Constraints.z_dim。這樣，將矩形的右上角頂點拉到三維模型的頂上。
完全約束后的草圖如下：
關閉草圖后，草圖在三維模型中的位置如下：
將草圖的名字由Sketch002 改為 upper_corner：
選中 upper_corner 草圖，使用工具欄中的
凹坑（Pocket)工具：
類型下拉列表中選擇 通過所有，勾選 反轉 復選卡，不反轉的話凹坑是往另一個方向的。
鏡像
我們通過鏡像功能將模型邊上的凸臺和凹坑特征復制到模型的另一邊。
組合瀏覽器中選擇 Pad001 和 Pocket:
選中后點擊工具欄中的
鏡像按鈕，在 任務 選項卡的平面下拉列表中選擇 Select reference 來設置鏡像相對的平面。我們選擇 XZ 平面作為鏡像平面，平面 下拉列表中的內容會變為我們選擇的 XZ 平面：
點擊任務選項卡中的Close按鈕，結束鏡像工具使用。模型變為：
減料掃掠工具。
我們使用
減料掃掠（subtractive sweep) 工具來繪制模型中間的通孔：
可以選中中間的斜面，然后新建草圖。但是，一般不推薦在三維幾何圖形的某一個面上直接繪制草圖。
我們新建一個基準面（datum plane）。
組合瀏覽器 的模型選項卡打開時，在三維視圖中選中 XY 平面。點擊工具欄中的
新建基準面按鈕新建一個基準面（datum plane)：
然后，我們需要旋轉平面使之與我們現有模型中的斜面吻合。我們選擇 y 軸作為旋轉平面。我們通過引用第一個草圖 base_profile 中的角度參考 angle_front 來精確的設置這個旋轉角度。在 y 軸旋轉角度編輯框中點擊公式編輯按鈕，在公式中填入那個角度：
注意，旋轉角度是負的。
點擊任務欄中的OK按鈕關閉基準面設置:
組合瀏覽器 的 模型 選項中，選中剛剛新建的 DatumPlane 基準面，然后點擊工具欄中的新建草圖，新建一個草圖：
按照尺寸圖中中間矩形通孔的要求，我們在草圖中繪制一個矩形，并設置其約束如下：
- 設置矩形長寬相等。選中矩形互相垂直的兩條邊，使用相等約束讓其相等。
- 使用水平長度約束設置正方形的邊為17mm長。
- 使用水平距離約束設置正方形底下的邊到三維模型底的距離為7mm。
- 使用對稱約束設置正方形上下沿 X 軸對稱。
完全約束后的正方形如下圖：
把草圖 Sketch003 重命名為 center_hole :
選中草圖 center_hole, 使用工具欄中的
凹坑（Pocket)工具：
凹坑的方向是垂直工作平面 DatumPlane 的, 這不是我們想要的。我們點擊 任務 欄中的 Cancel 按鈕，取消使用凹坑。
我們使用
減料掃掠（subtractive sweep) 工具來實現挖孔。
我們在模型選項卡中選中 base_profile 草圖， 然后按一下鍵盤上的空格鍵，讓草圖顯示出來：
然后，我們選中在模型 選顯卡中選中 center_hole 草圖, 點一下工具欄中的
減料掃掠（subtractive sweep) 工具， 然后我們點擊一下 任務選項卡中的 添加邊 按鈕添加掃掠路徑，我們選擇沿著 base_profile 草圖中底下的那條邊（Edge) 來掃掠：
然后，點擊 任務 欄中的 OK 按鈕關閉掃掠工具：
總結
今天我們學習了如下內容：
- FreeCAD 公式編輯器的使用
- 如何在草圖中引用其他草圖中的參數
- 鏡像功能
- 減料掃略功能（subtractive sweep）