月: 2026年2月

「等間隔に10個のネジ穴を開けたいけど、スケッチで10個も円を描くのは大変…」
「歯車の歯のように、円周上に同じ形を並べるにはどうしたらいいの？」
「一つ修正したら、全部の穴を修正しなきゃいけないなんて地獄だ！」

3Dモデリングにおいて、同じ形状を繰り返し作る作業は非常に一般的です。しかし、それを一つひとつ手作業で作るのは時間の無駄であり、修正漏れのリスクも高まります。

そこで活躍するのが、Part Designワークベンチの強力な機能「パターン（配列）」です。

この記事では、作った立体や穴を規則的にコピーして並べる「直線パターン」と「円状パターン」の使い方を解説します。これを使えば、100個の穴でも一瞬で開けられるようになりますよ！

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1. モデリング効率化の基本「特徴の複製」

パターン機能の基本的な考え方は、「ある特徴（フィーチャー）を元にして、それを規則的に増やす」というものです。

「特徴（フィーチャー）」とは？

FreeCADのモデルツリーに表示されている作業履歴のことです。例えば、以下のようなものが対象になります。

• Pad（押し出し）：突起や柱など
• Pocket（ポケット）：穴や溝など
• Fillet（フィレット）：角の丸みなど

スケッチで丸を10個描くのではなく、「丸を1つ描いて穴を開け、その穴あけ作業自体をコピーする」のがCADの効率的なやり方です。こうすれば、元の穴の径を変えるだけで、コピーされた全ての穴のサイズが一括で変更されます。

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2. 等間隔に並べる「直線パターン」

まずは、真っ直ぐな方向に等間隔で並べる「直線パターン (LinearPattern)」の使い方を見ていきましょう。

手順解説 (Step-by-Step)

1. モデルツリーで、複製したいフィーチャー（例：Padで作った突起や、Pocketで作った穴）を選択します。
2. ツールバーの [直線状パターンを作成] アイコン（点が一直線に並んだマーク）をクリックします。
3. タスクパネルで以下の設定を行います。
   • 方向 (Direction)：並べる向き（X軸、Y軸など）を指定します。
   • 長さ (Length)：端から端までの距離を指定します。
   • 出現数 (Occurrences)：元の形状を含めた合計の個数を入力します。
4. プレビューを確認して [OK] を押します。

💡 1.0.2のポイント
バージョン1.0系では、プレビューがリアルタイムで表示されるため、長さや個数を調整しやすくなっています。「長さ」は「全体の長さ」か「隣との間隔」かを選択できる場合もあります。

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3. 円周上に配置する「円状パターン」

次に、フランジのボルト穴や歯車の歯のように、中心軸の周りにぐるっと並べる「円状パターン (PolarPattern)」です。

手順解説 (Step-by-Step)

1. モデルツリーで、複製したいフィーチャー（例：穴あけしたPocket）を選択します。
2. ツールバーの [円状パターンを作成] アイコン（点が円形に並んだマーク）をクリックします。
3. タスクパネルで以下の設定を行います。
   • 軸 (Axis)：回転の中心軸（通常は「法線スケッチ軸」や「ベースZ軸」など）を選びます。
   • 角度 (Angle)：配置する範囲を指定します。一周なら360度です。
   • 出現数 (Occurrences)：配置する個数を入力します。
4. [OK] をクリックします。

一瞬で均等な角度に配置されましたね！これを計算機片手にやるのは大変ですが、CADなら一発です。

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4. パターン使用時のよくあるエラーと対策

パターン機能は便利ですが、条件によってはエラーが出て作成できないことがあります。

① ボディーからはみ出している

Part Designのルールとして、すべての形状はひと続きの立体（ワンソリッド）でなければなりません。
パターンで増やした結果、元の立体から飛び出して空中に浮いてしまうような配置になるとエラーになります。

対策：必ずベースとなる立体の上に重なるように配置してください。

② 参照する軸がない

円状パターンなどで、回転させたい中心軸が見つからない場合があります。
対策：スケッチを描く際に原点を中心にしておくか、データムライン（補助線）を作成して軸として指定します。

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5. 実践：レゴブロック風の突起を作る

それでは実践です。おもちゃのブロックのような、突起が並んだ形状を作ってみましょう。

作成ステップ

1. ベース作成：適当な大きさの直方体を作ります（例：30mm x 60mm）。
2. 突起の作成：上面にスケッチを描き、隅の方に小さな円を描いて押し出します（Pad）。これが「種（元）」になります。
3. 直線パターン（1回目）：作った突起（Pad）を選択し、[直線パターン] を実行します。
   • 方向：X軸（横方向）
   • 長さ：適当な距離
   • 個数：2個（または4個）
4. 直線パターン（2回目）：今作った「直線パターン」の結果を選択し、さらに [直線パターン] を実行します。
   • 方向：Y軸（縦方向）
   • 長さ：適当な距離
   • 個数：2個（または4個）

このように、パターンで作ったものをさらにパターンで増やすことも可能です。これを繰り返せば、広大な剣山のような形状も簡単に作れます。

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5. まとめ

今回は、モデリングの効率を劇的にアップさせる「パターン（配列）」機能について解説しました。

• パターン機能を使えば、1つの形状を元に大量のコピーを作れる。
• 直線パターンは等間隔の並列配置に使う。
• 円状パターンは回転配置に使う。
• パターンを重ねがけすることで、縦横の配列も作成可能。

同じ作業を繰り返すのはコンピュータの得意分野です。人間はクリエイティブな「元の形」を作ることに集中しましょう！

次回は、左右対称のモデルを作るためのもう一つの強力な機能、「ミラー（反転）」と「マルチ変換」について解説します。これを使えば、コントローラーのような複雑な対称形状も半分作るだけで完成します。

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※本ブログはこの一文以外は、AIによる記載です。内容にウソが含まれている可能性がありますので、ご注意ください。写真もAIで作成しています。

「コップを作りたいけど、円を何回も押し出すのは面倒くさい…」
「ワイングラスのような複雑な曲線はどうやって作るの？」
「タイヤやドーナツ型を作りたい！」

3Dモデリングには、四角いものを作るのが得意な「押し出し」とは別に、丸いものを作るための専用ツールが存在します。

それが今回紹介する「回転（Revolve）」です。この機能を使えば、一筆書きのスケッチをくるっと回すだけで、複雑な円筒形を一瞬で作ることができます。

この記事では、回転体の考え方から実際の操作手順、さらには回転させて削り取る応用テクニックまでを解説します。これを覚えれば、陶芸家のような自由な造形が可能になりますよ！

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1. 「回転体」の考え方とメリット

「回転体」とは、ある軸を中心にして平面図形を回転させたときにできる立体のことです。

例えば、長方形をくるっと回せば「円柱」に、半円を回せば「球」になります。身の回りにあるコップ、お皿、花瓶、車輪などはすべて回転体です。

「押し出し」との違い

• 押し出し（Pad）：金太郎飴のように、断面を真っ直ぐ伸ばす。
• 回転（Revolve）：ろくろ回しのように、断面をぐるっと回す。

複雑な曲線を持つコップを作る場合、押し出しで作ろうとすると「底の円、胴体の円、飲み口の円…」と何層も積み重ねる必要がありますが、回転なら「縦に切った断面図（の半分）」を描くだけで済みます。圧倒的に効率的です。

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2. 断面図スケッチの描き方（中心線の扱い）

回転体を作るためのスケッチには、独特のルールがあります。

ルール：回転軸の片側だけ描く

例えば「コマ」を作りたい場合、コマ全体の断面図を描くのではなく、中心線で真っ二つに切った「右半分（または左半分）」だけを描きます。

手順解説 (Step-by-Step)

1. Part Designワークベンチで、XZ平面（正面）などにスケッチを作成します。
2. 中心となる縦軸（Y軸）を基準にして、作りたいものの「断面の片側」をポリラインなどで描きます。
3. 必ず閉じた図形にします。中心軸（Y軸）と重なる線もしっかり描いて閉じましょう。

💡 注意点：軸をまたがない
スケッチが回転軸（Y軸）をまたいで反対側にはみ出していると、立体化する際に「自己交差（自分自身にめり込む）」のエラーになります。軸にピタッと合わせるか、軸より手前に描きましょう。

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3. 軸を指定して「回転（Revolve）」させる

スケッチができたら、いよいよ回転させて立体にします。

手順解説 (Step-by-Step)

1. スケッチを終了して3Dビューに戻ります。
2. モデルツリーでスケッチを選択した状態で、ツールバーの [回転（Revolve）] アイコン（黄色い立体が回転しているマーク）をクリックします。
3. タスクパネルで設定を行います。
   • 軸（Axis）：通常は「垂直スケッチ軸（Y軸）」などを自動で選んでくれますが、意図しない方向に回った場合はここで軸を変更します。
   • 角度（Angle）：360度なら完全な円筒形になります。180度にすれば半分にカットされた形（断面モデル）が作れます。
4. [OK] をクリックして完成です。

これで、描いた断面図がぐるっと一周して、美しい立体ができあがりました！

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4. 回転で削り取る「グルーブ（Groove）」

「押し出し（Pad）」の対になるのが「ポケット（Pocket）」だったように、「回転（Revolve）」にも対になる「削る」機能があります。

それが「グルーブ（Groove）」です。

使い道

円柱の側面に「Oリングを入れる溝」を掘ったり、軸の一部をくびれさせたりする時に使います。

手順解説

1. 既存の立体の断面を通る平面にスケッチを描きます（削り取りたい断面形状）。
2. ツールバーの [グルーブ（Groove）] アイコン（赤と青の回転マーク）をクリックします。
3. 回転と同様に軸を指定すると、その軌跡に沿って立体が削り取られます。

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5. 実践：おしゃれな花瓶を作ってみる

それでは、回転機能を使って「花瓶」を作ってみましょう。

手順解説 (Step-by-Step)

1. [B-スプライン] ツール（波線のアイコン）を使って、滑らかなS字カーブを描きます。これが花瓶の側面になります。
2. 直線ツールで底面と中心線、口の部分を描き足して、閉じた図形にします。
   ※この時、中心線はY軸（垂直軸）に一致拘束で固定します。
3. [回転（Revolve）] ツールをクリックします。
4. 軸を「垂直スケッチ軸」に設定し、360度回転させます。
5. 最後に、[厚み作成（Thickness）] ツール（今回は詳細は割愛しますが、中身を空洞にする機能です）などで中をくり抜けば、本格的な花瓶の完成です！

B-スプラインを使うことで、自由な曲線のフォルムも簡単に作ることができます。

💡 注意点：厚み作成（中身をくり抜く）

花瓶の上の平らな面を選択するとタスクに表面ツールが表示されるので「厚み」を選択して、
花瓶の首の部分が狭すぎると、厚みが薄くなりすぎて上手くいかない場合があります。

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5. まとめ

今回は、円筒形を作るための強力な武器「回転（Revolve）」について解説しました。

• 回転体は「断面の半分」をスケッチする。
• 中心軸をまたがないように注意する。
• [回転] で立体化し、[グルーブ] で溝を掘る。
• 角度を変えれば、パイのような部分形状も作れる。

これで「角ばったもの」も「丸いもの」も自由自在に作れるようになりました！

次回は、作業効率を劇的にアップさせる「パターン（配列）」機能を紹介します。同じ穴を100個開けるような苦行から解放される魔法のツールです。お楽しみに！

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「ツールの使い方はなんとなく分かったけど、実際に何を作ればいいの？」
「一連の流れを通してやってみないと、覚えられる自信がない…」
「せっかくなら、毎日使える便利なものを作りたい！」

これまでの全12回で、スケッチの描き方から立体の加工、仕上げまで、FreeCADの基本的な機能はすべて解説しました。今回は、それらの知識を総動員して「スマホスタンド」をゼロから設計する実践チュートリアルです。

この回を終えれば、あなたは「白い画面からスタートして、自分の力で実用品を生み出す」という、クリエイターとして最も重要な成功体験を手に入れることができます。

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1. 作るものの確認と寸法の決定

いきなりFreeCADを触り始める前に、まずは「どんな形にするか」「どれくらいの大きさにするか」を決めましょう。これを「設計（デザイン）」と言います。

今回の製作仕様

今回は、初心者でも作りやすく、かつ実用性の高いシンプルな形状を目指します。

• 形状：側面から見て「くの字」型のシンプルな構造。
• サイズ：幅 60mm（一般的なスマホが安定して乗るサイズ）。
• 機能：充電ケーブルを通せる穴を開ける。
• 加工：角を丸めてスマホを傷つけないようにする。

頭の中でイメージできたら、さっそくFreeCADを起動して新規ファイルを作成しましょう。

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2. 側面図を描いて一気に押し出す作戦

3Dモデリングには色々なアプローチがありますが、今回のような形状は「横から見た図（断面図）を描いて、横幅分だけ押し出す」のが最も効率的です。

Step 1：スケッチの作成

1. ワークベンチを [Part Design] にし、新規ボディーと新規スケッチを作成します。
2. スケッチ平面は、側面を描きたいので「XZ_Plane（正面の壁）」を選択します。
   ※FreeCADの視点ではXZが「正面」ですが、これを横顔として使います。

Step 2：側面図を描く

1. [ポリライン] ツールを使い、原点付近からスタートして、大まかなスタンドの断面（厚みのある L字のような形）を一筆書きで描きます。
2. [幾何拘束]（水平・垂直など）を使って、形を整えます。
3. [寸法拘束] でサイズを決めます。
   • 背もたれの角度：60度くらい
   • 底面の長さ：80mmくらい
   • 厚み：5mm（薄すぎると折れるので注意）

線がすべて緑色（完全拘束）になったらスケッチを終了します。

Step 3：押し出し（Pad）

1. 描いたスケッチを選択し、[パッド] ツールをクリックします。
2. 長さ（厚み）を 60mm に設定します。
3. この時、[対称] オプションにチェックを入れるのがコツです。原点がスタンドの中心に来るため、後で真ん中に穴を開けるのが楽になります。

これで、スマホスタンドの「原型」ができました！

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3. ケーブルを通す穴をポケットで開ける

ただの板だと充電ケーブルが邪魔になるので、背もたれ部分に穴を開けましょう。

手順解説 (Step-by-Step)

1. スタンドの「背もたれの面」をクリックして選択し、[スケッチを作成] ボタンを押します。
2. [長方形] ツール、または [長円（スロット）] ツールを使って、穴の形を描きます。
3. 穴の位置が中心に来るように拘束します。
   • 前のステップで「対称」に押し出していれば、Y軸（緑の線）がちょうど中心を通っています。
   • 穴の中心点とY軸を選択し、[オブジェクト上の点拘束] をかければ中心が揃います。
4. スケッチを閉じ、[ポケット] ツールをクリックします。
5. タイプを「貫通」にして、穴を突き抜けさせます。

これで機能的な穴が開きました。

💡 ヒント
充電端子のコネクタが通るよう、穴の幅は少し余裕を持って（12mm〜15mm程度）設計しましょう。

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4. 滑り止めとデザインのためのフィレット加工

今のままだと角が尖っていて、スマホを置いた時に傷がついたり、手が痛かったりします。仕上げ加工を行いましょう。

手順解説 (Step-by-Step)

1. スマホが接触する「受け皿」の手前の角を選択します。
2. [フィレット] ツールをクリックし、半径を 2mm〜3mm 程度に設定します。これでスマホへの当たりが優しくなります。
3. 次に、スタンド全体の角や、ケーブル穴の縁などを選択し、1mm 程度のフィレットをかけます。
4. デザインのアクセントとして、側面の大きな角に 10mm くらいの大きなフィレットをかけてもスタイリッシュです。

3Dビューをグリグリ回して、角張りすぎているところがないか確認しましょう。これでモデリングは完了です！

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5. データ完成！保存と振り返り

お疲れ様でした！これで世界に一つだけの「自作スマホスタンド」のデータが完成しました。

必ず保存しよう

苦労して作ったデータが消えないよう、最後に必ず保存します。

1. メニューバーの [ファイル] > [名前を付けて保存] をクリックします。
2. 分かりやすい名前（例：MyPhoneStand.FCStd）をつけて保存します。

もし3Dプリンターをお持ちなら、この後「エクスポート（STL書き出し）」を行ってスライサーソフトに読み込めば、実際に印刷することができます（書き出し方法は第35回、スライス方法は第37回で詳しく解説します）。

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6. まとめ

今回は、これまでの学習内容を統合して、実用的なスマホスタンドを作成しました。

• 構想：作るものの寸法と機能をあらかじめ決める。
• スケッチ：側面図（断面）を描き、拘束で形を固める。
• パッド：厚みをつけて立体化する。
• ポケット：不要な部分を削って機能（穴）を追加する。
• フィレット：角を丸めて安全性とデザイン性を高める。

この「構想 → スケッチ → 立体化 → 加工 → 仕上げ」という流れは、どんなに複雑なものを作る時でも変わりません。この感覚を忘れないでください。

さて、今回は「四角い形状」がメインでしたが、世の中には「円筒形」のものもたくさんありますよね。コップや花瓶、タイヤなどはどうやって作るのでしょうか？

次回は、丸いものを作るための強力なツール「回転押し出し（Revolve）」について解説します。これを知れば、デザインの幅がさらに広がりますよ！

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「形はできたけど、角が尖っていて触ると痛い…」
「3Dプリンターで印刷したら、角から割れてしまった」
「もっと市販の製品みたいな、滑らかで高級感のある見た目にしたい！」

3Dモデリングにおいて、素人とプロの作品を見分ける最大のポイント、それは「エッジ（角）の処理」です。

現実世界の製品をよく見てみてください。完全に鋭利な90度の角というのはほとんど存在しません。必ず少し丸まっていたり、斜めにカットされていたりします。

この記事では、Part Designワークベンチの仕上げツール「フィレット（角丸め）」と「面取り（角落とし）」の使い方を解説します。このひと手間を加えるだけで、あなたの作品は劇的に美しく、そして頑丈になります。

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1. 仕上げ加工（ドレッシング）でプロっぽく

「パッド（押し出し）」や「ポケット（穴あけ）」で作った直後の形状は、角がカクカクしています。このままでは、「いかにもCGで作りました」という無機質な印象を与えてしまいます。

そこで行うのが「ドレッシング（仕上げ加工）」です。

• フィレット (Fillet)：角を円弧状に丸める加工（Rをつける）。手触りを良くし、見た目を優しくする。
• 面取り (Chamfer)：角を斜めにスパッと切り落とす加工（C面をとる）。シャープで工業的な印象を与える。

これらは単なる見た目の問題だけでなく、部品の強度を高めたり、組み立てやすくしたりする重要な役割も持っています。

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2. 角を丸くする「フィレット」の使い方

まずは、最もよく使う「フィレット」からやってみましょう。

手順解説 (Step-by-Step)

1. 3Dビューで、丸めたい「エッジ（辺）」をクリックして選択します。
   ※複数のエッジをまとめて処理したい場合は、[Ctrl] キーを押しながら順番にクリックします。
2. ツールバーの [フィレット] アイコン（角が丸い青い立方体のマーク）をクリックします。
3. 左側のタスクパネルで「半径 (Radius)」の数値を入力します（例: 2mm）。
4. プレビューを確認して、問題なければ [OK] をクリックします。

これで、尖っていた角が滑らかなカーブになりました！

💡 ヒント：エッジの追加と削除
タスクパネルが開いている間は、3Dビューで他のエッジをクリックすることで、処理対象を追加したり解除したりできます。「ここも丸めたい！」と思ったら追加でクリックしましょう。

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3. 角を斜めに落とす「面取り」の使い方

次は、角を斜めに削る「面取り」です。ネジや軸を穴に入れやすくするためのガイド（誘い込み）としてよく使われます。

手順解説 (Step-by-Step)

1. 削りたい「エッジ」を選択します。
2. ツールバーの [面取り] アイコン（角が斜めに削れた赤い立方体のマーク）をクリックします。
3. タスクパネルで「サイズ」を入力します（例: 1mm）。
4. [OK] をクリックします。

面取りは、フィレットに比べてデータが軽く、3Dプリンターでの印刷時間もわずかに短くなる傾向があります。

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4. 処理の順番が大事！エラーを防ぐコツ

フィレットや面取りは、適当な順番で行うとエラーになったり、意図しない形になったりすることがあります。プロが守る基本ルールを覚えておきましょう。

基本ルール：大きなRから小さなRへ

一般的に、「垂直な角（縦のライン）」を先に丸めてから、「水平な角（横のライン）」を丸めるときれいに繋がります。
あるいは、「半径の大きいフィレット」を先に実行し、「小さいフィレット」を後からかけるのがセオリーです。

エラーが出たら？

「フィレットを作成できません」というエラーが出た場合、以下の原因が考えられます。

• 半径が大きすぎる：隣の穴や壁に干渉していませんか？数値を小さくしてみましょう。
• 複雑な交差：3本の線が集まる角などは計算が複雑になります。処理する順番を変えてみてください。

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5. 3Dプリント設計におけるフィレットの効能

3Dプリンター用のデータを作る際、フィレットは単なる「おめかし」以上の重要な意味を持ちます。

① 応力集中の回避（割れ防止）

直角の内側（入隅）は、力が一点に集中しやすく、そこからパキッと割れやすくなります。
内側の角にフィレット（R）をつけてあげることで、力が分散され、部品の強度が大幅にアップします。

② 定着不良と「象の足」対策

底面の角を面取りしておくと、印刷時に一層目が潰れて広がる現象（エレファントフット／象の足）の影響を軽減でき、組み立て時の干渉を防げます。

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5. まとめ

今回は、作品のクオリティを左右する「フィレット」と「面取り」について解説しました。

• フィレット：角を丸める。見た目と手触りが良くなり、強度も上がる。
• 面取り：角を斜めに削る。部品の挿入ガイドや、シャープなデザインに最適。
• 加工の順番：縦→横、または大→小の順でかけるときれいになる。
• 3Dプリント品は内側の角にRをつけると壊れにくくなる。

これで、基本形状の作成から仕上げまでの一通りの機能を使えるようになりました！

次回は、これまでの知識（スケッチ、パッド、ポケット、フィレット）を総動員した「実践チュートリアル」です。実際に使える「スマホスタンド」をゼロから設計しながら、操作の流れを完全に体に覚え込ませましょう！

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「ブロックは作れたけど、これじゃただの積み木だ…」
「ネジを通すための穴を開けたい！」
「箱の内側をくり抜いて、収納ケースにしたい」

前回の記事で「押し出し（Pad）」を使って立体を作る方法はマスターしました。しかし、実際の製品で「ただの直方体」というものはほとんどありません。必ずと言っていいほど、穴が開いていたり、一部が凹んでいたりします。

そこで今回使うのが、Part Designワークベンチの基本ツール「ポケット（Pocket）」です。これは、描いた図形の形に立体を「削り取る」機能です。

この記事では、立体の表面に新しいスケッチを描き、思い通りの深さで穴を開ける方法を解説します。これができれば、ネジ穴も、ケースの内側も自由自在に作れるようになります。

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1. 立体の「面」をスケッチ平面にする方法

これまでスケッチは「XY平面（地面）」などの何もない空間に描いてきましたが、すでに立体がある場合は、「立体の表面（面）」に直接スケッチを描くことができます。

手順解説 (Step-by-Step)

1. 3Dビューで、穴を開けたい「立体の平らな面」をクリックして選択します（面が緑色などにハイライトされます）。
2. その状態で、ツールバーの [スケッチを作成] アイコンをクリックします。

すると、選んだ面にピタッと張り付く形でスケッチ画面が開きます。これで、その面に落書きをするような感覚で図形を描く準備が整いました。

💡 注意点：曲面には描けない？
スケッチは原則として「平面」にしか描けません。円柱の側面などの「曲面」を選択してもスケッチ作成ボタンは押せないので注意してください。（曲面に穴を開ける方法は応用編で解説します）

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2. 「ポケット（Pocket）」機能で穴を開ける

スケッチ画面に入ったら、穴の形を描きましょう。今回は練習として「円」を描いてみてください。

手順解説 (Step-by-Step)

1. 円作成ツールで、適当な位置に円を描き、半径などの寸法を決めます。
2. 描き終わったら [閉じる] ボタンを押して、3Dビューに戻ります。
3. モデルツリーで、今描いたスケッチが選択されていることを確認します。
4. ツールバーの [ポケットを作成] アイコン（赤と青の凹んだ箱のマーク）をクリックします。

どうでしょう？「押し出し（Pad）」の時は出っ張りましたが、「ポケット（Pocket）」を使うと逆に凹んだはずです。これが穴あけの基本です。

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3. 寸法タイプ（寸法・貫通・サーフェスまで）の使い分け

ポケット機能を実行すると、左側のタスクパネルで「どれくらい削るか」を設定できます。用途に合わせて使い分けましょう。

① 寸法 (Dimension)

「深さ 5mm」のように数値を指定して削ります。ネジの頭を埋めるための「座グリ」や、物を入れるための凹みを作る時に使います。
設定： タイプを「寸法」にし、長さ（Length）に数値を入力。

② 貫通 (Through all)

立体の最後まで突き抜けます。ネジを通す穴など、裏側まで貫通させたい時に使います。
設定： タイプを「貫通」に変更。

💡 ヒント：貫通のメリット
「貫通」にしておけば、後で元の立体の厚みが分厚くなっても、自動的に穴も伸びて貫通し続けてくれます。突き抜ける穴なら、数値指定（例: 100mm）よりも「貫通」を選ぶのがスマートな設計です。

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4. 失敗しないための「肉厚」の注意点

ポケット機能を使う際、初心者がよく遭遇するエラーがあります。それは「立体が分断されてしまう」ことです。

FreeCADのPart Designワークベンチでは、「1つのボディー＝1つの連続した塊」でなければならないというルールがあります。

よくあるNG例

• 大きな穴を開けすぎて、立体が真っ二つに切れてしまった。
• 角ギリギリに穴を開けて、壁が消えてしまった。

このような操作をすると、「結果として複数のソリッドが作成されました」といったエラーが出て、処理が完了できません。必ず「どこか一箇所でも繋がっている状態」を維持するように穴のサイズや位置を調整してください。

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5. 実践：ブロックに様々な形の穴を開けてみる

それでは、これまでの知識を使って簡単な練習をしてみましょう。

演習ステップ

1. 適当な大きさの直方体を作ります（Pad）。
2. 上面的を選択してスケッチを作成し、中心に円を描きます。
3. [ポケット] でタイプを「貫通」にして、突き抜けた穴にします。
4. 次に、側面の壁を選択してスケッチを作成し、四角形を描きます。
5. [ポケット] でタイプを「寸法」にして、例えば 2mm だけ凹ませます。

これで、貫通穴と凹みのあるブロックが完成しました！
このように、「面を選ぶ → スケッチ → ポケット」を繰り返すことで、ブロックを彫刻のように加工していくのがFreeCADのモデリングスタイルです。

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よくあるトラブルと解決策

Q：ポケットを実行したら「交差しています」等のエラーが出た
A：スケッチの線が交差していたり、閉じていない可能性があります。スケッチに戻って形を確認してください。

Q：削る方向が逆（空中を削ろうとしている）
A：タスクパネルにある [逆方向 (Reversed)] にチェックを入れてみてください。削る向きが反転します。

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5. まとめ

今回は、立体を加工する基本「ポケット（穴あけ）」について解説しました。

• 既存の立体の面を選べば、そこにスケッチが描ける。
• [ポケット] ツールは、押し出しの逆（削る）操作。
• 突き抜ける穴は「貫通」、凹みは「寸法」で使い分ける。
• 立体が分断されるような削り方はエラーになる。

これで「足す（パッド）」と「引く（ポケット）」の両方が使えるようになりました。これだけでも、かなりの形状が作れるようになっています。

次回は、作品のクオリティを一気に引き上げる仕上げ加工、「フィレット（角丸め）」と「面取り」について解説します。3Dプリンターでの強度アップにも関わる重要な機能です。お楽しみに！

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「苦労して描いたスケッチ、どうやったら立体になるの？」
「押し出す長さを後から変更したいときはどうする？」
「ただの平面図が3Dモデルになる瞬間を見てみたい！」

お待たせしました！これまでの記事で「スケッチ」を完璧にマスターしたあなたなら、いよいよ「立体化」のステップへ進む準備が整っています。

この記事では、FreeCADのモデリングにおける最も基本的な機能「押し出し（Pad）」の使い方を解説します。平面に描いた図形に「厚み」を与え、画面の中に実体のある3Dモデルを生み出す感動の瞬間です。

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1. Part Designワークベンチと「ボディー」の作成

立体を作る作業は、基本的に「Part Design（パートデザイン）」ワークベンチで行います。

ここで重要なのが「ボディー（Body）」という概念です。FreeCADでは、ひとつの部品（ひと続きの立体）を「ボディー」という入れ物の中で管理します。

• スケッチ：設計図（紙）
• ボディー：その設計図を元に作られる粘土の塊

スケッチを描き始める時に「ボディーを作成」ボタンを押していれば問題ありませんが、もし作っていない場合は、立体化の前に自動的に作成されるか、確認を求められることがあります。

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2. 基本ツール「パッド（Pad）」の使い方

それでは、描いたスケッチを立体にしてみましょう。使うのはツールバーにある黄色いブロックのようなアイコン、「パッド（Pad）」です。

手順解説 (Step-by-Step)

1. まず、立体化したいスケッチを描き終え、[閉じる] ボタンでスケッチ編集モードを終了します。
2. モデルツリー（画面左側）で、そのスケッチが選択されていることを確認します。
3. ツールバーの [パッド（押し出し）] アイコンをクリックします。

これだけで、スケッチに対して垂直方向に厚みがつき、立体が表示されます！

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3. 押し出し寸法の指定と対称オプション

パッドを実行すると、画面左側のタスクパネルに詳細な設定画面が表示されます。ここで厚みや方向を調整します。

主な設定項目

• タイプ：
  通常は「寸法（Dimension）」のままでOKです。
• 長さ（Length）：
  押し出す厚みをmm単位で入力します。マウスのホイールで数値を増減させて、リアルタイムに変化を確認することもできます。
• 平面に対して対称（Symmetric to plane）：
  これにチェックを入れると、スケッチを描いた面を中心にして、両側に半分ずつ押し出されます。

💡 ヒント / 注意点
「対称」オプションは非常に便利です。例えば、原点を中心にした円柱や箱を作りたい場合、ここをチェックしておくと、後で部品の中心を基準に位置合わせがしやすくなります。

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4. 複数のスケッチを扱うルール

FreeCADのPart Designには「1つのボディー＝1つの連続した立体（ソリッド）」という鉄の掟があります。

例えば、同じボディーの中に「離れ離れになった2つの箱」を作ることは（基本的には）できません。もし離れた場所に別の部品を作りたい場合は、以下のどちらかの方法をとります。

• 新しいボディーを作る：別の部品として管理する場合。
• 繋げる：ベースとなる板などで物理的に繋がっているなら、同じボディー内で作成可能。

エラーが出た時は、「空中に浮いた立体を作ろうとしていないか？」を確認してみてください。

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5. スケッチの修正が立体に反映される仕組み

一度立体にした後で、「やっぱり穴の大きさを変えたい」「形を直したい」と思ったらどうすればいいでしょうか？
ご安心ください。FreeCADは「履歴」を持っています。

修正の手順

1. モデルツリーにある「Pad」という項目の左側の [▶] マーク（または[+]）をクリックして展開します。
2. その下に隠れている「Sketch」をダブルクリックします。
3. スケッチ編集画面に戻るので、寸法や形状を修正して [閉じる] を押します。
4. すると、修正内容が即座に立体モデルに反映されます。

作り直す必要はありません。これがパラメトリックCADの最大の強みです。

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よくあるトラブルと解決策

Q：パッドボタンが押せない（グレーアウトしている）
A：スケッチ編集モードが開いたままではありませんか？必ず「タスクパネル」の [閉じる] ボタンを押して、3Dビューに戻ってから操作してください。

Q：押し出そうとしたらエラーが出た
A：スケッチが「閉じた図形」になっていない可能性があります。線が交差していたり、端点が離れていないか、スケッチに戻って確認しましょう。

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5. まとめ

今回は、2Dスケッチを3Dモデルに変換する「押し出し（Pad）」について解説しました。

• 立体化はPart Designワークベンチで行う。
• [パッド] ツールで厚みを指定する。
• 「対称」オプションを使うと、中心基準で作れるので便利。
• 後からスケッチを修正すれば、立体も自動で直る。

これで、四角い板や棒などのシンプルな立体は作れるようになりました。
しかし、実際の部品には「穴」が開いていたり、一部が凹んでいたりしますよね。

次回は、立体の一部を削り取る「ポケット（穴あけ）」機能の使い方を解説します。これを覚えれば、ケースや治具など、作れるものの幅が一気に広がります！

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※本ブログはこの一文以外は、AIによる記載です。内容にウソが含まれている可能性がありますので、ご注意ください。写真もAIで作成しています。

「寸法を入れたはずなのに、まだ線が白（または薄い色）のままだ…」
「スケッチを修正しようとしたら、画面が真っ赤になってエラーが出た！」
「完全拘束って言葉を聞くけど、必ずやらなきゃいけないの？」

FreeCADのスケッチにおいて、最終ゴールとされる状態が「完全拘束（Fully Constrained）」です。これは、図形が一切動かないように固定された状態（緑色）を指します。

この記事では、なぜスケッチを緑色にする必要があるのかという根本的な理由から、初心者が必ずハマる「過剰拘束（画面が赤くなるエラー）」の解決方法までを徹底解説します。

これを理解すれば、エラーを恐れず、自信を持って「設計図」を完成させられるようになります。

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1. なぜ「完全拘束（緑色）」を目指すのか

FreeCADでは、拘束が足りていない線は「白（設定によっては青など）」で表示され、マウスでドラッグすると動いてしまいます。
一方、すべての位置とサイズが決まると、線は「緑色」に変わります。これを「完全拘束」と呼びます。

完全拘束にする3つのメリット

• 予期せぬ変形を防ぐ：
  後から一部の寸法を変更したとき、拘束されていない部分が勝手に動いて形が崩れるのを防ぎます。
• 設計意図が明確になる：
  「ここは50mm」「ここは垂直」と全て定義することで、誰が見ても（未来の自分が見ても）正しい設計図になります。
• エラーの早期発見：
  3Dモデルにする際、不安定なスケッチはエラーの原因になりやすいです。

「とりあえず形になればいい」という段階では白のままでも立体化できますが、3Dプリンターで出力するような精密な部品を作るなら、必ず緑色（完全拘束）にしてから終了する癖をつけましょう。

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2. 「自由度（Degrees of Freedom）」を理解する

完全拘束を目指す上で知っておくべき概念が「自由度（DoF）」です。
簡単に言えば、「あといくつルール（拘束）を追加すれば固定されるか」という残り回数のことです。

自由度の確認方法

スケッチ画面の左側（コンボビューのタスクパネル）を見てください。
「Solver messages」という欄に、「自由度が 2 残っています」のように表示されているはずです。

• 自由度がある（数字が表示）：
  まだ動く部分がある（不完全拘束）。
• 自由度 0（Fully constrained）：
  完全に固定された（完全拘束）。スケッチが緑色になる。

どこが動くか分からない時は？

「自由度が残っているけど、どこが動くのか分からない！」
そんな時は、画面上の「自由度を表示する」文字（青いリンクのような文字）をクリックしてみてください。動く頂点や線が緑色にハイライトされます。
または、単純に図形の端っこをマウスでドラッグしてみると、固定されていない部分がぐにゃっと動くのですぐに分かります。

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3. 自動拘束機能のメリット・デメリット

FreeCAD 1.0.2には、図形を描くときに自動的に拘束を付与してくれる「自動拘束（Auto Constraints）」機能があります。

• 水平・垂直に近い線を引くと、勝手に「水平・垂直拘束」が付く。
• 線の端点に近づけると、勝手に「一致拘束」が付く。

これは非常に便利ですが、時として「意図しない拘束」が付いてしまう原因にもなります。
「なぜか線が動かない」「寸法を入れようとしたらエラーになる」という時は、自動で付いた不要な拘束がないかチェックしてみましょう。

💡 ヒント
コンボビューの「拘束」リストを見て、覚えのない「水平」や「垂直」などのアイコンがあれば、それを削除することで解決する場合があります。

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4. 画面が赤くなった！過剰拘束の探し方と直し方

初心者が最もパニックになるのが、操作中に突然スケッチが真っ赤になり、「過剰拘束（Over-constrained）」というエラーが出る現象です。

過剰拘束とは？

これは「ルールの矛盾」または「ルールの重複」が起きている状態です。

• 例1：長さ「50mm」と指定した線に、さらに「60mm」の寸法を入れようとした（矛盾）。
• 例2：「水平」な線に対して、さらに「水平拘束」をかけようとした（重複）。
• 例3：直角三角形の3辺すべてに長さを指定した（計算上、2辺が決まれば残り1辺は自動で決まるため不要）。

直し方（トラブルシューティング）

1. まずは落ち着く：
   画面が赤くなってもデータが壊れたわけではありません。
2. Undo（元に戻す）：
   一番確実なのは、エラーが出る直前の操作を [Ctrl] + [Z] で取り消すことです。
3. 自動修復ツールを使う：
   コンボビューのタスクパネルにある赤い文字（冗長な拘束をクリックして選択など）をクリックすると、原因となっている拘束がハイライトされます。それを [Delete] キーで削除すれば直ります。

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5. 演習課題：シンプルな金具の図面を描ききる

これまでの総まとめとして、以下のL字金具のような図形を「完全拘束」にする演習を行いましょう。

手順

1. [ポリライン] でL字の大まかな形を描く（一筆書き）。
2. [幾何拘束] で形を整える（水平・垂直拘束で直角にする）。
3. [寸法拘束] で大きさを決める（各辺の長さを入力）。
4. 最後に、図形の一点を原点（中心）に固定する（一致拘束）。
   ※FreeCADでは、形と大きさが決まっていても、「宇宙のどこにあるか（位置）」が決まっていないと完全拘束になりません。必ず原点に固定しましょう。

すべての線が鮮やかな緑色（完全拘束）になれば合格です！

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5. まとめ

今回は、スケッチ作成のゴールである「完全拘束」と、エラーへの対処法を解説しました。

• 完全拘束（緑色）は、設計図として完成した証。
• 自由度が0になるまで、幾何拘束と寸法拘束を追加していく。
• 過剰拘束（赤色）が出たら、ルールの重複を削除する。
• 最後に必ず原点と固定することを忘れない。

これで、正確で壊れにくい、プロレベルのスケッチが描けるようになりました。
次はいよいよ、この完璧なスケッチを使って「立体（3Dモデル）」を作り出します。

次回は、最も基本的な立体化ツール「押し出し（Pad）」を使って、描いた図形に厚みを持たせる感動の瞬間を体験しましょう！

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「マウスでなんとなく描いた形を、ピッタリ100mmにしたい」
「円の直径を5mmに変更して、ネジ穴を作りたい」
「後からサイズを変更したら、全体のバランスが崩れてしまった…」

これまでの記事で、「幾何拘束」を使って図形の形（水平、垂直、接線など）を整える方法はマスターしました。しかし、それだけでは「大きさ」が決まっていません。

3Dプリンターでスマホケースや部品などの実用品を作る場合、最も重要なのが「正確な寸法（サイズ）」です。

この記事では、FreeCAD 1.0.2でより直感的になった「寸法拘束（Dimension Constraint）」の使い方を解説します。
これを使いこなせば、設計図通りのパーツを自由に生み出せるようになります！

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1. 正確なモノづくりは寸法入力から

お絵かきソフトとCADの最大の違い、それは「パラメトリック設計」ができるかどうかです。

パラメトリック設計とは、図形の形状を「数値（パラメーター）」で管理することです。
「線の長さ＝50mm」というルール（拘束）を与えておけば、後でその数値を「60mm」に書き換えるだけで、図形全体が破綻することなく自動的に修正されます。

FreeCAD 1.0.2では、この寸法入力が非常にスマートになっています。
基本的にはたった一つの「寸法ボタン」だけで、長さも角度も直径も測れるようになっています。

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2. 長さと距離の指定（水平距離・垂直距離）

まずは基本となる直線の長さを決めてみましょう。
FreeCAD 1.0系では、ツールバーにある「寸法拘束（Dimension）」という万能ツールを使います。

手順解説 (Step-by-Step)

1. 長さを決めたい「線」をクリックして選択します。（または、距離を測りたい「2つの点」を選択します）
2. ツールバーの [寸法拘束を作成] アイコン（定規のようなマーク）をクリックします。
3. マウスを動かして寸法値を表示させたい場所でクリックします。
4. 数値入力画面が出るので、作りたい長さ（例：20mm）を入力して [Enter] キーを押します。

💡 便利な機能：斜めの線の場合
斜めの線を選択した場合、マウスを動かす方向によって自動的に「実際の長さ」「水平距離」「垂直距離」が切り替わります。固定したい向きでクリックしましょう。

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3. 円や円弧のサイズ指定（半径・直径）

ネジ穴や円柱を作る際に必須となる、円のサイズ指定です。これも同じ「寸法拘束」ツールで行えます。

手順解説 (Step-by-Step)

1. 「円」または「円弧」の縁をクリックして選択します。
2. ツールバーの [寸法拘束を作成] アイコンをクリックします。
3. この時、初期設定では「直径」が表示されることが多いですが、必要に応じて「半径」に切り替えることも可能です。
4. 数値を入力して確定します。（例：M3ネジ用の穴なら直径3.2mmなど）

💡 ヒント / 注意点
直径（Diameter）記号は「⌀」、半径（Radius）は「R」で表示されます。図面指示に合わせて使い分けましょう。

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4. 角度拘束の使い方

三角形の角や、斜めの部材の角度を指定する方法です。これも万能な「寸法拘束」ツールが自動判断してくれます。

手順解説 (Step-by-Step)

1. 角度をつけたい「2本の線」を、[Ctrl] キーを押しながら順番にクリックして選択します。
2. ツールバーの [寸法拘束を作成] アイコンをクリックします。
3. FreeCADが「線と線が選ばれているから、これは角度だな」と判断し、角度入力モードになります。
4. 数値を入力して確定します。（例：45degなど）

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5. 参照寸法（オレンジ色の寸法）の活用

「この部分の長さ、今何mmなんだろう？」と確認したい時があります。しかし、普通に寸法拘束をかけようとすると「拘束が重複しています（過剰拘束）」とエラーになり、画面が赤くなってしまうことがあります。

そんな時に使うのが「参照寸法（Reference Dimension）」です。これは図形を固定する力を持たず、単に長さを表示するだけの寸法線です。通常は青色（またはオレンジ色）で表示されます。

手順解説 (Step-by-Step)

1. ツールバーにある [参照モードへの切り替え] アイコン（括弧 ( ) がついた寸法アイコンなど）をクリックしてオンにします。
   ※バージョンにより「トグルスイッチ」になっている場合があります。
2. その状態で寸法を測りたい箇所を指定します。
3. 通常の寸法拘束と違い、図形を動かすと数値も一緒に変化します。

💡 ヒント / 注意点
設計の確認用として非常に便利です。使い終わったらモードを元に戻すのを忘れないようにしましょう。

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よくあるトラブルと解決策

• 「寸法を入れたら線がねじれた！」：
  拘束を入れる前の形が、目標の形とあまりにかけ離れていると起こります。
  マウスでドラッグして、ある程度形を整えてから寸法を入力しましょう。
• 「過剰拘束で真っ赤になった」：
  「長さ」と「水平距離」と「角度」など、計算上矛盾する寸法を同時に入れようとすると発生します。
  不要な寸法を選んで [Delete] で消してください。
• 「寸法値が小さすぎて見えない」：
  設定で文字サイズを変更できますが、まずはマウスホイールで拡大して確認しましょう。

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5. まとめ

今回は、FreeCADで思い通りのサイズを指定する「寸法拘束」について学びました。

• FreeCAD 1.0.2では万能な「寸法拘束」ツール1つでほぼ全ての計測が可能。
• 線を選べば長さ、円なら直径、2線なら角度と自動判断してくれる。
• 斜めの線はマウスの位置で「実長・水平・垂直」が切り替わる。
• ただ測りたいだけの時は「参照寸法」を使う。

これで、「形（幾何拘束）」と「大きさ（寸法拘束）」の両方を支配することができました！

次回は、これまでの総まとめとして、スケッチのゴールである「完全拘束（緑色の状態）」を目指す演習を行います。なぜ緑色にする必要があるのか？エラーが出た時の対処法は？実践的なテクニックを解説します。

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「円と直線のつなぎ目がカクカクして美しくない…」
「左右対称のパーツを作りたいのに、片方を動かすともう片方がズレてしまう」
「複雑な形を描こうとすると、拘束の数が多すぎて管理しきれない！」

前回の記事では、一致・水平・垂直といった「基本の拘束（図形のルール）」を学びました。これだけでも簡単な形は作れますが、製品のような滑らかな曲線や、整ったバランスの部品を作るには、もう少し高度な「応用拘束」の力が必要です。

この記事では、最新のFreeCAD 1.0.2の画面を使って、正接拘束や対称拘束といった、設計の質を劇的に高めるテクニックを解説します。これらを使いこなせるようになると、描画の手間が減るだけでなく、後からのサイズ変更にも強い「プロ品質」のデータが作れるようになります。

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1. 滑らかな接続を作る「正接拘束」

正接拘束（Tangent Constraint）は、円や円弧と、直線（または別の円）を「段差なく滑らかに」つなげるためのルールです。たとえば、角が丸まったスロット穴や、ボトルのような曲線的なデザインを作る際に欠かせません。

この拘束がないと、見た目には繋がっているように見えても、拡大すると「カクッ」と折れ曲がっていることがあります。これは3Dプリンターで印刷した際に目立つ段差となり、見た目だけでなく構造的な弱点（応力集中）にもなります。

手順解説 (Step-by-Step)

1. 描画ツールで「円（または円弧）」と「直線」を適当に描きます。
   この時、あらかじめ端点同士を一致拘束でくっつけておくと操作がスムーズです。
2. ツールバーの [正接拘束を作成] アイコン（円の上に接している直線のマーク）をクリックします。
3. つなげたい「円（円弧）」と「直線」を順番にクリックします。

💡 ヒント / 注意点
FreeCAD 1.0.2では、対象を選択してからキーボードの [ T ] (Tangent) を押すのが最も速い操作方法です。また、円と円を正接拘束でつなぐことで、ひょうたんのような滑らかな複合曲線を作ることも可能です。

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2. 左右均点を保つ便利機能「対称拘束」

ケースの蓋やスマホスタンドなど、多くのモノづくりにおいて「左右対称」は美しさと安定感の基本です。手動で数値を合わせて対称にするのは大変ですが、対称拘束（Symmetry Constraint）を使えば、片方を動かすだけで、もう片方が鏡写しのように自動で連動します。

手順解説 (Step-by-Step)

• ツールバーの [対称拘束を作成] アイコン（またはキーボードの [ S ] ）をクリックします。
• 対称にしたい「図形」（点や線）2つをクリックします。
• 対称の軸となる「線」（または中心点）をクリックします。
  ※ここが最大のポイントです。「鏡」となる場所を教えます。

💡 ヒント / 注意点
選択の順番を間違えるとボタンが反応しません。ショートカットキーは [ S ] (Symmetry) です。軸には「X軸」や「Y軸」のラインも利用できます。

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3. 向きを揃える「平行拘束」と「直角拘束」

水平・垂直以外にも、線と線の角度を固定したい場面があります。例えば、斜めに配置された板の「厚み」を常に一定に保ちたい場合や、斜めの角をきっちり直角にしたい場合です。

平行拘束（Parallel Constraint）

2本の線を常に同じ向きにします。水平・垂直ではない斜めの線を平行に保ちたい時に使います。
操作： 2本の線を選択して [平行拘束を作成] アイコン（またはキーボードの [ P ] ）をクリックします。

直角拘束（Perpendicular Constraint）

2本の線を常に90度（直角）に保ちます。これも斜めの角を直角にしたい時に必須です。
操作： 2本の線を選択して [直角拘束を作成] アイコン（またはキーボードの [ N ] ）をクリックします。

これらを使うことで、座標軸（水平・垂直）に縛られない、自由な角度を持った図形を正確に定義できるようになります。

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4. 等しい長さにする「等値拘束」

「3つの穴の大きさを全部同じにしたい」「4本の足の長さを揃えたい」。そんな時に1つずつ数値を入力するのは効率が悪いです。等値拘束（Equality Constraint）を使いましょう。

この拘束をかけると、複数の線や円が「常に同じサイズ」というグループになります。どれか1つのサイズを変更するだけで、グループ全員が自動的に同じサイズに追従します。これが「パラメトリック（数値連動）」な設計の強力な武器になります。

手順解説 (Step-by-Step)

1. サイズを揃えたい複数の線（または円）を [Ctrl] を押しながらすべて選択します。
2. ツールバーの [等値拘束を作成] アイコン（等号「＝」のマーク）をクリックします。

💡 ヒント / 注意点
ショートカットキーは [ E ] (Equal) です。異なる種類の図形（線と円など）を等値にすることはできません。

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5. 実践：拘束だけで正三角形を描いてみよう

ここまでの知識を統合して、「寸法（数値）を一切使わずに、幾何拘束だけで正三角形を作る」ワークを行ってみましょう。FreeCAD 1.0.2を起動して挑戦してください。

手順解説 (Step-by-Step)

1. [ポリライン] ツールで、適当な三角形を描き、最後は始点に繋いで「閉じ」ます。
2. 底辺となる1本の線を選択し、[水平拘束] (H) をかけます。
3. 3本の線をすべて選択し、[等値拘束] (E) をかけます。これだけで「正三角形」になります。
4. さらに、頂点と、底辺の両端の2点、そして垂直な軸（Y軸など）を順に選択し、[対称拘束] (S) をかけます。

いかがでしょうか？数値を1mmも入れていないのに、どの角をドラッグしても「左右対称で水平な正三角形」が保たれるはずです。これが「拘束を使いこなす」ということです。

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よくあるトラブルと解決策

• 「対称拘束ボタンがグレーアウトして押せない」：
  選択の順番または数が間違っています。
  「対称にしたい点1」「対称にしたい点2」「軸（線）」の合計3つを正しい順で選んでください。
• 「正接拘束をかけたら図形が歪んでしまった」：
  線と円が離れすぎている場合に起こりやすいです。
  あらかじめ手動で形を近づけてから拘束をかけるのがコツです。
• 「スケッチが真っ赤になって動かなくなった」：
  ルールが矛盾（重複）しています。
  コンボビューの「拘束」リストから、赤くなっている項目を [Delete] で削除しましょう。

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5. まとめ

今回は、複雑なモデリングを正確かつ効率的に行うための「応用的な幾何拘束」について学びました。

• 正接拘束は、曲線と直線を滑らかに繋ぎ、造形美と強度を生む。
• 対称拘束は、「点、点、軸」の順に選択してバランスを整える。
• 等値拘束は、同一サイズのパーツを一括管理する効率化の要。
• 数値を入れる前に幾何拘束で骨組みを固めるのがプロの手順。

これで「形」を自在に操る力がつきました。しかし、まだこの三角形が「何mmなのか」という具体的なサイズが決まっていません。

次回は、いよいよ数値を入力してmm単位で形を固定する「寸法拘束」の使い方をマスターします。これができれば、設計図通りのパーツ作成が完璧にできるようになります！

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「描いた図形をマウスで動かすと、形がグニャグニャに崩れてしまう…」
「線と線をピッタリくっつけたはずなのに、ズレていると言われる」
「FreeCADの『拘束（こうそく）』って言葉が難しそうで怖い」

FreeCADで設計を始めると、必ず最初にぶつかる壁が「拘束」です。しかし、拘束は決して怖いものではありません。簡単に言えば、図形に「ルール（約束事）」を教えてあげる作業のことです。

この記事では、最新のFreeCAD 1.0.2の画面を使って、幾何拘束の基本である「一致」「水平」「垂直」の使い方を丁寧に解説します。さらに、1.0.2でより便利になった自動拘束の仕組みについても触れていきます。

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1. なぜ「拘束（Constraint）」が必要なのか？

一般的なお絵描きソフトとCADの一番の違いは、「描いた後からサイズや形を自由に変更できるかどうか」にあります。

例えば、長方形を描いたとします。単なる絵であれば、角をドラッグすれば形は崩れます。
しかし、CADでは以下のルール（拘束）を与えます。

• 「この4本の線は常に直角であること」
• 「向かい合う線は同じ長さであること」

そうすることで、後から横幅を10mmから20mmに変えても、きれいな長方形のままサイズだけが変わるようになります。

FreeCADにおける拘束には、大きく分けて2種類あります。

• 幾何拘束（きかこうそく）：
  垂直にする、くっつける、などの「状態」を決めるルール。
• 寸法拘束（すんぽうこうそく）：
  長さ10mm、角度45度、などの「数値」を決めるルール。

今回は、まず形を整えるための幾何拘束の基本をマスターしましょう。

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2. 最もよく使う「一致拘束」の使い方

一致拘束は、離れている「点と点」をガチッとくっつけるルールです。
前回の記事で「一筆書きで閉じた図形にしましょう」とお伝えしましたが、この接着剤の役割を果たすのが一致拘束です。

FreeCAD 1.0.2では、線を描く時に端点に近づけると自動的に適用されますが、手動での方法も覚えておきましょう。

手動での操作手順

1. 描画ツールがオフの状態（マウスが矢印の状態）で、くっつけたい「点」と「点」を [Ctrl] を押しながらクリックして複数選択します。
2. ツールバーの [一致拘束を作成] アイコンをクリックします。

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3. 線をカチッと整える「水平・垂直拘束」

適当に引いた斜めの線を、真横（水平）や真上（垂直）に固定するルールです。箱型や精密な部品を作る際に必須となります。

操作手順

1. 水平にしたい「線」の胴体部分をクリックして選択します。
2. ツールバーの [水平拘束を作成] アイコン（水平な赤い線）をクリックします。
3. 同様に、垂直にしたい線を選び [垂直拘束を作成] アイコン（垂直な赤い線）をクリックします。

💡 ヒント：ショートカットキー
線を選んだ状態で、キーボードの [ H ] を押せば水平、[ V ] を押せば垂直拘束がかかります。CAD操作が格段に速くなるのでぜひ覚えましょう。

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4. 線上に点を置く「オブジェクト上の点拘束」

「点と点」ではなく、「線の胴体の上に点を乗せる」というルールです。FreeCAD 1.0.2では、描きながら適用するのが最もスムーズです。手動で行う場合は選択対象に注意しましょう。

① 描きながら「自動で」適用する方法（推奨）

1. 線や円を描いている最中に、マウスカーソルを既存の「線の胴体部分」に近づけます。
2. 線が青く反応し、カーソルの横に点拘束のアイコンが表示されたらクリックします。

② 後から「手動で」適用する方法

1. まず、対象となる「点」を選択します。
2. 次に、ターゲットとなる「線の胴体」（端点ではありません）を [Ctrl] を押しながらクリックして選択します。
3. ツールバーの [オブジェクト上の点拘束を作成] アイコンをクリックします。

💡 注意：ここが失敗ポイント！
「点」と「線の端点（点）」を選択した状態でこのボタンを押しても反応しません。必ず「点」と「線の胴体」をセットで選ぶのがコツです。

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5. 拘束アイコンの表示・非表示テクニック

拘束をたくさん追加していくと、スケッチ画面が赤いアイコンだらけになり、「肝心の図形が見えない！」となることがあります。これを整理しましょう。

• [拘束を隠す]：画面左側のコンボビューにあるチェックをすると、アイコンを一時的に消して図形を見やすくできます。

💡 注意：過剰拘束（画面が赤くなる！）
すでに水平な線に、さらに水平拘束をかけようとすると、ルールが重複して画面が赤くなります。これを過剰拘束と呼びます。赤くなったら、焦らず [Ctrl] + [ Z ] で戻るか、重複している拘束アイコンを選択して [Delete] で消しましょう。

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5. まとめ

今回は、FreeCADモデリングの核となる「幾何拘束」の基本を学びました。

• 拘束とは、図形に与える「ルール」のこと。
• 「点」と「線の胴体」を正しく選ぶのが手動拘束のコツ。
• 水平・垂直拘束はショートカット [H] [V] が便利。
• 画面が赤くなったら「ルールの矛盾」を疑おう。

次回は、さらに一歩進んだ「正接拘束」や「対称拘束」を使って、複雑で美しい図形を仕上げるテクニックを解説します。お楽しみに！

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