FreeCADでスケッチを立体化!押し出し(Pad)機能の基本操作

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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。


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。


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!


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。


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。


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。


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。


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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