FreeCADで形を足し引き！ブーリアン演算（結合・切り取り）の使い方

「スケッチを描いて押し出すだけじゃ、作りたい形が作れない…」
「2つの部品を合体させて、1つの部品にしたい」
「複雑な形の穴を、スポッとくり抜きたい」

これまで学んできた「スケッチ→押し出し」という手順は、積み木を積み上げるようなものでした。しかし、もっと自由な形を作るには、粘土細工のようなアプローチが必要です。

それが今回紹介する「ブーリアン演算（Boolean Operation）」です。これは、立体同士を「足し算（結合）」したり「引き算（切り取り）」したりする機能のことです。

この記事では、Part Designワークベンチで複数のボディーを組み合わせ、複雑な形状を一瞬で作るテクニックを解説します。これができれば、モデリングの自由度が飛躍的に向上しますよ！

1. ブーリアン演算の基本（和・差・積）

ブーリアン演算とは、簡単に言えば「立体同士の計算」です。主に以下の3つの種類があります。

• 結合（Union / Fuse）：足し算。
  2つの立体を合体させて、1つの塊にします。
• 切り取り（Difference / Cut）：引き算。
  ある立体から、別の立体の形を削り取ります。
• 共通部分（Intersection / Common）：掛け算。
  2つの立体が重なっている部分だけを残します。

FreeCADのPart Designワークベンチでは、これらを「アクティブなボディーに対して、別のボディーを使って行う」というルールで操作します。

2. Part Designにおける「ブーリアン」の操作手順

では、実際に操作してみましょう。前提として、モデルツリーに2つ以上のボディー（Body）がある状態が必要です。

準備

1. 「土台となるボディー（例：四角い箱）」を用意します。
2. 「足したい（または引きたい）ボディー（例：球体）」を別のボディーとして用意し、位置を重ねておきます。
3. 土台となるボディーをダブルクリックして、アクティブ（太字の状態）にします。
   ※ここが重要です！「計算される側」をアクティブにします。

操作手順 (Step-by-Step)

1. ツールバーの [ブーリアン演算] アイコン（青い丸と白い丸が重なったマーク）をクリックします。
   ![画像指示：Part Designツールバーにあるブーリアン演算アイコンをクリックしている画面]
2. 左側のタスクパネルで、演算の種類（結合、切り取り、共通部分）を選びます。
3. [ボディーを追加] ボタンを押し、3Dビューまたはモデルツリーで「相手のボディー」を選択します。
4. [OK] をクリックします。

これで、2つのボディーが計算されて1つの形状になりました！

3. 複数のボディーを合体させる方法

最もよく使うのが「結合（Fuse）」です。

例えば、「取っ手」と「カップ」を別々に作っておき、最後に合体させる場合などに使います。スケッチで複雑な形を一度に描くよりも、単純な部品（直方体や円柱など）を作ってから合体させる方が、修正も楽で形状も安定します。

ポイント

• 結合すると、重なっている部分は自動的に融合され、境目がなくなります。
• 結合後は「1つのボディー」として扱われるため、その上からさらにフィレット（角丸め）などをかけることができます。

4. 形状を利用して削り取るテクニック

次は「切り取り（Cut）」です。これは「ポケット」機能の強化版とも言えます。

ポケット機能は「平面に描いたスケッチ」でしか削れませんが、ブーリアンの切り取りなら「複雑な立体形状」で削ることができます。

活用例

• ケースの内側を作る：製品の外形データを一回り小さくして、元の形状から引き算すれば、均一な肉厚のケースが作れます。
• 型を作る：ブロックから製品モデルを引き算すれば、その製品を成形するための「金型」のデータが作れます。

💡 ヒント
ネジ穴などの単純な穴なら「ポケット」や「穴ツール」の方が手軽ですが、複雑な曲面の凹みを作りたい時はブーリアンの出番です。

5. 注意：演算後の修正の難しさについて

非常に便利なブーリアン演算ですが、使いすぎには注意が必要です。

ブーリアンを行うと、計算に使った「元のボディー」は、新しい演算フィーチャーの中に飲み込まれて見えなくなります（モデルツリーの階層が深くなります）。

修正したい時は？

元の形状を修正するには、モデルツリーで「Boolean」の左側にある [▶] マークを展開し、中にある元のボディー（Body）を探し出して編集する必要があります。

あまり何回もブーリアンを繰り返すと、ツリーが複雑になりすぎて管理できなくなることがあります。「基本は1つのボディーで作り込み、どうしても必要な時だけブーリアンを使う」というバランス感覚が大切です。

5. まとめ

今回は、複数の立体を計算して新しい形を作る「ブーリアン演算」について解説しました。

• ブーリアンには「結合」「切り取り」「共通部分」の3種類がある。
• Part Designでは、アクティブなボディーに他のボディーを作用させる。
• 複雑な形状のくり抜きや、別パーツの合体に便利。
• 履歴が複雑になるため、使い所を見極めることが大切。

これで、粘土をこねるように自由自在に形を作れるようになりましたね！

次回は、これまでの応用テクニックを総動員した実践課題「ハニカム構造のペン立て」を作成します。六角形の穴をパターン機能で敷き詰め、おしゃれで実用的なアイテムを作りましょう！

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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。

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