🛠️FreeCAD完全ガイド

FreeCAD完全習得コースへようこそ
第1章：導入と環境構築
第2章：スケッチ（2D作図）の完全攻略
第3章：基本モデリング（立体化）
第4章：応用モデリングテクニック
第5章：【最終課題】オリジナル電子工作ケース設計
第6章：アセンブリ・図面化・レンダリング
第7章：3Dプリント（スライス・印刷・仕上げ）

FreeCAD完全習得コースへようこそ

「3Dプリンターを買ったけれど、自分でデータが作れない」
「Fusion 360のライセンス変更や商用制限に悩みたくない」
「完全無料で、自由に使える設計スキルを身につけたい」

そんなあなたのための、FreeCAD（フリーキャド）完全習得ロードマップです。

「スキル獲得こそが最強の資産形成」であると考え、本連載では3D CAD未経験の状態からスタートし、最終的には「オリジナルの電子工作ケース」を設計して、3Dプリンターでトラブルなく出力できるレベルまで、全40回でステップバイステップ解説します。

第1章：導入と環境構築

まずはFreeCADをパソコンに導入し、独特の画面操作に慣れるところから始めましょう。

第1回：FreeCADとFusion360比較！3Dプリンターおすすめ無料ソフト

3Dプリンター用ソフト選びで迷っていませんか？無料CADの代表格であるFreeCADとFusion 360を、商用利用の可否や機能面から徹底比較します。自分に最適なソフトの選び方や推奨PCスペックも解説。この記事を読めば、迷いなく導入準備を完了し、理想のモノづくりをスタートできます。

第2回：FreeCADインストールと日本語化！初心者がやるべき初期設定手順

FreeCADの導入手順を画像付きで完全解説！公式サイトからのダウンロード、インストール、そして初回起動時の日本語化設定まで迷わず完了できます。さらに、初心者が最初に行うべき推奨環境設定も紹介。トラブルのない快適な環境を整えて、スムーズな学習スタートを切りましょう。

第3回：FreeCADのマウス操作設定！回転・移動を快適にするナビゲーション

FreeCADの操作が使いにくいと感じていませんか？画面の回転やズームを直感的に行うための「マウスナビゲーション」設定方法を解説します。Blender互換モードなど、自分に合った操作スタイルを見つけて、ストレスフリーな作業環境を手に入れ、モデリング効率を劇的に向上させましょう。

第4回：FreeCADのワークベンチとは？画面の見方と基本操作を完全図解

FreeCAD独特の概念「ワークベンチ」の仕組みと、画面構成の名称を初心者向けに図解します。3D空間での視点移動（回転・パン・ズーム）や表示モードの切り替えなど、モデリング前に必須となる基本操作をマスターして、広大な3D空間で迷子にならずに設計を始められるようになりましょう。

第2章：スケッチ（2D作図）の完全攻略

3Dモデルの品質は「正確な図面」で決まります。初心者が最も躓きやすい「拘束（Constraint）」を徹底的にマスターします。

第5回：FreeCADスケッチの描き方入門！線と図形を作成する基本手順

3Dモデリングの基礎となる「スケッチ」の描き方をゼロから解説します。平面の選び方から、直線・円・四角形などの基本図形の描画手順までを網羅。正しいスケッチ作成のルールを学んで、思い通りの立体を作るための第一歩を踏み出しましょう。この記事で、図面作成への苦手意識を克服できます。

第6回：FreeCADの拘束とは？一致・水平・垂直で形を整える幾何拘束の基礎

初心者が最もつまずきやすい「拘束」を徹底攻略！まずは図形の形を整える「幾何拘束」の中から、基本となる一致・水平・垂直拘束の使い方を解説します。線が勝手に動いてしまう悩みを解消し、カチッと整った図面を描けるようになりましょう。安定した設計への第一歩です。

第7回：FreeCADの正接・対称拘束を攻略！複雑な図形を整える応用テクニック

円と線を滑らかにつなぐ「正接拘束」や、左右対称の形を作る「対称拘束」など、設計意図を反映させる応用的な拘束をマスターします。これらを使えば、複雑に見える図形も少ない手順で美しく描けるようになります。効率的なスケッチ作成術を身につけ、設計スキルを一段階アップさせましょう。

第8回：FreeCADで正確なサイズを指定！寸法拘束の使い方と入力テクニック

3Dプリンターで実用品を作るには、正確な寸法入力が不可欠です。長さ、距離、角度、半径を指定する「寸法拘束」の使い方を詳しく解説。マウス操作だけでなく数値で形を決めるパラメトリック設計の基礎を固め、設計図通りの部品を作れるようになりましょう。

第9回：FreeCADスケッチを完全拘束へ！過剰拘束エラーの原因と直し方

スケッチが緑色になる「完全拘束」こそ、安定した設計の証です。なぜ完全拘束を目指すべきなのか、その理由と手順を解説。さらに、初心者を悩ませる画面が赤くなる「過剰拘束」エラーの原因と解決策も紹介します。エラーを恐れず、自信を持って図面を完成させられるようになります。

第3章：基本モデリング（立体化）

描いた図面を立体にし、穴を開けたり角を丸めたりする方法を学びます。簡単な小物が作れるようになります。

第10回：FreeCADでスケッチを立体化！押し出し（Pad）機能の基本操作

ついに2Dスケッチが3Dモデルに変わります！Part Designワークベンチの基本ツール「パッド（押し出し）」を使って、描いた図形を立体化する手順を解説。厚みの指定や方向の設定など、3D化の基本操作をマスターして、画面の中に自分のアイデアを具現化する感動を味わいましょう。

第11回：FreeCADで穴あけ加工！ポケット機能を使って立体を削る方法

立体の表面に穴を開けたり、溝を掘ったりするには「ポケット」機能を使います。立体の面を選択してスケッチを描き、形状を削り取る一連の流れを分かりやすく解説。貫通穴や深さ指定の使い分けも学び、ネジ穴や収納スペースなど、実用的な形状を作れるようになりましょう。

第12回：FreeCADで角を丸める！フィレットと面取りで作品をプロ品質に

3Dモデルの完成度を高める仕上げ加工。角を丸くする「フィレット」と、斜めに削る「面取り」の使い方を解説します。見た目を良くするだけでなく、3Dプリント時の強度アップや怪我防止にも効果的。適切な加工順序と設定を学び、あなたの作品をプロのような仕上がりにグレードアップさせましょう。

第13回：FreeCADでスマホスタンドを自作！初心者向けチュートリアル実践編

これまでに学んだスケッチ、押し出し、ポケット、フィレットの機能を総動員して、実用的な「スマホスタンド」をゼロから設計します。構想から完成までの一連のワークフローを体験することで、断片的な知識が確かなスキルへと変わります。自分だけのオリジナルグッズを作る楽しさを実感してください。

第4章：応用モデリングテクニック

複雑な形状や、規則的なデザインを効率よく作るための機能を習得します。設計の幅が一気に広がります。

第14回：FreeCADで円筒形を作る！回転押し出し（Revolve）の使い方

コップや花瓶、タイヤのような円形の部品を作るなら「回転（Revolve）」機能が最適です。断面図を描いて軸を中心にぐるっと回して立体にするテクニックを解説。円を積み重ねるよりも圧倒的に効率的なモデリング手法を習得し、曲線的なデザインも自由に作れるようになりましょう。

第15回：FreeCADで同じ形を複製！パターン（配列）機能で効率化する方法

同じ穴や突起を何度も描くのは時間の無駄です。「直線パターン」や「円状パターン」を使って、特徴を規則的に配列する効率的なモデリング術を紹介します。等間隔の穴あけやギアの歯など、手作業では大変な形状も一瞬で作成可能に。作業時間を短縮し、スマートな設計を目指しましょう。

第16回：FreeCADで左右対称モデル作成！ミラー（反転）とマルチ変換の技

左右対称のモデルは、半分だけ作って「ミラー（鏡像）」で反転させるのが定石です。作業時間を半減させるミラー機能と、移動・回転を組み合わせる高度な「マルチ変換」機能を解説。左右対称のコントローラーやケースなどを効率よく作成するための必須テクニックをマスターしましょう。

第17回：FreeCADの外部参照とは？既存の形状を利用してスケッチする極意

「すでにある穴の位置に合わせて蓋を作りたい」。そんな時に必須となるのが、既存の形状をスケッチに取り込む「外部参照」機能です。参照線の作り方から、エラー（トポロジー問題）の回避方法までを徹底解説。部品同士がピタッと合う、精度の高い設計が可能になります。

第18回：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

複数の立体を粘土のように足したり（結合）、引いたり（切り取り）する「ブーリアン演算」をPart Designで使いこなす方法を解説します。スケッチだけでは難しい複雑な形状も、単純な形の組み合わせで作成可能に。モデリングの幅を広げる強力なツールをマスターしましょう。

第19回：FreeCADでおしゃれなペン立て自作！ハニカム構造を作る実践演習

応用モデリング編の総仕上げ！多角形スケッチ、パターン機能、ブーリアン演算を駆使して、デザイン性の高い「ハニカム構造（六角形メッシュ）のペン立て」を作成します。複雑に見える形状を効率的に作るプロの思考法を学び、3Dプリンターならではの作品づくりに挑戦しましょう。

第20回：FreeCADとスプレッドシート連携！寸法を一括管理するパラメトリック設計

設計変更に強いデータを作ろう！FreeCAD内のスプレッドシート（表計算）で寸法を管理し、表の数値を書き換えるだけでモデル形状が自動更新される仕組みを構築します。サイズ違いのバリエーション作成や、後からの微調整が劇的に楽になる「パラメトリック設計」の真骨頂です。

第5章：【最終課題】オリジナル電子工作ケース設計

本コースのメインプロジェクトです。企画・採寸から設計、組み立て確認まで、本格的なプロダクトデザインの工程を体験します。

第21回：電子工作ケースを自作しよう！FreeCAD設計の企画とノギス採寸術

【最終課題スタート】オリジナルの電子工作ケース設計に挑戦！第1回は企画と採寸です。作りたいケースの要件を整理し、デジタルノギスを使って基板や部品を正確に測る方法を解説。失敗しない設計は正確な採寸から。プロが実践する設計準備のノウハウを公開します。

第22回：3Dプリンターの公差設計！部品が入らないを防ぐクリアランスの考え方

「設計通りに作ったのに部品が入らない…」そんな失敗を防ぐために。3Dプリンター特有の熱収縮や造形太りを考慮した「クリアランス（隙間）」の設定ルールを解説します。穴、蓋、可動部など部位別の目安値を知り、一発で組み立てられる精度の高い設計を目指しましょう。

第23回：FreeCADで基板固定ボスを設計！インサートナットやネジ穴の作り方

ケース本体（ボトム）をモデリングします。基板を確実に固定するための「ボス（支柱）」の立て方や、タッピングビス・インサートナット用の適切な下穴設計を解説。強くて使いやすいケースを作るための、実務的な固定テクニックを習得しましょう。

第24回：FreeCADでケース側面に穴あけ！USBポートやスイッチ用の加工法

USBケーブルやスイッチを通すための「側面穴」を正確な位置に開ける方法を解説します。データム平面を使った側面スケッチの手順や、コネクタが奥まらないための「座彫り（逃げ）」加工など、使い勝手を良くするための細かな工夫も紹介。機能的なケースに仕上げましょう。

第25回：ズレないケース蓋の設計！FreeCADでリップ（インロー）構造を作る

ケースの蓋（トップカバー）を作成します。本体のフチを外部参照して形状を作り、ズレを防止して密閉性を高める「リップ（インロー）」構造の実装方法を解説。ただ乗せるだけの蓋から卒業し、市販製品のようにピタッとハマる高品質な嵌合（かんごう）を実現しましょう。

第26回：ネジ不要の固定！3Dプリンター向けスナップフィット設計の理論

ネジを使わずにパチンと閉まる「スナップフィット」に挑戦！樹脂の「しなり」を利用した固定機構の設計理論と、3Dプリンター（FDM）でも折れにくい形状のルールを解説します。カンチレバー型の計算やアンダーカット対策を学び、ワンランク上の設計スキルを身につけましょう。

第27回：FreeCADでスナップフィットを実装！パチンと閉まる蓋の作り方

前回の理論を元に、実際にケースへスナップフィットをモデリングします。蓋側のツメと本体側の受け口を作成し、スムーズに開閉するための角度調整やクリアランス設定を実演。試作と修正のサイクルを回して、気持ちよく閉まる固定機構を完成させましょう。

第28回：押しやすいボタンパーツを自作！FreeCADでタクトスイッチ用設計

ケース内部にある小さなスイッチを、外から快適に押すための「延長ボタンパーツ」を設計します。スムーズな押し心地を実現するクリアランス設定や、ケースから抜け落ちないためのフランジ構造など、操作性を高めるための設計ノウハウを詳しく解説します。

第29回：FreeCADで通気口（ベント）作成！熱対策とデザイン性を両立する技

電子機器の大敵である「熱」を逃がすための通気口（ベント）を、パターン機能を使って効率的に作成します。さらに、面取りやフィレットで外観を整え、3Dプリントの積層痕を目立たなくするデザインテクニックも紹介。機能的でカッコいいケースに仕上げましょう。

第30回：FreeCADで文字入れ！ShapeStringでロゴやラベルを刻印する方法

Draftワークベンチの「ShapeString」機能を使い、ケース表面に立体的な文字やロゴを刻印・エンボス加工する方法を解説します。日本語フォントの使い方も紹介。作品にサインや機能表示を入れることで、オリジナリティと完成度を一気に高めましょう。

第6章：アセンブリ・図面化・レンダリング

設計したデータを組み立てて検証したり、図面やCG画像としてアウトプットする工程です。

第31回：FreeCADで組み立て確認！拡張機能A2plusの導入と基本操作

「印刷してみたら部品が組み合わなかった…」そんな失敗を防ぐために。複数の部品を画面上で組み立てられる拡張機能「A2plus」の導入方法と使い方を解説します。パーツを読み込んで配置するまでの手順をマスターし、仮想空間での仮組み（アセンブリ）を始めましょう。

第32回：FreeCADで干渉チェック！部品のぶつかりを検知して設計ミスを防ぐ

A2plusで組み立てたモデルの内部を透視し、部品同士がぶつかっていないか（干渉）を自動でチェックする方法を解説します。スナップフィットの噛み合わせや内部の隙間を事前に検証することで、3Dプリント後の手戻りをゼロに。設計品質を劇的に向上させるプロの工程です。

第33回：FreeCADで図面作成！TechDrawワークベンチで三面図を自動生成

3Dモデルから2Dの設計図面を作成する「TechDrawワークベンチ」の基礎を解説。テンプレートを選び、正面図・平面図・側面図などの三面図を一瞬で配置する方法を学びます。加工の依頼やポートフォリオ作成に役立つ、きれいな図面作成の第一歩を踏み出しましょう。

第34回：FreeCAD図面の仕上げ方！寸法線の入れ方とPDF・DXF書き出し手順

配置した図面に寸法線、中心線、注釈テキストを記入し、第三者に伝わる完全な設計図として仕上げます。完成した図面をPDFやDXF形式でエクスポートする方法も解説。あなたの設計データを、共有可能なドキュメントとして出力できるようになりましょう。

第35回：FreeCADからSTL/3MF書き出し！カクカクしない高画質メッシュ設定

「印刷したら円が多角形みたいになった…」それは書き出し設定の問題です。FreeCADから3Dプリンター用データ（STL/3MF）を出力する際、曲面を滑らかにするための「メッシュ偏差設定」の最適解を解説。データの品質を高め、美しい造形物を手に入れましょう。

第36回：FreeCADでレンダリング！設計データを写真のようなリアル画像にする

設計したモデルを、まるで実写写真のようなCG画像にする「レンダリング」の入門ガイド。FreeCAD標準機能や外部ツールとの連携で、材質や照明を設定し、ポートフォリオやSNSで見映えする魅力的な画像を作成する方法を紹介します。

第7章：3Dプリント（スライス・印刷・仕上げ）

最後に、設計したデータを実際に3Dプリンターで形にし、仕上げるまでの実務ノウハウを解説します。