OpenSCAD: когда модель удобнее написать, чем нарисовать

Большинство редакторов 3D работают мышью: тянут грани, двигают вершины. В OpenSCAD всё наоборот: вы пишете, что получить, а программа строит. Для технических деталей это очень удобно, потому что размеры здесь важнее формы. Хотите изменить диаметр отверстия — меняете число, а не перерисовываете эскиз.

Три кита OpenSCAD

Примитивы. Кубы, цилиндры, сферы: cube([40,30,20]), cylinder(d=6, h=10), sphere(r=5).

Преобразования. Сдвиг translate, поворот rotate, масштаб scale. Они применяются к следующему за ними объекту.

Булевы операции. union объединяет, difference вычитает, intersection оставляет пересечение. Из этих операций складывается почти любая деталь.

Пример: коробка с отверстиями

w = 60;      // ширина, мм
d = 40;      // глубина
h = 25;      // высота
wall = 2;    // толщина стенки
hole = 3.2;  // отверстие под винт M3

difference() {
  cube([w, d, h]);
  translate([wall, wall, wall])
    cube([w - 2*wall, d - 2*wall, h]);
  for (x = [8, w - 8], y = [8, d - 8])
    translate([x, y, -1]) cylinder(d = hole, h = wall + 2, $fn = 32);
}

Что происходит: из куба вычитается внутренняя полость на высоту, оставляя дно и стенки, затем четыре цилиндра пробивают отверстия в углах дна. Если нужна коробка 80×50×30, меняете три числа, и все отверстия смещаются автоматически.

Что даёт параметрический подход

Для детали «кронштейн под полку трёх размеров» код выигрывает. Для лица персонажа лучше скульптинг.

Customizer: ползунки вместо кода

Если над первой строкой переменной стоит комментарий с диапазоном, например // [20:5:100], Customizer показывает ползунок. Человек без навыков кода меняет размеры, а программа выдаёт новую модель. Такой же подход используют библиотеки готовых шаблонов: корпус для платы, подставка под телефон, крышка с резьбой. Параметрическим моделям посвящена статья «Параметрический дизайн для 3D-печати».

Как выпустить в STL

1. Нажмите F5, чтобы увидеть быстрый предпросмотр.
2. Нажмите F6: программа построит модель полностью.
3. Через меню Файл → Экспорт → STL сохраните результат.
4. Для круглых деталей поставьте $fn = 64 или выше — иначе окружности будут многоугольниками.
5. Проверьте модель в слайсере на ошибки сетки; порядок проверки — в статье «Как исправить STL-файл».

Типичные ошибки новичков

• Нулевая толщина. Вычитаемый объект должен выходить за границы детали на 0,01–1 мм, иначе остаются плёнки.
• Низкое разрешение окружностей. $fn по умолчанию даёт грубые цилиндры.
• Порядок преобразований. rotate и translate дают разный результат, если поменять местами.
• Единицы. OpenSCAD не знает мм или дюймов: число — просто число, 1 = 1 мм при экспорте.

OpenSCAD и другие программы

OpenSCAD не заменяет всё. Для эскизов и сборок с чертежами выбирают Fusion 360 или КОМПАС, для начинающих — Tinkercad, для скульптуры — Blender. Сравнение — в статьях «Бесплатные программы для 3D-моделирования» и «САПР для 3D-печати».

Второй пример: массив отверстий и вентиляционная решётка

cols = 6; rows = 4; pitch = 8; d = 4;
difference() {
  cube([cols*pitch + 8, rows*pitch + 8, 3]);
  for (i = [0:cols-1], j = [0:rows-1])
    translate([8 + i*pitch, 8 + j*pitch, -1])
      cylinder(d = d, h = 5, $fn = 24);
}

Эта решётка размером 56×40 мм создаётся шестью строками. Чтобы получить 10×8 отверстий с шагом 6 мм, достаточно поменять числа в первой строке. Тот же принцип применяют для вентиляционных окон корпусов, сит, подставок под кисти и ключницы. Ещё одно преимущество — повторяемость: файл с кодом легко хранить, отправлять по почте и править на любом компьютере.

Шаблоны, которые меняют по ползункам

Чтобы пользователь без навыков программирования мог менять размеры, переменные оформляют специальными комментариями. Например, width = 60; // [30:5:120] создаёт ползунок от 30 до 120 с шагом 5. Для списков выбора подойдёт запись style = "round"; // [round, square, hex]. Такие шаблоны публикуют на онлайн-площадках, и любой желающий скачивает файл, подбирает размеры под себя и экспортирует STL. Принцип лежит в основе платформ для настройки изделий: заказчик выбирает параметры, а модель перестраивается автоматически.

Если нужно сделать

Если писать код некогда, отправьте размеры и эскиз: подготовим модель и учтём допуски под печать. Работа оформляется на странице 3D-моделирования; готовые детали печатаются в разделе деталей на заказ, а серии отличающихся по размеру изделий — в мелкосерийном производстве.