用 Python 脚本做参数化三维建模：CadQuery 从方块到装配体的完整指南

用 Python 脚本做参数化三维建模：CadQuery 从方块到装配体的完整指南

【免费下载链接】cadqueryA python parametric CAD scripting framework based on OCCT项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/ca/cadquery

CadQuery 是一个基于 OpenCASCADE 内核的 Python 参数化 CAD 框架：你写的不是点击步骤，而是一段脚本，它直接生成实体模型，还能导出 STEP、STL、AMF、3MF 等格式。对想用"改一个变量就重生成整个零件"来替代手工建模的工程师、学生和创客来说，它是目前最顺滑的入门路径之一。

为什么参数化脚本比手点 CAD 更省心

传统 CAD 里改个尺寸，往往要回到特征树里逐项调整；而 CadQuery 把模型写成一段可读的 Python——模型本身就是文档，版本进 git，改参数重跑一遍就得到新零件。适合的场景：结构件系列化、批量生成相似零件、把几何算进仿真流水线。

把尺寸变成变量，改一行数字就重生成模型

下面这段脚本先搭一块底座，长宽高都是变量：

import cadquery as cq from cadquery.vis import show l, w, t = 60.0, 80.0, 10.0 result = cq.Workplane("XY").box(l, w, t) show(result)

改l = 60.0为任意值，重跑脚本，模型立即更新。这就是参数化建模：模型由数据驱动，而不是由你的手速驱动。

工作平面：给模型指定一张"临时草稿纸"

真正难的往往不是画形状，而是"画在哪儿"。CadQuery 的答案是工作平面（Workplane）：选一个面，在它上面画线打孔，完全不用手算三维坐标。

top = result.faces(">Z").workplane() result = top.hole(22.0)

faces(">Z")选中最朝上的面，workplane()把这张面变成新的草稿纸，接着就能像平面作图一样定位特征。

从草图到实体：建模主线怎么走

Sketch 组合轮廓，再拉伸成三维

cq.Sketch负责二维轮廓，拉伸（extrude）负责变三维——绝大多数零件都是这条路径：

sk = cq.Sketch().rect(50, 30).vertices().fillet(5) sk = sk.push([(15, 15), (-15, -15)]).circle(3) result = cq.Workplane("XY").placeSketch(sk).extrude(8)

先画 50×30 的圆角矩形，再在两个点各加一个圆，最后整体拉伸 8mm。草图加拉伸，覆盖了日常零件的 80% 需求。

布尔运算：加减模型只要一行

组合多个实体时，cut、union、intersect就是最直接的思路：

base = cq.Workplane("XY").box(100, 100, 20) hole = cq.Workplane("XY").circle(10).extrude(30) result = base.cut(hole)

从长方体里减掉一个圆柱，一个通孔就出来了。倒角、抽壳、开孔这类常用操作，API 也做了封装（fillet、shell、hole、cboreHole），你很少需要手写底层布尔。

用阵列和选择器把重复劳动变一行代码

选择器让你精确挑出面、边、顶点（">Z"最上面的面、"|Z"竖直的边、"XY"平行于 XY 平面的面），阵列则让"重复特征"只写一次。以四角沉头孔为例：

result = ( cq.Workplane("XY") .box(80, 60, 10) .faces(">Z") .workplane() .rect(80 - 12, 60 - 12, forConstruction=True).vertices() .cboreHole(2.4, 4.4, 2.1) )

构造矩形只用来取四个顶点（forConstruction=True不会参与轮廓），cboreHole一次性生成四个沉头孔。孔位跟着rect走，你把板子改大改小，孔永远留在四角——这正是参数化的威力。

从单个零件到装配体，再到渲染展示

Assembly 组装多零件，位置关系清晰可控

零件建好了，Assembly把它们按位置和名字组装起来：

from cadquery import Assembly, Location, Vector assy = Assembly() assy.add(cq.Workplane("XY").box(100, 50, 20), name="base") assy.add(cq.Workplane("XY").cylinder(15, 30), name="post", loc=Location(Vector(50, 25, 20)))

两个零件、各自命名、各自定位，装配关系一目了然，后续还能导出成 STEP 交付给其他 CAD 工具。

自带可视化：转视角、调透明度、出截图

模型建完总要"看一眼"。CadQuery 从 2.4 版起内置了基于 VTK 的可视化，不需要外部工具：

show(result, alpha=0.6, roll=-30, elevation=-30)

透明渲染配合视角调整，方便检查内部结构；加一个screenshot="img.png"参数还能直接存图，写报告、贴文档都很方便。

文档、示例与上手第一步

建议的学习路径：先读快速上手，再跑examples/里的脚本——每个文件都是可运行的完整零件，比如Ex100_Lego_Brick.py用rarray生成乐高凸点阵列、Ex003_Pillow_Block_With_Counterbored_Holes.py就是本文垫块的完整版。

第一步就三件事：

git clone https://gitcode.com/gh_mirrors/ca/cadquery

克隆后按doc/installation.rst装好环境（推荐 conda/conda-forge），然后打开doc/quickstart.rst跟着敲一遍。你会发现从"一个方块"到"一个能交付的零件"，比你想象的要短。

【免费下载链接】cadqueryA python parametric CAD scripting framework based on OCCT项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/ca/cadquery