再探FreeCAD曲面轉薄殼實體技巧

將曲面轉換成等厚度的實體時，你會發現FreeCAD的薄殼功能經常失敗，就算成功其結果也常有瑕疵。為了說明此一問題，請先參考[開外掛！用FreeCAD Curves畫曲面]完成範例中的曲面，然後以Part平台的3D平移(3D Offset)功能產生厚度2 mm的實體，方法如下圖：

乍看之下挺好，但轉到前視圖與左側視圖，就會發現這實體翹曲了。原本該是平面的面都變形如下圖：

你也可以參考[FreeCAD範例：控制閥體]用Part Design平台提供的實體轉薄殼功能試試，但這招用在曲面實體時經常失敗，就算成功也會留下翹曲的殘線，不但影響外觀，還可能讓後續建模功能如圓角(Fillet)、倒角(Chamfer)失敗。

那……該怎麼辦？讓阿伯來教你囉。

第一步說穿了跟本文開頭的錯誤示範幾乎相同，但不勾選Fill offset選項，結果會產生名叫Offset的平移曲面。如下圖：

聰明如你，想必猜到阿伯打算用2個曲面把薄殼實體切割出來。但這個Offset曲面基本上就是錯誤示範實體的上表面，是有翹曲的，直接拿來用會因未完全穿透實體導致切割失敗。

故第二步就是要以Surface工作平台的Extend face功能將Offset曲面沿邊界延展一定寬度，以確保曲面夠大。如下圖：

本範例直接用預設值就夠大。若你遇到預設值不夠大的狀況，可自行進Data視窗調整曲面的性質參數。

第三步進入Part Design平台建立給Gordon和Surface曲面切割的實體。方法如下圖：

第四步進入Part平台以Gordon和Surface曲面切割出薄殼實體。方法如下圖：

執行後會產生一名叫Exploded Slice的資料夾，其中的Slice.1就是我們要的薄殼實體。如下圖：

此法建立的曲面薄殼實體沒有多餘輪廓線，也無須額外修剪除料，是阿伯目前試過成功率最高、實體品質最佳的方法。但嚴格來說仍未盡完美，例如半圓開口處的外壁圓弧理論上應是正圓，但此薄殼輪廓雖很接近，卻並非正圓。希望後續改版能針對原始薄殼功能做出修正，才是根本解決之道。

(FreeCAD 0.21.1版適用)