Programmierung von CAx-Systemen

Übung 1

David Straub

Einrichten der Python-Executable

• KCA-Rechner: Download von WinPython 3.13, entpacken ins Benutzerverzeichnis, z.B. C:\Users\hm-abcd12ef
• Windows: Download des Python Install Managers (Achtung: nicht Installers!)
• macOS: Download des Python Installers
• Debian/Ubuntu: sudo apt install python python3-pip python3-venv

Test: in der Python-Eingabeaufforderung

import sys
print(sys.executable)

Einrichten einer virtuellen Umgebung

Im Verzeichnis, in dem die virtuelle Umgebung angelegt werden soll, z.B. im Benutzer-Verzeichnis:

• Windows: python -m venv cax-env
• macOS/Linux: python3 -m venv cax-env

Aktivieren der virtuellen Umgebung:

• Windows: cax-env\Scripts\activate
• macOS/Linux: source cax-env/bin/activate

Installieren der benötigten Python-Pakete

python -m pip install jupyterlab cadquery build123d jupyter-cadquery ocp-vscode

Test der Jupyter-Installation

• jupyter lab
• Neues Notebook erstellen und speichern, z.B. test.ipynb

import jupyter_cadquery
import build123d as bd

bd.Box(30, 20, 10)

import jupyter_cadquery
from cadquery import func as cq_func

cq_func.box(30, 20, 10)

Einrichten des OCP-CAD-Viewers in Visual Studio Code

• Öffne VS Code
• Erweiterungen installieren
  • Python
  • Jupyter
  • OCP CAD Viewer

Hinweise:

• OCP ist der Python-Wrapper um OCCT, auf dem CadQuery und Build123d basieren
• Jupyter-CadQuery basiert auf dem Kern des OCP-CAD-Viewers

Einrichten von Python in VS Code und Test

• Select Python Interpreter -> cax-env\Scripts\python.exe (Windows) oder cax-env/bin/python (macOS/Linux)
• File -> New -> Jupyter Notebook

import jupyter_cadquery
import build123d as bd

bd.Box(30, 20, 10)

Aufgabe: LEGO-Stein (Außenhülle)

Grundkörper: Box

import build123d as bd

bd.Box(length=30, width=20, height=10)

• Erzeugt einen Quader mit den angegebenen Maßen in mm
• Der Mittelpunkt liegt im Ursprung (0, 0, 0)
• Parameter können auch ohne Namen angegeben werden: bd.Box(30, 20, 10)

Grundkörper: Cylinder

bd.Cylinder(radius=5, height=20)

• Erzeugt einen Zylinder mit dem angegebenen Radius und der Höhe
• Achse entlang der Z-Achse, Mittelpunkt im Ursprung

Positionierung: Pos()

zylinder = bd.Cylinder(radius=5, height=10)

bd.Pos(15, 0, 5) * zylinder

• Pos(x, y, z) definiert eine Position im Raum (in mm)
• Der *-Operator platziert den Körper an dieser Position
• Der Original-Körper bleibt unverändert

Boole'sche Operationen

vereinigung = quader + zylinder   # Vereinigung (Union)
differenz   = quader - zylinder   # Differenz (Difference)
schnitt     = quader & zylinder   # Schnitt (Intersection)

• Operationen erzeugen jeweils einen neuen B-Rep-Körper