改一个数，全图重算：用 CadQuery 轻松上手 Python 参数化建模

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

机械零件改个孔位就得重画一遍，模型文件存了十几个版本，却没几个人说得清哪个才是最新的——如果你也在经历这种痛苦，CadQuery 这个基于 Python 的参数化建模框架，很可能是你的解药。

先正视一个日常：图纸改了七版，没人说得清哪版是最新的

"孔位往左挪两毫米。"

"板厚再加一毫米。"

"四个螺丝孔改成腰型槽。"

在传统 CAD 里，这每一句话都意味着一次"重画"。你拖鼠标、选草图、改约束，然后祈祷刚才的改动没有破坏别的关联特征。更要命的是，这样的模型基本没法放进 Git——图纸的版本管理，靠的是文件名后缀 _final、_final2、_final_real。

而 CadQuery 换了一条路：模型不是"画"出来的，是"算"出来的。 你的设计图纸是一段可运行的 Python 脚本，参数变了，重新运行一次，整张图就自动更新。版本管理回归它本来的样子——提交代码，而不是复制文件。

上手第一课：四行代码，做出一块带孔的板

安装只要一条命令：

pip install cadquery

然后打开编辑器，敲下这几行：

import cadquery as cq

plate = (
    cq.Workplane("XY")          # 在 XY 平面开始
    .box(40, 30, 5)             # 拉出一块 40×30×5 的板
    .faces(">Z").workplane()    # 选中顶面
    .hole(10)                   # 打一个直径 10 的孔
)

把它翻译成人话：放一块板，找到顶面，钻一个孔。剩下的布尔运算、曲面求交这些脏活，全部交给底层的 OCCT 几何内核。整套 API 是"链式"的——每一步都从上一个结果继续，读起来跟说话一样自然。

把尺寸变成旋钮：这才是"参数化建模"的精髓

上面那块板还是"死"的。现在把数字换成变量：

length, height, diam = 30.0, 40.0, 22.0   # 三个参数，一处定义

result = (
    cq.Workplane("XY")
    .box(length, height, 10)
    .faces(">Z").workplane()
    .hole(diam)
)

从这一刻起，模型就"活"了。改 diam，孔跟着变；改 length，整块板自动重算。官方文档里那个 608 轴承座的例子，整套参数不过五六行，却能派生出几十种规格。

这相当于给设计装了一个"旋钮面板"——客户说要大一号？改个变量，重新运行，3D 模型、导出文件全部同步更新。脚本本身就是参数表，这比任何 GUI 里的"参数对话框"都透明。

复杂零件等于多写几句"人话"，而不是多拖几小时鼠标

有人会问：这些基础操作，别的工具也能做啊。关键差别在于，它把"在正确的位置做正确的特征"这件事简化到了可怕的程度：

• 打孔、阵列：.hole() 指定直径，.rectArray() 给数量和间距
• 圆角、倒角：.fillet() 选中一条边，一句话搞定
• 抽壳：.shell() 给个厚度，实心体变薄壁件
• 放样、扫掠：跨截面过渡、沿路径拉伸，都是链式调用

更难得的是定位方式。你不需要背一堆绝对坐标，而是直接说"在顶面""在这四个顶点上""在刚才那条边的中点"——像跟同事描述零件一样描述给代码听。控制点、样条曲线这些自由曲面能力也一应俱全，工业设计里那种流线型外壳同样驾驭得住。

有人问：脚本建模不是还有 OpenSCAD 吗？ 它确实更老牌，但 CadQuery 用的是标准 Python——意味着你能享受整个 Python 生态：用 numpy 算参数、用 pytest 给模型写测试、把建模脚本塞进 CI 流水线。再加上 OCCT 几何内核带来的 NURBS、样条和 STEP 导入导出，很多别家做不到的事，在这里是默认能力。

从单件到装配体，再到交付 STEP，一步不缺

零件画完，故事才到一半。真实项目里，零件是要装起来、要交给下游的。

CadQuery 的装配支持嵌套：零件可以装成组件，组件再装成总成，层级关系清清楚楚。导出方面，除了常见的 STL，它还支持无损失的 STEP、DXF，以及 AMF、3MF 等格式，直接对接 CNC、3D 打印和下游 CAM 流程。

顺带一提，"无损导入 STEP 模型、再在它上面继续加参数化特征"这件事，真没几个脚本框架做得到——这意味着你可以从同事的图纸出发，接着用代码改造它。

玩够了基础？还有三条进阶路线值得走

1. Jupyter 里交互：在 Notebook 里跑模型，用 display() 直接看结果，边写边验，比反复启动 GUI 舒服得多。
2. 批量生成与优化：模型既然是一段代码，循环遍历参数就能批量出图纸，接进自动化流水线、做参数寻优都是顺手的事。
3. 无头部署：它本身就是不带界面的库，可以扔在服务器上当"建模后端"，配合 Web 前端生成可交互的参数页面。

想直接跑官方示例的话，clone 一份源码最省事：

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

好了，说这么多，不如你亲手敲一遍。找个编辑器，写下 cq.Workplane("XY").box(40, 30, 5)，看着那个黄色方块在窗口里浮现——"我写的是代码，出来的却是实体"，这种感觉，试过一次就很难回去了。 🚀

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