FreeCAD 是一开源免费的 3D 打印设计软件。本文以设计一个如下图的小储物盒为例，讲述如何使用 FreeCAD 进行 3D 打印设计。
软件设置
开始设计前，先对软件做一些基本设置。
- 将标记(Marker)大小设置的大一些，这里设置为 15px。菜单-》编辑-》首选项-》显示：
- 面板选择显示报告浏览器和组合浏览器。
- 报告浏览器用于显示系统错误和警告。组合浏览器用于显示模型和任务：
- FreeCAD 默认的导航模式为 CAD 模式，可以选择其他的导航模式，不同的导航模式拖动模型或转动模型的操作方式不一样：
该设置位于窗口的右下角。你也可以选择其他的操作模式，本文使用CAD操作模式。
把鼠标放到导航模式上可以弹出当前导航模式的操作提示：
按住鼠标滚轮键或者 Ctrl + 鼠标右键可以拖动模型。Shift + 鼠标右键旋转模型。
模型旋转乱了后，工具栏中的设置为等轴测试按钮可以恢复默认视图：
- FreeCAD 是一款多功能3D设计软件，可以进行房屋设计、机械设计等。进行3D打印设计需要选择Part Design ：
设计过程
新建
开始设计点击菜单-》文件-》新建：
创建实体（Body）
点击组合浏览器 中任务选项卡中的创建实体：
创建实体后，任务选项卡内容变为如下：
实体用于包含我们设计的各个部分。
创建草图
点击组合浏览器面板 任务选项卡中的创建草图，创建一个草图：
创建草图后，系统让你选择要进行工作或设计的平面：
根据你要设计的模型，选择一个合适的平面。这里我们选择 XZ 平面。选中 XZ_Plane, 然后点击 OK 按钮，选择后界面如下：
红色圆点表示原点。
绘制二维形状
可以通过选择工具栏中的不同形状来进行 2D 绘图：
我们选择折线（polyline） 用于绘制 XX 的基本形状：
Left click to place a point, right click to release the tool.
选取一个起始点，左键单击开始划线，右键单击结束划线。
我们从原点开始画，左键单击开始，中间拐弯也是左键，最后回到原点，绘制完成后单击一下右键，绘制出如下形状：
绘制完成后，如果对形状不满意，想要修改，可以单击选中选中一个点，来回拖动改变形状：
注意，如果此时有的点不能移动或是只能在某个方向上移动，那是因为被锁定了。
通过约束固定设计
约束是 3D 设计中一个很重要的概念。工具栏上的约束（constraints）按钮可以用来创建约束：
重合（coincident）约束
，用来将两个点约束（固定)在一起。
固定点至对象（Fix a point onto an object） 约束用来将某一个点固定在某一个对象上：
下面依次是竖直、平行、垂直、相切、相等、对称（Vertical、Horizontal、Perpendicular、Tangent、Equal、Symmetry）约束：
水平距离、垂直距离（Horizontal distance、Vertical distance）:
圆或圆弧（Arc/Circle）约束同来约束圆或圆弧的半径或直径
角度（Angle）约束：
一个完美的模型是充分约束的（A perfect model is fully constrained）。意思就是，在下面图形中，你拖哪一个点都不应该被拖动：
如果你想删除约束，可以选中约束，可以删除约束：
删除所有的约束后，所有的点都可以拖动了：
我们选中两个点，使用重合约束
将他们他们约束（固定)在一起：
要想多选，在 Windows 系统按着键盘上的Ctrl键，Mac 系统按着键盘上的CMD键。
将其他的点也约束到一起：
创建垂直约束：
然后将两点约束到一起：
通过水平距离约束将线段的长度设置为 40 mm：
通过垂直距离约束设置线段长度为 60 mm:
让线段与 X 轴平行：
通过垂直距离约束将线段长度设置为 20 mm:
设计过程中，如果你不小心将角度转乱了，可以通过点击右上角那个骰子形状的立方体中的Front 切换回**前视图**：
CAD 导航模式时，拖动方式为 Ctrl+ 鼠标右键：
通过垂直约束将线段设置为垂直于X轴：
现在我们的草图形状已经基本固定了，拖动是不会引起形状改变的，但是位置可以改变：
我们通过重合约束将原点和形状上的一个点约束在一起，这样我们的二维形状就不会动了：
绿色表示我们的二维形状已经完美约束了。
指示尺寸的数字碍眼的话可以拖开：
结束二维（草图）设计
通过组合浏览器中的模型选项卡可以查看我们的设计结构，目前为止，我们的设计结构如下，有一个 Body、Origin、Sketch（草图）：
通过任务选项卡可以查看模型的约束和各个组成元素：
我们通过点击任务选项卡中的Close按钮来结束当前的草图设计：
二维变三维
结束草图设计后，任务选项卡内容变为：
在模型选中Body, 切换到任务选项卡，单击模型中的一条边，任务选项卡中出现了当前可进行的操作：
草图工具中有一个是凸台（Pad），各个 3D 设计软件都有这个功能，名字可能不同，有的可能叫拉伸（Pull）。凸台功能用于拉伸一个平面形状，使之变为立体形状。
点击凸台工具，神奇的事情发生了，平面的模型变成立体的了：
注意，这里体现了 3D 设计的一种常见思路或流程，即先在某个平面上设计二维的形状，然后拉伸之，使之变为立体形状。
可以在任务栏中输入模型的长度 135mm：
现在我们的模型已经基本上是我们想要的形状了，但有一个问题，我们的最终目标中间是空的，但是现在模型还是实心的。要进行挖空操作，我们可以设计一个形状和现在完全相同的实体，但是小点的对象，放进去。FreeCAD t提供一种简单的方法。
我们选中现在模型的一个斜面，然后选择工具栏中的做一个厚的实体（Make a thick solid）工具把现有的模型中间掏空：
操作完后，可以设置壁厚为 2 mm。
在其他的 3D 设计软件中这个功能也叫外壳工具或者挖空工具。
导出 STL 文件
至此，我们的设计就完成了。
我们可以导出 stl 文件给 3D打印切片软件使用。
组合浏览器中选中模型选项卡，选中 Body, 菜单-》文件-》导出，保存文件类型选择stl:
总结
最后，我们总结一下使用 FreeCAD 进行 3D 模型设计的步骤：
- 在某一个平面上绘制二维图形。
- 通过凸台（Pad）或其他工具将二维图形拉伸为三维模型。