【ゼロからはじめるFreeCAD】｜完全初心者向け・無料の3DCADで3Dプリンタの「ものづくり」をはじめてみよう

このレクチャーでは、FreeCADの公式サイトから最新版をダウンロードし、Windowsにインストールする手順を紹介します。

使用するブラウザはChrome、対象バージョンは1.0.0ですが、受講時点で新しいバージョンが出ている可能性もあります。
インストール中の選択肢（インストール先フォルダ、スタートメニューの設定など）についても、基本的にそのまま進めれば問題ありません。

最後に、FreeCADの起動確認と、デスクトップアイコンからの次回起動方法についても紹介しています。
初めてFreeCADを導入する方は、ぜひこのレクチャーを見ながら進めてみてください。

このレクチャーでは、FreeCADを初めて起動したときに表示される「ファーストスタートセットアップ」画面の使い方と、基本的な画面構成について説明します。

ダークモードとライトモードの選択や、画面内の主な構成要素（タイトルバー、プルダウンメニュー、ツールバー、モデル／タスクパネルなど）を紹介しています。また、マウス操作のモードや使用単位の設定場所についても確認します。

このレクチャーを通して、FreeCADの画面構成を把握し、操作環境を自分に合った状態に整えておきましょう。

このレクチャーでは、FreeCADにおける特徴的な仕組み「ワークベンチ」について解説します。

ワークベンチとは、ある特定の作業を行うためのツールがまとめられた「作業台」のようなもので、用途に応じて切り替えながら使用します。
ワークベンチを変更すると、ツールバーやメニューの内容が変わるため、初めての方には戸惑いやすい点でもあります。

本レクチャーでは、代表的な「Part Design」や「Sketcher」などの使い方を紹介し、切り替え方法や自動切り替え時の注意点、背景にある開発経緯などもあわせて解説しています。

この仕組みを理解することで、FreeCADの柔軟な構造とその使いこなし方が見えてきます。

このレクチャーでは、FreeCADの作業環境を使いやすくするための初期設定や、ツールバーの整理方法について説明します。

Part DesignおよびSketcherワークベンチにおいて、表示するツールバーを最小限に絞り、実際に使うアイコンだけを配置することで、画面を見やすく、操作ミスを減らす構成に変更します。

また、以下の設定も紹介しています：

• ツールバーの並べ替えと固定方法

• スケッチャーの背景色や寸法表示色のカスタマイズ

• Escapeキーによるモード終了設定の調整

• フォントサイズの変更（視認性向上のため）

作業環境を自分に合った形に整えておくことで、モデリング作業が快適になります。

このレクチャーでは、FreeCADで初めて立体モデルを作成する一連の流れを紹介します。

対象とする形状は、正方形の断面をもつ立方体モデルです。レクチャーでは、まず完成形を確認し、その後、スケッチの作成からパッド（押し出し）による立体化までの手順をざっくりと確認します。

さらに、操作全体の流れを振り返ったあと、改めて最初から一つひとつの操作を詳しく解説していきます。

FreeCADの基本的な操作手順をつかむ最初のステップとして、全体像とその進め方を理解することを目的としたレクチャーです。

このレクチャーでは、FreeCADを使って正方形のスケッチから立方体を作成し、ファイルとして保存するまでの一連の手順を実際に操作しながら学びます。

操作のポイントは以下の通りです：

• Part Designワークベンチで新規ファイルを作成

• スケッチャーで中心配置の正方形を描き、完全拘束の状態に

• パッド（押し出し）機能を使って立体化し、寸法を50mmに設定

• 作成したモデルを名前をつけて保存

マウスの操作や、面の選択、パッドの数値入力など、FreeCADの基本的なモデリング手順を身につける実践的な内容です。はじめてFreeCADで形を作る方に最適なレクチャーです。

このレクチャーでは、複数のスケッチ面を使って立方体を追加し、それぞれの寸法を後から変更する「パラメトリックモデリング」の基本を学びます。

主な内容は以下の通りです：

• 複数のスケッチを異なる面に作成し、立方体を追加

• 各立方体を別々にパッド（押し出し）して、構造的に管理

• スケッチや押し出しの長さを後から変更する方法

• モデルツリーとタスクの関係、選択の違いによる操作の変化

FreeCADの柔軟なモデリング手法である「パラメトリック編集」の入り口として、実際に数値を変更しながら、再計算による形状の変化を体験します。

このレクチャーでは、FreeCADにおける「パッド」の応用と、新たに登場する「ポケット」機能を使った減算モデリングの基本を学びます。

取り扱うポイントは以下の通りです：

• テーパー角付きパッド（外側に広がる形状）の作成方法

• ポケット（引き算によるくり抜き）の使い方と注意点

• モデルの断面表示や透明表示による構造確認

• ツールバーやメニューにおける加算／減算フィーチャの色分けと分類

FreeCADの基本的なモデリングスタイルである「加算と減算の組み合わせ」によって、実用的な形状を作るための考え方と操作方法を習得できます。

このレクチャーでは、FreeCADのドレスアップ機能を使って、モデルに厚みを加えたり、角を丸めたり、底面を面取りする方法を学びます。

主な内容は以下の通りです：

• 厚みツールで、立方体に一定の内側空間を設けた中空形状を作成

• **フィレット（角の丸め）**を使って、面やエッジに滑らかなR加工を適用

• **メントリ（面取り）**によって、角を直線的にカット

• 各ツールの制約条件やエラーの原因（半径・厚みの不整合など）

• 面・線の選び方による効果の違いと、適切な使用順序の考え方

3D CAD設計における「仕上げ処理」の基本を学びながら、実用的な外観や構造の調整手法に触れる内容です。

このレクチャーでは、FreeCADを使って円柱をベースにした形状を作り、以下のツールを組み合わせて形状を仕上げる一連の操作を学びます。

主な操作内容は次のとおりです：

• 円スケッチ＋パッドによる円柱形状の作成

• **メントリ（面取り）**で底面の角を5mmカット

• 厚みツールで内部をくり抜いて中空形状に

• フィレットで内外のエッジに丸みを追加

これまで学んだ基本ツールの応用として、円柱形状に対して複数の加工を段階的に行います。構成要素の管理や順序の重要性を意識しながら、より実用的な形状を作る練習となるレクチャーです。

このレクチャーでは、FreeCADを使って「L字型ブロック」を2つの異なる手法で作図する方法を紹介します。

取り扱う技法は次のとおりです：

✔ Aタイプ（押し出し＋ポケット方式）

• 立方体をパッドで作成

• 外部ジオメトリを参照してスケッチを配置

• ポケット機能で一部を切り抜くことでL字形状を生成

✔ Bタイプ（ポリライン＋構築ジオメトリ方式）

• 構築線を下書きとしてガイドに利用

• ポリラインを使って一筆書きでL字形状を作図

• スケッチ1枚で完結した押し出し処理を実行

作図方法による違いを体感的に理解できる内容となっています。

このレクチャーでは、FreeCADの「レボリューション（回転）」と「グルーブ（溝加工）」という2つの機能を使って滑車を作図します。

今回の作図では、断面の形状を作図して回転（レボリューション）して形状を作ります。
また、ブルームの方法を使って滑車の溝を作ります。

また、構築ジオメトリを使って下書きを書いてガイドラインの下書きを書いて、ポリラインを使って形状を書くて行く方法を使っています。

また対称拘束なども利用しています。

このレクチャーでは、「S字フック」の形状を例に、FreeCADにおける「データム面」と「加算パイプ」の基本的な使い方を紹介します。

まずはスケッチでS字型の下書きを作成し、対称ツールを用いた効率的な作図方法を体験します。その後、データム面を使って3Dスケッチのための断面面を設定し、加算パイプで立体的な形状を生成します。モデリング中には、過剰拘束の解消や完全拘束の確認など、実践的な操作も取り上げています。

パラメトリックな設計を通じて、寸法変更による再構築の柔軟さも体感できる内容になっています。

このレクチャーでは、「ロフト（加算ロフト）」機能を使って、形状が異なる2つのスケッチ間を自動的に接続し、変形した立方体を削除するモデリング方法を学びます。

スケッチ1枚目には正方形、2枚目には六角形を配置し、それらを高さ方向にずらした上でロフトを適用。さらにポケット機能で中をくり抜き、断面をテーパーさせながら削除することで、コップ状の形状を作成します。

仕上げにはフィレットで角を丸め、外観設定により色の変更まで行います。
実用的な立体造形の手順と、FreeCADの複合的な機能の組み合わせを体験できるレクチャーです。

このレクチャーでは、「加算らせん（Additive Helix）」機能を使って、スプリング（ばね）やスパイラル（うず巻き）形状を作成する方法を紹介します。

FreeCADに標準搭載された「加算らせん」は、ピッチ・高さ・ターン数・コーン角度・スパイラルの伸び率などのパラメーターを調整することで、多様な形状を表現できる強力なツールです。今回は、基本的なスプリングの作図から始めて、スパイラル形状の応用まで順を追って解説します。

また、形状の再計算による動作の重さに対処する方法として、「ビューの自動更新をオフ→調整→再更新」という実用的なワークフローも紹介しています。

形状の変化とパラメーターの関係を理解しながら、FreeCADならではの3Dモデリングの面白さに触れていきましょう。

このレクチャーでは、これまでに学んだ「パッド」「ポケット」などの基本機能を使って、五角柱に楕円の穴を開ける復習モデリングを行います。

作図の流れとしては、XY平面上に五角形のスケッチを描き、それをパッドで立体化。さらに側面に楕円を描いてポケットで貫通させることで、斜め方向の穴を開けます。過去に扱ってこなかった「楕円」ツールの使い方や、寸法拘束・スケッチ面の選択・透明度切り替えなど、基本操作の総復習として最適な内容です。

このレクチャーでは、FreeCADでアイデアを形にするための「3つのスケッチ手法」について紹介します。具体的には、以下の3つの考え方を用いて、実際の設計に応用するための土台を築きます：

• ステップバイステップ・スケッチ（構築型スケッチ法）

• ラフアンドフィックス・スケッチ（ラフ調整型スケッチ法）

• ガイドトレース・スケッチ（下書きトレース型スケッチ法）

それぞれの手法は、描く順序や補助線の活用、拘束のタイミングなどが異なり、どの方法にも設計時のメリットがあります。講座内では「38mmのVブロック」を題材として、これら3つの方法の違いを体験できる構成になっています。

また、スケッチの開始時に「どの平面に描くか」「原点の位置をどうするか」といった設計の出発点についても解説しています。

このレクチャーでは、「構築型スケッチ法」を用いて、Vブロックの形状をFreeCADで設計していきます。

構築型スケッチ法とは、1つの複雑な形状をいくつかの段階に分けて、スケッチと加工（押し出しや切り取り）を繰り返す方法です。この手法により、スケッチ1つ1つの内容がシンプルになり、特にFreeCADを始めたばかりの方にとって設計が分かりやすくなります。

本レクチャーでは以下の3段階でモデリングを進めます：

• 基本の直方体の押し出し（38×38×50mm）

• 90度V字の切り欠き

• 最小5mm円に基づいた凹み加工

図面に明記されていない部分も、形状や接続部の大きさから推測して設計を進める実践的な考え方にも触れています。

このレクチャーでは、「ラフ調整型スケッチ法」を用いて、Vブロックの形状をFreeCADで設計していきます。

ラフ調整型スケッチ法とは、ポリラインを使って大まかに形を描き、その後に拘束（こうそく）を加えて形状を整えていく方法です。スケッチの段階で自由に線を引いた後、垂直・水平・対称・寸法などの拘束を順番に加えることで、最終的に完全拘束されたスケッチを仕上げていきます。

本レクチャーでは、直径38mmの円を収めるV字溝と、直径5mmの凹みを持つVブロックの形状を、ひとつのスケッチ内でまとめて設計します。この手法は、一つのスケッチにすべての要素を含める設計スタイルに慣れたい方に向いています。

スケッチ完了後は、50mmの押し出しを行って立体モデルを完成させます。

このレクチャーでは、「下書きトレース型スケッチ法」を使ってVブロックを作図していきます。
「下書きトレース型」とは、名前の通り下書き線を使って形を決め、寸法もこの段階で設定します。
その後、実際のスケッチでその下書きをなぞって作図していく方法です。

この手法は、試行錯誤しながら形状を決めたいときや、視覚的にバランスを確認しながら設計したいときに向いています。

今回はVブロックの正面形（前から見た形）を下書きし、それをなぞるかたちでスケッチを作成します。

また、このVブロックは「7540」という実企画に基づいていますので、現実の部品設計にも活かせる内容になっています。

このレクチャーでは、「スケッチの描き方」について3つの手法を振り返り、まとめとして整理していきます。

ご紹介したのは、次の3つのスケッチ手法です：

• 構築型スケッチ法：構成要素を段階的に積み上げていく方法。FreeCADを使い始めたばかりの方におすすめです。

• ラフ調整型スケッチ法：ざっくり描いてから拘束で整える方法。構成がシンプルな場合に効果的です。

• 下書きトレース型スケッチ法：下書き線で形を探りながら、本番のスケッチを重ねる方法。アイデアを柔軟に形にしたいときに向いています。

それぞれに長所と短所がありますが、重要なのは「状況に応じて使い分けること」。この講座で扱う3Dプリンター向けのモデル設計にも、適切な手法を選ぶことで、より自分らしいデザインが可能になります。

ぜひ、ご自身の設計スタイルに合った描き方を見つけてみてください。

このレクチャーでは、FreeCADで作成した3Dモデルを実際にプリントするまでの一連の流れについて解説します。

まず、3DプリンターにはFDM方式や光造形式など、いくつかのタイプがありますが、本講座では家庭用として一般的なFDM方式を中心に扱います。

次に、FreeCADと3Dプリンターの間をつなぐスライサーソフトの役割を紹介します。スライサーソフトは、FreeCADで作成したモデルを3Dプリンター用のGコードに変換するためのソフトです。使用するプリンターによって、Bambu Studio、AnkerMake Studio、Creality Print、PrusaSlicerなどが代表例です。

レクチャーでは、STLや3MFファイル形式でのエクスポート、スライス処理の概要、設定項目のポイント（材料、温度、配置、構造、仕上がりなど）も紹介しています。複数のソフトウェアを比較しながら、画面構成やアイコンの共通点についても触れています。

これから3Dプリントに挑戦する方に向けて、スムーズに出力できるよう、全体の流れを把握するための内容です。

このレクチャーでは、FreeCADで作成したS字フックのモデルを使って、実際に3Dプリントを行う一連の流れを解説します。
STL形式でのエクスポートから、スライサーソフト「Bambu Studio」を使ったセッティング、そしてBambu Lab A1 miniでのプリント完了までを、5つのステップで順を追って紹介しています。

操作手順だけでなく、Bambu Studioの画面構成や設定項目（品質・強度・サポートなど）の意味も整理しており、初めての方でも安心して取り組めます。印刷時間の目安や、仕上がりの確認ポイントなども実演を交えて紹介しています。

FreeCADのモデリングから3Dプリントまで、一通りの流れを体験する基礎レクチャーとして最適な内容です。

このレクチャーでは、3Dプリントにおける3つの重要な設定項目「インフィル（内部構造）」「壁面（外壁・内壁）」「継ぎ目（開始位置）」について詳しく解説します。

それぞれの設定が、モデルの強度・重量・印刷時間・仕上がりにどう影響するのか、Bambu Studioのスライス結果を使いながら視覚的に理解できるようになっています。特に、ライトニングやハニカムといったインフィルパターンごとの違いや、層ごとに変化する密度の挙動も紹介しています。

3Dプリントの品質を左右する要素を理解し、設定を調整できるようになるための実践的な内容です。

このレクチャーでは、「壁面相数」を使って3Dプリントの強度を高める方法について解説します。
同じ強度を得るために、インフィルを100％にする方法と、壁面相数を増やす方法の違いや効果について、スライス結果をもとに比較します。

具体的には、Bambu Studioで壁面相数を2、10、30と変化させながら、モデルの断面やヘッドの動きがどう変わるのかを視覚的に示しています。また、SGフックの実例を使って、壁面構成の違いが印刷結果にどう影響するかも実演しています。

インフィルと壁面相数を適切に使い分けることで、強度・仕上がり・印刷時間のバランスを最適化できるようになります。

このレクチャーでは、3Dプリントにおける「継ぎ目（シーム）」の位置設定について解説します。

継ぎ目は、各層の始点と終点が交わる位置であり、仕上がりの美しさに大きな影響を与えるポイントです。Bambu Studioの「整列」「背面」「ランダム」「継ぎ目ペイント」といった各モードの違いを、視覚的に比較しながら紹介します。

特に「継ぎ目ペイント」では、任意の場所に継ぎ目を集中させることで、見た目をコントロールする方法も実演しています。

見た目を重視したいプリントで、継ぎ目をどこに置くか判断できるようになる実践的な内容です。

このレクチャーでは、これまで学んできたFreeCADの基本操作を活かして、ミニカタパルト（別名：プープーカタパルト）を設計します。
このカタパルトは、3Dプリンターのフィラメントを飛ばすというユニークなおもちゃであり、設計とプリントの両方を楽しめるモデルです。

モデルは、発射台・バネ・押さえ・アームの4つの部品で構成され、それぞれが複数の構成要素から成り立っています。レクチャー内では各パーツの役割とデザイン手法を順に解説し、複数部品を1ファイルで管理する方法にも触れています。

バネ部品の設計と素材選定（PLAなど）についても紹介しており、3Dプリントによるバネ構造の可能性と応用の広がりを学ぶことができます。

このレクチャーでは、ミニカタパルトの発射台を設計します。

FreeCADでの操作としては、角の丸い長方形（100×40mm・R10）をベースに、厚み5mmで押し出し成形します。その後、バネを固定するための貫通穴を開け、3Dプリンターでも印刷しやすいように裏面を斜めにカットします。最後に、角をフィレット（R2.5）で丸めて完成です。

部品名やフィーチャー名には番号をつけて管理しておくと、工程が増えた時にも把握しやすくなります。

このレクチャーでは、ミニカタパルトに使うバネ部品をFreeCADで設計します。

「加算らせん」ツールを使ってスプリング形状を作成し、パッドと加算パイプを組み合わせて、複雑な形状の部品を構築します。スケッチの配置や断面の方向調整といったコツも紹介しており、スプリングのような回転体を設計する際の実践的な知識を身につけることができます。

また、設計後には全体構成を見直し、他の部品との関係も確認します。

このレクチャーでは、ミニカタパルトの「押さえ」パーツをFreeCADで設計します。

下書き線を使って複雑な輪郭を作図し、パッドやポケット、フィレットを組み合わせて立体化します。実際のバネとの干渉を避けるために、形状を調整する工程も紹介します。

また、Sketchの流用や移動、ドラフト編集の活用など、複数のスケッチを扱う際のポイントも学べます。

3Dプリント後の使い勝手を考慮した設計の工夫が詰まった内容です。

このレクチャーでは、発射用のアームを設計しています。

加算パイプを使いアーム部分を設計し、パッド（押出し）を使ってカップを設計しています。

また、最後の面取では、新たに押出しをする時に傾斜をつける方法で面取りを付けています。

このレクチャーでは、完成したミニカタパルトの各パーツを3Dプリンター用にSTL形式でエクスポートする手順を紹介します。

FreeCADからSTLファイルを正しく出力するための基本操作や注意点を押さえながら、4つの部品（発射台、バネ、押さえ、アーム）を順番に保存していきます。実際に印刷を始める前の、重要な準備ステップです。

このレクチャーでは、完成したミニカタパルトのSTLデータを3Dプリントする手順を紹介します。Bambu Studioを使って各パーツを配置し、プリント品質や造形方向の調整、強度を考慮した設定方法を解説します。また、印刷後の確認と簡単な組み立ても行い、最終的に動作確認まで進めます。

このレクチャーでは、FreeCADを使い始めたばかりの方がよく直面する「操作のつまずきやすい場面」を3つ取り上げ、それぞれの原因と対処法を解説しています。

扱っている主な内容は以下の通りです：

1. タスクタブが消えてしまった場合の復元方法
   作業途中に突然タスクタブが表示されなくなったとき、元に戻す2つの方法をご紹介します。

2. スケッチで小さい円を描くときに発生する不具合とその回避方法
   スケッチモードで円を描く際、特に直径10mm以下の円に入力ミスや表示バグが発生することがあります。これを回避するコツを実演します。

3. タスク画面を開いたまま別ファイルで作業した場合に起こる混乱と仕組みの理解
   複数ファイルを開いて作業していると、タスク画面の表示先が意図とズレてしまうことがあります。その原因と確認ポイントを解説します。

このレクチャーでは、FreeCADの「ウィークリービルド（開発版）」の導入方法と、最新版で改善された点について解説します。

FreeCADはオープンソースの3D CADソフトウェアであり、活発に開発が進められています。正式リリース前の最新版を試せる「ウィークリービルド」では、日々の修正や新機能をいち早く体験することができます。

本レクチャーでは以下の内容を扱います：

• ウィークリービルドのダウンロード手順（公式サイトとGitHub経由）

• インストールプログラムがないバージョンの展開と実行方法

• 通常版との共存やショートカットの設定

• バージョン1.0で発生していたバグの修正確認

  • 中心指定の円が消えてしまう問題の修正

  • 台形（楕円）のトリムが正しく動作しない問題の改善

• 新機能の紹介（光源設定、外部ジオメトリの取り扱い改善など）

• アセンブリワークベンチでの新機能（シミュレーション作成機能）の簡単な紹介

最新版の活用方法を知ることで、FreeCADの開発スタイルや進化の方向性を理解できる内容になっています。