FreeCAD入門シリーズの第2部「部品設計の実践」へようこそ。第1部で身につけた基本操作を使って、ここからはロボットや工作で実際に使う部品を設計していきます。実物を採寸するところから始め、パラメトリック設計・強度解析（FEM）・アセンブリ・図面化まで、ものづくりの現場で本当に必要になる流れをひと通り体験します。
第2部を終えると、できるようになること
- 実物をノギスで採寸し、公差（すき間）を考えて部品を設計できる。
- スプレッドシートで寸法を表にして、数値を変えるだけでサイズ違いを量産できる（パラメトリック設計）。
- モーターブラケットやグリッパーなど、ロボコンで使う実部品を一から設計できる。
- FEM（有限要素法）で部品の強度を解析し、応力集中を見つけて補強できる。
- アセンブリで複数の部品を組み付け、はめあい・クリアランスを設計できる。
- 歯車とリンク機構を設計し、かみ合いや動きをその場で確かめられる。
- TechDrawで図面（PDF）を作って読めるようになり、STL/3MFで印刷データを出力できる。
つまり第2部では、「測って → 設計して → 強度を確かめて → 組んで → 図面にする」という、実際の部品設計の一周を、自分の手で回せるようになります。
そして第2部の章末課題は、じつは全部つながっています。毎回の課題で作る部品を集めていくと、最後には「物をつかんで運ぶ差動二輪ロボット」が1台組み上がります。シャシーもブラケットもホイールもグリッパーも、ぜんぶ自分の設計です。
こんな方におすすめ／前提
- 第1部（基本操作）を終えた人。ロボコンや研究で実際に使う部品を設計したい人。
- 3Dプリントした部品が「合わない…」を卒業して、狙った寸法でぴたっと作りたい人。
- 前提：第1部のスケッチ・Pad・Pocket・フィレットが分かること（画面は FreeCAD 1.1・日本語表示）。
全11回のロードマップ
- #00 設計の進め方：採寸と公差……ノギス採寸・クリアランスの考え方・設計手順の型。
- #01 スプレッドシートでパラメトリック設計……寸法表で、数値を変えるだけでサイズ展開。
- #02 モーターブラケットを設計する……L字・補強リブ・肉抜き・M3取付穴。
- #03 強度を解析する① FEM入門……材料・メッシュ・固定/荷重・応力と変位を見る。
- #04 強度を解析する② 結果から改良……応力集中を読んで、リブで補強する。
- #05 アセンブリ入門……ジョイントで組み付け・干渉チェック・ロボットが初めて姿を現す。
- #06 はめあい・クリアランス……公差を実感する・Picoケースとホイール。
- #07 歯車を設計する……インボリュート歯車・かみ合い・グリッパー用ギアペア。
- #08 リンク機構を設計する……四節リンク・ドラッグで動作確認・グリッパー完成。
- #09 図面を描く・読む……TechDrawで図面・第三角法・図面から部品を再現する。
- #10 出力と完成……STL/3MF・全部品を印刷して、差動二輪ロボットを組み立てる。
まずは #00「設計の進め方：採寸と公差」 から始めましょう。順番に進めば、第2部を終えるころには「実際に使える部品を、根拠をもって設計できる」ようになります。その先の第3部「Pythonで自動設計」では、ここで作った設計をコードから自動生成していきます。