工程與 CAD
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AI 輔助機構設計：從需求到可製造的零件

用 AI 整理設計需求、寫 FreeCAD 腳本產生參數化零件、用生成式設計減重、輸出 3D 列印或 CNC，並說清楚哪些地方一定要工程師把關。
2 小時
6 步
FreeCAD 免費；Fusion 個人非商用免費
編
AI 有解編輯部
最後更新 2026 年 11 月 4 日・CC BY 4.0
用到的工具
Claude
AI 不會取代機構工程師，但能把「從想法到第一版零件」的時間縮短很多。這篇做一個 L 型固定支架當範例。
你需要準備
•
安裝 FreeCAD（免費、開源）
•
想做的零件與它的使用情境：裝在哪、受多大的力、什麼材料、怎麼製造
進度 0／6
1

讓 AI 把需求整理成設計規格

提示詞
我要設計一個 L 型支架，把 2 公斤的盒子固定在牆上。請幫我整理成設計規格： 功能需求、尺寸限制、受力情境、材料候選（PLA、PETG、鋁 6061）、製造方式、 安全係數建議，以及我還沒想到但應該先決定的問題。
2

請 AI 寫 FreeCAD 參數化腳本

提示詞
用 FreeCAD 的 Python（Part 模組）寫腳本產生 L 型支架： - 尺寸用變數：長、寬、厚度、圓角半徑、螺絲孔直徑與位置 - 兩面各有 2 個沉頭螺絲孔 - 執行後在目前文件顯示結果 請附上每個變數的說明。
FreeCAD：選單「巨集 → 巨集…」建立新巨集，貼上程式執行。腳本的基本長相：
Python
import FreeCAD as App import Part L, W, T = 60.0, 30.0, 4.0 # 長、寬、厚度（mm） base = Part.makeBox(L, W, T) wall = Part.makeBox(T, W, L) bracket = base.fuse(wall) hole = Part.makeCylinder(2.5, T, App.Vector(40, W / 2, 0)) Part.show(bracket.cut(hole))
改變數就能快速產生不同尺寸，這就是參數化設計的好處。
3

生成式設計減重（選做）

Fusion 的生成式設計：設定固定點、受力、不可佔用的區域、材料與製造方式，系統會產生多個減重結構。重點是條件要設對，否則漂亮但不能用。
4

做簡單的強度檢查

•
CAD 內建的靜態應力分析可以初步看應力集中位置。
•
請 AI 用材料力學公式幫你手算一次，兩邊數字差太多就要找原因。
•
受力件、會傷人的設備，一定要由具資格的工程師審核，並做實物測試。
5

輸出製造

•
3D 列印：匯出 STL 或 3MF，用切片軟體設定層高與填充率；受力方向避免沿著層線。
•
CNC：匯出 STEP 給加工廠，附上尺寸公差與材料。
6

把設計變成可重用的資產

把腳本、規格、測試結果存進 Git。下次類似零件只要改參數。
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