stl-generator

用于夹具和替换零件的 STL 生成器

将夹具和替换零件设计为参数化的 build123d 脚本，并导出 STL，确保一次打印成功。交付物是 STL：打印机只关系到零件能否放进打印平台，以及哪些间隙合适，这两项都可以设为参数。

运行 build123d

脚本位于 ${CLAUDE_SKILL_DIR}/scripts/（此技能的文件夹）。使用 uv 运行，无需设置，并且适用于任何 Python 版本：

uv run --with build123d python ${CLAUDE_SKILL_DIR}/scripts/spacing_block.py 10

如果不使用 uv：创建虚拟环境并运行 pip install build123d，然后使用该虚拟环境中的 Python 运行。将 STL 写入用户的工作目录（或用户指定的位置），绝不要写入技能自身的文件夹。

可直接使用的脚本

所有脚本都支持通过 --bed XxYxZ 指定非默认打印机的打印平台尺寸，通过 -o 指定输出名称，并通过 --help 查看所有选项及其默认值。以下示例简写为 python scripts/...；请按照上文所示使用 uv 运行。每个脚本都经过测试，并会执行打印就绪检查，因此其输出无需额外测量。

scripts/circle_cutting_jig.py：用于切割圆盘和圆环的圆规式铣刀夹具。

python scripts/circle_cutting_jig.py 300 250 --mount <BC>:<N>   # ring: 300 OD, 250 ID
python scripts/circle_cutting_jig.py 200 --bit 12.7              # disc only, 1/2" bit

一块底板用螺钉固定在铣刀上；一根臂上为每个切割位置各设一个枢轴孔，孔位根据铣刀头确定（外圆边缘在 D/2 + 铣刀头/2 处，内圆边缘在 D/2 - 铣刀头/2 处），因此切出的圆尺寸正好符合要求。运行前，询问用户两个无法自行假定的信息：铣刀头的切割直径，以及铣刀底板螺钉孔的分布（在其铣刀上测得的节圆直径 <BC> 和螺钉数量 <N>）。如果用户暂时无法提供这些信息，仍然生成夹具，使用默认的 1/4" 铣刀头且不加 --mount，并告知用户这两项假设：没有螺钉孔的底板可以用铣刀自身的底板作为模板钻孔。

切割圆环时，先切外边缘，最后切内边缘：内圆切开后，会释放用来固定枢轴销的中心圆盘，因此之后便无法再转动。请告知用户这一点，并提醒其将坯料固定在牺牲板上，避免切下后两部分发生移位。脚本也会输出切割顺序。

scripts/angle_wedge.py：将工件固定在精确角度。

python scripts/angle_wedge.py 15
python scripts/angle_wedge.py 22.5 --depth 80 --width 40

侧放打印，使斜面沿 XY 平面成形，而不是因逐层打印而形成阶梯。高度由角度决定，绝不会反过来用高度决定角度，因此角度精确；如果角度过陡，导致零件过高而放不进打印平台，检查会拒绝生成，此时应减小 --depth。

scripts/spacing_block.py：用于装配和定位的间隔块，可生成单个或配套组。

python scripts/spacing_block.py 10
python scripts/spacing_block.py --set 5,10,15,20

测量面保持平整（带雕刻标签、侧边凹槽，以及一个倒角，用作方向标记）。一组中的每个间隔块都平放在打印平台上。对于无法被 0.2 mm 层高整除的高度，脚本会发出警告，因为这些高度无法精确打印。

scripts/threaded_globe.py：用于替换螺纹灯罩（中空球体安装在螺纹套环上，并旋入灯具，类似门廊灯的“固定环”式灯罩）。

python scripts/threaded_globe.py --inches --diameter 5.700 --height 6.2 \
    --crest 3.235 --root 3.110 --pitch 0.232 --collar 0.713 --thread-length 0.700 \
    --bore 2.825
python scripts/threaded_globe.py <same measurements> --collar-test   # print this first

所有尺寸均取自用户的卡尺测量（参见下文“替换零件”）。螺纹采用类似玻璃螺纹的圆弧形设计，--clearance（默认 0.2 mm）会略微缩小螺纹直径，让打印件能够旋入。默认情况下，灯罩会沿赤道分为两半，并通过粘合的半搭接结构连接；每半部分均以边缘朝下打印，使支撑结构留在内部、不易显眼。中空球体若整体打印，支撑结构会在外表面留下痕迹（--one-piece 仍可强制整体打印）。 务必先建议使用 --collar-test：它只耗用约七分之一的塑料，并能在制作整个灯罩前验证螺纹是否匹配。打印的灯罩需要配 LED 灯泡；PETG 在接近 80 C 时会软化。对于户外灯具，ASA 比 PETG 更耐日晒。--step 会额外生成 STEP 文件。

根据实测原件制作替换件

原件就是规格，因此是否适配取决于测量结果。请询问卡尺测量值；切勿根据照片估算尺寸，因为照片没有比例尺。请具体询问：

• **螺纹：**牙顶处的直径、牙槽底部的直径（即牙底直径，应在零件本身上测量，而不是从配合零件上获取）、跨越多个牙顶测量后再除以牙槽数所得的螺距、牙脊形状（圆弧形还是尖锐形），以及旋向（顺时针旋入吗？）。
• **所有与其他物体配合的直径：**开口、套环、孔径。
• 总高度，以及每个不同部分的高度。
• **必须承受的条件：**灯泡或电机产生的热量、阳光、水、负载。

建模前检查测量值是否合理：螺距比螺纹长度还长、牙底直径大于牙顶直径，或各部分尺寸相加不等于总高度，这些都说明测量有误。请先询问确认，不要直接建模；脚本会拒绝这些情况。之前有个相同灯罩的模型没有进行这些检查，结果把灯具插座的牙底尺寸当成了灯罩的尺寸，做出了深度为 0.45 mm 的螺纹，而玻璃本身的槽深实测为 1.6 mm。

定制夹具

编写代码前，请阅读 references/build123d_patterns.md 和 references/printer_specs.md；其中包含能确保零件放在打印平台上的间隙、最小尺寸和 build123d 惯用写法。然后：

• 使用 scripts/printcheck.py 中的 export_checked 导出，而不是直接使用 export_stl。将 printcheck.py 复制到自定义脚本旁边，让两个文件一起移动，而不要从技能文件夹导入它。它会拒绝无效形状、会悬空打印的实体，以及无论如何旋转都大于打印平台的零件；如果只有对角线方向放得下，它也会旋转零件。它还会对超过 45 度的倾斜表面发出警告，因为这些表面需要支撑。如果它拒绝导出，就修改设计（将长夹具拆分成能彼此定位的多个阶段，或缩小夹具）；绝不要交付它拒绝的 STL。
• 通过测量实体来验证，而不是重新阅读代码。 使用 is_inside 检查孔位，使用 bounding_box() 检查高度，根据面的法线检查角度。该技能的早期版本曾发布过一些能顺利运行的脚本，却做出了没有枢轴孔的梁式圆规，以及角度为 45 度、实测值却是 26.6 度的楔块；只有测量才能发现这些问题。

木工设计中的重要规则

• 基准面必须保持平整。 任何放置在工件上或抵住工件的表面，都是测量面。标签应采用雕刻（绝不要凸起），并放在不会接触工件的表面上。
• 不要做刀刃状边缘。 薄于约 1 mm 的锥形末端无法打印。加上一小段垂直凸足；这不会改变斜面的角度。
• 精密特征应放在 XY 平面内。 轴线垂直的孔可以打印成圆形；在 XY 平面内绘制的斜面和角度能达到打印机的最高精度。调整零件方向，让关键尺寸位于 XY 平面内。
• 根据配合情况留间隙。 枢轴销和衬套：+0.1 至 0.2 mm。螺钉：+0.3 至 0.5 mm。钻孔导向件：钻头直径加 0.1 至 0.2 mm，以免钻头偏移。
• 将一排孔拆分为分段定位，而不是使用第二个夹具。 当一排孔的长度超过打印平台时，制作一个较短的夹具，让用户沿着孔排移动夹具，并将定位销穿过夹具的第一个孔，插入已经钻好的最后一个孔。移动前后的孔距都能保持精确。
• 对于打印时朝下的表面，文字应镜像。 在打印方向上贴着平台的表面上雕刻的文字，从该侧观察时会是反的，除非在模型中镜像草图。
• 反复钻孔会磨损塑料。 使用次数超过几次的钻孔导向件应安装钢制衬套（采用压入配合，尺寸根据衬套外径确定），而不是让钻头直接接触裸露的 PLA。

交付结果

告知用户：

• STL 的完整路径、文件大小和实体数量（来自 export_checked 的输出）
• 打印方向（导出时的方向：STL 已处于打印方向），壁数和填充率，以及是否需要支撑及其位置：导出时的悬垂警告会说明这些信息（夹具通常不需要支撑；球体总是需要）
• 打印后需要用卡尺检查的尺寸；对于任何需要配合的部件（销钉、五金件、衬套），建议先只打印该特征的小型测试件；不同打印机和耗材的间隙会有所不同

如果用户之后可能想在 CAD 中编辑，也使用 export_step 导出 STEP 文件。