用 Python + OpenCascade 自动生成 3D CAD 模型，并导出 SolidWorks 可打开的 STEP 文件

先说结论
这套流程的核心不是“直接手写 .SLDPRT”，而是：

SLDPRT/SLDASM 是 SolidWorks 专有格式，最稳的工程路径还是 STEP -> SolidWorks。

一、环境准备
系统环境：

• Windows
• Python 3.12
• SolidWorks

项目目录我实际用的是：

• D:\\solidworks\\project\\vscode\\solidworks_ai_demo

二、依赖安装
一开始直接装 cadquery-ocp 很容易慢、超时、哈希报错，所以最终稳定方案是：

先装 OCP：

python -m pip install –user OCP

再用清华镜像装 cadquery-ocp：

python -m pip install –user –no-cache-dir –retries 50 –timeout 600 -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple –trusted-host pypi.tuna.tsinghua.edu.cn cadquery-ocp

为什么要这两个都装：

• cadquery-ocp 提供 OCC 运行时依赖和 dll
• OCP 提供底层 pyd 二进制模块

三、为什么还要写一层兼容代码
安装后直接 import OCP 在这台机器上并不稳定，原因是包结构和模块路径有坑。

所以我在脚本里统一加了一个启动函数 ensure_ocp_available()，做三件事：

• 定位用户目录里的 ocp/OCP*.pyd
• 手动把 cadquery_ocp.libs 和 vtk.libs 加进 dll 搜索路径
• 动态构造 OCP 包，让后续代码可以正常 from OCP import …

也就是说，这套脚本不是只在我这次会话里能跑，而是把运行时兼容逻辑也一起封进去了。

你可以看实际脚本，比如：

• rc_plane_ultra_detail_step_export.py
• detailed_castle_step_export.py

四、建模的核心思路
整个流程本质上就是 CAD 布尔建模。

常用模块：

• BRepPrimAPI
  用来创建基础体，比如圆柱、圆锥、盒子
• BRepBuilderAPI
  用来做多边形、拉伸、变换
• BRepAlgoAPI
  用来做 Fuse 和 Cut
• STEPControl
  用来导出 STEP

最核心的几个操作：

BRepPrimAPI.BRepPrimAPI_MakeBox(…) BRepPrimAPI.BRepPrimAPI_MakeCylinder(…) BRepPrimAPI.BRepPrimAPI_MakeCone(…)

BRepAlgoAPI.BRepAlgoAPI_Fuse(base, tool).Shape() BRepAlgoAPI.BRepAlgoAPI_Cut(base, tool).Shape()

polygon = BRepBuilderAPI.BRepBuilderAPI_MakePolygon() face = BRepBuilderAPI.BRepBuilderAPI_MakeFace(polygon.Wire()).Face() shape = BRepPrimAPI.BRepPrimAPI_MakePrism(face, gp.gp_Vec(…)).Shape()

writer = STEPControl.STEPControl_Writer() writer.Transfer(shape, STEPControl.STEPControl_AsIs) writer.Write("model.step")

五、我这次实际做了哪些模型
已经生成的文件包括：

• 法兰盘
  • flange_demo.step
• 概念航模
  • rc_plane_concept.step
• 高细节航模
  • rc_plane_ultra_detail.step
• 高细节城堡
  • detailed_castle.step

对应导出脚本也都在同目录里。

六、以“高细节航模”为例，它是怎么堆出来的
不是一句提示词直接变模型，而是拆成可控几何部件：

• 机身
  用多段圆柱和圆锥拼接，再切底部、加背脊和腹部整流
• 舱盖
  独立生成透明罩形体和舱盖框
• 发动机区
  加螺旋桨、桨毂、进气口、排气口
• 主翼
  左右翼分开建，再补中翼和翼根整流
• 尾翼
  水平尾翼、垂尾、舵面缝单独处理
• 起落架
  主起落架、轮子、轮罩、尾轮单独做
• 附件
  检修盖、天线、小整流件

这样做的优点：

• 稳定
• 细节可控
• 容易继续加细节
• 导出 STEP 成功率高

七、脚本如何运行
直接运行对应脚本即可：

python D:\\solidworks\\project\\vscode\\solidworks_ai_demo\\rc_plane_ultra_detail_step_export.py

运行完成后，会在脚本同目录生成：

rc_plane_ultra_detail.step

城堡同理：

python D:\\solidworks\\project\\vscode\\solidworks_ai_demo\\detailed_castle_step_export.py

八、如何导入 SolidWorks

注意：

• STEP 导入后通常是几何体，不是原生特征树
• 如果你要参数化特征树，最好直接走 SolidWorks API 或宏

九、部署中踩过的坑

十、这套方案适合做什么
适合：

• 机械零件
• 建筑体块和细节体
• 航模、载具、概念工业模型
• 参数化规则明显的 CAD 模型

不适合直接一步到位做：

• 可编辑的原生 SLDPRT 特征树
• 影视级贴图材质模型
• 复杂自由曲面角色模型

十一、最终建议
如果你的目标是“让 AI 帮你生成 SolidWorks 模型”，最实用的路线是：

• 简单机械件：直接生成 STEP
• 要原生零件：STEP 导入后另存 SLDPRT
• 要参数化：生成 SolidWorks 宏/API
• 要复杂模型：先拆构件，再布尔建模，不要指望一句话直接出完美高模