Arbeitsbereich Tabellenkalkulation

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Workbench Spreadsheet.svg

verfügbar in Version 0.15 Der Arbeitsbereich Tabellenkalkulation ermöglicht die Erstellung und Bearbeitung von Tabellen, das Einfügen von Daten eines 3D-Models, die Durchführung von Berechnungen und das Exportieren der Daten zur Verwendung in anderer Software für Tabellenkalkulation, wie LibreOffice oder Microsoft Excel.

Der Arbeitsbereich Tabellenkalkulation ist verfügbar seit FreeCAD 0.15.

Spreadsheet screenshot.jpg

Cell Expressions

A spreadsheet cell may contain arbitrary text or an expression. Technically, expressions must start with an equals '=' sign. However, the spreadsheet attempts to be intelligent; if you enter what looks like an expression without the leading '=', one will be added automatically.

Cell expressions may contain numbers, functions, references to other cells, and references to properties of the model (But see Current Limitations below). Cells are referenced by their column (CAPITAL letter) and row (number). A cell may also be referenced by its alias-name (below). Example: B4 + A6

References to objects in the model are explained under References to CAD-Data below. Using spreadsheet cell values to define model properties are explained under Spreadsheet Data in Expressions below. For more specifics on how expressions are formed, see Expressions.

Unterstützte Funktionen

Standard trigonometric and other common mathematical functions as well as statistical aggregation functions are supported (see Expressions).

Interaction between Spreadsheets and the CAD Model

Data in the cells of a spreadsheet may be used in CAD model parameter expressions. Thus, a spreadsheet may be used as the source for parameter values used throughout a model, effectively gathering the values in one place. When values are changed in the spreadsheet, they are propagated throughout the model.

Similarly, properties from CAD model objects may be used in expressions in spreadsheet cells. This allows use of object properties like volume or area in the spreadsheet. If the name of an object in the CAD model is changed, the change will automatically be propagated to any references in spreadsheet expressions using the name which was changed.

More than one spreadsheet may be used in a document; spreadsheets may be given a user-assigned name (rename) like any other object.

FreeCAD checks for cyclic dependencies. See Current Limitations.

Eigenschaften der Zellen

Die Eigenschaften der Zellen der Tabelle können mit einem Rechtsklick geändert werden. Es öffnet sich der folgende Dialog:

SpreadsheetCellPropDialog.png

Er hat mehrere Reiter. Die folgenden Eigenschaften können geändert werden:

  • Textfarbe sowie Hintergrundfarbe
  • horizontale und vertikale Textausrichtung
  • Textstile: fett, kursiv, unterstrichen
  • Die angezeigten Einheiten für diese Zelle. (Unbedingt den Abschnitt unten beachten.)
  • Einen Alias-Namen für diese Zelle festlegen. Der Alias-Name kann in den Zellformeln und auch in den FreeCAD-Ausdrücken verwendet werden verfügbar in Version 0.16

.

Referenzen auf CAD-Daten

Daten der CAD-Konstruktion können in dem Tabellenblatt verwendet werden. Die folgende Tabelle zeigt einige Beispiele. Es wird dabei vorausgesetzt, dass das FreeCAD-Dokument ein Objekt Namens "Würfel" zum Beispiel aus der Arbeitsbereich Part enthält.(Anmerkung, dies ist der interne Name des Objekts, nicht das vom Benutzer zugewiesene Label):

CAD-Data Formel im Tabellenblatt Ergebnis
Parametrische Länge eines Würfels des Arbeitsbereiches Part =Würfel.Length Länge mit den Einheiten mm
Volumen des Würfels =Würfel.Shape.Volume Volumen in mm³ ohne Einheiten
Typ des Würfel-"Shapes" =Würfel.Shape.ShapeType String: Solid
Label des Würfels =Cube.Label String: Würfel
x-Koordinate des Massenschwerpunktes des Würfels =Würfel.Shape.CenterOfMass.x x-Koordinate in mm ohne Einheiten

Computed expressions in spreadsheet cells start with an equals ('=') sign. However, the spreadsheet entry mechanism attempts to be smart. An expression may be entered without the leading '='; if the string entered is a valid expression, an '=' is automatically added when the final Enter is typed. If the string entered is not a valid expression (often the result of entering something with the wrong case, e.g. "MyCube.length" instead of "MyCube.Length"), no leading '=' is added and it is treated as simply a text string.

Note: The above behavior (auto insert of '=') has some unpleasant ramifications:

  • If you want to keep a column of names corresponding to the alias-names in an adjacent column of values, you must enter the name in the label column before giving the cell in the value column its alias-name. Otherwise, when you enter the alias-name in the label column the spreadsheet will assume it is an expression and change it to "=<alias-name>"; and the displayed text will be the value from the <alias-name> cell.
  • If you make an error when entering the name in the label column and wish to correct it, you cannot simply change it to the alias-name. Instead, you must first change the alias-name to something else, then fix the text name in the label column, then change the alias-name in the value column back to its original.

One way to side-step these issues is to prefix text labels corresponding to alias-names with a fixed string, thereby making them different. Note that "_" will not work, as it is converted to "=". However, a blank, while invisible, will work.

The following table shows some examples assuming the model has a feature named "MyCube":

CAD-Data Cell in Spreadsheet Result
Parametric Length of a Part-Workbench Cube =MyCube.Length Length with units mm
Volume of the Cube =MyCube.Shape.Volume Volume in mm³ without units
Type of the Cube-shape =MyCube.Shape.ShapeType String: Solid
Label of the Cube =MyCube.Label String: MyCube
x-coordinate of center of mass of the Cube =MyCube.Shape.CenterOfMass.x x-coordinate in mm without units

Daten aus Tabellenblättern in FreeCAD-Ausdrücken

Um die die Tabellendaten in anderen Teilen von FreeCAD benutzen zu können, wird ein vollständig definierter Name benötigt. Weil es möglich ist, mehrere Tabellenblätter in einem FreeCAD-Dokument zu haben, wird der Tabellenname zusammen mit der Zellreferenz oder dem Zell-Alias benötigt. Die folgende Abbildung zeigt die Verwendung eines Aliasses "number" aus einem Tabellenblatt "MySheet" in einem Ausdruck in dem Arbeitsbereich PartDesign. Expression usage1.png

Expression usage1.png

Durch eine Eintippen von "M" erreicht man die Anzeige von verfügbaren Namen, die mit "M" beginnen. Mit den Pfeiltasten kann "MySheet" ausgewählt werden.

Expression usage2.png

Anschließendes Eintippen von "n" zeigt nun die Liste der verfügbaren Namen in MySheet, die mit "n" anfangen. Der Name "number" kann mit der Pfeilrunter-Taste ausgewählt werden. Wenn eine gültiger Formel angegeben ist, zeigt das Ergebnisfeld die berechnete Länge.

Expression usage3.png

Further typing, such as adding a "+" sign, will result in an expression which is no longer valid which will be indicated. Continuing to complete the expression can again result in a valid expression.

Einheiten

Die Tabellen verwenden Einheiten. Wenn eine Zahl eine Einheit hat, wird diese Einheit auch in den Berechnungen verwendet. Die Multiplikation von zwei Längen mit der Einheit mm ergibt eine Fläche mit der Einheit mm².

If a cell contains a value which represents a dimension, it should be entered with its associated unit. While in many simple cases one can get by with a dimensionless value, it is unwise to not enter the unit. If a value representing a dimension is entered without its associated unit, there are some sequences of operations which cause FreeCAD to complain of incompatible units in an expression when it appears the expression should be valid. (This may be better understood by viewing this thread in the FreeCAD forums.)

Man kann die dargestellte Längeneinheit von Millimeter auf Inch in dem Eigenschaftsdialog ändern. Die Zelle zeigt danach die Länge in Inch. Der eigentliche Wert, der in den Berechnungen verwendet wird, hat sich dadurch nicht geändert. Die Ergebnisse einer Formel, die diesen Wert benutzen, werden durch die angezeigte Einheit nicht geändert. Das Resultat der besagten Formel benutzt immer noch den Wert der Länge in Millimeter.

Eine Zahl ohne Einheit kann durch den Eigenschaftsdialog nicht in eine Zahl mit Einheit umgewandelt werden. Man kann eine Zeichenkette mit einer Einheitsbezeichnung eingeben, die dann auch angezeigt wird. Aber die Zelle enthält immer noch nur eine Zahl ohne Einheit.

Manchmal ist es notwendig, die Einheit von einer Zahl zu entfernen. Dies kann nur durch die Multiplikation einer 1 mit der reziproken Einheit erreicht werden.

Importieren und Exportieren

Tabellen können im CSV-Format[1] importiert und exportiert werden. Dieses Format enthält keine Formeln, kann aber von den meisten anderen Tabellenkalkulationsprogrammen wie Microsoft Excel oder LibreOffice Calc gelesen und geschrieben werden. Wenn Dateien importiert werden, muss das Trennzeichen (das Zeichen, welches die Spalten trennt) das TAB-Zeichen sein. Dies kann üblicherweise in Tabellenkalkulationsprogrammen eingestellt werden. Der Import einer CSV-Datei ist über das Menü Spreadsheet/Importiere Kalkulationstabelle oder durch Klick auf das Symbol SpreadsheetImport.svg möglich. Diese Import-Funktion öffnet keine Excel-Dateien oder andere Tabellenkalkulationsformate.

Tabellen im Excel-format "xlsx" können über das Menü Datei/Importieren... in ein FreeCAD-Document importiert werden. Excel-Tabellen können auch durch FreeCAD mit Klick auf das Symbol Document-open.svg im Menü Datei/Öffnen... geöffnet werden. In diesem Fall wird ein neues Dokument mit einer Tabelle erzeugt. Es werden die folgenden Eigenschaften unterstützt:

  • Alle Funktionen, die auch im FreeCAD-Spreadsheet zur Verfügung stehen. Andere Funktionen ergeben einen Fehler in der korrespondierenden Zelle nach dem Import.
  • Aliasnamen für Zellen
  • Mehr als eine Tabelle in der Excel-Datei. In diesem Fall werden mehre Tabellenblätter in dem FreeCAD-Dokument erzeugt.

Andere Inhalte werden nicht in das FreeCAD-Tabellenblatt übernommen. Der Excel-Import ist verfügbar in Version 0.17

von FreeCAD zur Verfügung.

Bestehende Limitierungen

Innerhalb eines Tabellenblattes ist es nicht möglich die Daten für einen geometrischen Körper zu definieren, zum Beispiel die Länge, und zugleich eine resultierende Größe wie das Volumen dieses Körpers auszuwerten. Dies würde eine zirkulare Referenz erzeugen. Dies ist eine Design-Entscheidung. Es ist jedoch möglich zwei verschieden Tabellenblätter zur benutzen: Eins als Datenquelle für die Geometrie und ein anderes für die Darstellung der resultierenden Größen.

Es ist nicht möglich mehrere Zellen auszuwählen und die Inhalte zu kopieren. Es kann jeweils nur der Inhalt einer Zelle aus dem Eingabefeld kopiert und in das Eingabefeld einer anderen Zelle eingefügt werden.

Für FreeCAD-Versionen 0.14 siehe hier Spreadsheet legacy

Grundlagen der Skripterstellung

import Spreadsheet
sheet = App.ActiveDocument.addObject("Spreadsheet::Sheet")
sheet.Label = "Dimensions"