三維設(shè)計(jì)與3D打印技術(shù) 課件全套 項(xiàng)目1-5 認(rèn)識(shí)3D打印機(jī)-組合零件的設(shè)計(jì)與打印

項(xiàng)目一

認(rèn)識(shí)3D打印機(jī)認(rèn)識(shí)3D打印任務(wù)13D打印準(zhǔn)備及常用工具3D打印實(shí)例任務(wù)2任務(wù)3認(rèn)識(shí)3D打印PART01什么是3D打??？13D打印的原理23D打印機(jī)的結(jié)構(gòu)3通常，普通的打印機(jī)可以把計(jì)算機(jī)中的平面的圖形、圖像打印出來(lái)，這種打印方式叫作2D打印。而3D打印是把計(jì)算機(jī)中的3D模型，通過(guò)分層打印的方式把數(shù)字模型直接制作成實(shí)體的技術(shù)。3D打印又稱增材制造，最早誕生于美國(guó)（20世紀(jì)80年代），經(jīng)過(guò)三十多年的發(fā)展，已經(jīng)出現(xiàn)了各種各樣的3D打印技術(shù)，其設(shè)備已涵蓋從價(jià)值千元的桌面機(jī)到價(jià)值千萬(wàn)元的工業(yè)機(jī)。3D打印可以打印的產(chǎn)品有塑料的、尼龍的、陶瓷的、石膏的、金屬的等，如圖1-1所示。什么是3D打印01圖1-13D打印可以打印的產(chǎn)品與傳統(tǒng)的制造方式相比，3D打印技術(shù)采用材料分層堆疊的方式成型，可以加工傳統(tǒng)制造方式不能加工的零件，如多孔結(jié)構(gòu)的零件。同時(shí)，3D打印采用一體化成型，其設(shè)備操作簡(jiǎn)單。目前，3D打印技術(shù)已廣泛應(yīng)用于建筑、汽車、模具、醫(yī)療、教育等領(lǐng)域。將3D打印技術(shù)與三維設(shè)計(jì)軟件相結(jié)合，能夠?yàn)閯?chuàng)新設(shè)計(jì)提供完美的平臺(tái)。利用3D打印技術(shù)可以把三維設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)的模型在短時(shí)間內(nèi)變成實(shí)實(shí)在在的物體。總的來(lái)說(shuō)，3D打印技術(shù)是由CAD模型直接驅(qū)動(dòng)的并利用分層制造的原理快速制造任意復(fù)雜形狀的三維實(shí)體的技術(shù)總稱。目前，3D打印的實(shí)現(xiàn)方式有很多，不同的實(shí)現(xiàn)方式（工藝）采用的打印材料、使用的打印設(shè)備各不相同。為便于讀者更好地學(xué)習(xí)3D打印技術(shù)，根據(jù)使用材料性狀的不同，將3D打印工藝分為四大類，即基于絲狀材料的3D打印工藝、基于液態(tài)光敏樹(shù)脂的3D打印工藝、基于粉末材料的3D打印工藝和基于片狀材料的3D打印工藝，如表1-1所示。本書(shū)介紹的3D打印工藝指的是基于絲狀材料的3D打印工藝，簡(jiǎn)稱FDM工藝，是目前應(yīng)用較廣泛的一種3D打印工藝。01什么是3D打印種類成型技術(shù)打印材料代表廠商基于絲狀材料的3D打印工藝熔融沉積成型（FDM）熱塑性塑料、共融金屬、可用石材、建筑材料StrataSys（美）基于液態(tài)光敏樹(shù)脂的3D打印工藝光固化成型（SLA）光敏樹(shù)脂3DSystem（美）數(shù)字光處理（DLP）光敏樹(shù)脂EnvisionTec（德）聚合體噴射（PI）光敏樹(shù)脂StrataSys（美）基于粉末材料的3D打印工藝直接金屬激光燒結(jié)（SLM）金屬粉末EOS（德）電子束燒結(jié)（EBM）金屬粉末Arcam（瑞典）選擇性激光燒結(jié)（SLS）熱塑性粉末、金屬粉末、陶瓷粉末、覆膜砂等3DSystem（美）選擇性黏結(jié)（3DP）石膏、砂子3DSystem（美）基于片狀材料的3D打印工藝分層實(shí)體制造（LOM）紙、塑料薄膜、金屬箔CompositeAutomation（美）表1-13D打印工藝的分類3D打印的原理在基于絲狀材料的3D打印工藝中，典型的為FDM工藝，其成型原理如圖1-2所示，成型頭在計(jì)算機(jī)的控制下，根據(jù)截面輪廓信息做X-Y平面運(yùn)動(dòng)和高度Z方向的運(yùn)動(dòng)；原料絲（如ABS絲、PLA絲、臘絲、尼龍絲等）由供絲機(jī)構(gòu)送至噴頭，并在噴頭中將其加熱至熔融態(tài)，然后被選擇性地涂覆在工作臺(tái)上，快速冷卻后形成截面輪廓；一層成型完成后，噴頭上升一截面層的高度，再進(jìn)行下一層的涂覆，如此循環(huán)，最終形成三維產(chǎn)品。02FDM工藝的成型厚度一般為0.15～0.5mm，由于它不使用激光器，所以設(shè)備成本較低、材料利用率高。圖1-2FDM工藝的成型原理3D打印的過(guò)程033D打印的過(guò)程通常包括CAD建模、數(shù)據(jù)處理、3D打印和后處理四個(gè)環(huán)節(jié)，如圖1-3所示。1）CAD建模利用三維CAD設(shè)計(jì)軟件（如CATIA、UG、Pro/ENGINEER、犀牛、3DMax等）設(shè)計(jì)三維CAD模型，并將模型保存為STL格式的文件。2）數(shù)據(jù)處理利用3D打印的數(shù)據(jù)處理軟件讀入STL文件，通過(guò)編輯操作確定零件成型方向、排布零件、添加支撐結(jié)構(gòu)，然后切片分層，生成3D打印機(jī)能夠識(shí)別的加工程序（NC代碼）。3）3D打印將數(shù)據(jù)處理軟件中得到的加工程序（NC代碼）傳送到3D打印機(jī)上，3D打印機(jī)根據(jù)數(shù)控程序逐層打印零件，完成零件的制作。4）后處理將打印完成的零件由打印機(jī)上取出，利用后處理工具（偏口鉗、鏟子、砂紙等）去除支撐結(jié)構(gòu)，清理零件表面，獲得滿足要求的零件。圖1-33D打印的過(guò)程3D打印機(jī)的結(jié)構(gòu)03FDM3D打印機(jī)的結(jié)構(gòu)形式有很多種，如XYZ結(jié)構(gòu)3D打印機(jī)、并聯(lián)臂（Delta）結(jié)構(gòu)3D打印機(jī)、懸臂式3D打印機(jī)、CoreXY結(jié)構(gòu)3D打印機(jī)等。其中，并聯(lián)臂結(jié)構(gòu)3D打印機(jī)具有打印部件質(zhì)量輕、速度快、打印質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)，因此獲得了廣泛的應(yīng)用。并聯(lián)臂3D打印機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖1-4所示。圖1-4并聯(lián)臂3D打印機(jī)的結(jié)構(gòu)并聯(lián)臂結(jié)構(gòu)3D打印機(jī)各部分的功能如下。絲材：3D打印材料，常用的有PLA、ABS、PP、PETG、TPU等。機(jī)架：用于安裝、固定打印機(jī)的各部件。擠出機(jī)：用于在打印時(shí)擠出絲材。并聯(lián)臂：產(chǎn)生XYZ方向的運(yùn)動(dòng)。噴頭：絲材融化和擠出的通道。噴頭控制線：包括加熱棒電源線和溫度傳感器數(shù)據(jù)線。工作臺(tái)：零件成型平臺(tái)。熱床：用于加熱工作臺(tái)，減少零件成型時(shí)的翹曲?？刂泼姘澹捍蛴〖安僮髅姘?。料架：用于支撐盤狀料盤。工作臺(tái)固定螺釘：用于固定工作臺(tái)，擰下螺釘可以拆下工作臺(tái)。SD卡插槽：可插入SD卡并讀取卡中的文件。電源插孔：用于插入電源線。電源開(kāi)關(guān)：打開(kāi)或關(guān)閉打印機(jī)電源。3D打印準(zhǔn)備及常用工具PART02打印機(jī)準(zhǔn)備1自動(dòng)調(diào)平2零點(diǎn)設(shè)置3打印工具4打印機(jī)準(zhǔn)備011．清理工作臺(tái)打印前要確保工作臺(tái)清潔，使用前可用鏟子輕鏟工作臺(tái)表面，確保工作臺(tái)表面無(wú)異物。必要時(shí)可松下工作臺(tái)上的三個(gè)固定螺釘，拆下工作臺(tái)進(jìn)行清理，清理完成后將工作臺(tái)裝回原位，擰緊固定螺釘。工作臺(tái)的拆卸如圖1-5所示。圖1-5工作臺(tái)的拆卸2．開(kāi)機(jī)（1）連接電源線。將電源線圓孔插入打印機(jī)電源插孔，并將電源線插頭插入220V的三孔插座中。（2）打開(kāi)打印機(jī)側(cè)面的紅色電源開(kāi)關(guān)，此時(shí)控制面板點(diǎn)亮，啟動(dòng)打印機(jī)控制系統(tǒng)，如圖1-6所示。圖1-6開(kāi)機(jī)打印機(jī)準(zhǔn)備013．安裝打印材料（1）擊觸控面板上的【工具】/【裝卸耗材】按鍵，在打開(kāi)的界面中觸擊【E1】溫度圖標(biāo)，開(kāi)始預(yù)熱材料。（2）待噴頭達(dá)到預(yù)熱值，將打印絲材放置在料盤架上，拽出一段絲材，用偏口鉗剪掉扭曲的打印絲，左手按壓擠出機(jī)手柄，使送絲搓輪松開(kāi)，右手將打印絲插入送絲管中，觸擊【進(jìn)絲】圖標(biāo)，直至熔融絲材從噴嘴中被光滑地?cái)D出，觸擊【停止】圖標(biāo)，如圖1-8所示。（3）擊觸控面板上的【工具】/【手動(dòng)】按鍵，在打開(kāi)的界面中觸擊回零鍵，使各運(yùn)動(dòng)軸歸零，如圖1-7所示。圖1-7回零操作圖1-8安裝打印材料打印機(jī)準(zhǔn)備014．準(zhǔn)備打?。?）將SD卡插入讀卡器中，將待打印模型的gcode文件復(fù)制到SD卡中，然后將其插入SD卡插槽，如圖1-9所示。圖1-9準(zhǔn)備打印文件（2）觸擊觸控面板上的【打印】圖標(biāo)，在打開(kāi)的界面中，選擇要打印的gcode文件，若當(dāng)前頁(yè)面沒(méi)有，可通過(guò)上下箭頭鍵翻頁(yè)查找；找到待打印文件后，觸擊【開(kāi)始打印】按鍵，打印機(jī)噴頭會(huì)移動(dòng)至打印準(zhǔn)備位置，待熱床和噴頭溫度達(dá)到設(shè)定值之后，打印機(jī)開(kāi)始工作，如圖1-10所示。圖1-10打印文件對(duì)于FDM機(jī)型來(lái)說(shuō)，第一層能否均勻穩(wěn)固地附著于工作臺(tái)上決定了打印的成功與否，噴頭過(guò)低會(huì)導(dǎo)致擠出困難、第一層凹凸不平甚至刮蹭工作臺(tái)；過(guò)高會(huì)導(dǎo)致黏接不牢甚至凌空吐絲。一般打印第一層的層厚為0.35mm左右，但若工作臺(tái)不平，則很難保證第一層的厚度。因此，要解決此問(wèn)題，機(jī)器的調(diào)平就顯得尤為重要。簡(jiǎn)單地說(shuō)，自動(dòng)調(diào)平就是通過(guò)調(diào)平傳感器（開(kāi)關(guān)）獲取噴頭與工作臺(tái)之間的距離，以及工作臺(tái)的平整度信息。然后在打印時(shí)將各個(gè)位置的Z向偏移值補(bǔ)償進(jìn)去，實(shí)現(xiàn)在略有不平的工作臺(tái)上打印。調(diào)平工作并非每次打印都需執(zhí)行，僅當(dāng)首次使用機(jī)器或機(jī)器使用一段時(shí)間后，只有在首層打印時(shí)，發(fā)現(xiàn)不同位置絲材與工作臺(tái)的黏接程度存在明顯差異，才需要執(zhí)行。自動(dòng)調(diào)平的步驟如下。（1）調(diào)平準(zhǔn)備。調(diào)平前要確認(rèn)以下幾點(diǎn)：①工作臺(tái)清理干凈，不能留有打印的殘留物；②確保打印噴頭已冷卻至室溫；③準(zhǔn)備好隨機(jī)附件——調(diào)平傳感器，如圖1-11所示。自動(dòng)調(diào)平02圖1-11調(diào)平傳感器（2）取下打印噴頭上的調(diào)平跳線帽，將調(diào)平傳感器接線端插入噴頭的調(diào)平傳感器跳線端，然后將調(diào)平傳感器扣在噴嘴上，如圖1-12所示。自動(dòng)調(diào)平02圖1-12安裝調(diào)平傳感器（3）觸擊【工具】/【調(diào)平】圖標(biāo)，打印機(jī)噴頭開(kāi)始移動(dòng)，通過(guò)多次輕觸工作臺(tái)后，完成傳感器調(diào)平，如圖1-13所示。圖1-13調(diào)平操作零點(diǎn)設(shè)置03零點(diǎn)指的是Z方向上的零點(diǎn)，是打印起始的平面，其正確性直接影響首層的打印質(zhì)量，一般在首層打印出現(xiàn)出絲不暢、黏接不牢的現(xiàn)象或調(diào)平完成時(shí)，需要進(jìn)行零點(diǎn)設(shè)置操作。零點(diǎn)設(shè)置的步驟如下。（1）零點(diǎn)設(shè)置準(zhǔn)備。零點(diǎn)設(shè)置前要確保噴嘴和工作臺(tái)清潔，不能留有殘留物。（2）觸擊觸控面板上的【工具】/【手動(dòng)】按鍵，在打開(kāi)的界面中確認(rèn)每次觸擊移動(dòng)的距離為1mm，輕觸Z向下移的圖標(biāo)，每觸擊一次，光標(biāo)下移10mm，當(dāng)噴嘴接近工作臺(tái)時(shí)，為了防止噴嘴撞擊工作臺(tái)，使用小的移動(dòng)距離，最后選用0.1mm/次的移動(dòng)量，同時(shí)在噴嘴和工作臺(tái)之間放一張打印紙，邊移動(dòng)噴嘴邊抽拉打印紙，感覺(jué)紙能夠拉動(dòng)，同時(shí)有受到噴嘴與工作臺(tái)的阻力為最佳位置。（3）不要移動(dòng)Z軸，觸擊【返回】圖標(biāo)。然后觸擊【系統(tǒng)】/【Delta】/【設(shè)Z為零】圖標(biāo)，同時(shí)確認(rèn)勾選【調(diào)平補(bǔ)償】功能。至此，完成了打印機(jī)的的零點(diǎn)設(shè)置。提示：自動(dòng)調(diào)平和零點(diǎn)設(shè)置兩項(xiàng)工作一般在打印出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)才進(jìn)行，如果廠家或設(shè)備管理人員已經(jīng)調(diào)試好機(jī)器，則可略過(guò)此兩步。圖1-14打印工具04

3D打印常用的工具包括偏口鉗、內(nèi)六角扳手、鏟子、針灸針、銼刀等，各工具的功能如表1-2所示。序號(hào)名稱圖片功能

1

偏口鉗

剪斷絲材，去除支撐等2內(nèi)六角扳手

在進(jìn)行噴嘴、溫度傳感器、加熱棒的更換和料架安裝時(shí)，內(nèi)六角螺釘?shù)牟鹧b

3

鏟子

剝離工作臺(tái)上的制件、清理工作臺(tái)

4

針灸針

噴嘴阻塞時(shí)疏通噴嘴

5

銼刀

清除打印件上的銳邊、毛刺，打磨取出支撐后的制件表面等

6

鑷子

在進(jìn)行設(shè)備維護(hù)、維修時(shí)，細(xì)小物件的夾取

7

刻刀

制件支撐去除，表面處理表1-2常用工具及其功能

以上是打印后處理的基本工具，若對(duì)制件有較高的后處理要求，則可以選用專業(yè)后處理工具箱，工具箱中除有上述工具外，還有專門的打磨工具（具有多種磨頭）、噴漆工具、上色工具等，如圖1-14所示。圖1-14專業(yè)后處理工具箱3D打印實(shí)例PART03任務(wù)要求1小老鼠打印2已知小老鼠的STL文件，完成STL文件的導(dǎo)入、切片分層、導(dǎo)出gcode文件、打印后處理等操作。任務(wù)要求小老鼠打印1．?dāng)?shù)據(jù)處理（1）運(yùn)行3D打印數(shù)據(jù)處理軟件Repetier-Host，啟動(dòng)后的軟件界面如圖1-15所示。圖1-9準(zhǔn)備打印文件（2）選擇【文件】/【載入】選項(xiàng)或在工具欄中單擊【載入】按鈕，在彈出的對(duì)話框中選擇“Mouse.stl”文件，然后單擊【打開(kāi)】按鈕，小老鼠模型就顯示在軟件中，如圖1-16所示。圖1-16打開(kāi)STL文件小老鼠打?。?）單擊右側(cè)標(biāo)簽頁(yè)中的【物體對(duì)中】按鈕，使小老鼠模型自動(dòng)放置在工作臺(tái)中心。（4）執(zhí)行右側(cè)標(biāo)簽頁(yè)中的【切片軟件】命令，其他參數(shù)保持默認(rèn)值，單擊【開(kāi)始切片CuraEngine】按鈕，切片后的打印軌跡預(yù)覽如圖1-17所示。（5）在【PrintPreview】選項(xiàng)卡中，單擊【SavetoFile】按鈕，在彈出的對(duì)話框中選擇存儲(chǔ)路徑，設(shè)定文件名為“Mouse.gcode”，然后單擊【保存】按鈕退出，如圖1-18所示。圖1-17切片后的軌跡預(yù)覽圖1-18保存gcode文件（6）將打印機(jī)中的SD卡取出，插入讀卡器，并將讀卡器插入計(jì)算機(jī)的USB口，復(fù)制文件“Mouse.gcode”到SD中。小老鼠打印2．模型打?。?）打印準(zhǔn)備。在打印模型之前，要確保完成以下準(zhǔn)備工作。①材料已經(jīng)安裝好。②噴頭能夠順利出絲。③噴頭零點(diǎn)正確。④平臺(tái)清理干凈且已經(jīng)調(diào)平。（2）將存儲(chǔ)有“Mouse.gcode”文件的SD卡插入打印機(jī)的SD卡插槽中，打開(kāi)打印機(jī)底部側(cè)面的紅色電源開(kāi)關(guān)鍵，啟動(dòng)3D打印機(jī)。（3）觸擊控面板上的【工具】/【手動(dòng)】按鍵，在打開(kāi)的界面中觸擊回零鍵，使各運(yùn)動(dòng)軸歸零。（4）觸擊觸控面板上的【打印】圖標(biāo)，在打開(kāi)的界面中選擇要打印的“Mouse.gcode”文件，然后觸擊【開(kāi)始打印】按鍵，打印機(jī)噴頭移動(dòng)至打印準(zhǔn)備位置，待熱床和噴頭溫度達(dá)到設(shè)定值之后，打印機(jī)開(kāi)始工作，如圖1-19所示。（2）選擇【文件】/【載入】選項(xiàng)或在工具欄中單擊【載入】按鈕，在彈出的對(duì)話框中選擇“Mouse.stl”文件，然后單擊【打開(kāi)】按鈕，小老鼠模型就顯示在軟件中，如圖1-16所示。圖1-16打開(kāi)STL文件圖1-19開(kāi)始打?。?）在打印過(guò)程中，可不時(shí)觀察打印過(guò)程，若出現(xiàn)打印異常，則可根據(jù)實(shí)際情況處理，緊急情況可關(guān)閉電源開(kāi)關(guān)，停止打印。一般情況下，打印過(guò)程無(wú)須人工干預(yù)，如圖1-20所示。圖1-20正常打印過(guò)程小老鼠打?。?）打印完成后，打印操作面板上會(huì)出現(xiàn)提示打印完成的對(duì)話框，觸擊【是】按鍵，如圖1-21所示。觸擊觸控面板上的【工具】/【手動(dòng)】按鍵，在打開(kāi)的界面中觸擊回零鍵，使各運(yùn)動(dòng)軸歸零。（2）選擇【文件】/【載入】選項(xiàng)或在工具欄中單擊【載入】按鈕，在彈出的對(duì)話框中選擇“Mouse.stl”文件，然后單擊【打開(kāi)】按鈕，小老鼠模型就顯示在軟件中，如圖1-16所示。圖1-21打印完成3．模型的拆卸及后處理模型打印完成后，機(jī)器停止運(yùn)行，此時(shí)需要把模型從打印機(jī)上拆卸下來(lái)，通常可用鏟子慢慢撬下模型，若模型與工作臺(tái)黏接很牢固，則可將工作臺(tái)從打印機(jī)上取下，然后慢慢地用力將模型鏟下，如圖1-22所示。注意：在鏟除模型時(shí)，一定要戴好勞保手套，防止將手鏟傷。鏟除模型后，應(yīng)將工作臺(tái)安裝回原位。打印完成的小老鼠模型如圖1-23所示。圖1-22取下模型圖1-23打印完成的小老鼠模型項(xiàng)目二

簡(jiǎn)單零件的設(shè)計(jì)與打印七巧板的建模與打印任務(wù)1魯班鎖的設(shè)計(jì)與打印中國(guó)象棋的設(shè)計(jì)與打印任務(wù)2任務(wù)3七巧板的建模與打印PART01任務(wù)要求1七巧板的建模2七巧板的打印3七巧板是一種古老的傳統(tǒng)智力玩具，顧名思義，它是由七塊板組成的。這七塊板可拼成許多圖形，如三角形、平行四邊形、不規(guī)則多邊形，玩家也可以把它拼成各種人物、動(dòng)物、橋、房、塔等。本次任務(wù)要求利用UGNX10.0軟件，通過(guò)基本的拉伸命令完成七巧板的三維建模。七巧板的七塊板分別為：大三角形兩塊、中三角形一塊、小三角形兩塊、平行四邊形一塊、正方形一塊，如圖2-1所示。任務(wù)要求01圖2-1七巧板1．新建模型文件打開(kāi)UGNX10.0軟件，選擇【菜單】/【文件】/【新建】選項(xiàng)或單擊按鈕，進(jìn)入【新建】對(duì)話框，在此指定文件的名稱和保存路徑，如圖2-2所示，然后單擊【確定】按鈕進(jìn)入U(xiǎn)G建模模塊。2．創(chuàng)建草圖（1）選擇【菜單】/【插入】/【草圖】選項(xiàng)或單擊按鈕，進(jìn)入【創(chuàng)建草圖】對(duì)話框，在【平面方法】下拉列表中選擇相關(guān)選項(xiàng)，確定以XY平面作為草繪平面，如圖2-3所示，然后單擊【確定】按鈕退出【創(chuàng)建草圖】對(duì)話框，進(jìn)入草繪模塊。（2）單擊矩形草繪工具，在草繪平面上選擇坐標(biāo)原點(diǎn)并單擊，然后在第一象限再次單擊，繪制出一個(gè)矩形。此時(shí)系統(tǒng)會(huì)在矩形上自動(dòng)標(biāo)注出邊長(zhǎng)尺寸，單擊鼠標(biāo)中鍵，退出矩形草繪工具模式。雙擊矩形草圖上的邊長(zhǎng)尺寸，將其值改為80，修改后的尺寸如圖2-4所示，所有尺寸修改完成后單擊【關(guān)閉】按鈕，退出對(duì)話框。七巧板的建模0202七巧板的建模圖2-2新建模型文件1圖2-3選擇草繪平面1圖2-4修改草圖尺寸（3）選擇直線工具，連接矩形對(duì)角線，若在繪制第二條對(duì)角線時(shí)，由于自動(dòng)添加的約束造成過(guò)約束（尺寸或約束符號(hào)變成紅色），則刪除兩條對(duì)角線的垂直約束即可，如圖2-5所示。七巧板的建模02圖2-5刪除多余的約束（4）繼續(xù)使用直線工具繪制其他直線，繪制完成的七巧板草圖如圖2-6所示。單擊圖標(biāo)，完成草圖繪制，返回建模界面。提示：在繪制七巧板草圖時(shí)，為保證繪圖的準(zhǔn)確性，要靈活運(yùn)用草繪時(shí)的自動(dòng)捕捉和自動(dòng)約束功能。圖2-6繪制完成的七巧板草圖3．大三角形的創(chuàng)建選擇【菜單】/【插入】/【設(shè)計(jì)特征】/【拉伸】選項(xiàng)或單擊拉伸按鈕，彈出【拉伸】對(duì)話框，確認(rèn)選擇過(guò)濾器為【區(qū)域邊界曲線】，在【截面】選區(qū)中選擇剛剛創(chuàng)建的草圖中的一個(gè)大三角形，在【距離】數(shù)值框輸入3，然后單擊【確定】按鈕，如圖2-7所示。七巧板的建模02圖2-7大三角形的創(chuàng)建4．導(dǎo)出大三角形選擇【文件】/【導(dǎo)出】/【STL】選項(xiàng)，在彈出的【快速成型】對(duì)話框中，將三角公差設(shè)置為0.0200，單擊【確定】按鈕，在彈出的【導(dǎo)出快速成形文件】對(duì)話框中指定導(dǎo)出的STL文件的名稱和保存路徑，接著在彈出的對(duì)話框中直接單擊【確定】按鈕，在【類選擇】對(duì)話框中選擇要導(dǎo)出的實(shí)體，本實(shí)例選擇大三角形，在隨后的兩個(gè)對(duì)話框中均直接單擊【確定】按鈕，完成STL文件的導(dǎo)出工作，如圖2-8所示。圖2-8將大三角形導(dǎo)出為STL文件①5．其他形狀的創(chuàng)建與導(dǎo)出按照步驟3的操作創(chuàng)建中三角形，然后按照步驟4的操作導(dǎo)出中三角形的STL文件。采用同樣的方式創(chuàng)建并導(dǎo)出小三角形、平行四邊形和正方形，如圖2-9所示。七巧板的建模02圖2-9七巧板形狀及其STL文件6．底座的創(chuàng)建（1）選擇【菜單】/【插入】/【草圖】選項(xiàng)或單擊按鈕，進(jìn)入【重新附著草圖】對(duì)話框，在【平面方法】下拉列表中選擇相應(yīng)選項(xiàng)，確定以XY平面作為草繪平面，如圖2-10所示，然后單擊【確定】按鈕退出【重新附著草圖】對(duì)話框，進(jìn)入草繪模塊。圖2-10草圖平面（2）單擊偏置曲線工具，確認(rèn)選擇過(guò)濾器為【單條曲線】，按住鼠標(biāo)中鍵（滾輪），旋轉(zhuǎn)草圖至合適角度，分別選擇七巧板草圖的四條邊，在【偏置曲線】對(duì)話框中，設(shè)置偏置距離為0.5mm，如圖2-11所示，單擊【確定】按鈕。再次單擊按鈕，選擇剛剛偏置的草圖的四條邊，將偏置距離設(shè)置為2mm，單擊【確定】按鈕，最后得到的草圖如圖2-12所示。02七巧板的建模

11偏置曲線圖2-12底座草圖（3）選擇【菜單】/【插入】/【設(shè)計(jì)特征】/【拉伸】選項(xiàng)或單擊拉伸按鈕，彈出【拉伸】對(duì)話框，確認(rèn)選擇過(guò)濾器為【相連曲線】和【相切曲線】中的一項(xiàng)，在【截面】選區(qū)中選擇剛剛創(chuàng)建的草圖中的大矩形，在【距離】數(shù)值框中輸入2，拉伸方向應(yīng)與七巧板方向相反，若方向不正確，則可單擊【方向】選區(qū)中的按鈕改變方向，如圖2-13所示。最后單擊【確定】按鈕退出【拉伸】對(duì)話框。圖2-13拉伸底座底部（4）選擇【菜單】/【插入】/【設(shè)計(jì)特征】/【拉伸】選項(xiàng)或單擊拉伸按鈕，彈出【拉伸】對(duì)話框，確認(rèn)選擇過(guò)濾器為【區(qū)域邊界曲線】，在【截面】選區(qū)中選擇剛剛創(chuàng)建的草圖中的大矩形與小矩形的中間區(qū)域，在【距離】數(shù)值框輸入3，拉伸方向應(yīng)與七巧板方向一致，若方向不正確，則可單擊【方向】選區(qū)中的按鈕改變方向，在【布爾】下拉列表中選擇【求和】選項(xiàng)，在【選擇體】處，選擇上一步創(chuàng)建的底座底部實(shí)體，如圖2-14所示。最后單擊【確定】按鈕退出【拉伸】對(duì)話框。七巧板的建模02圖2-14底座建模（5）選擇【文件】/【導(dǎo)出】/【STL】選項(xiàng)，在彈出的快速成型對(duì)話框中將三角公差設(shè)置為0.0200，單擊【確定】按鈕，在彈出的【導(dǎo)出快速成形文件】對(duì)話框中指定導(dǎo)出的STL文件的名稱和保存路徑，接著在彈出的對(duì)話框中直接單擊【確定】按鈕，在【類選擇】對(duì)話框中選擇要導(dǎo)出的實(shí)體，本實(shí)例選擇底座模型，在隨后的兩個(gè)對(duì)話框中均直接單擊【確定】按鈕，完成STL文件的導(dǎo)出工作，如圖2-15所示。

圖2-15將底座導(dǎo)出為STL文件7．更改模型顯示（1）選擇【菜單】/【插入】/【設(shè)計(jì)特征】/【拉伸】選項(xiàng)或單擊拉伸按鈕，對(duì)七巧板草圖中的重復(fù)的大三角形和小三角形進(jìn)行拉伸，結(jié)果如圖2-16所示。02七巧板的建模圖2-16完整的七巧板模型（2）在【視圖】標(biāo)簽頁(yè)中單擊【顯示/隱藏工具】按鈕，在【顯示和隱藏】對(duì)話框，在【全部】處單擊“-”，在【實(shí)體】處單擊“+”，視圖中僅顯示建模后的實(shí)體，如圖2-17所示。（3）在【視圖】標(biāo)簽頁(yè)中單擊【編輯對(duì)象顯示】按鈕，在彈出的【類選擇】對(duì)話框中選擇一塊七巧板，然后單擊【確定】按鈕，在彈出的【編輯對(duì)象顯示】對(duì)話框中單擊【顏色】按鈕，在【顏色】對(duì)話框中選擇欲設(shè)定的顏色，單擊【確定】按鈕退出【顏色】對(duì)話框，接著單擊【確定】按鈕退出【編輯對(duì)象顯示】對(duì)話框，如圖2-18所示。圖2-17隱藏草圖圖2-18改變七巧板的顏色（4）重復(fù)步驟（3）的操作，指定不同形狀為不同的顏色，如圖2-19所示。七巧板的建模02圖2-19指定顏色后的七巧板1．?dāng)?shù)據(jù)處理（1）運(yùn)行Repetier-Host3D打印數(shù)據(jù)處理軟件，如圖2-20所示。（2）單擊圖標(biāo)，在彈出的【導(dǎo)入Gcode文件】對(duì)話框中找到“大三角形.stl”文件，單擊【打開(kāi)】按鈕，大三角形的STL模型會(huì)被導(dǎo)入成型空間，如圖2-21所示。七巧板的打印03圖2-20軟件運(yùn)行界面1圖2-21導(dǎo)入大三角形的STL模型（3）保持默認(rèn)設(shè)置，單擊右側(cè)【切片軟件】選項(xiàng)卡下的【開(kāi)始切片CuraEngine】按鈕，開(kāi)始切片分層。切片分層后的模型如圖2-22所示。圖2-22切片分層后的模型（4）將SD卡插入計(jì)算機(jī)，或者將SD卡插入讀卡器，將讀卡器插入計(jì)算機(jī)的USB口，單擊【PrintPreview】選項(xiàng)卡下的【SavetoFile】按鈕，在彈出的對(duì)話框中選擇保存路徑為讀卡器的根目錄，文件名為“大三角形.gcode”，如圖2-23所示。“大三角形.gcode”為分層后的G代碼文件。七巧板的打印03圖2-23生成G代碼文件（5）重復(fù)步驟（1）到步驟（4）的操作，可以生成每個(gè)七巧板零件的gcode文件，以供打印機(jī)使用。由于七巧板的零件尺寸較小，因此也可以多個(gè)零件一起打印。當(dāng)多個(gè)零件一起打印時(shí)，可以多次執(zhí)行步驟（2）的的操作，以載入所有要打印的零件，如圖2-24所示，然后按照步驟（3）和步驟（4）生成用于打印的G代碼文件。圖2-24多個(gè)零件起打印說(shuō)明：在本實(shí)例中，為了明顯區(qū)分不同的七巧板形狀，七塊板用了三種顏色分三組打?。捍笕切?、中三角形和正方形一組，用白色打印，生成“七巧板1.gcode”文件；大三角形2、小三角形1一組，用橙色打印，生成“七巧板2.gcode”文件；平行四邊形和小三角形一組，用藍(lán)色打印，生成“七巧板3.gcode”文件；底座用藍(lán)色打印，生成“底座.gcode”文件。2．模型打印（1）打印準(zhǔn)備。在打印模型之前，要確保完成以下準(zhǔn)備工作。①材料已經(jīng)安裝好。②噴頭能夠順利出絲。③噴頭零點(diǎn)正確。④平臺(tái)清理干凈且已經(jīng)調(diào)平。（2）將存儲(chǔ)七巧板切片分層的gcode文件“七巧板1.gcode”、“七巧板2.gcode”、“七巧板3.gcode”和“底座.gcode”的SD卡插入打印機(jī)的SD卡插槽中，打開(kāi)打印機(jī)底部側(cè)面的紅色電源開(kāi)關(guān)鍵，啟動(dòng)3D打印機(jī)。七巧板的打印03（3）觸擊觸控面板上的【工具】/【手動(dòng)】按鍵，在打開(kāi)的界面中觸擊回零鍵，使各運(yùn)動(dòng)軸歸零。（4）更換打印材料。觸擊觸控面板上的【工具】/【裝卸耗材】按鍵，在打開(kāi)的界面中觸擊【E1】的溫度圖標(biāo)，開(kāi)始預(yù)熱材料。待噴頭達(dá)到預(yù)熱值后，單擊界面右側(cè)的退絲按鍵，如圖2-25所示，退出打印機(jī)上原有的絲材。將白色絲材安裝到打印機(jī)料架上，按照項(xiàng)目一中安裝打印材料的方法將白色絲材安裝到打印機(jī)上。七巧板的打印03圖2-25更換材料1（5）觸擊觸控面板上的【打印】按鍵，選擇“七巧板1.gcode”文件，然后觸擊“打印”按鍵，打印機(jī)開(kāi)始對(duì)熱床和打印噴頭加熱，待加熱到設(shè)定溫度后，打印機(jī)開(kāi)始打印。3．模型拆卸及后處理模型打印完成后，需要把模型從打印機(jī)上拆卸下來(lái)，通常可用鏟子慢慢撬下模型，從工作臺(tái)上取下的七巧板模型如圖2-26所示。若模型與平臺(tái)黏接很牢固，則可將平臺(tái)從打印機(jī)上取下，然后慢慢地用力將模型鏟下。注意：在鏟除模型時(shí)，一定要戴好勞保手套，防止將手鏟傷。七巧板的打印03圖2-26從工作臺(tái)上取下的七巧板模型重復(fù)步驟2和步驟3的操作，完成“七巧板2.gcode”（見(jiàn)圖2-27），“七巧板3.gcode”（見(jiàn)圖2-28）和“底座.gcode”（見(jiàn)圖2-29）的打印，打印完成后，完整的七巧板如圖2-30所示。圖2-27橙色七巧板圖2-28藍(lán)色七巧板

29底座圖2-30完整的七巧板魯班鎖的設(shè)計(jì)與打印PART02任務(wù)要求1建模過(guò)程2魯班鎖的打印3魯班鎖是我國(guó)古代民族傳統(tǒng)的土木建筑固定結(jié)合器，它是一種不用釘子和繩子固定，完全靠自身結(jié)構(gòu)的連接支撐。就像一張紙對(duì)折一下就能夠立得起來(lái)一樣，魯班鎖是一種看似簡(jiǎn)單，卻凝結(jié)著不平凡的智慧的玩具。本次任務(wù)要求利用UGNX10.0軟件，通過(guò)基本的拉伸命令完成魯班鎖的三維建模。魯班鎖由六塊實(shí)體組成，如圖2-31所示。任務(wù)要求01

圖2-31魯班鎖建模過(guò)程021．新建模型文件打開(kāi)UGNX10.0軟件，選擇【菜單】/【文件】/【新建】選項(xiàng)或單擊按鈕，進(jìn)入【新建】對(duì)話框，在此指定文件的名稱和保存路徑，如圖2-32所示，然后單擊【確定】按鈕進(jìn)入U(xiǎn)G建模模塊。圖2-32新建模型文件22．實(shí)體一（見(jiàn)圖2-33）的創(chuàng)建圖2-33實(shí)體一尺寸圖1）創(chuàng)建草圖（1）選擇【菜單】/【插入】/【草圖】選項(xiàng)或單擊按鈕，進(jìn)入【創(chuàng)建草圖】對(duì)話框，選擇XY平面作為草繪平面，如圖2-34所示，然后單擊【確定】按鈕退出【創(chuàng)建草圖】對(duì)話框，進(jìn)入草繪模塊。建模過(guò)程02（2）單擊矩形草繪工具，在草繪平面上選擇坐標(biāo)原點(diǎn)并單擊，然后在第一象限再次單擊，繪制出一個(gè)矩形。單擊輪廓草繪工具，畫(huà)出如圖2-35所示的草圖。雙擊矩形草圖上的邊長(zhǎng)尺寸，將其值改為60，修改后的尺寸如圖2-35所示，所有尺寸修改完成后單擊“關(guān)閉”按鈕，退出對(duì)話框。（3）單擊圖標(biāo)，完成草圖的繪制，返回建模界面。圖2-34選擇草繪平面2圖2-35標(biāo)注草圖尺寸12）第一塊實(shí)體的創(chuàng)建（1）選擇【菜單】/【插入】/【設(shè)計(jì)特征】/【拉伸】選項(xiàng)或單擊【拉伸】按鈕，彈出【拉伸】對(duì)話框，確認(rèn)選擇過(guò)濾器為【區(qū)域邊界曲線】，在【截面】選區(qū)中選擇剛剛創(chuàng)建的草圖中的兩個(gè)不規(guī)則圖形，在【距離】數(shù)值框輸入10，然后單擊【確定】按鈕，如圖2-36所示。建模過(guò)程02圖2-36實(shí)體一兩端的創(chuàng)建2）選擇【菜單】/【插入】/【設(shè)計(jì)特征】/【拉伸】選項(xiàng)或單擊【拉伸】按鈕，彈出【拉伸】對(duì)話框，確認(rèn)選擇過(guò)濾器為【區(qū)域邊界曲線】，在【截面】選區(qū)中選擇剛剛創(chuàng)建的草圖中間的“凸”字形狀，在【距離】數(shù)值框輸入4.8，然后單擊【確定】按鈕，如圖2-37所示。圖2-37實(shí)體一“凸”字圖形的創(chuàng)建（3）選擇【菜單】/【插入】/【組合】/【合并】選項(xiàng)或單擊【合并】按鈕，彈出【合并】對(duì)話框，在【目標(biāo)】選區(qū)中，將選擇體設(shè)置為中間的“凸”字形狀；在【工具】選區(qū)中，將選擇體設(shè)置為兩個(gè)不規(guī)則圖形，然后單擊【確定】按鈕，如圖2-38所示。建模過(guò)程02圖2-38實(shí)體一的求和3）導(dǎo)出實(shí)體一選擇【文件】/【導(dǎo)出】/【STL】選項(xiàng)，在彈出的【快速成型】對(duì)話框中將三角公差設(shè)置為0.0200，單擊【確定】按鈕，在彈出的【導(dǎo)出快速成形文件】對(duì)話框中指定導(dǎo)出的STL文件的名稱和保存路徑，接著在彈出的對(duì)話框中直接單擊【確定】按鈕，在【類選擇】對(duì)話框中選擇要導(dǎo)出的實(shí)體，本實(shí)例選擇第一塊實(shí)體，在隨后的兩個(gè)對(duì)話框中均直接單擊【確定】按鈕，完成STL文件的導(dǎo)出工作，如圖2-39所示。

圖2-39實(shí)體一的導(dǎo)出3．實(shí)體二（見(jiàn)圖2-40）的創(chuàng)建建模過(guò)程02圖2-40實(shí)體二尺寸圖1）創(chuàng)建草圖（1）選擇【菜單】/【插入】/【草圖】選項(xiàng)或單擊按鈕，進(jìn)入【創(chuàng)建草圖】對(duì)話框，在【平面方法】下拉列表中選擇相應(yīng)的選項(xiàng)，確定以XY平面作為草繪平面，如圖2-41所示，然后單擊【確定】按鈕退出【創(chuàng)建草圖】對(duì)話框，進(jìn)入草繪模塊。圖2-41選擇草繪平面3（2）單擊矩形草繪工具，在草繪平面上選擇坐標(biāo)原點(diǎn)并單擊，然后在第一象限再次單擊，繪制出一個(gè)矩形。再單擊輪廓草繪工具，畫(huà)出如圖2-42所示草圖。雙擊草圖上的直線尺寸，將其值改為10，修改后的尺寸如圖2-42所示，所有尺寸修改完成后單擊【關(guān)閉】按鈕，退出對(duì)話框。

圖2-42標(biāo)注草圖尺寸2（3）單擊圖標(biāo)，完成草圖的繪制，返回建模界面。2）實(shí)體的創(chuàng)建1）選擇【菜單】/【插入】/【設(shè)計(jì)特征】/【拉伸】選項(xiàng)或單擊【拉伸】按鈕，彈出【拉伸】對(duì)話框，確認(rèn)選擇過(guò)濾器為【區(qū)域邊界曲線】，在【截面】選區(qū)中選擇剛剛創(chuàng)建的草圖中的兩個(gè)不規(guī)則圖形，在【距離】數(shù)值框輸入10，然后單擊【確定】按鈕，如圖2-43所示。（2）選擇【菜單】/【插入】/【設(shè)計(jì)特征】/【拉伸】選項(xiàng)或單擊【拉伸】按鈕，彈出【拉伸】對(duì)話框，確認(rèn)選擇過(guò)濾器為【區(qū)域邊界曲線】，在【截面】選區(qū)中選擇剛剛創(chuàng)建的草圖中間的“L”圖形，在【距離】數(shù)值框輸入4.4，然后單擊【確定】按鈕，如圖2-44所示。建模過(guò)程02

43實(shí)體二的兩個(gè)不規(guī)則圖形的創(chuàng)建圖2-44實(shí)體二的“L”圖形的創(chuàng)建（3）選擇【菜單】/【插入】/【組合】/【合并】或單擊【合并】按鈕，彈出【合并】對(duì)話框，在【目標(biāo)】選區(qū)中，將選擇體設(shè)置為中間的圖形形狀；在【工具】選區(qū)中，將選擇體設(shè)置為兩個(gè)不規(guī)則圖形，然后單擊【確定】按鈕，如圖2-45所示。建模過(guò)程02圖2-45實(shí)體二的求和3）導(dǎo)出實(shí)體二實(shí)體二的導(dǎo)出過(guò)程與實(shí)體一的導(dǎo)出過(guò)程相同（過(guò)程略）。4．實(shí)體三（見(jiàn)圖2-46）的創(chuàng)建圖2-46實(shí)體三尺寸圖1）創(chuàng)建草圖（1）選擇【菜單】/【插入】/【草圖】選項(xiàng)或單擊按鈕，進(jìn)入【創(chuàng)建草圖】對(duì)話框，在【平面方法】下拉列表中選擇相應(yīng)選項(xiàng)，確定以XY平面作為草繪平面，如圖2-47所示，然后單擊【確定】按鈕退出【創(chuàng)建草圖】對(duì)話框，進(jìn)入草繪模塊。（2）單擊矩形草繪工具，在草繪平面上選擇坐標(biāo)原點(diǎn)并單擊，然后在第一象限再次單擊，繪制出一個(gè)矩形。再單擊輪廓草繪工具，畫(huà)出如圖2-48所示的草圖。雙擊草圖上的直線尺寸，將其值改為5.2，修改后的尺寸如圖2-48所示，所有尺寸修改完成后單擊【關(guān)閉】按鈕，退出對(duì)話框。建模過(guò)程02圖2-47選擇草繪平面4圖2-48標(biāo)注草圖尺寸3（3）單擊圖標(biāo)，完成草圖的繪制，返回建模界面。2）拉伸草圖（1）選擇【菜單】/【插入】/【設(shè)計(jì)特征】/【拉伸】或單擊【拉伸】按鈕，彈出【拉伸】對(duì)話框，確認(rèn)選擇過(guò)濾器為【區(qū)域邊界曲線】，在【截面】選區(qū)中選擇剛剛創(chuàng)建的草圖中的兩個(gè)不規(guī)則圖形，在【距離】數(shù)值框中輸入10，然后單擊【確定】按鈕，如圖2-49所示。（2）選擇【菜單】/【插入】/【設(shè)計(jì)特征】/【拉伸】或單擊【拉伸】按鈕，彈出【拉伸】對(duì)話框，確認(rèn)選擇過(guò)濾器為【區(qū)域邊界曲線】，在【截面】選區(qū)中選擇剛剛創(chuàng)建的草圖中間的“L”圖形，在【距離】數(shù)值框中輸入4.8，然后單擊【確定】按鈕，如圖2-50所示。建模過(guò)程02圖2-49實(shí)體三主體拉伸圖2-50實(shí)體三的“L圖形”的創(chuàng)建（3）選擇【菜單】/【插入】/【組合】/【合并】或單擊【合并】按鈕，彈出【合并】對(duì)話框，在【目標(biāo)】選區(qū)中將選擇體設(shè)置為中間的圖形形狀；將【工具】選區(qū)中的選擇體設(shè)置為兩個(gè)不規(guī)則圖形，然后單擊【確定】按鈕，如圖2-51所示。建模過(guò)程02圖2-51實(shí)體三的求和3）導(dǎo)出實(shí)體三實(shí)體三的導(dǎo)出過(guò)程與實(shí)體一的導(dǎo)出過(guò)程相同。5．其余三塊實(shí)體的創(chuàng)建過(guò)程其余三塊實(shí)體的創(chuàng)建過(guò)程與前三塊實(shí)體的創(chuàng)建過(guò)程基本一致，都需要參照實(shí)體三視圖，首先創(chuàng)建草圖，然后拉伸、求和，最后導(dǎo)出各實(shí)體的STL文件。下面是關(guān)于其余三塊實(shí)體的創(chuàng)建的簡(jiǎn)略基本過(guò)程圖片。1）第四塊實(shí)體的創(chuàng)建過(guò)程建模過(guò)程022）第五塊實(shí)體的創(chuàng)建過(guò)程圖2-52第四塊實(shí)體的三視圖圖2-53標(biāo)注草圖尺寸4圖2-54第四塊實(shí)體的創(chuàng)建圖2-55第五塊實(shí)體的三視圖圖2-56標(biāo)注草圖尺寸5圖2-57第五塊實(shí)體的兩個(gè)不規(guī)則圖形的建模過(guò)程023）第六塊實(shí)體的創(chuàng)建過(guò)程圖2-58第五塊實(shí)體的創(chuàng)建圖2-59第五塊實(shí)體的求和圖2-60第六塊實(shí)體三視圖圖2-61標(biāo)注草圖尺寸6圖2-62第六塊實(shí)體的創(chuàng)建魯班鎖的打印031．?dāng)?shù)據(jù)處理1）運(yùn)行Repetier-Host3D打印數(shù)據(jù)處理軟件，如圖2-63所示。（2）單擊按鈕，在彈出的對(duì)話框中找到“魯班鎖1.stl”、“魯班鎖2.stl”、“魯班鎖3.stl”、“魯班鎖4.stl”、“魯班鎖5.stl”和“魯班鎖6.stl”文件并選中，單擊【打開(kāi)】按鈕，魯班鎖的全部模型被導(dǎo)入成型空間，如圖2-64所示。圖2-63軟件運(yùn)行界面圖2-64導(dǎo)入魯班鎖模型（3）分別選中其中一個(gè)模型，單擊按鈕，通過(guò)繞X、Y軸的選擇，使每個(gè)模型較大的界面處于底部（這樣可以在不添加支撐結(jié)構(gòu)的情況下完成打?。?，如圖2-65所示。

圖2-65更改成型方向魯班鎖的打印03（4）保持默認(rèn)設(shè)置，單擊右側(cè)【切片軟件】選項(xiàng)卡下的【開(kāi)始切片CuraEngine】按鈕，開(kāi)始切片分層。切片分層后的模型如圖2-66所示。提示：若出現(xiàn)“至少有一個(gè)打印物體在打印區(qū)域之外，是否終止切片”的警告提示，則單擊【否】按鈕即可。（5）將SD卡插入計(jì)算機(jī)或?qū)D卡插入讀卡器，將讀卡器插入計(jì)算機(jī)的USB口，單擊【PrintPreview】選項(xiàng)卡下的【SavetoFile】按鈕，在彈出的對(duì)話框中選擇保存路徑為讀卡器的根目錄，文件名為“魯班鎖.gcode”。圖2-66切片后的模型魯班鎖的打印032．模型打?。?）打印準(zhǔn)備。在打印模型之前，要確保完成以下準(zhǔn)備工作。①材料已經(jīng)安裝好。②噴頭能夠順利出絲。③噴頭零點(diǎn)正確。④平臺(tái)清理干凈且已經(jīng)調(diào)平。（2）將存儲(chǔ)魯班鎖分層后gcode文件的SD卡插入打印機(jī)的SD卡插槽中，打開(kāi)打印機(jī)底部側(cè)面的紅色電源開(kāi)關(guān)鍵，啟動(dòng)3D打印機(jī)。（3）觸擊觸控面板上的【工具】/【手動(dòng)】按鍵，在打開(kāi)的界面中觸擊回零鍵，使各運(yùn)動(dòng)軸歸零。（4）觸擊觸控面板上的【打印】按鍵，選擇“魯班鎖.gcode”文件，觸擊“打印”按鍵，打印機(jī)開(kāi)始對(duì)熱床和打印噴頭加熱，待加熱到設(shè)定溫度后，打印機(jī)開(kāi)始打印。魯班鎖的打印033．模型拆卸及后處理模型打印完成后，需要把模型從打印機(jī)上拆卸下來(lái)，通常可用鏟子慢慢撬下模型，從工作臺(tái)上取下的魯班鎖模型如圖2-67所示。若模型與工作臺(tái)黏接很牢固，則可將工作臺(tái)從打印機(jī)上取下，然后慢慢地用力將模型鏟下。注意：在鏟除模型時(shí)，一定要戴好勞保手套，防止將手鏟傷。圖2-67從工作臺(tái)上取下的魯班鎖模型中國(guó)象棋的設(shè)計(jì)與打印PART03任務(wù)要求1象棋棋子的建模2象棋盒的建模3象棋打印4任務(wù)要求01象棋是中華民族的文化瑰寶，它源遠(yuǎn)流長(zhǎng)、趣味濃厚，千百年來(lái)長(zhǎng)盛不衰。象棋集文化、科學(xué)、藝術(shù)、競(jìng)技于一身，不但可以開(kāi)發(fā)智力，鍛煉人的毅力，而且可以修身養(yǎng)性、陶冶情操，深受廣大群眾的喜愛(ài)。本次任務(wù)參照?qǐng)D2-68所示的二維尺寸圖和三維模型，利用UGNX10.0完成象棋結(jié)構(gòu)的建模，并利用3D打印完成打印。圖2-68象棋實(shí)例象棋棋子的建模021．新建模型文件打開(kāi)UGNX10.0軟件，選擇【菜單】/【文件】/【新建】選項(xiàng)或單擊按鈕，進(jìn)入【新建】對(duì)話框，在此指定文件的名稱和保存路徑，如圖2-69所示，然后單擊【確定】按鈕進(jìn)入U(xiǎn)G建模模塊。圖2-69新建模型文件32．繪制象棋草圖（1）選擇【菜單】/【插入】/【草圖】選項(xiàng)或單擊按鈕，進(jìn)入創(chuàng)建草圖對(duì)話框，在【平面方法】下拉列表中選擇相關(guān)選項(xiàng)，確定以XY平面作為草繪平面，如圖2-70所示，然后單擊【確定】按鈕退出創(chuàng)建草圖對(duì)話框，進(jìn)入草繪模塊。圖2-70選擇草繪平面5圖2-70選擇草繪平面5象棋棋子的建模02（2）單擊輪廓草繪工具，在X-Y草繪平面上繪制如圖2-71所示的草圖，單擊鼠標(biāo)中鍵，退出輪廓草繪工具模式。分別雙擊草圖上自動(dòng)標(biāo)注的尺寸，并輸入指定值，修改后的尺寸如圖2-71所示（圖中所做標(biāo)示為一個(gè)尺寸內(nèi)容，其余尺寸同上），所有尺寸修改完成后單擊【關(guān)閉】按鈕，退出對(duì)話框。（3）單擊圖標(biāo)，完成草圖的繪制，返回建模界面。圖2-71標(biāo)注草圖尺寸7象棋棋子的建模023．象棋創(chuàng)建選擇【菜單】/【插入】/【設(shè)計(jì)特征】/【旋轉(zhuǎn)】選項(xiàng)或單擊【旋轉(zhuǎn)】按鈕，彈出【旋轉(zhuǎn)】對(duì)話框，確認(rèn)選擇過(guò)濾器為【區(qū)域邊界曲線】，或【相連曲線】【相切曲線】中的一個(gè)，在【截面】選區(qū)中的【選擇曲線】項(xiàng)處選擇剛剛創(chuàng)建的草圖；在【軸】選區(qū)中的【指定矢量】項(xiàng)處選擇Z軸，在【指定點(diǎn)】項(xiàng)處選擇底邊底點(diǎn)；在【限制】選區(qū)中，在【開(kāi)始】下拉列表中選擇【值】選項(xiàng)，在【角度】數(shù)值框中輸入0，在【結(jié)束】下拉列表中選擇【值】選項(xiàng)，在【角度】數(shù)值框中輸入360，然后單擊【確定】按鈕，如圖2-72所示。

圖2-72象棋創(chuàng)建象棋棋子的建模024．象棋文本的創(chuàng)建（1）選擇【菜單】/【插入】/【曲線】/【文本】選項(xiàng)或單擊【文本】按鈕，彈出【文本】對(duì)話框，在【類型】選區(qū)中的列表框中選擇【平面的】選項(xiàng)，在【文本屬性】選區(qū)中的文本框中輸入帥，將線型設(shè)置為華文隸書(shū)，將腳本設(shè)置為GB2312，將字型設(shè)置為常規(guī)，在【文本框】選區(qū)中的【錨點(diǎn)位置】下拉列表中選擇【中心】選項(xiàng)，【錨點(diǎn)放置】項(xiàng)中的指定點(diǎn)為象棋面上的中點(diǎn)，尺寸設(shè)置如圖2-73所示，單擊【確定】。（2）選擇【菜單】/【插入】/【設(shè)計(jì)特征】/【拉伸】或單擊【拉伸】按鈕，彈出【拉伸】對(duì)話框，確認(rèn)選擇過(guò)濾器為【特征曲線】，或【相連曲線】【相切曲線】中的一個(gè)，，在【截面】選區(qū)中的【選擇曲線】項(xiàng)處選擇創(chuàng)建的“帥”字文本，在【限制】選區(qū)中的【開(kāi)始】選擇【值】選項(xiàng)，在【距離】數(shù)值框中輸入0，在【結(jié)束】下拉列表中選擇【值】選項(xiàng)，在【距離】數(shù)值框中輸入1，在【布爾】選區(qū)中的【布爾】下拉列表中選擇【求差】選項(xiàng)，將選擇體設(shè)置為創(chuàng)建的象棋，然后單擊【確定】按鈕，圖2-74所示。圖2-73象棋文本的創(chuàng)建圖2-74象棋文本建模象棋棋子的建模02（3）選擇【菜單】/【插入】/【關(guān)聯(lián)復(fù)制】/【陣列特征】選項(xiàng)或單擊【陣列特征】按鈕，彈出【陣列特征】對(duì)話框，在【要形成陣列的特征】選區(qū)中的“選擇特征”項(xiàng)處選擇拉伸實(shí)體“帥”，在【陣列定義】選區(qū)中的“布局”下拉列表中選擇【圓形】選項(xiàng)，“旋轉(zhuǎn)軸”項(xiàng)的指定矢量為Y軸，指定點(diǎn)為基準(zhǔn)坐標(biāo)系原點(diǎn)，在【間距】下拉列表中選擇【數(shù)量和節(jié)距】選項(xiàng)，將數(shù)量設(shè)置為2，將節(jié)距角設(shè)置為180deg，然后單擊【確定】按鈕，如圖2-75所示。圖2-75象棋文本建模陣列5．導(dǎo)出象棋棋子的STL文件選擇【文件】/【導(dǎo)出】/【STL】選項(xiàng)，在彈出的對(duì)話框中將三角公差設(shè)置為0.0200，單擊【確定】按鈕，在彈出的對(duì)話框中指定導(dǎo)出的STL文件的名稱和保存路徑，接著在彈出的對(duì)話框中直接單擊【確定】按鈕，在【類選擇】對(duì)話框中選擇要導(dǎo)出的實(shí)體，本實(shí)例選擇象棋實(shí)體，在隨后的兩個(gè)對(duì)話框中均直接單擊【確定】按鈕，完成STL文件的導(dǎo)出工作，如圖2-76所示。圖2-76導(dǎo)出象棋棋子的STL文件象棋棋子的建模026．導(dǎo)出其他棋子的STL文件雙擊建模特征樹(shù)上的【文本】選項(xiàng)，彈出【文本編輯】對(duì)話框，將【文本屬性】中的“帥”更改為“卒”或其他棋子中的文字，單擊【確定】按鈕，系統(tǒng)將更新建模過(guò)程，棋子變?yōu)椤白洹被蚱渌遄?，重?fù)步驟5中的操作，導(dǎo)出“卒”或其他棋子的STL文件。象棋盒的建模03（3）選擇【菜單】/【插入】/【關(guān)聯(lián)復(fù)制】/【陣列特征】選項(xiàng)或單擊【陣列特征】按鈕，彈出【陣列特征】對(duì)話框，在【要形成陣列的特征】選區(qū)中的“選擇特征”項(xiàng)處選擇拉伸實(shí)體“帥”，在【陣列定義】選區(qū)中的“布局”下拉列表中選擇【圓形】選項(xiàng)，“旋轉(zhuǎn)軸”項(xiàng)的指定矢量為Y軸，指定點(diǎn)為基準(zhǔn)坐標(biāo)系原點(diǎn)，在【間距】下拉列表中選擇【數(shù)量和節(jié)距】選項(xiàng)，將數(shù)量設(shè)置為2，將節(jié)距角設(shè)置為180deg，然后單擊【確定】按鈕，如圖2-75所示。圖2-75象棋文本建模陣列5．導(dǎo)出象棋棋子的STL文件選擇【文件】/【導(dǎo)出】/【STL】選項(xiàng)，在彈出的對(duì)話框中將三角公差設(shè)置為0.0200，單擊【確定】按鈕，在彈出的對(duì)話框中指定導(dǎo)出的STL文件的名稱和保存路徑，接著在彈出的對(duì)話框中直接單擊【確定】按鈕，在【類選擇】對(duì)話框中選擇要導(dǎo)出的實(shí)體，本實(shí)例選擇象棋實(shí)體，在隨后的兩個(gè)對(duì)話框中均直接單擊【確定】按鈕，完成STL文件的導(dǎo)出工作，如圖2-76所示。圖2-76導(dǎo)出象棋棋子的STL文件象棋盒的建模03象棋盒盒蓋采用推拉結(jié)構(gòu)，且在盒蓋上添加“中國(guó)象棋”四個(gè)字。建模完成的象棋盒如圖2-77所示。1．新建模型文件打開(kāi)UGNX10.0軟件，選擇【菜單】/【文件】/【新建】選項(xiàng)或單擊按鈕，進(jìn)入【新建】對(duì)話框，指定文件的名稱和保存路徑，如圖2-78所示，然后單擊【確定】按鈕進(jìn)入U(xiǎn)G建模模塊。圖2-77建模完成的象棋盒圖2-78新建模型文件象棋盒的建模032．繪制象棋盒草圖（1）選擇【菜單】/【插入】/【草圖】選項(xiàng)或單擊按鈕，進(jìn)入【創(chuàng)建草圖】對(duì)話框，在【平面方法】下拉列表中選擇相應(yīng)選項(xiàng)，確定以XY平面作為草繪平面，如圖2-79所示，然后單擊【確定】按鈕退出【創(chuàng)建草圖】對(duì)話框，進(jìn)入草繪模塊。圖2-79選擇草繪平面6象棋盒的建模03（2）單擊矩形草繪工具，在XY草繪平面上繪制大體以原點(diǎn)為中心的矩形，單擊鼠標(biāo)中鍵，退出矩形草繪工具模式。分別雙擊矩形草圖上自動(dòng)標(biāo)注的尺寸，輸入指定值，修改后的尺寸如圖2-80所示，所有尺寸修改完成后單擊【關(guān)閉】按鈕，退出對(duì)話框。（3）將矩形各對(duì)邊設(shè)為關(guān)于X、Y軸對(duì)稱，單擊草圖約束中的【設(shè)為對(duì)稱】（此時(shí)需要運(yùn)用兩次【設(shè)為對(duì)稱】命令），在【主對(duì)象】選項(xiàng)中的“選擇對(duì)象”選區(qū)中選擇矩形任意一條邊，在【次對(duì)象】選區(qū)中的【選擇對(duì)象】項(xiàng)處選擇矩形任意一條邊的對(duì)邊，在【對(duì)稱中心線】選區(qū)中的【選擇中心線】項(xiàng)處選擇Y軸/X軸，單擊【關(guān)閉】按鈕，如圖2-81所示。（4）單擊【偏置曲線】按鈕，彈出【偏置曲線】對(duì)話框，在【要偏置的曲線】選區(qū)中的【選擇曲線】項(xiàng)處選擇矩形，在【偏置】選區(qū)中的【距離】數(shù)值框中輸入4，單擊【確定】按鈕，如圖2-82所示。（5）單擊圖標(biāo)，完成草圖繪制，返回建模界面。象棋盒的建模0380繪制草圖圖2-81設(shè)為對(duì)稱圖2-82偏置設(shè)置象棋盒的建模033．象棋盒的創(chuàng)建（1）選擇【菜單】/【插入】/【設(shè)計(jì)特征】/【拉伸】選項(xiàng)或單擊【拉伸】按鈕，彈出【拉伸】對(duì)話框，確認(rèn)選擇過(guò)濾器為“區(qū)域邊界曲線”，在【截面】選區(qū)中的【選擇曲線】項(xiàng)處選擇創(chuàng)建的草圖中的兩矩形的相交處，在【限制】選區(qū)中的【開(kāi)始】下拉列表中【值】選項(xiàng)，在【距離】數(shù)值框中輸入-2，在【結(jié)束】下拉列表中選擇【值】選項(xiàng)，在【距離】數(shù)值框中輸入22，單擊【確定】按鈕，如圖2-83所示。（2）再次選擇【菜單】/【插入】/【設(shè)計(jì)特征】/【拉伸】選擇或單擊【拉伸】按鈕，彈出【拉伸】對(duì)話框，確認(rèn)選擇過(guò)濾器為“單條曲線”，在【截面】選區(qū)中的【選擇曲線】項(xiàng)處選擇創(chuàng)建的草圖中的矩形（偏置4mm后的矩形），在【限制】選區(qū)中的【開(kāi)始】選擇【值】，在【距離】數(shù)值框中輸入0，在【結(jié)束】下拉列表中選擇【值】選項(xiàng)，在【距離】數(shù)值框中輸入2，單擊【確定】按鈕，如圖2-84所示。（3）再次【菜單】/【插入】/【設(shè)計(jì)特征】/【拉伸】選項(xiàng)或單擊【拉伸】按鈕，彈出【拉伸】對(duì)話框，確認(rèn)選擇過(guò)濾器為“區(qū)域邊界曲線”，在【截面】選區(qū)中的【選擇曲線】項(xiàng)處選擇象棋盒側(cè)上面，在【限制】選區(qū)中的【開(kāi)始】下拉列表中選擇【值】選項(xiàng)，在【距離】數(shù)值框中輸入0，在【結(jié)束】下拉列表中選擇【值】選項(xiàng)，在【距離】數(shù)值框中輸入5，單擊【確定】按鈕，如圖2-85所示。象棋盒的建模03（4）選擇【菜單】/【插入】/【修剪】/【拆分體】選擇或單擊【拆分體】按鈕，彈出【拆分體】對(duì)話框，在【目標(biāo)】選區(qū)中的“選擇體”項(xiàng)處選擇拉伸（3）中的矩形，在【工具】選區(qū)的【工具選項(xiàng)】下拉列表中選擇【新建平面】選項(xiàng)，“指定平面”為象棋盒任意一里面，然后單擊【確定】按鈕，如圖2-86所示。（5）重復(fù)步驟（4），需要注意的是，【工具】選區(qū)中的“指定平面”為（4）所選象棋盒任意一里面的對(duì)面。圖2-83象棋盒側(cè)壁圖2-84象棋盒底面建模圖2-85象棋盒檐建模圖2-86拆分體的創(chuàng)建象棋盒的建模034．繪制象棋盒伸拉槽及蓋子草圖（1）選擇【菜單】/【插入】/【草圖】選項(xiàng)或單擊按鈕，進(jìn)入【創(chuàng)建草圖】對(duì)話框，在【平面方法】中選擇現(xiàn)有平面作為草繪平面，“選擇平的面或平面”為上述拆分體的面，如圖2-87所示，單擊【確定】按鈕退出【創(chuàng)建草圖】對(duì)話框，進(jìn)入草繪模塊。（2）單擊輪廓草繪工具，畫(huà)出如圖2-88所示的草圖。（3）單擊圖標(biāo)，完成草圖的繪制，返回建模界面。圖2-87選擇草繪平面7圖2-88繪制草圖象棋盒的建模035．象棋盒推拉槽的創(chuàng)建（1）選擇【菜單】/【插入】/【設(shè)計(jì)特征】/【拉伸】或單擊【拉伸】按鈕，彈出【拉伸】對(duì)話框，確認(rèn)選擇過(guò)濾器為“區(qū)域邊界曲線”，在【截面】選區(qū)中的“選擇曲線”項(xiàng)處選擇創(chuàng)建的上述象棋盒蓋子草圖，在【限制】選區(qū)中的【開(kāi)始】下拉列表中選擇【值】選項(xiàng)，在【距離】數(shù)值框中輸入0，在【結(jié)束】下拉列表中選擇【值】選項(xiàng)，在【距離】數(shù)值框中輸入126，在【布爾】選區(qū)中的【布爾】下拉列表中選擇【求差】選項(xiàng)，單擊【確定】按鈕，如圖2-89所示。（2）選擇【菜單】/【插入】/【關(guān)聯(lián)復(fù)制】/【鏡像特征】或單擊【鏡像特征】按鈕，彈出【鏡像特征】對(duì)話框，在【要鏡像的特征】選區(qū)中的“選擇特征”項(xiàng)處選擇象棋盒蓋子拉槽，在【鏡像平面】選區(qū)中的“選擇平面”項(xiàng)處選擇ZY平面，單擊【確定】按鈕，如圖2-90所示。（3）選擇【菜單】/【插入】/【組合】/【合并】選項(xiàng)或單擊【合并】按鈕，彈出【合并】對(duì)話框，在【目標(biāo)】選區(qū)中的“選擇體”項(xiàng)處選擇象棋盒檐，在【工具】選區(qū)中的“選擇體”項(xiàng)處選擇象棋盒側(cè)面，然后單擊【確定】按鈕，如圖2-91所示。象棋盒的建模03圖2-89象棋盒蓋子推拉槽的創(chuàng)建圖2-90象棋盒蓋子伸拉槽鏡像圖2-91象棋盒的合并象棋盒的建模036．導(dǎo)出象棋盒的STL文件導(dǎo)出象棋盒的STL文件的過(guò)程如圖2-92所示。

圖2-92導(dǎo)出象棋盒的STL文件的過(guò)程象棋盒的建模037．象棋盒蓋子的創(chuàng)建（1）選擇【菜單】/【插入】/【設(shè)計(jì)特征】/【拉伸】或單擊【拉伸】按鈕，彈出【拉伸】對(duì)話框，確認(rèn)選擇過(guò)濾器為“特征曲線”“相連曲線”“單條曲線”中的一個(gè)，在【截面】選區(qū)中的“選擇曲線”項(xiàng)處選擇如圖2-88所示盒蓋草圖曲線，在【限制】選區(qū)中的【開(kāi)始】下拉列表中選擇【值】選項(xiàng)，在【距離】數(shù)值框中輸入0，在【結(jié)束】下拉列表種選擇【值】選項(xiàng)，在【距離】數(shù)值框中輸入-126，單擊【確定】按鈕，如圖2-93所示。（2）選擇【菜單】/【插入】/【組合】/【合并】或單擊【合并】按鈕，彈出【合并】對(duì)話框，在【目標(biāo)】選區(qū)中的“選擇體”項(xiàng)處選擇象棋盒蓋子(上訴5）的拉伸），在【工具】選區(qū)中的“選擇體”項(xiàng)處選擇象棋盒蓋檐，單擊【確定】按鈕，如圖2-94所示。圖2-93象棋盒蓋子的創(chuàng)建圖2-94象棋盒蓋子的合并象棋盒的建模038．象棋盒蓋子文本的創(chuàng)建（1）選擇【菜單】/【插入】/【曲線】/【文本】或單擊【文本】按鈕，彈出【文本】對(duì)話框，在【類型】選區(qū)中選擇平面副，在【文本屬性】選區(qū)中的輸入框中輸入中國(guó)象棋，在【線型】下拉列表中選擇【華文隸書(shū)】選項(xiàng)，在【腳本】下拉列表中選擇【GB2312】選項(xiàng)，在【字型】下拉列表中選擇【常規(guī)】選項(xiàng)，在【文本框】選區(qū)中的【錨點(diǎn)位置】下拉列表中選擇【中心】選項(xiàng)，在【錨點(diǎn)放置】項(xiàng)中的指定點(diǎn)設(shè)置為象棋面上的中點(diǎn)，【尺寸】項(xiàng)的設(shè)置如圖2-95所示，單擊【確定】按鈕。（2）選擇【菜單】/【插入】/【設(shè)計(jì)特征】/【拉伸】或單擊【拉伸】按鈕，彈出【拉伸】對(duì)話框，確認(rèn)選擇過(guò)濾器為“特征曲線”“相連曲線”“相切曲線”中的一個(gè)，在【截面】選區(qū)中的【選擇曲線】項(xiàng)處選擇創(chuàng)建的“中國(guó)象棋”文本，在【限制】選區(qū)中的【開(kāi)始】選擇【值】選項(xiàng)，在【距離】數(shù)值框中輸入-1，在【結(jié)束】下拉列表中選擇【值】選項(xiàng)，在【距離】數(shù)值框中輸入0.4，在【布爾】選區(qū)中的【布爾】下拉列表中選擇【求和】選項(xiàng)，“選擇體”為創(chuàng)建的象棋盒蓋子，單擊【確定】按鈕，如圖2-96所示。象棋盒的建模03圖2-95【文本】對(duì)話框圖2-96象棋盒蓋子文本的創(chuàng)建象棋盒的建模039．導(dǎo)出STL文件依次單擊【文件】/【導(dǎo)出】/【STL】按鈕，在彈出的對(duì)話框中的【三角公差】數(shù)值框中輸入0.0200，單擊【確定】按鈕，在彈出的對(duì)話框中指定導(dǎo)出的STL文件的名稱和保存路徑，接著在彈出的對(duì)話框中直接點(diǎn)擊【確定】按鈕，在【類選擇】對(duì)話框中選擇要導(dǎo)出的實(shí)體，本實(shí)例選擇象棋盒蓋子實(shí)體，在隨后的兩個(gè)對(duì)話框中均直接單擊【確定】按鈕，完成STL文件的導(dǎo)出工作，如圖2-97所示。

圖2-97導(dǎo)出象棋盒蓋子的STL文件象棋打印041．?dāng)?shù)據(jù)處理（1）運(yùn)行Repetier-Host3D打印數(shù)據(jù)處理軟件。（2）單擊【增加物體】按鈕，在彈出的對(duì)話框中找到“將”、“士”、“象”、“馬”、“車”、“炮”和“卒”文件，單擊【打開(kāi)】按鈕，七個(gè)STL模型將被導(dǎo)入成型空間，如圖2-98所示。圖2-98導(dǎo)入棋子STL文件象棋打印04（3）在右側(cè)的標(biāo)簽頁(yè)中選擇“士”的STL模型，點(diǎn)擊【復(fù)制物體】按鈕，在彈出的對(duì)話框中將【拷貝數(shù)量】設(shè)置為1，勾選【增加模型后自動(dòng)放置】復(fù)選框，單擊【復(fù)制】按鈕，如圖2-99所示。圖2-99復(fù)制棋子“士”4）用同樣的方式將“象”“馬”“車”“炮”各復(fù)制一個(gè)，“卒”復(fù)制四個(gè)。完成的模型布局如圖2-100所示。圖2-100完成的模型布局（5）點(diǎn)擊【配置】按鈕，打開(kāi)打印參數(shù)設(shè)置對(duì)話框，參數(shù)如圖2-101所示，點(diǎn)擊【保存】按鈕，確保修改的參數(shù)生效。單擊【關(guān)閉】按鈕退出對(duì)話框。圖2-101打印參數(shù)象棋打印04（6）點(diǎn)擊【切片軟件】選項(xiàng)卡下的【開(kāi)始切片CuraEngine】按鈕，開(kāi)始切片分層。切片后的模型如圖2-102所示。（7）在右側(cè)的【打印統(tǒng)計(jì)】選區(qū)中可以看到層數(shù)單選按鈕預(yù)計(jì)打印花費(fèi)時(shí)間等信息，在【可視化中】選區(qū)中，單擊【顯示指定的層】單選按鈕，可以顯示指定層的打印路徑，通過(guò)調(diào)整結(jié)束層上的滑動(dòng)條可以改變顯示的層數(shù)，如圖2-103所示。在此處可以找到文字凹進(jìn)棋子的層數(shù)并記錄其層數(shù)。（8）為了使打印的象棋子更漂亮，需在指定層更換材料，當(dāng)打印機(jī)打印到指定層時(shí)會(huì)暫停，操作者更換材料后繼續(xù)打印。點(diǎn)擊【編輯Gcode】按鈕，如圖2-104所示，在【Search】文本框中輸入LAYER:5，點(diǎn)擊【Search】按鈕，找到，LAYER:5這一行，在該行前面按回車鍵，插入空行，在空行中輸入“M0”，當(dāng)打印到此行時(shí)，打印機(jī)會(huì)暫停，此時(shí)可以更換材料，繼續(xù)打印。

圖2-102切片后的模型圖2-103打印預(yù)覽圖2-104修改Gcode象棋打印04（9）同樣的操作，在LAYER:45前加入“M0”指令。注意：在使用搜索指令時(shí)，一定要使用大寫字母，且冒號(hào)為半角字符。（10）將SD卡插入計(jì)算機(jī)，或?qū)D卡插入讀卡器，將讀卡器插入計(jì)算機(jī)的USB口，單擊【PrintPreview】選項(xiàng)卡中的【SavetoFile】按鈕，在彈出的對(duì)話框中選擇保存路徑為讀卡器根目錄，文件名為“象棋A.gcode”。（11）重復(fù)步驟（1）～（10），生成另一幅象棋——“象棋B.gcode”。（12）按一般零件的處理步驟生成象棋盒和象棋盒蓋子的打印文件，文件名分別為“象棋盒體.gcode”和“盒蓋.gcode”。象棋打印042．模型打印（1）打印準(zhǔn)備。在打印模型之前，要確保完成以下準(zhǔn)備工作。①噴頭能夠順利出絲。②噴頭零點(diǎn)正確。③平臺(tái)清理干凈且已經(jīng)調(diào)平。（2）將存儲(chǔ)象棋切片分層的gcode文件“象棋A.gcode”、“象棋B.gcode”、“象棋盒體.gcode”和“盒蓋.gcode”的SD卡插入打印機(jī)SD卡槽中，打開(kāi)打印機(jī)底部側(cè)面的紅色電源開(kāi)關(guān)鍵，啟動(dòng)3D打印機(jī)。（3）觸擊觸控面板上的【工具】/【手動(dòng)】按鍵，在打開(kāi)的界面中觸擊回零鍵，使各運(yùn)動(dòng)軸歸零。（4）更換打印材料。觸擊觸控面板上的【工具】/【裝卸耗材】按鍵，在打開(kāi)的界面中觸擊【E1】的溫度圖標(biāo)，開(kāi)始預(yù)熱材料。待噴頭達(dá)到預(yù)熱值后，觸擊界面右側(cè)的退絲按鍵【E1】，如圖2-105所示，退出打印機(jī)上原有的絲材。將白色絲材安裝到打印機(jī)料架上，按照項(xiàng)目一中安裝耗材的方法，將白色絲材安裝到打印機(jī)上。圖2-105更換材料2象棋打印04（5）觸擊觸控屏上的【打印】按鍵，選擇“象棋A.gcode”文件，執(zhí)行【打印】命令，打印機(jī)開(kāi)始對(duì)熱床和打印噴頭加熱，待加熱到設(shè)定溫度后，打印機(jī)開(kāi)始打印。（6）當(dāng)打印完成前五層絲材后，打印機(jī)暫停，打印頭抬起，此時(shí)左手按壓擠出機(jī)手柄，使送絲搓輪松開(kāi)，右手將絲材從打印機(jī)中抽出，如圖2-106所示。注意：此時(shí)只能采用手動(dòng)方式換絲，不能使用裝卸耗材指令。圖2-106手動(dòng)更換絲材（7）用同樣的方式安裝藍(lán)色耗材，確保絲材能夠順利從噴嘴擠出，清理噴嘴上多余的絲材，觸擊控制面板上的【繼續(xù)打印】按鍵，如圖2-107所示，打印機(jī)繼續(xù)工作。（8）當(dāng)打印完第44層時(shí)，打印機(jī)再次暫停，用同樣的方法手動(dòng)更換白色絲材，然后繼續(xù)打印，直至打印最終完成。（9）打印完成后，打印操作面板上會(huì)出現(xiàn)打印完成對(duì)話框，觸擊【確定】按鍵，然后觸擊觸控面板上的【工具】/【手動(dòng)】按鍵，在打開(kāi)的界面中觸擊回零鍵，使各運(yùn)動(dòng)軸歸零。圖2-107繼續(xù)打印象棋打印043．模型拆卸及后處理模型打印完成后，需要把模型從打印機(jī)上拆卸下來(lái)，通常可用鏟子慢慢撬下模型，從工作臺(tái)上取下的棋子A的模型如圖2-108所示。若模型與工作臺(tái)黏接很牢固，則可將工作臺(tái)從打印機(jī)上取下，然后慢慢用力，將模型鏟下。注意：在鏟除模型時(shí)一定要戴好勞保手套，防止將手鏟傷。4．其他模型的打印及后處理（1）用同樣的方式打印棋子B，棋子B中間采用橙色絲材，結(jié)果如圖2-109所示。（2）象棋盒打印成型方向及打印參數(shù)如圖2-110所示，打印后的象棋盒體模型如圖2-111所示圖2-109棋子B圖2-109棋子B圖2-110象棋盒體打印成型方向及打印參數(shù)圖2-111打印后的象棋盒體象棋打印04（3）盒蓋打印成型方向和打印參數(shù)如圖2-112所示，打印后的模型如圖2-113所示。圖2-112盒蓋打印成型方向及打印參數(shù)圖2-113打印后的象棋盒蓋模型（4）所有零件打印完成后，象棋整體組裝后的效果如圖2-114所示。圖2-114象棋整體組裝后的效果第三章

一般零件的設(shè)計(jì)與打印煙灰缸的設(shè)計(jì)與打印01鳥(niǎo)巢的3D打印02小象手機(jī)支架的設(shè)計(jì)與打印03玩具飛機(jī)的設(shè)計(jì)與打印04煙灰缸的設(shè)計(jì)與打印PART01任務(wù)要求1建模過(guò)程2煙灰缸的打印3任務(wù)要求煙灰缸是人們生活中，特別是吸煙人群中常見(jiàn)的生活用品，本次任務(wù)是參照如圖3-1所示的二維尺寸圖和三維模型，利用UGNX10.0完成煙灰缸結(jié)構(gòu)的建模，并利用3D打印完成打印。01

圖3-1煙灰缸設(shè)計(jì)圖建模過(guò)程021．新建模型文件打開(kāi)UGNX10.0軟件，【菜單】/【文件】/【新建】選項(xiàng)或單擊按鈕，進(jìn)入【新建】對(duì)話框，指定文件的名稱和保存路徑，如圖3-2所示，單擊【確定】按鈕進(jìn)入U(xiǎn)G建模模塊。圖3-2【新建】對(duì)話框建模過(guò)程022．繪制煙灰缸主體草圖（1）選擇【菜單】/【插入】/【草圖】選項(xiàng)或單擊按鈕，進(jìn)入【創(chuàng)建草圖】對(duì)話框，在【平面方法】中選擇XY平面作為草繪平面，如圖3-3所示，單擊【確定】按鈕退出【創(chuàng)建草圖】對(duì)話框，進(jìn)入草繪模塊。圖3-3【創(chuàng)建草圖】對(duì)話框（2）單擊矩形草繪工具

，在XY草繪平面上繪制大體以原點(diǎn)為中心的矩形，單擊鼠標(biāo)中鍵，退出矩形草繪工具模式。分別雙擊矩形草圖上自動(dòng)標(biāo)注的尺寸，輸入指定值，修改后的尺寸如圖3-4所示，所有尺寸修改完成后單擊【關(guān)閉】按鈕，退出對(duì)話框。（3）單擊圓角草繪工具

，分別選擇矩形的兩條邊，輸入圓角半徑（24mm），按Enter鍵。同樣的操作，將矩形的四個(gè)角都倒成R24mm的圓角，按鼠標(biāo)中鍵結(jié)束圓角命令，倒圓角后的矩形如圖3-5所示。建模過(guò)程02圖3-4修改草圖尺寸圖3-5倒圓角（4）單擊

圖標(biāo)，完成草圖的繪制，返回建模界面。建模過(guò)程023．煙灰缸主體的創(chuàng)建（1）選擇【菜單】/【插入】/【設(shè)計(jì)特征】/【拉伸】選項(xiàng)或單擊【拉伸】按鈕

，彈出【拉伸】對(duì)話框，確認(rèn)選擇過(guò)濾器為“特征曲線”“相連曲線”“相切曲線”中的一個(gè)，在【截面】選區(qū)中的【選擇曲線】項(xiàng)處選擇剛剛創(chuàng)建的草圖，在【距離】數(shù)值框中輸入12，單擊【確定】按鈕，如圖3-6所示。（2）再次單擊【拉伸】按鈕

，彈出【拉伸】對(duì)話框，確認(rèn)選擇過(guò)濾器為“面的邊”，在【截面】選區(qū)中的【選擇曲線】項(xiàng)處選擇前一步拉伸體的上表面，在【距離】數(shù)值輸入18，在【布爾】下拉列表中選擇【求和】選項(xiàng)，在【選擇體】項(xiàng)處選擇前一步的拉伸體，在【拔?！窟x區(qū)中的【拔?！肯吕斜碇羞x擇【從起始限制】選項(xiàng)，在【角度】數(shù)值框中輸入20，然后單擊【確定】按鈕，如圖3-7所示。圖3-6拉伸煙灰缸的下半部分圖3-7拉伸煙灰缸的上半部分建模過(guò)程024．煙灰缸腔體的創(chuàng)建（1）選擇【菜單】/【插入】/【草圖】選項(xiàng)或單擊按鈕

，進(jìn)入【創(chuàng)建草圖】對(duì)話框，在【平面方法】下拉列表中選擇相應(yīng)選項(xiàng)，確定以上一步創(chuàng)建拉伸體的上表面為草繪平面，在【草圖原點(diǎn)】選區(qū)中，將“選點(diǎn)方法”選擇自動(dòng)判斷點(diǎn)，選取基準(zhǔn)坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點(diǎn)為草繪原點(diǎn)，如圖3-8所示，單擊【確定】按鈕退出【創(chuàng)建草圖】對(duì)話框。圖3-8煙灰缸腔體草圖平面（2）在草繪環(huán)境中，單擊矩形草繪工具

，在草繪平面上繪制大體以原點(diǎn)為中心的矩形，單擊鼠標(biāo)中鍵，退出矩形草繪工具模式。分別雙擊矩形草圖上自動(dòng)標(biāo)注的尺寸，輸入指定值，修改后的尺寸如圖3-9所示，所有尺寸修改完成后單擊【關(guān)閉】按鈕，退出對(duì)話框。圖3-9煙灰缸腔體草圖建模過(guò)程02（3）單擊圓角草繪工具

，分別選擇矩形的兩條邊，輸入圓角半徑（24mm），按Enter鍵。執(zhí)行同樣的操作，將矩形的四個(gè)角都倒成R8.5mm的圓角，按鼠標(biāo)中鍵結(jié)束圓角命令。倒圓角后的腔體草圖如圖3-10所示。單擊

圖標(biāo)，完成草圖的繪制，返回建模界面。（4）選擇【菜單】/【插入】/【設(shè)計(jì)特征】/【拉伸】選項(xiàng)或單擊【拉伸】按鈕，彈出【拉伸】對(duì)話框，確認(rèn)選擇過(guò)濾器為“特征曲線”“相連曲線”“相切曲線”中的一項(xiàng)，在【截面】選區(qū)中的【選擇曲線】項(xiàng)處選擇剛剛創(chuàng)建的草圖，在【距離】數(shù)值框中輸入25，拉伸方向應(yīng)指向上一步創(chuàng)建的實(shí)體的內(nèi)部，若方向不正確，則可單擊【方向】選區(qū)中的按鈕改變方向，在【布爾】選區(qū)中的【布爾】下拉列表中選擇【求差】選項(xiàng)，在【選擇體】選項(xiàng)處選擇上一步創(chuàng)建的實(shí)體，如圖3-11所示，單擊【確定】按鈕退出【拉伸】對(duì)話框。圖3-10倒圓角后的腔體草圖圖3-11創(chuàng)建煙灰缸腔體建模過(guò)程025．置煙槽草圖的創(chuàng)建（1）選擇【菜單】/【插入】/【草圖】選項(xiàng)或單擊按鈕

，進(jìn)入【創(chuàng)建草圖】對(duì)話框，在【平面方法】中選擇XZ平面，如圖3-12所示，單擊【確定】按鈕退出【創(chuàng)建草圖】對(duì)話框。圖3-12置煙槽截面草圖（2）在草繪環(huán)境中，單擊矩形草繪工具

，在草繪平面上繪制8mm×6mm的矩形，單擊圓形繪制工具

，以矩形下底邊中心為圓心繪制R4（mm）的圓，單擊鼠標(biāo)中鍵，退出圓形繪制工具模式。單擊快速尺寸工具

，為繪制的草圖標(biāo)注尺寸，如圖3-13所示，所有尺寸修改完成后單擊【關(guān)閉】按鈕，退出對(duì)話框。圖3-13草圖截面（3）單擊快速修剪工具

，單擊矩形底邊和圓上部圓弧，修剪多余線條。單擊

圖標(biāo)，完成草圖的繪制，返回建模界面，如圖圖3-14所示。圖3-14置煙槽草圖建模過(guò)程026．置煙槽的創(chuàng)建（1）選擇【菜單】/【插入】/【設(shè)計(jì)特征】/【拉伸】選項(xiàng)或單擊【拉伸】按鈕，彈出【拉伸】對(duì)話框，確認(rèn)選擇過(guò)濾器為“特征曲線”“相連曲線”“相切曲線”中的一項(xiàng)，在【截面】選區(qū)中的【選擇曲線】項(xiàng)處選擇剛剛創(chuàng)建的草圖，在【限制】選區(qū)的【結(jié)束】下拉列表中選擇【對(duì)稱】選項(xiàng)，在【距離】數(shù)值框中輸入50，在【布爾】選區(qū)中【布爾】下拉列表中選擇【求差】選項(xiàng)，在【選擇體】項(xiàng)處選擇上一步創(chuàng)建的實(shí)體，如圖3-15所示。單擊【確定】按鈕退出【拉伸】對(duì)話框。（2）選擇【菜單】/【插入】/【關(guān)聯(lián)復(fù)制】/【陣列特征】選項(xiàng)或單擊，在彈出的對(duì)話框中的【要形成陣列的特征】選區(qū)中【選擇特征】項(xiàng)處選擇上一步的拉伸特征。在【陣列定義】選區(qū)中，在【布局】下拉列表中選擇【圓形】選項(xiàng)，將“指定矢量”選擇為Z軸。在【角度和方向】選項(xiàng)中，在【間距】下拉列表中選擇【數(shù)量和節(jié)距】選項(xiàng)，將【數(shù)量】設(shè)置為2，將【節(jié)距角】設(shè)置為90，如圖3-16所示。點(diǎn)擊【確定】按鈕退出【陣列特征】對(duì)話框。圖3-15置煙槽創(chuàng)建圖3-16陣列置煙槽建模過(guò)程027．隱藏其他項(xiàng)在【視圖】標(biāo)簽頁(yè)中點(diǎn)擊【顯示/隱藏工具】按鈕，在【顯示和隱藏】對(duì)話框中，在“全部”處點(diǎn)擊“-”，在“實(shí)體”處點(diǎn)擊“+”，視圖中僅顯示建模后的實(shí)體，如圖3-17所示。圖3-17繪制完成的煙灰缸8．導(dǎo)出STL文件依次單擊【文件】/【導(dǎo)出】/【STL】選項(xiàng)，在彈出的對(duì)話框中，將【三角公差】設(shè)置為0.0200，單擊【確定】按鈕，在彈出的對(duì)話框中指定導(dǎo)出的STL文件的名稱和保存路徑，接著在彈出的對(duì)話框中直接點(diǎn)擊【確定】按鈕，在【類選擇】對(duì)話框中選擇要導(dǎo)出的實(shí)體，本實(shí)例選擇煙灰缸實(shí)體，在隨后的兩個(gè)對(duì)話框中均直接單擊【確定】按鈕如圖3-18所示，完成STL文件導(dǎo)出。圖3-18導(dǎo)出STL文件煙灰缸的打印031．?dāng)?shù)據(jù)處理（1）運(yùn)行Repetier-Host3D打印數(shù)據(jù)處理軟件，如圖3-19所示。（2）單擊【載入】按鈕，在彈出的對(duì)話框中找到“煙灰缸.stl”文件，單擊【打