3D打印一體化設計與制造 課件 項目7 手搖轉筆刀一體化設計

一.手搖轉筆刀一體化設計3D打印一體化設計與制造目錄/CONENTS掌握零部件結構特點進行數(shù)字化設計掌握根據(jù)零部件結構選擇合適的造型方法0102掌握并了解零部件結構特點進行數(shù)字化設計01了解手搖轉筆刀構造轉筆刀由主殼體、固定板、定位板、撥動板、前蓋、緊固齒、筆屑盒、手柄刀芯旋轉輪一體化零件等組成

手搖轉筆刀主要應用了旋轉機構、卡槽機構。設計時考慮了一體化設計手柄筆芯旋轉輪一體化零件結構具有旋轉輪固定、手柄旋轉、刀芯切削等功能。整個結構能夠實現(xiàn)刀芯把手連續(xù)旋轉，實現(xiàn)削鉛筆功能，做到結構簡單，操作方便，穩(wěn)定性好。根據(jù)設計思路，選擇了UG12.0造型軟件及拉伸造型方法，繪制出數(shù)字模型，根據(jù)所使用的3D打印機參數(shù)，選擇合適的裝配間隙。建立主殼體-草圖1。單擊快捷菜單上的草圖繪制，平面類型選擇在平面上，平面方法選擇現(xiàn)有平面，選擇X-Y平面如圖7-1所示，然后單擊確定按鈕，進入草圖編輯模式，利用草圖工具矩形命令繪制長73mm，寬45mm的矩形輪廓線，矩形的頂邊距離X軸設定為26mm，利用快速尺寸命令標注相應的尺寸以約束草圖，利用設為對稱命令，使矩形的左邊和右邊相對于Y軸對稱，效果如圖7-2所示，然后單擊完成草圖，退出草圖繪制。掌握手搖轉筆刀主殼體建模過程步驟1

圖7-2草圖1（部分）圖7-1選擇X-Y平面

建立主殼體模型-拉伸1。單擊快捷菜單上的拉伸命令，截面選擇草圖1，方向選擇平面法向，開始-結束選擇值，距離分別設置為0和47，布爾運算選擇無，其他默認設置。單擊確定，完成主殼體模型1的創(chuàng)建，效果如圖7-3所示。步驟2圖7-5草圖2圖7-3主殼體模型-拉伸1

步驟7建立主殼體模型-拉伸3。單擊快捷菜單上的拉伸命令，單擊快捷菜單上的草圖繪制，平面類型選擇在平面上，平面方法選擇現(xiàn)有平面，選擇X-Y平面，然后單擊確定按鈕，進入草圖編輯模式，利用草圖工具繪圓命令,以坐標系原點為圓心，利用快速尺寸命令標注相應的直徑尺寸32，如圖7-11所示，然后單擊完成草圖，退出草圖繪制；拉伸距離設置為4，布爾設置為合并，單擊鼠標中鍵，退出拉伸命令，效果如圖7-12所示。步驟3圖7-4選擇Y-Z平面步驟5主殼體模型倒圓角。單擊快捷菜單上的邊倒圓命令，混合面連續(xù)性選擇G1（相切），下面選擇需倒圓角的邊，如圖7-7所示，形狀選擇圓形，半徑1選擇15mm，按鼠標中鍵確認；重復邊倒圓命令選擇需倒圓角的邊，如圖7-8所示，半徑1選擇10mm，按鼠標中鍵確認；繼續(xù)使用邊倒圓命令選擇需倒圓角的4條邊，半徑1選擇5mm，按鼠標中鍵確認，效果如圖7-9所示。步驟5

圖7-8主殼體模型圓角2的添加圖7-9主殼體1模型圓角3的添加圖7-7主殼體模型圓角1的添加步驟4

圖7-6主殼體模型-拉伸2建立主殼體模型-拉伸2。單擊快捷菜單上的拉伸命令，截面選擇草圖2，方向選擇平面法向，結束選擇對稱值，距離為26mm，布爾運算選擇減去，其他默認設置。單擊確定，完成主殼體模型的創(chuàng)建，效果如圖7-6所示。步驟6步驟6主殼體模型-抽殼1。單擊快捷菜單上的抽殼命令，類型選擇“移除面，然后抽殼”，用鼠標左鍵選擇主殼體模型上表面，厚度設置為2，按鼠標中鍵確認，效果如圖7-10所示。

圖7-10主殼體模型抽殼的添加步驟7建立主殼體模型-拉伸3。單擊快捷菜單上的拉伸命令，單擊快捷菜單上的草圖繪制，平面類型選擇在平面上，平面方法選擇現(xiàn)有平面，選擇X-Y平面，然后單擊確定按鈕，進入草圖編輯模式，利用草圖工具繪圓命令,以坐標系原點為圓心，利用快速尺寸命令標注相應的直徑尺寸32，如圖7-11所示，然后單擊完成草圖，退出草圖繪制；拉伸距離設置為4，布爾設置為合并，單擊鼠標中鍵，退出拉伸命令，效果如圖7-12所示。步驟7

7-11主殼體3模型圓形繪制

圖7-12主殼體3模型圓凸臺繪制重點與難點

圖7-14主殼體4模型材料去除建立主殼體模型4。單擊快捷菜單上的拉伸命令，單擊快捷菜單上的草圖繪制，平面類型選擇在平面上，平面方法選擇現(xiàn)有平面，選擇X-Y平面，然后單擊確定按鈕，進入草圖編輯模式，利用草圖工具繪圓命令,以坐標系原點為圓心，利用快速尺寸命令標注相應的直徑尺寸29，再次利用草圖工具繪圓命令，繪制直徑為32的圓；利用草圖工具直線命令自圓心繪制射線，快速尺寸命令標注射線與X軸的角度為45，利用草圖工具偏置曲線命令，向兩邊各偏置2.5；利用草圖工具命令，修剪多余曲線；利用草圖工具陣列曲線，要陣列的曲線選擇單條曲線，選擇如圖13的三條曲線，布局設置為圓形，指定點為圓心，間距為數(shù)量和間隔，數(shù)量2，節(jié)距角180，然后單擊完成草圖；在拉伸對話框下，截面線選擇曲線（8），開始距離設置為0，結束距離設置為1，布爾設置為減去，單擊鼠標中鍵，退出拉伸命令，效果如圖7-14所示。

圖7-13主殼體4模型草繪步驟8建立主殼體模型5。再次單擊快捷菜單上的拉伸命令，單擊快捷菜單上的草圖繪制，草圖類型選擇在平面上，平面方法選擇自動平面，指定平面選擇凸臺上表面，草圖方向參考水平，選擇朝右箭頭，草圖原點指定圓心點，如圖7-15所示。然后單擊確定按鈕，進入草圖編輯模式，利用草圖工具繪圓命令,以坐標系原點為圓心，利用快速尺寸命令標注相應的直徑尺寸29；利用草圖工具投影曲線命令，要投影的對象選取外圓，單擊鼠標中鍵，退出投影曲線對話框；利用草圖工具直線命令自圓心繪制射線，快速尺寸命令標注射線與X軸的角度為28，利用草圖工具陣列曲線，要陣列的曲線選擇單條曲線，選擇繪制的射線，布局設置為圓形，指定點為圓心，間距為數(shù)量和間隔，數(shù)量2，節(jié)距角180，然后單擊確定，利用草圖工具命令，修剪多余曲線，如圖7-16所示，然后單擊完成草圖。在拉伸對話框下，截面線選擇曲線，開始距離設置為0，結束距離設置為1，布爾設置為減去，如圖17所示，單擊鼠標中鍵，退出拉伸命令，完成主殼體模型6的創(chuàng)建，效果如圖18所示。

圖7-18主殼體6拉伸材料去除

圖7-17主殼體5拉伸參數(shù)設置

步驟9建立主殼體模型7。單擊快捷菜單上的拉伸命令，截面線選擇曲線單擊繪制截面創(chuàng)建草圖，選擇如圖7-19所示的零件表面，其他默認設置，單擊確定，進入草圖編輯模式，利用草圖工具偏置曲線命令，投影選取曲線；利用草圖工具偏置曲線命令，向外偏置最大外輪廓線，偏置距離設置為1mm，其他默認設置，效果如圖7-20所示；單擊完成，開始-結束選擇值，距離分別設置為0和2，布爾運算選擇減去，其他默認設置，單擊確定，完成主殼體模型7的創(chuàng)建，效果如圖7-21所示。

圖7-20主殼體7模型草繪

圖7-19主殼體7草圖平面選擇步驟10

圖7-21主殼體7拉伸材料去除建立主殼體模型-拉伸8。單擊快捷菜單上的拉伸命令，截面線選擇曲線單擊繪制截面創(chuàng)建草圖，選擇如圖7-22所示的X-Z平面，參考為水平，其他默認設置，單擊確定，進入草圖編輯模式，利用草圖工具投影曲線命令，投影選取曲線；利用草圖工具偏置曲線命令，向外偏置最大外輪廓線，兩段曲線偏置距離分別設置為2和5，利用草圖工具直線命令繪制線段，快速尺寸命令標注線段與邊界的距離為27，線段之間的距離14，利用草圖工具命令，修剪多余曲線，如圖7-23所示，單擊完成，開始-結束選擇值，距離設置為21.5，布爾運算選擇減去，其他默認設置，單擊確定，完成主殼體模型8的創(chuàng)建，效果如圖7-24所示。建立主殼體模型-拉伸9。單擊快捷菜單上的拉伸命令，截面線選擇曲線單擊繪制截面創(chuàng)建草圖，選擇X-Y平面，其他默認設置，單擊確定，進入草圖編輯模式，利用草圖工具繪圓命令,以坐標系原點為圓心，利用快速尺寸命令標注相應的直徑尺寸10，利用鏡像命令將繪制的圓相對于Y軸進行鏡像，快速尺寸命令標注兩圓之間的距離為29，距離X軸的距離為18，如圖25所示，單擊完成，開始-結束選擇值，距離設置為39，布爾運算選擇合并，其他默認設置，單擊確定，完成主殼體模型8的創(chuàng)建，效果如圖7-26所示。

圖7-22主殼體8草圖平面選擇

圖7-23主殼體8模型草繪

圖7-26主殼體模型9拉伸圖7-25主殼體9模型草繪

圖7-24主殼體8材料去除步驟11建立主殼體模型-打孔1。單擊快捷菜單上的孔命令，指定點選擇兩圓柱中心，直徑為8，深度限制貫通體，布爾運算選擇減去，其他默認設置。單擊確定，完成主殼體模型的創(chuàng)建，效果如圖7-27所示。步驟13建立主殼體模型-拉伸10。單擊快捷菜單上的拉伸命令，截面線選擇曲線單擊繪制截面創(chuàng)建草圖，選擇X-Y平面，其他默認設置，單擊確定，進入草圖編輯模式，利用草圖工具繪圓命令,以坐標系原點為圓心，利用快速尺寸命令標注相應的直徑尺寸8，利用幾何約束命令點在直線上將圓心與Y軸重合，快速尺寸命令標注圓心至坐標X軸之間的距離為42，如圖7-28所示，單擊完成，開始-結束選擇值，距離設置為39，布爾運算選擇合并，其他默認設置，單擊確定，完成主殼體模型8的創(chuàng)建，效果如圖7-29所示。圖7-27主殼體模型

打孔1

圖7-29主殼體模型

拉伸10圖7-28主殼體模型10草繪步驟12步驟13建立主殼體模型-打孔2。單擊快捷菜單上的孔命令，指定點選擇圓柱中心，直徑為6，深度限制貫通體，布爾運算選擇減去，其他默認設置。單擊確定，完成主殼體模型的創(chuàng)建，效果如圖7-30所示。

圖7-30主殼體模型

打孔2建立主殼體模型-拉伸11。單擊快捷菜單上的拉伸命令，截面線選擇曲線單擊繪制截面創(chuàng)建草圖，選擇如圖7-31所示平面，其他默認設置，單擊確定，進入草圖編輯模式，利用草圖工具投影曲線命令，投影外邊界曲線；利用草圖工具偏置曲線命令，向內(nèi)偏置輪廓線，曲線偏置距離設置為3，利用草圖工具直線命令繪制連接線段，利用快速尺寸命令標注距離3，如圖7-32所示，單擊完成，開始-結束選擇值，距離設置為39，布爾運算選擇合并，其他默認設置，單擊確定，完成主殼體模型11的創(chuàng)建，效果如圖7-33所示。

圖7-32主殼體11草繪圖7-31主殼體11草圖平面選擇

圖7-33主殼體模型拉伸11步驟15步驟14主殼體模型-倒圓角2。單擊快捷菜單上的邊倒圓命令，混合面連續(xù)性選擇G1（相切），下面選擇需倒圓角的兩條邊，如圖7-34所示，形狀選擇圓形，半徑1選擇3mm，完成3mm圓角邊的選擇；然后單擊確定，完成主殼體模型的圓角的創(chuàng)建。建立主殼體模型-拉伸12。單擊快捷菜單上的拉伸命令，截面線選擇曲線單擊繪制截面創(chuàng)建草圖，選擇如圖7-35所示平面，其他默認設置，單擊確定，進入草圖編輯模式，利用草圖工具矩形命令繪制圖形，利用快速尺寸命令標注距離3和1，如圖7-36所示，單擊完成，開始-結束選擇值，距離設置為1，布爾運算選擇減去，其他默認設置，單擊確定，完成主殼體模型12的創(chuàng)建，效果如圖7-37所示

圖7-34主殼體模型拉伸11

圖7-35主殼體12草圖平面選擇

圖7-36主殼體12草繪步驟17步驟16圖7-37主殼體模型拉伸12建立主殼體模型-倒角1。單擊快捷菜單上的倒斜角命令，橫截面設置為非對稱，距離1設置為1，距離2設置為1.5，下面選擇需倒斜角的邊，然后單擊確定，完成主殼體模型的倒斜角的創(chuàng)建，效果如圖7-38所示。建立主殼體模型-鏡像特征1。單擊快捷菜單上的鏡像特征命令，選擇上兩步創(chuàng)建的特征，鏡像平面選擇X-Z平面，如圖7-39所示，單擊確定按鈕，鏡像特征效果如圖7-40所示。

圖7-38主殼體模型-倒角1圖7-39主殼體模型選擇特征

圖7-40主殼體模型-鏡像特征1步驟18步驟19建立主殼體模型-拉伸13。單擊快捷菜單上的拉伸命令，截面線選擇曲線單擊繪制截面創(chuàng)建草圖，選擇X-Y平面，進入草圖編輯模式，利用草圖工具矩形命令繪制圖形，利用快速尺寸命令標注距離2.5和0.5，如圖7-41所示，單擊完成，開始-結束選擇值，距離設置為35，布爾運算選擇合并，其他默認設置，單擊確定，完成主殼體模型13的創(chuàng)建，效果如圖7-42所示。建立主殼體模型-鏡像特征2。單擊快捷菜單上的鏡像特征命令，選擇上兩步創(chuàng)建的特征，鏡像平面選擇X-Z平面，單擊確定按鈕，鏡像特征效果如圖7-43所示。

圖7-41主殼體模型

拉伸13草繪

圖7-42主殼體模型拉伸13圖7-43主殼體模型

鏡像特征2步驟20步驟21建立主殼體模型-拉伸14。單擊快捷菜單上的拉伸命令，截面線選擇曲線單擊繪制截面創(chuàng)建草圖，選擇如圖7-44所示的草繪平面，進入草圖編輯模式，利用草圖工具矩形命令繪制圖形，利用快速尺寸命令標注距離12，如圖7-45所示，單擊完成，開始-結束選擇值，距離設置為3，布爾運算選擇減去，其他默認設置，單擊確定，完成主殼體模型14的創(chuàng)建，效果如圖7-46所示。建立主殼體卡扣模型-草圖1。單擊快捷菜單上的草圖繪制，平面類型選擇在平面上，平面方法選擇現(xiàn)有平面，選擇草繪如圖47所示，然后單擊確定按鈕，進入草圖編輯模式，視圖模式切換至帶有淡化邊的線框，利用草圖工具投影曲線命令投影所選曲線，利用草圖工具直線命令繪制兩段線段，利用快速尺寸命令標注至相應的邊界分別設置為2，以約束草圖，選中剛繪制的兩條線段，利用轉換為參考，如圖7-48所示，然后單擊完成草圖，退出草圖繪制。

圖7-44主殼體模型拉伸13草繪

圖7-45主殼體模型拉伸14草繪圖7-46主殼體模型拉伸14圖7-47選擇草繪平面

圖7-48卡扣草圖1步驟22步驟23建立主殼體卡扣模型-草圖2。單擊快捷菜單上的基準平面命令，類型選擇成一角度，指定點選擇參考線段的上端點，角度設置為0，效果如圖7-49所示。單擊草圖按鈕，平面類型選擇在平面上，平面方法選擇剛創(chuàng)建的基準平面，利用草圖工具直線命令繪制繪制如圖7-50所示的卡扣截面圖形，然后單擊確定按鈕，退出草圖模式。建立主殼體-卡扣模型1。單擊快捷菜單上的掃掠命令，截面選擇步驟24中創(chuàng)建的草圖曲線，引導線選擇步驟23創(chuàng)建的曲線，體類型設置為實體，其他參數(shù)設置為默認，然后單擊確定按鈕，效果如圖7-51所示。圖7-49選擇草繪平面

圖7-50卡扣草圖2圖7-51主殼體-卡扣模型1

步驟24步驟25建立主殼體模型-卡扣模型2。單擊快捷菜單上的鏡像特征命令，選擇卡扣模型1創(chuàng)建的特征，鏡像平面選擇X-Z平面，單擊確定按鈕，鏡像特征效果如圖7-52所示。建立主殼體-卡扣模型3。單擊快捷菜單上的拉伸命令，截面線選擇曲線單擊繪制截面創(chuàng)建草圖，選擇如圖7-54所示平面，其他默認設置，單擊確定，進入草圖編輯模式，利用草圖工具直線命令繪制連接線段，利用快速尺寸命令標注距離2、0.8，角度標為30度，如圖54所示，單擊完成，開始距離設置為2，結束距離設置為10，布爾運算選擇合并，其他默認設置，單擊確定，完成主殼體-卡扣模型3的創(chuàng)建，效果如圖7-55所示。圖7-52主殼體-卡扣模型2圖7-53主殼體-卡扣模型3草繪平面

圖7-54主殼體-卡扣模型3草繪截面圖7-55主殼體-卡扣模型3

步驟26步驟27建立主殼體-卡扣合并。單擊快捷菜單上的合并命令，將測面卡扣和主殼體模型進行合并，模型主殼體整體效果如圖7-56所示。圖7-56主殼體模型圖7-57手搖轉筆刀完成效果圖步驟28表2-1工作任務評價單序號考核評價項目考核內(nèi)容學生自評小組互評老師總評分值比重1過程性考核素質目標自我管理的能力，能夠按照老師的要求自覺完成相關任務

20%2產(chǎn)品質量意識，能夠從整個產(chǎn)品生產(chǎn)過程，考慮問題

3一定的審美力，具有自己的審美判斷力

4知識目標掌握零部件結構特點，進行數(shù)字化設計

30%5掌握根據(jù)零部件結構，選擇合適的造型方法

6掌握根據(jù)3D打印機打印參數(shù)，選擇零部件裝配間隙

7能力目標能夠使用UG12.0草圖命令，繪制零件截面圖形

40%8能夠使用UG12.0拉伸命令，繪制零件圖形

9能夠使用UG12.0圓角命令，進行零件圓角

10其他方面出勤、課堂紀律、回答問題、作業(yè)完成情況等

10%總評

表2-2過程性考核評價標準能合理運用知識點完成考核任務，具有自主學習、獨立分析解決問題的能力，良好的產(chǎn)品質量意識，具有一定的審美力，團隊協(xié)作能力強，有創(chuàng)新意識。A能較好地完成考核任務，但自主學習、獨立分析解決問題能力稍差，具有產(chǎn)品質量意識，具有一定審美力，能很好地與團隊成員溝通協(xié)作。B基本完成考核任務，但自主學習、分析問題能力差，與團隊成員溝通協(xié)作差。C沒有完成知識點的學習和考核工作任務，主觀能動性差，與團隊成員的溝通協(xié)作能力差。D評價班級

姓名

第組

組長簽字

教師簽字

日期

評語

【思政園地】沒有規(guī)矩,不成方圓。不遵守統(tǒng)一的準則,繪制不出符合要求的模型。同樣,只有在道德準則和法律的約束下才能實現(xiàn)社會的安定和人身的自由。【任務拓展】1.歡迎設計不同結構的轉筆刀，請將設計圖樣及打印成品照片，發(fā)送至本課程網(wǎng)站。2.轉筆刀3D打印機打印參數(shù)。3.轉筆刀光固化打印機打印參數(shù)。

謝謝大家觀看二.轉筆刀主殼體切片輸出目錄/CONENTS02掌握確定三維模型擺放方向的方法掌握切片軟件的基本操作和參數(shù)的基本設置0102掌握確定三維模型擺放方向的方法

導入手搖轉筆刀主殼體模型01導入手搖轉筆刀主殼體模型至切片軟件。打開切片軟件Cura,導入模型的兩種方法。方法一：單擊菜單欄文件-讀取模型文件，在彈出窗口里選擇手搖轉筆刀主殼體模型，單擊打開。方法二：單擊右側3D瀏覽窗口左上角Load按鈕，在彈出窗口里選擇手搖轉筆刀主殼體模型，單擊打開。效果如圖7-58所示。查看初始進度條信息。模型載入后，馬上就可以在主窗口內(nèi)看到載入模型的3D圖形。同時，在窗口的左上角，標著紅圈的位置處，可以看到一個進度條在前進。很快，進度條達到100%的時候，就會顯示出時間、長度和克數(shù)，同時保存按鈕變?yōu)榭捎脿顟B(tài)。如圖7-59所示。圖7-58導入手搖轉筆刀主殼體模型到切片軟件界面圖7-59初始進度條信息圖示步驟2步驟1查看觀察模式（Viewmode）菜單。在主窗口右上角，有一個觀察模式菜單，這是一個高級的觀察模式。單擊（Viewmode）按鈕，會有這5種模式展開，普通模式、懸垂模式、透明模式、X光模式以及層模式。如圖7-60所示。圖7-60觀察模式菜單圖示步驟3觀察模式（Viewmode）各模式狀態(tài)?！掖鼓Ｊ剑?D模型懸垂出來的部分，都會用紅色表示。這樣，可以讓用戶容易觀察出3D打印模型中容易出問題的部分，如果有必要，可以在正式打印之前解決這些問題。對于手搖轉筆刀主殼體模型，有紅色的懸垂部分，需要在此添加支撐。如圖7-61所示?！ね该髂Ｊ剑该髂Ｊ较挛覀儾粌H可以觀察到模型的正面，還能同時觀察到模型的反面，以及內(nèi)部的構造。特別是內(nèi)部的構造，對于3D打印來說影響還是比較大的，因此一定要先觀察好再開始打印。對于手搖轉筆刀主殼體模型，可以看到一體化模型孔軸配合的情況。如圖7-61所示。·X光模式，與透明模式類似，X光模式也用來觀察內(nèi)部的構造。不同之處在于X光模式下對象表面的構造被忽略了。雖然不能看到3D物體表面了，但內(nèi)部構造可以現(xiàn)實的更加清晰，便于觀察。如圖7-61所示?！幽Ｊ?。層模式實際上最貼近正式的3D打印過程。在這個模式下，我們可以把整個3D模型分層展示，通過右側的滑塊，可以單獨觀察每一層的情況。如圖7-61所示。圖7-61觀察模式各模式狀態(tài)圖示步驟4模型調(diào)整主窗口左鍵單擊模型，左下角會出現(xiàn)三個圖標，分別為旋轉、縮放、鏡像?！ばD功能：按下這個按鈕后，3D模型周圍就出現(xiàn)了紅黃藍三個圓圈。分別代表沿XYZ軸旋轉。直接用鼠標操作的時候，這里按照15度為單位進行旋轉。如果需要更精細的控制，可以按下鍵盤上的Shift鍵，這時會以1度為單位做更細致的操作。這里需要利用選旋轉功能將模型放置方向調(diào)整至如圖7-62所示?！たs放功能：按下這個按鈕，可以在XYZ三個方向上縮放模型?？梢灾苯釉?D視圖上拉動紅綠藍小方塊，也可以在彈出的輸入框中直接鍵入數(shù)字。這里手搖轉筆刀主殼體模型不需要設置比例，默認原始比例即可。·鏡像功能：按下這個按鈕，可以在XYZ三個方向上完成模型鏡像操作。鏡像操作不會復制新的模型出現(xiàn)，僅改變當前模型的姿態(tài)。這里手機支架本身為鏡像模型，所以不進行鏡像操作。圖7-62模型調(diào)整功能圖示步驟5掌握切片軟件的基本操作和參數(shù)的基本設置02打印質量參數(shù)設置，包括層厚、壁厚、回抽。層厚指的是切片每一層的厚度，層高越小，模型會打印的越精細，層數(shù)也會越多，打印時間也會延長。一般來說，0.1mm是比較精細的層厚，0.2mm的厚度比較常用，0.3mm的層厚用于打印要求不太精細的模型。這里手搖轉筆刀主殼體模型采用0.2mm的層厚。壁厚指的是模型表面厚度，壁厚越厚模型越結實，打印時間也越長。需注意壁厚一般不能小于噴嘴直徑，一般對于0.4mm的噴嘴，設置為0.8mm壁厚即可，若希望打印結實一些，可設置為1.2mm。這里手搖轉筆刀主殼體模型采用0.8mm的層厚。開啟回抽指的是在兩次打印間隔時是否將材料回抽，以防止多余的塑料在間隔期擠出，產(chǎn)生拉絲，影響打印質量。這里手搖轉筆刀主殼體模型勾選回抽框。設置如圖7-63所示。圖7-63打印質量參數(shù)設置步驟1填充參數(shù)設置，包括底層/頂層厚度，填充密度。底層/頂層厚度與外殼厚度類似，指模型底下幾層和上面幾層采用實心打印。推薦這個值和外殼厚度接近，并且是層厚和噴嘴直徑的公倍數(shù)。這里手搖轉筆刀主殼體模型采用0.8mm的底/頂厚度。填充密度指的就是原本實心的3D模型，內(nèi)部網(wǎng)格狀塑料填充的密度。0%表示空心，100%表示實心這個值與外觀無關，越小越節(jié)省材料和打印時間，但強度也會受到一定的影響。通常情況下20%的填充密度也足夠了。為了增強手機支架的強度，這里填充密度采用50%。參數(shù)設置如圖7-64所示。步驟2圖7-64填充參數(shù)設置速度和溫度參數(shù)設置。打印速度指的是每秒擠出多少毫米的材料。通常的設置下，這個值在50—60毫米之間就可以了。因為擠出頭的加熱速度是有限的，因此每秒鐘能融化的材料也是有限的，在層高等設置的比較大的時候，這里就只能選擇比較小的值，以滿足擠出頭擠出總量的限制。這里我們設置打印速度為60。打印溫度（Printingtemperature）隨使用材料的不同而不同。PLA材料通常將這個值設定在210°，ABS材料設置為230°。熱床溫度（Bedtemperature）就更簡單了，設定在70度，使打印出來的PLA能比較牢固的粘在熱床上。參數(shù)設置如圖7-65所示。圖7-65速度和溫度參數(shù)設置支撐參數(shù)設置，包括支撐類型和粘附平臺。支撐類型，可以在無、延伸到平臺、所有懸空之間進行選擇。延伸到平臺支撐就是只建立于平臺接觸的支撐。所有懸空就是模型內(nèi)部的懸空部分也會建立支撐。這里選擇所有懸空。粘附平臺，是指是否加強模型與熱床之間的附著特性，選擇無就是直接在熱床上打印3D模型。如果想解決翹邊的問題，可以嘗試選擇沿邊，這樣會在第一層的周圍打印一圈“帽檐”，讓3D模型與熱床之間粘的更好，打印完成時去除也相對容易。如果還不行，可以選擇底座，這樣會在3D模型下面先打印一個有高度的基座，可以保證牢固的粘在熱床上，但也不太容易去除了。這里選擇沿邊。如圖7-66所示。

圖7-66支撐參數(shù)設置步驟4步驟3打印材料設置，包括直徑、流量和噴嘴孔徑。耗材直徑指的是所使用的絲狀耗材的直徑，一般來說有1.75mm和3.0mm兩種耗材。而對于3.0mm的耗材，直徑都達不到3mm，一般來說為2.85—3mm之間。流量倍率是為了微調(diào)出絲量而設置的，實際的出絲長度會乘以這個百分比。如果這個百分比大于100%，那么實際擠出的耗材長度會比G-Code文件中的長，反之變短。這里直徑選擇2.85mm，流量選擇100%。噴頭直徑就是噴嘴的直徑，這里選擇噴嘴直徑為0.4mm。如圖7-67所示。

圖7-67打印材料參數(shù)設置步驟5手搖轉筆刀主殼體模型

調(diào)整好、參數(shù)設置完成之后，就可以導出G-code文件了。選擇菜單欄文件-SaveGcode，在彈出對話框中選擇保存的路徑，輸入文件的名字，單擊確定。打印文件輸出完畢。三、輸出G-code文件。表7-3工作任務評價單序號考核評價項目考核內(nèi)容學生自評小組互評老師總評分值比重1過程性考核素質目標任務分析能力

20%2自我管理的能力

3產(chǎn)品質量意識

4知識目標掌握確定三維模型擺放方向的方法

30%5掌握切片軟件參數(shù)的基本設置

7能力目標能夠確定不同的三維模型打印方向

40%8能夠添加適當?shù)闹?/p>

9能夠利用切片軟件完成合理的參數(shù)設置

10其他方面能夠利用切片軟件完成對三維模型的基本操作

10%總評

表7-4過程性考核評價標準能合理運用知識點完成考核任務，具有自主學習、獨立分析解決問題的能力，良好的產(chǎn)品質量意識，具有一定的任務分析能力，團隊協(xié)作能力強，有創(chuàng)新意識。A能較好地完成考核任務，但自主學習、獨立分析解決問題能力稍差，具有產(chǎn)品質量意識，具有一定任務分析能力，能很好地與團隊成員溝通協(xié)作。B基本完成考核任務，但自主學習、分析問題能力差，與團隊成員溝通協(xié)作差。C沒有完成知識點的學習和考核工作任務，主觀能動性差，與團隊成員的溝通協(xié)作能力差。D評價班級

姓名

第組

組長簽字

教師簽字

日期

評語

【思政園地】國內(nèi)3D打印研發(fā)應用集中在工業(yè)領域，大眾群體對這個行業(yè)關注極少。但早些年國內(nèi)激光3D打印技術制作殲15主承力結構是在世界范圍內(nèi)突破性的技術，轟動性比美國3D打印金屬手槍大多了，3D打印行業(yè)的發(fā)展需要我們共同的努力?！救蝿胀卣埂?.歡迎打印不同結構的模型，請將設計圖樣及打印成品照片，發(fā)送至本課程網(wǎng)站。謝謝大家觀看三.手搖轉筆刀主殼體模型打印及后處理目錄/CONENTS零件的3D打印打印件的后處理0102零件的3D打印01

圖7-68打印機歸零步驟2圖7-69導入打印零件

圖7-70選擇打印零件在打印之前，首先需要開機檢查設備。按下3D打印機的電源按鈕，待設備運行準備完畢后，首先根據(jù)手中打印機找到X/Y/Z軸回原點界面，將三軸回原點，如圖2-46所示。過程中要注意打印機是否平穩(wěn)運行，有無卡頓、異響或不能回到原點等異常問題。三軸回歸原點后，根據(jù)打印機型號、打印工件的難易程度等，決定是否需要涂抹打印機底面固定膠。步驟1將之前完成任務獲得的切片數(shù)據(jù)文件，導入3D打印機。根據(jù)不同設備，常見的導入方法有U盤導入、計算機直連導入、局域網(wǎng)導入等。一般通用做法為將切片數(shù)據(jù)存入U盤，再由U盤導入到3D打印機。需要注意的是根據(jù)打印機型號不同，有部分打印機不支持中文名。導入步驟為，①在計算機上將數(shù)據(jù)存入U盤；②將U盤安全退出計算機，插入打印機口；③找到打印機導入按鈕如圖7-69；④執(zhí)行打印程序如圖7-70。再打印機執(zhí)行打印程序后，需要觀察一段時間打印機運行是否正常，打印程序執(zhí)行是否正確，有無堵頭、亂絲等現(xiàn)象，打印過程中也要多多關注，如有需要馬上采取解決措施，否則無法完成打印工作。直至打印機完成模型的打印，本任務中僅展示一體化設計部分-滑輪的打印，如圖7-71所示。完成后將模型取出，關閉打印機并清理。

圖7-71零件打印步驟3打印件的后處理02使用工具（鏟刀、鉗子等），先去除底墊等大塊支撐。拆除支撐過程中需要注意安全，避免劃傷，如有必要可戴手套操作。拆除完成如圖7-72所示。圖7-72零件后處理圖7-73零件打磨最后，按照上面的流程，將所有打印好的模型后處理后裝配即可。步驟2步驟3步驟1使用工具拆除支撐，不可避免地會發(fā)生拆除不凈、劃痕等問題，需要再使用砂紙打磨，如圖2-51所示。序號考核評價項目考核內(nèi)容學生自評小組互評老師總評分值比重1過程性考核素質目標任務分析能力

20%2自我管理的能力

3產(chǎn)品質量意識

4知識目標掌握3D打印機的開關方法

30%5掌握3D打印機導入打印數(shù)據(jù)的方法

7能力目標能完成打印任務前的打印機調(diào)試工作

40%8能夠使用3D打印機，完成3D打印工作

9能夠完成打印完畢模型的后處理工作

10其他方面出能夠完成部件的組裝工作

10%總評

【任務評價】表2-5工作任務評價單表2-6過程性考核評價標準能合理運用知識點完成考核任務，具有自主學習、獨立分析解決問題的能力，良好的產(chǎn)品質量意識，具有一定的任務分析能力，團隊協(xié)作能力強，有創(chuàng)新意識。A能較好地完成考核任務，但自主學習、獨立分析解決問題能力稍差，具有產(chǎn)品質量意識，具有一定任務分析能力，能很好地與團隊成員溝通協(xié)作。B基本完成考核任務，但自主學習、分析問題能力差，與團隊成員溝通協(xié)作差。C沒有完成知識點的學習和考核工作任務，主觀能動性差，與團隊成員的溝通協(xié)作能力差。D評價班級

姓名

第組

組長簽字

教師簽字

日期

評語

級能力二級能力序號考核內(nèi)容評分項說明完全不符基本不符基本符合完全符合功能性能力直觀性1一是否與專業(yè)規(guī)范或技術標準相符合？

功能性2案是否滿足功能性要求？

3是否達到“技術先進水平”？

4是否可以實施？

過程性能力使用價值導向5是否考慮到功能擴展的可能性？

6對于使用者來說，設計方案是否方便、易于使用？

7是否具有使用價值？

經(jīng)濟性8實施設計方案的成本是否較低？

工作過程導向9是否考慮到生產(chǎn)流程？

10是否考慮到超出本職工作范圍內(nèi)容？

設計能力社會接受度11多大程度上考慮到人性化設計？

12是否考慮到健康保護方面？

13是否考慮到人體工程學方面設計？

環(huán)保性14是否考慮到所用材料是否符合環(huán)境可持續(xù)發(fā)展？

15是否考慮到節(jié)能和能量效率的控制？

創(chuàng)造性16設計方案是否有特別有意思的想法？

17設計方案是否形成一個既有新意同時又有意義的想法？

18設計方案是否具有創(chuàng)新性？

19設計方案中，是否充分利用了任務所提供的設計（創(chuàng)新）空間？

參考說明：該設計方案是否滿足功能性要求？采用手搖轉筆刀主殼體、手搖轉筆刀筆屑盒、手搖筆芯把手一體化零件9個組成，主要應用了旋轉機構、卡槽機構。設計時考慮了一體化設計，手搖轉筆刀主殼體包括手搖轉筆刀主殼體、手搖轉筆刀刀芯把手。整個結構能夠實現(xiàn)刀芯把手連續(xù)旋轉，實現(xiàn)削鉛筆功能，結構簡單，操作方便，穩(wěn)定性好。【任務拓展】1.歡迎打印不同結構的模型，請將設計圖樣及打印成品照片，發(fā)送至本課程網(wǎng)站。思政園地】珠海航展上發(fā)動機集成件以航空發(fā)動機為基本構型載體，融合增材制造高柔性設計優(yōu)勢與增材工藝適應性原則，通過整體化設計，集成了典型輕量化特征、空間多尺度結構、異性曲面及流道等復雜特征，并實現(xiàn)了大尺寸部件與局