增材制造技術(shù)基礎(chǔ) 課件 項(xiàng)目2 3D打印技術(shù)實(shí)務(wù)

項(xiàng)目二3D打印技術(shù)實(shí)務(wù)

3D打印的建模步驟是指通過計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）或計(jì)算機(jī)動(dòng)畫建模軟件建模，再將建成的三維模型“分割”成逐層的截面，從而指導(dǎo)打印機(jī)逐層打印。打印是指3D打印機(jī)通過讀取文件中的橫截面信息，用液體狀、粉狀或片狀的材料將這些截面逐層地打印出來，再將各層截面以各種方式粘合起來從而制造出一個(gè)實(shí)體?！卷?xiàng)目目標(biāo)】（1）學(xué)習(xí)三維模型構(gòu)造方法。（2）掌握3D打印技術(shù)的基本要求和成形過程?！局R(shí)目標(biāo)】（1）了解常用的3D建模軟件。（2）熟悉STL格式文件。（3）熟悉三維模型的切片處理?！灸芰δ繕?biāo)】（1）能弄清三維模型構(gòu)造的原理。（2）能說出3D打印技術(shù)流程。（3）培養(yǎng)學(xué)習(xí)3D打印的興趣、會(huì)分析3D打印技術(shù)的步驟。提綱2.1三維模型構(gòu)造2.2三維模型的STL格式化2.3三維模型的切片處理2.4打印3D模型2.1三維模型構(gòu)造什么是三維模型？

三維模型經(jīng)常用三維建模工具這種專門的軟件生成，但是也可以用其它方法生成。作為點(diǎn)和其它信息集合的數(shù)據(jù)，三維模型可以手工生成，也可以按照一定的算法生成。2.1三維模型構(gòu)造一、課堂引入1.3D打印與三維建模的關(guān)系3D打印作為一門嶄新的應(yīng)用技術(shù)得到飛速發(fā)展，滲透到工業(yè)制造、生物醫(yī)療、航空航天、建筑工程、文化創(chuàng)意、數(shù)碼娛樂等各個(gè)行業(yè)。3D打印分三維建模和3D打印兩個(gè)過程，要完成3D打印，三維建模是基礎(chǔ)，沒有數(shù)字化模型，就無法進(jìn)行3D打印。2.1三維模型構(gòu)造二、相關(guān)知識(shí)1.幾何建模基本概念

幾何建模就是形體的描述和表達(dá)，是建立在幾何信息和拓?fù)湫畔⒒A(chǔ)的建模。其主要處理零件的幾何信息和拓?fù)湫畔ⅰ?.1三維模型構(gòu)造二、相關(guān)知識(shí)1.幾何建?；靖拍?/p>

（1)幾何模型幾何模型是把三維實(shí)體的幾何形狀及其屬性用合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述和存儲(chǔ)，供計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息轉(zhuǎn)換與處理的數(shù)據(jù)模型,包含了三維形體的幾何信息、拓?fù)湫畔⒁约捌渌麑傩缘臄?shù)據(jù)。幾何建模技術(shù)的發(fā)展過程經(jīng)歷了線框模型→曲面模型→實(shí)體模型的過程。2.1三維模型構(gòu)造二、相關(guān)知識(shí)1.幾何建模基本概念

（2）幾何建模幾何建模是指用計(jì)算機(jī)及其圖形系統(tǒng)來表示和構(gòu)造形體的幾何形狀，建立計(jì)算機(jī)內(nèi)部模型的技術(shù)方法，形體的表達(dá)建立在幾何信息和拓?fù)湫畔⒌奶幚砘A(chǔ)上。2.1三維模型構(gòu)造二、相關(guān)知識(shí)1.幾何建模基本概念

（3）幾何信息幾何信息是指形體的形狀、位置和大小的信息。如：直線描述方程，矩形體的長(zhǎng)寬高等。2.1三維模型構(gòu)造二、相關(guān)知識(shí)1.幾何建?；靖拍?/p>

（4）拓?fù)湫畔⒎从承误w各組成元素?cái)?shù)量及其相互間關(guān)系。如：相交、相鄰、相切、垂直、平行等。注意兩形體幾何信息相同，若拓?fù)湫畔⒉煌瑒t兩形體可能完全不同。2.1三維模型構(gòu)造二、相關(guān)知識(shí)1.幾何建模基本概念

（5）非幾何信息非幾何信息是指除產(chǎn)品幾何信息和拓?fù)湫畔⒅獾男畔?，不僅包括零件的質(zhì)量、材料，性能參數(shù)等物理屬性，還包括公差、加工粗糙度和技術(shù)要求等工藝屬性。2.1三維模型構(gòu)造二、相關(guān)知識(shí)2.形體的表示

如圖所示，形體在計(jì)算機(jī)內(nèi)采用六層拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行定義，形體基本元素包括點(diǎn)、邊、面。2.1三維模型構(gòu)造二、相關(guān)知識(shí)3.三維建模的應(yīng)用

（1）工業(yè)領(lǐng)域主要用于工業(yè)級(jí)別的產(chǎn)品建模，比如汽車、手機(jī)、計(jì)算機(jī)等。

2.1三維模型構(gòu)造二、相關(guān)知識(shí)3.三維建模的應(yīng)用

（2）建筑領(lǐng)域、景觀場(chǎng)景主要用于建筑類的建模，通過一張建筑的概念圖，上色、建模、將這棟建筑表現(xiàn)出來。設(shè)計(jì)師通過靈感繪出概念圖，建模師將他的靈感實(shí)現(xiàn)，變成立體模型表現(xiàn)出來。2.1三維模型構(gòu)造二、相關(guān)知識(shí)3.三維建模的應(yīng)用

（3）室內(nèi)設(shè)計(jì)更多的用于室內(nèi)裝修設(shè)計(jì)，與裝修公司合作較多。

（4）動(dòng)畫影視通過設(shè)計(jì)稿，建模，最終完成。

（5）游戲美術(shù)多用于游戲類建模，包括：角色建模、環(huán)境建模、手繪貼圖、次世代貼圖。2.1三維模型構(gòu)造二、相關(guān)知識(shí)4.三維建模類型

（1）正向設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)者的數(shù)據(jù)、草圖、照片、工程圖紙（二維）等信息在計(jì)算機(jī)上利用CAD軟件構(gòu)建三維模型。常用軟件：UG、Pro/E、、3DSMAX、Solidworks等。2.1三維模型構(gòu)造二、相關(guān)知識(shí)4.三維建模類型

（2）逆向設(shè)計(jì)

對(duì)已有產(chǎn)品（樣品或模型）進(jìn)行三維掃描或自動(dòng)測(cè)量，再由計(jì)算機(jī)生成三維模型。常見的三維掃描儀品牌有：Steinbichler、Gom、Breuckmann、Artec3d（德國(guó)），中國(guó)有shining3d。常用軟件：UG、CopyCAD、PolyWorks等。2.1三維模型構(gòu)造三、特征建模與三維建模軟件1.特征建模

特征建模是在實(shí)體建模基礎(chǔ)之上，通過特征及其集合來定義、描述零件模型的過程。不僅包含與生產(chǎn)有關(guān)的非幾何信息，而且描述這些信息之間關(guān)系。2.1三維模型構(gòu)造三、特征建模與三維建模軟件1.特征建模（1）特征的分類

（1）形狀特征

形狀特征指具有一定工程語義的幾何形體，可按照STEP標(biāo)準(zhǔn)或幾何形狀進(jìn)行分類。2.1三維模型構(gòu)造三、特征建模與三維建模軟件1．特征建模

（1）特征的分類

（2）精度特征

包括尺寸公差、形位公差和表面粗糙度等。

（3）材料特征

如材料型號(hào)、性能、硬度、表面處理、檢驗(yàn)方式等。2.1三維模型構(gòu)造三、特征建模與三維建模軟件1．特征建模

（1）特征的分類

（4）技術(shù)特征

描述零件的有關(guān)性能和技術(shù)要求。

（5）裝配特征

描述裝配過程中配合關(guān)系、裝配順序、裝配方法等。

（6）管理特征

描述管理信息，如零件名、批量、設(shè)計(jì)者、日期等。2.1三維模型構(gòu)造三、特征建模與三維建模軟件（2）特征間的關(guān)系

（1）相鄰關(guān)系：反映了特征在空間位置之間的相互關(guān)系。

（2）從屬關(guān)系：特征往往有主特征與輔助特征，它們之間存在著某種從屬關(guān)系，如附著于回轉(zhuǎn)體軸段主特征的鍵槽、退刀槽、倒角等。

（3）分布關(guān)系：表示某類特征在空間按照某種方式所排列的關(guān)系。2.1三維模型構(gòu)造三、特征建模與三維建模軟件（3）特征建模方法

（1）特征識(shí)別

將設(shè)計(jì)的實(shí)體幾何模型與系統(tǒng)內(nèi)部預(yù)先定義特征庫中的特征進(jìn)行自動(dòng)比較，確定特征的具體類型及其他信息，形成實(shí)體的特征建模。2.1三維模型構(gòu)造三、特征建模與三維建模軟件（3）特征建模方法

（2）基于特征的設(shè)計(jì)

利用系統(tǒng)內(nèi)已預(yù)定義的特征庫對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行特征造型或特征建模。2.1三維模型構(gòu)造三、特征建模與三維建模軟件（3）特征建模方法

（3）特征映射

特征具有多視域性，視域不同造型特征也可能不同。如圖所示，從力學(xué)考慮可認(rèn)為是筋，從機(jī)械加工考慮則認(rèn)為是槽，因而須將設(shè)計(jì)特征映射為后續(xù)所需要特征。2.1三維模型構(gòu)造三、特征建模與三維建模軟件

(3)特征建模方法

（4）交互特征確定

利用現(xiàn)有的實(shí)體建模系統(tǒng)建立產(chǎn)品的幾何模型，由用戶進(jìn)入特征定義系統(tǒng)，通過圖形交互拾取，在已有實(shí)體模型上定義特征幾何所需要的幾何要素，并將特征參數(shù)或精度、技術(shù)要求、材料熱處理等信息，作為屬性添加到特征模型中。2.1三維模型構(gòu)造三、特征建模與三維建模軟件2.常用的三維建模軟件

三維建模軟件眾多，包括普通建模軟件（AutoCAD）、基礎(chǔ)建模軟件（Tinkercad、Autodesk123D、3Done）和各種專業(yè)建模軟件。2.1三維模型構(gòu)造四、拓展閱讀三維建模技術(shù)

一般來說，“3D建?！本褪峭ㄟ^3D制作軟件，通過虛擬的3D空間，用3D數(shù)據(jù)建立一個(gè)模型。三維建模大致可以分為NURBS和多邊形網(wǎng)格。NURBS對(duì)要求精細(xì)、靈活、復(fù)雜的模型有很好的應(yīng)用，適合定量生產(chǎn)。多邊形建?；诶娣?，適用于渲染和復(fù)雜場(chǎng)景動(dòng)畫?？偟膩碚f，各有各的優(yōu)勢(shì)。2.1三維模型構(gòu)造五、課堂討論

請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)自己對(duì)3D打印的理解，分組討論以下問題：●什么是幾何模型？什么是幾何建模?●實(shí)體模型有哪些表示方法？●特征建模有哪些方法？各有什么特點(diǎn)？2.1三維模型構(gòu)造六、思考與練習(xí)1.三維建模有什么應(yīng)用?2.在機(jī)械行業(yè)，常用的三維建模軟件有哪些？3.什么是逆向建模？逆向建模有什么應(yīng)用？項(xiàng)目二3D打印技術(shù)實(shí)務(wù)

3D打印的建模步驟是指通過計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）或計(jì)算機(jī)動(dòng)畫建模軟件建模，再將建成的三維模型“分割”成逐層的截面，從而指導(dǎo)打印機(jī)逐層打印。打印是指3D打印機(jī)通過讀取文件中的橫截面信息，用液體狀、粉狀或片狀的材料將這些截面逐層地打印出來，再將各層截面以各種方式粘合起來從而制造出一個(gè)實(shí)體?！卷?xiàng)目目標(biāo)】（1）學(xué)習(xí)三維模型構(gòu)造方法。（2）掌握3D打印技術(shù)的基本要求和成形過程?！局R(shí)目標(biāo)】（1）了解常用的3D建模軟件。（2）熟悉STL格式文件。（3）熟悉三維模型的切片處理?！灸芰δ繕?biāo)】（1）能弄清三維模型構(gòu)造的原理。（2）能說出3D打印技術(shù)流程。（3）培養(yǎng)學(xué)習(xí)3D打印的興趣、會(huì)分析3D打印技術(shù)的步驟。提綱2.1三維模型構(gòu)造2.2三維模型的STL格式化2.3三維模型的切片處理2.4打印3D模型2.2三維模型的STL格式什么是是STL格式？STL文件格式（stereolithography，光固化立體造型術(shù)的縮寫）是由3DSYSTEMS公司于1988年制定的一個(gè)接口協(xié)議，是一種為快速原型制造技術(shù)服務(wù)的三維圖形文件格式。STL文件由多個(gè)三角形面片的定義組成，每個(gè)三角形面片的定義包括三角形各個(gè)定點(diǎn)的三維坐標(biāo)及三角形面片的法矢量。2.2三維模型的STL格式一、課堂引入1.STL格式文件

STL文件是3D打印的通用格式文件，輸入3D打印機(jī)能夠直接快速成形實(shí)體模型，工業(yè)設(shè)計(jì)比較常用。一般三維軟件都可以將自己生成的模型另存為STL文件。2.2三維模型的STL格式一、課堂引入2.3D打印為什么要用STLSTL文件格式是3D打印最常用的文件格式。當(dāng)與3D切片器結(jié)合使用時(shí)，它允許計(jì)算機(jī)與SLA3D打印機(jī)硬件通信。STL文件格式起初很少，已被許多其他CAD軟件包采用和支持，如今已被廣泛用于快速原型制作，3D打印和計(jì)算機(jī)輔助制造。2.2三維模型的STL格式二、相關(guān)知識(shí)1.STL文件簡(jiǎn)介（1）STL文件定義STL文件格式是一種為快速原型制造技術(shù)服務(wù)的三維圖形文件格式。它將實(shí)體表面離散化為大量的三角形面片，依靠這些三角形面片來逼近理想的三維實(shí)體模型。

（2）STL格式STL是片層格式文件，一種3D模型文件格式。當(dāng)模型保存為STL文件之后，模型的所有表面和曲線都會(huì)被轉(zhuǎn)換成網(wǎng)格2.2三維模型的STL格式二、相關(guān)知識(shí)1.STL文件簡(jiǎn)介

（3）STL文件特點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：生成簡(jiǎn)單，數(shù)據(jù)文件廣泛，具有簡(jiǎn)單的分層算法，模型易于分割。

缺點(diǎn)：近似性，數(shù)據(jù)的冗余，信息缺乏，精度損失，錯(cuò)誤和缺陷。2.2三維模型的STL格式二、相關(guān)知識(shí)2.STL文件的精度STL文件的數(shù)據(jù)格式是采用小三角形來近似逼近三維實(shí)體模型的外表面，小三角形數(shù)量的多少直接影響著近似逼近的精度。精度越高，網(wǎng)格的劃分越細(xì)密，三角形面片形成的三維實(shí)體就越趨近于理想實(shí)體的形狀。2.2三維模型的STL格式二、相關(guān)知識(shí)3.STL文件的基本規(guī)則

（1）取向規(guī)則用平面小三角形中的頂點(diǎn)排序來確定其所表達(dá)的表面是內(nèi)表面或外表面，順時(shí)針的頂點(diǎn)排序表示該表面為內(nèi)表面，逆時(shí)針的頂點(diǎn)排序表示該表面為外表面。

2.2三維模型的STL格式二、相關(guān)知識(shí)3.STL文件的基本規(guī)則

（2）共頂點(diǎn)規(guī)則每個(gè)平面小三角形必須與每個(gè)相鄰的平面小三角形共用兩個(gè)頂點(diǎn)，即一個(gè)平面小三角形的頂點(diǎn)不能落在相鄰的任何一個(gè)平面小三角形的邊上。

2.2三維模型的STL格式二、相關(guān)知識(shí)3.STL文件的基本規(guī)則

（3）取值規(guī)則每個(gè)小三角形平面的頂點(diǎn)坐標(biāo)值必須是正數(shù)，零和負(fù)數(shù)是錯(cuò)的。然而，目前幾乎所有的CAD/CAM軟件都允許在任意的空間位置生成STL文件，唯有AutoCAD軟件還要求必須遵守這個(gè)規(guī)則。

2.2三維模型的STL格式二、相關(guān)知識(shí)3.STL文件的基本規(guī)則

（4）合法實(shí)體規(guī)則STL格式不得違反合法實(shí)體規(guī)則，又稱充滿法則。即在三維模型的所有表面上，必須布滿小三角形平面，不得有任何遺漏（即不能有裂縫或孔洞），不能有厚度為零的區(qū)域，外表面不能從其本身穿過等。

2.2三維模型的STL格式二、相關(guān)知識(shí)4.常見的STL文件錯(cuò)誤

像其他的CAD/CAM常用的交換數(shù)據(jù)一樣，STL也經(jīng)常出現(xiàn)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤和格式錯(cuò)誤，其中最常見的錯(cuò)誤如下：

（1）出現(xiàn)違反共頂點(diǎn)規(guī)則的三角形。

（2）出現(xiàn)違反取向規(guī)則的三角形。

（3）出現(xiàn)錯(cuò)誤的裂縫或孔洞。

（4）三角形過多或過少。

（5）微小特征遺漏或出錯(cuò)。2.2三維模型的STL格式三、增材制造的前處理1.三維模型的創(chuàng)建根據(jù)專業(yè)需要，選擇熟悉的三維建模軟件（如3DOnePlus、AutoCAD、Inventor）創(chuàng)建三維模型。2.2三維模型的STL格式三、增材制造的前處理2.STL文件的輸出當(dāng)三維模型創(chuàng)建完成之后，在進(jìn)行快速原型制作之前，需要進(jìn)行STL文件的輸出。目前，幾乎所有的商業(yè)化CAD/CAM系統(tǒng)都有STL文件的輸出數(shù)據(jù)接口，而且操作和控制也十分方便。在STL文件輸出過程中，根據(jù)模型的復(fù)雜程度和所要求的精度指標(biāo)，可以選擇STL文件的輸出精度。2.2三維模型的STL格式三、增材制造的前處理3.格式轉(zhuǎn)換與糾錯(cuò)

基于STL文件出現(xiàn)的錯(cuò)誤，在快速成形機(jī)開始工作之前，應(yīng)對(duì)STL格式文件進(jìn)行檢查。目前，已有多種用于觀察、糾錯(cuò)和編輯STL格式文件的專用軟件。2.2三維模型的STL格式三、增材制造的前處理4.分割與處理文件

（1）STL文件的分割處理在實(shí)際快速原型制作過程中，如果所要制作的原型尺寸相對(duì)于快速成形系統(tǒng)臺(tái)面尺寸過大或過小，就必須對(duì)STL模型進(jìn)行剖切處理或者有必要進(jìn)行拼接處理。2.2三維模型的STL格式三、增材制造的前處理4.分割與處理文件

（2）STL文件處理MagicsRP是一款對(duì)STL文件進(jìn)行編輯修改、縫補(bǔ)的軟件。2.2三維模型的STL格式四、拓展閱讀3D打印三維模型文件STL格式規(guī)范

STL格式由Albert咨詢集團(tuán)（今天的Albert-Battaglin咨詢集團(tuán)）于1987年為3DSystems開發(fā)，用于將3DCAD模型移動(dòng)到其立體光刻設(shè)備(SLA)機(jī)器上。STL文件使用鏈接的三角形刻面來描述三維對(duì)象的表面幾何形狀。STL格式允許ASCII和（較小的）二進(jìn)制表示。STL是標(biāo)準(zhǔn)鑲嵌語言的首字母縮寫。2.2三維模型的STL格式五、課堂討論

請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)自己對(duì)3D打印的理解，分組討論以下問題：●你覺得什么樣的文件可以用于3D打印?●你認(rèn)為STL文件有什么樣的特點(diǎn)?●你認(rèn)為STL文件常見的錯(cuò)誤有哪些?2.2三維模型的STL格式六、思考與練習(xí)1.什么是STL文件?STL文件的精度取決于什么?2.STL文件的基本規(guī)則有哪些?3.STL格式轉(zhuǎn)換常見的有哪些軟件?4.在實(shí)際快速原型制作過程中，如果所要制作的原型尺寸過大，應(yīng)該怎么處理？項(xiàng)目二3D打印技術(shù)實(shí)務(wù)

3D打印的建模步驟是指通過計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）或計(jì)算機(jī)動(dòng)畫建模軟件建模，再將建成的三維模型“分割”成逐層的截面，從而指導(dǎo)打印機(jī)逐層打印。打印是指3D打印機(jī)通過讀取文件中的橫截面信息，用液體狀、粉狀或片狀的材料將這些截面逐層地打印出來，再將各層截面以各種方式粘合起來從而制造出一個(gè)實(shí)體。【項(xiàng)目目標(biāo)】（1）學(xué)習(xí)三維模型構(gòu)造方法。（2）掌握3D打印技術(shù)的基本要求和成形過程?！局R(shí)目標(biāo)】（1）了解常用的3D建模軟件。（2）熟悉STL格式文件。（3）熟悉三維模型的切片處理?！灸芰δ繕?biāo)】（1）能弄清三維模型構(gòu)造的原理。（2）能說出3D打印技術(shù)流程。（3）培養(yǎng)學(xué)習(xí)3D打印的興趣、會(huì)分析3D打印技術(shù)的步驟。提綱2.1三維模型構(gòu)造2.2三維模型的STL格式化2.3三維模型的切片處理2.4打印3D模型2.3三維模型的切片處理什么是模型切片處理？切片是指用軟件把模型文件轉(zhuǎn)換成3D打印機(jī)動(dòng)作數(shù)據(jù)，是指將一個(gè)實(shí)體分成厚度相等的很多層，這是3D打印的基礎(chǔ)，分好的層將是3D打印進(jìn)行的路徑。

CAD模型

軟件切片2.3三維模型的切片處理一、課堂引入

3d打印切片就是對(duì)三維模型數(shù)據(jù)處理過程的簡(jiǎn)稱。3D打印機(jī)配套的有一個(gè)切片軟件，這個(gè)切片軟件就是對(duì)要打印的三維模型文件進(jìn)行打印參數(shù)設(shè)置的軟件。模型切片2.3三維模型的切片處理二、相關(guān)知識(shí)1.三維模型文件的近似處理由于工件的三維模型上往往有一些不規(guī)則的自由曲面,所以成形前必須對(duì)其進(jìn)行近似處理。目前在3D打印中最常見的近似處理方法是將工件的三維CAD模型轉(zhuǎn)換成STL模型,即用一系列小三角形平面來逼近工件的自由曲面。2.3三維模型的切片處理二、相關(guān)知識(shí)2.三維模型文件的切片處理

3D打印是按每一層截面輪廓來制作工件的,因此,成形前必須在三維模型上用切片軟件沿成形的高度方向,每隔一定的間隔(即切片層高)進(jìn)行切片處理,以便提取截面的輪廓。2.3三維模型的切片處理二、相關(guān)知識(shí)3.常見的切片軟件

常見的切片軟件有cura、s3d、RepetierHost。2.3三維模型的切片處理三、切片方法1.軟件安裝雙擊Cura_14.07.exe安裝Cura（安裝路徑不要有中文）2.3三維模型的切片處理三、切片方法2.軟件參數(shù)

設(shè)置界面

advanced設(shè)置

expert設(shè)置

2.3三維模型的切片處理三、切片方法3.切片

（1）載入模型

單擊如下圖標(biāo)載入需要切片的模型。2.3三維模型的切片處理三、切片方法3.切片

（2）旋轉(zhuǎn)、放大操作首選鼠標(biāo)左鍵單擊載入的模型（這樣才能選中模型）：①旋轉(zhuǎn)操作②縮放操作。2.3三維模型的切片處理三、切片方法3.切片

（3）保存gcode文件等到切片的進(jìn)度條完成，則切片完成，單擊file-saveGcode保存gcode文件，如圖所示。2.3三維模型的切片處理四、拓展閱讀3D打印切片軟件

在建立了3D模型以后要就進(jìn)行切片，切片的工作是講3D模型轉(zhuǎn)化為3D打印機(jī)本身可以執(zhí)行的代碼，G代碼，M代碼，下面介紹一款常用的3D打印切片軟件。Cura由3D打印機(jī)公司Ultimaker及其社區(qū)開發(fā)和維護(hù)。Cura本身源于開源，3D打印切片軟件是免費(fèi)的，也是行業(yè)內(nèi)普及率非常高的一款切片軟件，早期國(guó)內(nèi)很多3D打印廠商也在用Cura做切片功能。我們能看到Cura甚至為競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的3D打印機(jī)添加了配置文件，其開源和開放的態(tài)度非常明確，也讓許多用戶因此受益。2.3三維模型的切片處理五、課堂討論請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)自己對(duì)3D打印的理解，分組討論以下問題：●什么是3D切片軟件？它能做什么？●常見的3D切片軟件有哪些？?jī)?yōu)缺點(diǎn)？●3D打印文件常用哪幾種格式？2.3三維模型的切片處理六、思考與練習(xí)1.你們學(xué)校用哪一種或哪幾種切片軟件？2.你知道每個(gè)參數(shù)的含義嗎？3.如何通過合理設(shè)置參數(shù)來提高打印質(zhì)量？項(xiàng)目二3D打印技術(shù)實(shí)務(wù)

3D打印的建模步驟是指通過計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）或計(jì)算機(jī)動(dòng)畫建模軟件建模，再將建成的三維模型“分割”成逐層的截面，從而指導(dǎo)打印機(jī)逐層打印。打印是指3D打印機(jī)通過讀取文件中的橫截面信息，用液體狀、粉狀或片狀的材料將這些截面逐層地打印出來，再將各層截面以各種方式粘合起來從而制造出一個(gè)實(shí)體。【項(xiàng)目目標(biāo)】（1）學(xué)習(xí)三維模型構(gòu)造方法。（2）掌握3D打印技術(shù)的基本要求和成形過程?！局R(shí)目標(biāo)】（1）了解常用的3D建模軟件。（2）熟悉STL格式文件。（3）熟悉三維模型的切片處理。【能力目標(biāo)】（1）能弄清三維模型構(gòu)造的原理。（2）能說出3D打印技術(shù)流程。（3）培養(yǎng)學(xué)習(xí)3D打印的興趣、會(huì)分析3D打印技術(shù)的步驟。提綱2.1三維模型構(gòu)造2.2三維模型的STL格式化2.3三維模型的切片處理2.4打印3D模型2.4打印3D模型模型打印前準(zhǔn)備工作

在正式打印模型前應(yīng)當(dāng)做好準(zhǔn)備工作，要將打印機(jī)調(diào)平并將模型切片。模型切片打印機(jī)1234順序調(diào)平2.4打印3D模型一、課堂引入打印模型

你最想打印一個(gè)什么物品，為什么？你覺得3D打印出這個(gè)物品需要進(jìn)行哪些操作步驟？你認(rèn)為在打印過程中哪個(gè)步驟是最關(guān)鍵的？2.4打印3D模型二、相關(guān)知識(shí)1.將模型轉(zhuǎn)換為STL格式

設(shè)計(jì)軟件和打印機(jī)之間協(xié)作的標(biāo)準(zhǔn)文件格式是STL文件格式。平時(shí)選擇模型時(shí)要選擇STL格式。如果設(shè)計(jì)的3D模型不是STL格式，那么將其轉(zhuǎn)換成打印機(jī)可以識(shí)別的STL格式是3D打印關(guān)鍵的一步。

2.4打印3D模型二、相關(guān)知識(shí)2.將模型進(jìn)行切片

有了STL的模型之后還需要在電腦上安裝相應(yīng)的3D打印切片軟件，用它來實(shí)現(xiàn)3D模型的參數(shù)調(diào)整，并將模型切片，轉(zhuǎn)換成3D打印機(jī)可以識(shí)別的格式，最后才能將模型發(fā)送到打印機(jī)打印。打印機(jī)識(shí)別的格式一般是X3G、gcode格式。2.4打印3D模型二、相關(guān)知識(shí)3.選擇材質(zhì)，使打印機(jī)正常進(jìn)絲

目前桌面3D打印機(jī)最常用的就是PLA和ABS兩種材質(zhì)，其次是光敏樹脂液體材料，金屬、陶瓷粉末等材料。當(dāng)然，不同的機(jī)型適用的材料是不一樣的，我們要根據(jù)打印物品的需要準(zhǔn)備好打印材料，并在打印機(jī)上安裝好，使機(jī)器能夠正常進(jìn)絲。。

2.4打印3D模型三、3D打印機(jī)的使用1.打印機(jī)底板調(diào)平

（1）連續(xù)按左方向鍵，返回主菜單，顯示屏顯示如下：2.4打印3D模型三、3D打印機(jī)的使用1.打印機(jī)底板調(diào)平

（2）按向下鍵選擇“調(diào)試選項(xiàng)”2.4打印3D模型三、3D打印機(jī)的使用1.打印機(jī)底板調(diào)平

（3）選擇“底板調(diào)平”選項(xiàng)后，按中間確認(rèn)后顯示2.4打印3D模型三、3D打印機(jī)的使用1.打印機(jī)底板調(diào)平

（4）按向下鍵選中“調(diào)平底板”選項(xiàng)，按中間鍵確認(rèn)，進(jìn)入調(diào)平模式，再連續(xù)按五次中鍵，這時(shí)屏幕顯示“請(qǐng)稍等”并且墨頭開始移動(dòng)，準(zhǔn)備再底板上選取第一個(gè)調(diào)試點(diǎn)。2.4打印3D模型三、3D打印機(jī)的使用1.打印機(jī)底板調(diào)平

（5）此時(shí)上鍵為增溫，下鍵為降溫。預(yù)設(shè)完畢后，單擊確認(rèn)按鍵，保存已設(shè)置的溫度2.4打印3D模型三、3D打印機(jī)的使用1.打印機(jī)底板調(diào)平

（6）當(dāng)屏幕上顯示如圖時(shí)，則表示墨頭已經(jīng)找好第一個(gè)點(diǎn)，這時(shí)我們可以開始對(duì)前面的兩個(gè)點(diǎn)進(jìn)行調(diào)節(jié)。2.4打印3D模型三、3D打印機(jī)的使用1.打印機(jī)底板調(diào)平

（7）如圖所示，可以看到，墨頭已經(jīng)壓在了相片紙（A4）紙上，這時(shí)我們輕輕拉動(dòng)相片紙，如果相片紙可以拉動(dòng)但是感覺刀有輕微的阻力為最佳狀態(tài)。如果相片紙被緊緊咬住或者感覺不到絲毫阻力，則需要調(diào)節(jié)底板與墨頭的間距使之合適。2.4打印3D模型三、3D打印機(jī)的使用1.打印機(jī)底板調(diào)平

（8）如果墨頭與底板間距過小（相片紙被咬?。┗蛘哌^大（感覺不到阻力），則需要通過調(diào)節(jié)底面四個(gè)螺絲來調(diào)節(jié)底板高度，具體操作為：俯視底板，順時(shí)針旋動(dòng)螺絲為上升底板，逆時(shí)針旋動(dòng)螺絲為下降底板，直到調(diào)至合適高度為止。2.4打印3D模型三、3D打印機(jī)的使用1.打印機(jī)底板調(diào)平

（9）按中心鍵進(jìn)入下一個(gè)點(diǎn)的測(cè)試，重復(fù)上述操作，依次調(diào)試前、后、左、右、中心五個(gè)點(diǎn)。調(diào)試結(jié)束后，屏幕的狀態(tài)如下圖所示。2.4打印3D模型三、3D打印機(jī)的使用1.打印機(jī)底板調(diào)平

（10）按一下確認(rèn)鍵完成調(diào)試。調(diào)試完成后可再重新調(diào)試一遍，確保打印板水平。不同型號(hào)的打印機(jī)調(diào)平方法不盡相同，但都要保證打印頭和底板之間的距離適中，并保持水平。2.4打印3D模型三、3D打印機(jī)的使用2.打印機(jī)預(yù)熱

（1）“開始預(yù)熱”為機(jī)器預(yù)熱選項(xiàng)，按確認(rèn)鍵進(jìn)入預(yù)熱界面，如圖所示。2.4打印3D模型三、3D打印機(jī)的使用2.打印機(jī)預(yù)熱

（2）如果想要左頭和底板加熱，向下按鍵選擇“左頭”選項(xiàng)，按中間確認(rèn)鍵，“關(guān)”狀態(tài)裝換成“開”，此時(shí)按向上按鍵，選擇“開始預(yù)熱”選項(xiàng)，左頭和底板即為加熱狀態(tài)。2.4打印3D模型三、3D打印機(jī)的使用2.打印機(jī)預(yù)熱

（3）如果想要設(shè)置左右打印頭及加熱板的預(yù)熱溫度，主界面選擇“信息和設(shè)置”選項(xiàng)，單擊確認(rèn)按鍵進(jìn)入“預(yù)熱設(shè)置”選項(xiàng)，如圖所示。2.4打印3D模型三、3D打印機(jī)的使用2.打印機(jī)預(yù)熱

（4）在“預(yù)熱設(shè)置”選項(xiàng)內(nèi)，例如要設(shè)置右頭預(yù)熱溫度，單擊確認(rèn)按鍵后箭頭指到溫度，如圖所示。2.4打印3D模型三、3D打印機(jī)的使用2.打印機(jī)預(yù)熱

（5）此時(shí)上鍵為增溫，下鍵為降溫。預(yù)設(shè)完畢后，單擊確認(rèn)按鍵，保存已設(shè)置的溫度，如圖所示。2.4打印3D模型三、3D打印機(jī)的使用3.開始打印

（1）將切片模型導(dǎo)入打印機(jī)。找到打印機(jī)上的SD卡插槽，在按鍵的右邊，將SD卡正面向前，按照如圖所示的方向壓入卡槽內(nèi)，注意內(nèi)存卡