數(shù)字化設計與3D打印 課件全套 武同 1.FDM打印機的調試-10.電動雕刻筆模型逆向設計與打印

河南工業(yè)職業(yè)學院FDM打印機的調試數(shù)字化設計與3D打印課程導入

了解FDM打印機的基本構造能完成FDM打印機的調試客戶從你公司采購了一批桌面級3D打印機，負責設備調試的小王需要到客戶現(xiàn)場為客戶進行設備的安裝與調試，請按要求完成相關工作。能夠識別打印機基本性能參數(shù)學習目標工作場景描述PART01打印機性能認知明確工作任務勘察現(xiàn)場勘察打印機安裝施工現(xiàn)場的基本情況，做好記錄，記錄表可參考表1-1。項目名稱技術要點現(xiàn)場記錄安裝位置遠離水和高溫

通風良好

桌面平穩(wěn)、無晃動

電源線、電源適配器使用原廠制造商適配器

計算機使用專用USB數(shù)據(jù)線，進行連接在老師指導下，觀察打印機外觀，并進行初步檢查處理，擦拭打印機外殼，清潔工作腔，檢查外觀有無明顯異常、部件有無松動等，將異常情況做好記錄。性能認知打印機標簽上注明了該設備的型號，是選擇、安裝、使用、調試設備的重要依據(jù)。請根據(jù)標簽提供的信息，通過網(wǎng)絡了解該打印機的主要參數(shù)，并簡要說明其含義，記錄表可參考表1-2。項目名稱參數(shù)含義成型原理

成型尺寸

最小層厚

耗材直徑

兼容絲材

噴嘴直徑軟件機器尺寸表1-2打印機主要參數(shù)PART02打印機結構認知施工前的準備打印機結構認知觀察老師展示的森工M2030X3D打印機實物或模型，結合圖1-1所示打印機機身結構圖片，將打印機外部各部分的名稱補充完整。圖1-1森工M2030X3D打印機機身結構打印機結構認知根據(jù)老師講解，觀察打印機內部，結合圖1-2所示打印機內部構件圖片，將打印機內部各部分的名稱補充完整，并思考打印機的工作原理。圖1-2森工M2030X3D打印機內部構件（a）（b）打印機是如何實現(xiàn)立體模型打印的？3D打印與2D打印有何區(qū)別？PART03現(xiàn)場施工打印機安裝與調試設備安裝技術要點提示：I為接通，O為斷開。2.機器回零點擊觸摸屏上的“準備”按鈕,選擇“機器歸零”命令，去除獨步盒子中的擠出機套件。1.插上電源線，接通電源技術要點提示：機器歸零操作后，觀察打印機，打印機出現(xiàn)什么動作？設備安裝技術要點提示：準備好安裝所需的六角螺絲刀等工具。4.擰松固定塊螺絲，拆開電機和固定塊技術要點提示：拆分過程要小心保存好各個螺絲。3.斷開電源，擰松風扇罩外部固定螺絲，拆開電機和風扇罩技術要點提示：操作時注意避免固定座壓到線槽中的線。5.將固定塊安裝在設備上設備安裝7.連接電線理順好電機組件上的以及下方噴嘴延伸上來的電線，顏色一一對應接好各條電線。6.

將電機安裝在設備上技術要點提示：各個端子連接控制設備不同部件，要顏色一一對應安插，不能交叉順序。技術要點提示：電線要整理通順，整齊排布。8.整理好電線，罩上風扇罩，并用固定螺絲擰緊固定好設備安裝技術要點提示：對準針腳，不要暴力安插。10.安裝導料管技術要點提示：一端固定在設備后端卡槽，另一端插入擠出機上方的料管插槽9.把彩排線插進卡槽，并扣緊11.扣好彩排線設備安裝技術要點提示：夾子均勻分布在彩排線上，把導料管扣緊，確保設備工作時導料管的穩(wěn)定。13.安裝耗材掛料架，放上耗材，拉出耗材插入導料管中技術要點提示：拉出足夠長度，將耗材插入到，電機能卡住耗材的位置，方便進料。12.用夾子固定彩排線和導料管設備安裝技術要點提示：點擊“準備”進入菜單，點擊“機器歸零”。15.安裝耗材技術要點提示：點擊“準備”進入菜單，點擊“解鎖步進電機”。14.把玻璃板放在熱床平臺上，玻璃板與平臺對齊后用夾子夾緊觀察進絲操作過程，打印機動作，并回答工作界面上的數(shù)字代表什么含義？調試設備技術要點提示：點擊“準備”進入菜單，點擊“機器歸零”。技術要點提示：點擊“準備”進入菜單，點擊“解鎖步進電機”。1.進行回零操作，等待平臺上升。2.解鎖步進電機調試設備技術要點提示：將一張名片放在噴嘴和平臺之間，紙張剛好能通過，有少許阻力但又不會被卡死。調平要求：眼睛平視噴嘴，噴嘴與平臺意見的距離大概是0.15-0.25mm（一張名片的厚度）。3.粗調打印平臺調試設備技術要點提示：逆時針旋轉螺母，玻璃板向上，逆時針旋轉螺母，玻璃板鄉(xiāng)下，調試多次直到達到要求為止。如果距離過大，就要順時針旋轉平臺螺母，使平臺向上；如果距離過小碰到噴嘴，就逆時針旋轉螺母，使平臺向下。調整方法：依次移動噴嘴到平臺四個角，分別調試玻璃板與噴嘴之間的距離。3.粗調打印平臺調試設備技術要點提示：打印機開始打印時，眼睛平視打印平臺，再次查看噴嘴跟平臺距離大概是一張紙的距離。把優(yōu)盤插入USB插口中，點擊“打印”，選擇調試平臺專用的TS.gcode文件，進行打印。4.微調打印平臺調試設備技術要點提示：如果出來的絲是呈鋸齒狀，說明平臺和噴嘴距離過大，絲是從噴嘴甩下來而不是剛好貼緊的。這時稍微順時針旋轉螺母，使平臺向上，直到現(xiàn)象消失，出現(xiàn)貼緊的線條為止。如果發(fā)現(xiàn)出絲過細或者出絲不連貫，說明噴嘴與平臺的距離過小，導致噴嘴出絲量過小。這時稍微逆時針旋轉螺母，使平臺向下，直到出絲量飽滿順暢為止。調整好平臺打印的效果應該是出絲飽滿并且線條壓平貼緊平臺。查看第一層的效果來對平臺進行微調，打印完第一層即可停止打印，進行微調和下一次的調試打印。4.微調打印平臺調試設備如果發(fā)現(xiàn)打印時，噴嘴跟平臺距離過大或者過小，請停止打印，重新調整平臺直到平臺跟噴嘴距離合適為止。多數(shù)情況下的打印失敗都是由于平臺沒調好造成的，所以請按照要求反復調試，確定平臺高度已調到較佳。并且在打印第一層的是時候，最好看著機器打印，確認機器打印正常后才離開。4.微調打印平臺河南工業(yè)職業(yè)學院感謝觀看數(shù)字化設計與3D打印河南工業(yè)職業(yè)學院三維掃描儀的調試數(shù)字化設計與3D打印課程導入

能夠正確安裝掃描儀能完成掃描儀的標定公司增材制造部搬遷，三維掃描儀需要重新安裝調試，設備維護員小王接到任務后，按要求完成相關工作。了解三維掃描儀的基本構造學習目標工作場景描述PART01掃描儀性能認知明確工作任務勘察現(xiàn)場項目名稱技術要點現(xiàn)場記錄安裝位置遠離水和高溫

避免強光照射，確保掃描時可以得到較暗的室內環(huán)境

有平穩(wěn)的工作臺，空間合適，可放置掃描轉盤等物品

電源線、電源適配器使用原廠制造商適配器

計算機WindowsXP、Window7操作系統(tǒng)CPU：IntelCore2P8700以上內存：4GB以上顯卡：顯存1GB以上顯示器：支持雙顯示器輸出表1-11施工現(xiàn)場情況記錄表勘察掃描儀安裝施工現(xiàn)場的基本情況，做好記錄，如表1-11。性能認知序號技術要點現(xiàn)場記錄1設備型號

2技術原理3工業(yè)相機數(shù)量4工業(yè)相機分辨率5單幅掃描時間6點云間距7單幅精度8外插接頭數(shù)量表1-12三維天下Win3DD掃描儀主要參數(shù)搜集資料，了解該掃描儀的主要參數(shù)性能，完成下表1-12。PART02掃描儀結構認知施工前的準備掃描儀結構認知觀察三維天下Win3dd掃描儀實物，結合圖1-4所示設備結構圖片，將掃描儀硬件系統(tǒng)各部分的名稱補充完整。圖1-4Win3DD單目三維掃描儀的結構根據(jù)老師講解，分別取出硬件系統(tǒng)各部分設備，了解各部分功能，如表1-13。掃描儀結構認知序號圖片特別提示1

（1）避免發(fā)生碰撞，造成不必要的硬件系統(tǒng)損壞或影響掃描數(shù)據(jù)質量。（2）禁止碰觸相機鏡頭和光柵投射器鏡頭，如需擦試鏡頭，要使用鏡頭紙。（3）掃描頭扶手僅在用于云臺對掃描頭做上下、水平、左右調整時使用。嚴禁在搬運掃描頭時使用此扶手。2

圖示三個手柄可以調整云臺旋轉，使掃描頭進行多角度轉向。3

通過調整三腳架旋鈕可對掃描頭高低進行調整。（2）在角度﹑高低調整結束后，一定要將云臺及三腳架各方向的螺釘鎖緊，否則可能會由于固定不緊造成掃描頭內部器件發(fā)生碰撞，導致硬件系統(tǒng)損壞；也可能在掃描過程中硬件系統(tǒng)晃動，對掃描結果產生影響。表1-13Win3DD單目三維掃描儀設備組成部件功能PART03現(xiàn)場施工掃描儀安裝與調試連接設備技術要點提示：①為避免發(fā)燒碰撞，可在組裝好云臺與三腳架后，再將掃描頭固定在云臺上。②安裝過程禁止碰觸相機鏡頭和光柵投射器鏡頭。2.連接線纜技術要點提示：①將線纜紅點標記一側向上，引腳對正后插入。②如需拔出線纜，只需輕輕向后拉動線纜銀色外殼，避免出現(xiàn)非正常使用的人為拖拽、碾壓、拉扯、彎折等行為，嚴禁拉拽紅色方框之外的線纜任何區(qū)域！1.設備組裝連接設備技術要點提示：①將線纜的另一端插入計算機主機接口。②按下啟動按鈕，根據(jù)投影儀投射出的光影位置，通過三角架及云臺調整投影儀角度、高低，直到找到合適的投影區(qū)域。4.將加密狗插入計算機USB接口3.連接計算機安裝驅動與掃描軟件技術要點提示：將“三維數(shù)據(jù)采集插件”文件打開后，將V14文件夾拷貝到C:\ProgramFiles\Geomagic\Common目錄（以自己的安裝目錄為準）；將World3D文件夾拷貝到C:\ProgramFiles\3Dsystems\GeomagicWrap2015目錄（以自己的安裝目錄為準）下，即Wrap.exe的同級目錄。1.安裝MCRlnstaller.wxe安裝驅動與掃描軟件技術要點提示：在“數(shù)字化儀”選項卡中的“掃描插件”一欄，出現(xiàn)“Win3DScan”選項，說明驅動安裝成功。2.點擊“驅動”按鈕，進行驅動檢查技術要點提示：使掃描系統(tǒng)預熱5~10分鐘，以保證標定狀態(tài)與掃描狀態(tài)盡可能相近。3.啟動專用計算機、硬件系統(tǒng)安裝驅動與掃描軟件點擊Wrap圖標啟動Wrap_Win3D三維掃描系統(tǒng)軟件，點擊“采集”→“掃描”按鈕，進入軟件界面，界面中將出現(xiàn)Win3DScanner選項，點擊“確定”。4.軟件啟動技術要點提示：該界面顯示“打開相機成功”，說明軟件啟動成功。安裝驅動與掃描軟件技術要點提示：

①工程管理：新建工程：在對被掃描工件進行掃描之前，必須首先新建工程，即設定本次掃描的工程名稱、相關數(shù)據(jù)存放的路徑等信息。打開工程：打開一個已經(jīng)存在的工程。②視圖：標定/掃描：主要用于掃描視圖與標定視圖的相互轉換。

③相機操作：參數(shù)設置：對相機的相關參數(shù)進行調整。

④光機操作：投射十字：控制光柵投射器投射出一個十字叉，用于調整掃描距離。

⑤幫助：幫助文檔：顯示幫助文檔。注冊軟件：輸入加密序列碼5.菜單欄功能認識設備標定技術要點提示：

①將標定板放置在視場中央，通過調整硬件系統(tǒng)的高度以及俯仰角，使兩個十字叉盡可能重合。

②如看不清兩個十字可在標定前在標定區(qū)域放置A4紙使十字更為清晰，然后調整十字重合，再進行標定。1.調整掃描距離技術要點提示：設備標定2.打開標定視圖界面②標定步驟：開始標定操作，即下一步操作。③重新標定：若標定失敗或零點誤差較大，點擊此按鈕重新進行標定。④顯示幫助：引導用戶按圖所示放置標定板。⑤標定信息顯示區(qū)：顯示標定步驟、及進行下一步提示，標定成功或未成功的信息。①開始標定：開始執(zhí)行標定操作。⑥相機標志點提取顯示區(qū)：顯示相機采集區(qū)域提取成功的標志點圓心位置（用綠色十字叉標識）。設備標定技術要點提示：⑦相機實時顯示區(qū)：對相機采集區(qū)域進行實時顯示，用于調整標定板位置的觀測。3.開始標定根據(jù)顯示幫助，開始標定過程。標定注意事項。（標定的每步都要將標定板上至少88個標志點被提取出來才能繼續(xù)下一步標定）2.打開標定視圖界面調試設備技術要點提示：高度變化后調整標定板使其在投影范圍內。步驟一：將標定板水平放置，調整掃描距離后點擊“標定”，此時完成了第一步。3.開始標定步驟二：標定板不動，調整三腳架，升高硬件系統(tǒng)高度40mm，滿足要求后單擊“下一步”，完成第二步。調試設備技術要點提示：高度變化后調整標定板使其在投影范圍內。步驟三：標定板不動，調整三腳架，使硬件系統(tǒng)高度降低80mm，單擊“下一步”，然后再調整三腳架，將硬件系統(tǒng)升高40mm，進入下一步。3.開始標定調試設備步驟四：硬件系統(tǒng)高度不變，將標定板旋轉90°讓標定板正對光柵投射器，完成第四步。3.開始標定步驟五：硬件系統(tǒng)高度不變，將標定板沿同一方向旋轉90°完成第五步。調試設備步驟六：硬件系統(tǒng)高度不變，將標定板沿同一方向旋轉90°完成第六步。3.開始標定步驟七：硬件系統(tǒng)高度不變，將標定板沿同一方向旋轉90°，墊起與相機異側一邊，角度約為30°，讓標定板正對相機，完成第七步。調試設備步驟八：硬件系統(tǒng)高度不變，墊起角度不變，將標定板沿同一方向旋轉90°，完成第八步。3.開始標定步驟九：硬件系統(tǒng)高度不變，墊起角度不變，將標定板沿同一方向旋轉90°，完成第九步。調試設備步驟十：硬件系統(tǒng)高度不變，墊起角度不變，將標定板沿同一方向旋轉90°，完成第十步。3.開始標定4.在上述十步全部完成后，在標定信息顯示區(qū)給出標定結果技術要點提示：標定不成功會提示“標定誤差較大，請重新標定”。河南工業(yè)職業(yè)學院感謝觀看數(shù)字化設計與3D打印河南工業(yè)職業(yè)學院鏤空燈罩的打印數(shù)字化設計與3D打印課程導入

熟悉切片軟件操作能夠完成典型STL模型文件的切片處理公司接到一批鏤空燈罩（如圖2-1）的制作訂單，客戶提供產品模型的stl文件，要求通過3D打印的方式進行制作，交付打印成品件100個（為便于后期處理，客戶要求交付白色PLA材料燈罩）?，F(xiàn)主管將該任務交給你，要求你當天完成樣件制作，與客戶溝通樣件外觀無誤后，約定交期，并合理安排生產，確保訂單如期交付。了解FDM打印的工作原理學習目標工作場景描述能夠熟練操作打印機，完成打印任務PART013D打印的優(yōu)勢明確工作任務思考客戶需求的模型，用傳統(tǒng)的注塑成型工藝可以完成嗎？為什么3D打印可以完成該工件的制作？獲取信息與客戶進行溝通，了解客戶需求，獲取有效信息，并記錄在表2-1中。表2-1洽談溝通表產品名稱

洽談時間

客戶公司

客戶姓名

客戶地址

聯(lián)系方式

客戶可提供的資料

客戶需求信息（根據(jù)工作場景獲取有效信息）項目名稱溝通要點現(xiàn)場記錄訂單數(shù)量確定準確的訂單數(shù)量

產品用途明確產品最終用途，確認客戶方案（采用3D打印方式制造）是否合理。

性能要求明確客戶對交付件的要求（外觀、材質、顏色），確認是否可以達到要求。

交期要求結合公司現(xiàn)有設備情況（機器數(shù)量、工作效率），初步確定交期。PART02Cura切片軟件的使用現(xiàn)場施工導入模型技術要點提示：初次運行cura軟件時，需要首先在“設備”菜單中，匹配相應的打印機機型。技術要點提示：確認STL文件所在位置，以便快速導入模型。1.啟動cura軟件2.點擊圖標，導入模型。調整模型用鼠標左鍵點擊模型，移動模型；滾動鼠標滾輪放大縮小視角；按住鼠標右鍵改變查看角度。使用移動、旋轉、縮放、鏡像這4個功能，把模型的位置、角度、大小調整合適。1.基礎操作2.模型調整參數(shù)設置根據(jù)模型特點，在基本設置菜單中，修改參數(shù)。1.修改參數(shù)2.查看打印效果點擊軟件界面右上角圖標，可以改變模型查看模式，共有5種查看模式。完成切片參數(shù)設置，待左上角進度條加載完成后，確認模型完成打印所需要的時間。3.確認打印時間4.保存G代碼記錄打印方案表2-5打印方案記錄表類別參數(shù)機型

質量層厚

壁厚

允許反抽

填充底部/頂部厚度

填充率

速度與溫度打印速度

噴嘴溫度

熱床溫度

支撐支撐類型

平臺附著類型

耗材直徑

流量

打印時間

耗材消耗長度

耗材消耗重量完成打印將存儲有鏤空燈罩G代碼的優(yōu)盤插入打印機，參照學習活動1FDM打印機的調試一節(jié)所掌握的打印機操作技能，完成鏤空燈罩打印任務。圖2-1鏤空燈罩河南工業(yè)職業(yè)學院感謝觀看數(shù)字化設計與3D打印河南工業(yè)職業(yè)學院伸縮晾衣架接頭的設計與打印數(shù)字化設計與3D打印課程導入

能夠使用UGNX軟件完成單一模型創(chuàng)建能夠根據(jù)模型特點正確選擇切片參數(shù)為節(jié)省人工和用料成本，某廠家要對他們生成的一款可伸縮晾衣架的管接頭進行升級，升級前實物圖見圖2-3?？蛻艚o出升級后的概念圖（見圖2-4）及工程圖紙，希望公司對產品進行優(yōu)化設計，并通過3D打印的方式打印出1-2個樣品進行性能測試。能夠正確識讀工程圖紙學習目標工作場景描述能夠根據(jù)打印效果，合理調整模型數(shù)據(jù)PART01圖紙分析明確工作任務獲取信息與客戶進行溝通，了解客戶需求，獲取有效信息，并記錄在表2-9中。表2-9洽談溝通表產品名稱

洽談時間

客戶公司

客戶姓名

客戶地址

聯(lián)系方式

客戶可提供的資料

客戶需求信息（根據(jù)工作場景獲取有效信息）項目名稱溝通要點現(xiàn)場記錄項目名稱訂單數(shù)量確定準確的訂單數(shù)量

訂單數(shù)量產品用途明確產品最終用途，確認客戶方案（采用3D打印方式制造）是否合理。

產品用途性能要求明確客戶對交付件的要求（外觀、材質、顏色），確認是否可以達到要求。

性能要求交期要求結合公司現(xiàn)有設備情況（機器數(shù)量、工作效率），初步確定交期。交期要求圖紙分析對應概念圖標注的接頭各部分名稱，如圖2-5，結合圖紙圖2-6，初步分析認識模型。圖2-5接頭零件細節(jié)圖圖2-6接頭零件工程圖PART02建模軟件認知施工前的準備建模軟件概述搜索相關資料，了解下表2-10中的幾款常用的3D建模軟件。類別特點UGNXUG因其功能強大，是當今較為流行的一種工藝設計、產品設計、CNC加工、模具設計軟件，用于產品設計、工程和制造全范圍的開發(fā)過程高級曲面、3D檢測、逆向工程和多邊形造型。SolidworksSolidworks軟件功能強大，組件繁多。Solidworks有功能強大、易學易用和技術創(chuàng)新三大特點，使其成為領先的、主流的三維CAD解決方案。SolidWorks能夠提供不同的設計方案、減少設計過程中的錯誤以及提高產品質量。PRO/EPro/E采用了模塊方式，可以分別進行草圖繪制、零件制作、裝配設計、鈑金設計、加工處理等，保證用戶可以按照自己的需要進行選擇使用。3dMax3dsmax的工作方向主要是面向建筑動畫，建筑漫游及室內設計。表2-10常用三維建模軟件UG軟件操作界面將表2-11中各部分對的應序號，填入下圖2-7中正確位置。序號名稱1標題欄2菜單欄3圖形區(qū)4提示欄表2-11UG軟件界面組成圖2-7UG軟件界面組成PART03建模、混色模式的切片處理及打印現(xiàn)場施工模型創(chuàng)建啟動NX軟件，單擊“新建”按鈕，輸入文件名及文件保存路徑，注意將對話框右上部分的“單位”設定為“毫米”。單擊“確定”按鈕，進入以“晾衣架接頭”為名的建模界面，如圖2-8。1.新建文件圖2-8模型創(chuàng)建2.旋轉草圖創(chuàng)建接頭外殼單擊界面上方工具條中的旋轉

圖標，彈出圖2-9所示“旋轉”對話框，選中X-Z基準面，屏幕中出現(xiàn)圖2-10所示的繪制草圖界面。圖2-9圖2-10單擊草圖工具條中的“輪廓”命令，繪制如圖2-11所示的草圖，直到草圖完全約束后，單擊“完成”命令，回到“旋轉”對話框，如圖2-12所示。將對話框中的“指定矢量”選為Z軸，旋轉角度輸入“360°”，如圖2-13所示，單擊“應用”按鈕，完成旋轉操作，旋轉后如圖2-14。模型創(chuàng)建2.旋轉草圖創(chuàng)建接頭外殼單擊界面上方工具條中的旋轉

圖標，彈出圖2-9所示“旋轉”對話框，選中X-Z基準面，屏幕中出現(xiàn)圖2-10所示的繪制草圖界面。圖2-11單擊草圖工具條中的“輪廓”命令，繪制如圖2-11所示的草圖，直到草圖完全約束后，單擊“完成”命令，回到“旋轉”對話框，如圖2-12所示。將對話框中的“指定矢量”選為Z軸，旋轉角度輸入“360°”，如圖2-13所示，單擊“應用”按鈕，完成旋轉操作，旋轉后如圖2-14。圖2-12圖2-13圖2-14模型創(chuàng)建3.拉伸草圖創(chuàng)建卡槽單擊界面上方工具條中的“拉伸”圖標，彈出圖2-15所示“拉伸”對話框，選中模型底面為草繪平面，進入如圖2-16所示的草繪界面，繪制如圖2-17所示的草圖。圖2-15草圖完全約束后，單擊“完成”命令，回到“拉伸”對話框。如圖2-18所示，將對話框中的“指定矢量”選為“ZC”，拉伸距離設為“18”，布爾運算選擇“減去”，單擊“確定”后得到如圖2-19所示的模型。圖2-16圖2-17模型創(chuàng)建3.拉伸草圖創(chuàng)建卡槽單擊界面上方工具條中的“拉伸”圖標，彈出圖2-15所示“拉伸”對話框，選中模型底面為草繪平面，進入如圖2-16所示的草繪界面，繪制如圖2-17所示的草圖。草圖完全約束后，單擊“完成”命令，回到“拉伸”對話框。如圖2-18所示，將對話框中的“指定矢量”選為“ZC”，拉伸距離設為“18”，布爾運算選擇“減去”，單擊“確定”后得到如圖2-19所示的模型。圖2-18圖2-19模型創(chuàng)建4.旋轉草圖創(chuàng)建卡扣單擊界面上方工具條中的圖標，彈出圖2-20所示“旋轉”對話框，選中X-Z基準面，進入草圖繪制界面。單擊草圖工具條中的“輪廓”命令，繪制如圖2-21所示的草圖，直到草圖完全約束后，單擊“完成”命令，回到“旋轉”對話框。將對話框中的“指定矢量”選為Z軸，旋轉角度輸入“20°”，如圖2-22所示，單擊“應用”按鈕，完成旋轉操作。圖2-20圖2-21圖2-22模型創(chuàng)建4.旋轉草圖創(chuàng)建卡扣單擊圖標→“插入”→“關聯(lián)復制”→“鏡像特征”，或直接在操作界面上方工具條中找到“特征”工具欄里的“鏡像特征”圖標，彈出“鏡像特征”對話框，如圖2-23所示。將上一步創(chuàng)建的旋轉特征作為“要鏡像的特征”，選擇X-Z平面作為“鏡像平面”，單擊“應用”按鈕，生成一側卡扣。再次使用“鏡像特征”指令，選擇剛才創(chuàng)建的一側卡扣作為“要鏡像的特征”，以Y-Z平面為“鏡像平面”，單擊“確定”按鈕，完成如圖2-24所示的卡扣特征。圖2-23圖2-24模型創(chuàng)建5.創(chuàng)建圓角特征單擊界面上方工具條中的邊倒圓圖標，彈出圖2-25所示“邊倒圓”對話框。選擇外殼底邊，設置圓角半徑為1mm，單擊確定。圖2-25圖2-266.合并特征單擊界面上方工具條中的“合并”，彈出圖2-26所示的“合并”對話框，將外殼特征設置為“目標”，將卡扣特征設置為“工具”，單擊“確定”，完成晾衣架接頭模型創(chuàng)建，如圖2-27。圖2-27模型導出如圖2-28所示，單擊“文件”→“導出”→STL，選擇晾衣架接頭模型，選擇文件保存位置，單擊“確定”按鈕，導出STL文件，即可在保存位置找到如圖2-29所示的相應文件。圖2-28圖2-29切片設置圖2-30圖2-311.導入模型啟動cura軟件，在“設備”菜單中，選擇如圖2-30所示的M2030X混色模式，進入混色模式界面，如圖2-31所示。2.參數(shù)設置根據(jù)模型外形特點及使用需求，參照學習任務2鏤空燈罩的打印一節(jié)所掌握的切片設置技能，在基本設置菜單中，修改參數(shù)，如圖2-32所示，并在表2-12中記錄。切片設置圖2-321.導入模型啟動cura軟件，在“設備”菜單中，選擇如圖2-30所示的M2030X混色模式，進入混色模式界面，如圖2-31所示。2.參數(shù)設置根據(jù)模型外形特點及使用需求，參照學習任務2鏤空燈罩的打印一節(jié)所掌握的切片設置技能，在基本設置菜單中，修改參數(shù)，如圖2-32所示，并在表2-12中記錄。切片設置1.導入模型啟動cura軟件，在“設備”菜單中，選擇如圖2-30所示的M2030X混色模式，進入混色模式界面，如圖2-31所示。2.參數(shù)設置根據(jù)模型外形特點及使用需求，參照學習任務2鏤空燈罩的打印一節(jié)所掌握的切片設置技能，在基本設置菜單中，修改參數(shù)，如圖2-32所示，并在表2-12中記錄。類別參數(shù)機型

質量層厚

壁厚

允許反抽

填充底部/頂部厚度

填充率

速度與溫度打印速度

噴嘴溫度

熱床溫度

支撐支撐類型

平臺附著類型

耗材直徑

流量

打印時間

耗材消耗長度

耗材消耗重量圖2-31切片設置1.導入模型啟動cura軟件，在“設備”菜單中，選擇如圖2-30所示的M2030X混色模式，進入混色模式界面，如圖2-31所示。2.參數(shù)設置點擊界面右上角viewmode圖標，選擇Layers分層模式，查看模型每層的切片情況。在分層模式下，紅色是模型的外壁最外層，綠色是外壁的內層，里面的黃色是填充，藍色是支撐和附著，如圖2-33所示。圖2-33切片設置2.參數(shù)設置點擊界面右上角viewmode圖標，選擇Layers分層模式，查看模型每層的切片情況。在分層模式下，紅色是模型的外壁最外層，綠色是外壁的內層，里面的黃色是填充，藍色是支撐和附著，如圖2-33所示。圖2-333.保存G代碼參數(shù)設置完成后，點擊圖標，選擇需要保存的存儲設備，就可以把模型保存為G代碼了。完成打印將存儲有晾衣架接頭G代碼的優(yōu)盤插入打印機，按照前期積累的打印機操作技能，完成晾衣架接頭的打印任務。圖2-4升級后晾衣架接頭河南工業(yè)職業(yè)學院感謝觀看數(shù)字化設計與3D打印河南工業(yè)職業(yè)學院手持風扇的設計與打印數(shù)字化設計與3D打印課程導入

能夠使用UGNX軟件完成裝配零件模型創(chuàng)建能夠根據(jù)模型特點正確選擇切片參數(shù)小王想DIY一個如圖2-35所示的3D打印手持式人力風扇。他完成了該設計中部分零件的設計初稿，請你結合打印過程實際需求，為小王設計出可打印的三維實體模型、STL文件，并交付3D打印的成品。能夠正確識讀工程圖紙學習目標工作場景描述能夠根據(jù)打印效果，合理調整模型數(shù)據(jù)PART01圖紙分析明確工作任務工作準備與客戶進行溝通，了解客戶需求，獲取有效信息，并記錄在表2-15中。表2-15洽談溝通表產品名稱

洽談時間

客戶公司

客戶姓名

客戶地址

聯(lián)系方式

客戶可提供的資料

客戶需求信息（根據(jù)工作場景獲取有效信息）項目名稱溝通要點現(xiàn)場記錄項目名稱訂單數(shù)量確定準確的訂單數(shù)量

訂單數(shù)量產品用途明確產品最終用途，確認客戶方案（采用3D打印方式制造）是否合理。

產品用途性能要求明確客戶對交付件的要求（外觀、材質、顏色），確認是否可以達到要求。

性能要求交期要求結合公司現(xiàn)有設備情況（機器數(shù)量、工作效率），初步確定交期。交期要求圖紙分析對應如圖2-36——圖2-44所示已知零件的工程圖，初步分析認識模型。圖2-36風扇按鈕原始設計圖圖2-37風扇搖臂原始設計圖圖紙分析對應如圖2-36——圖2-44所示已知零件的工程圖，初步分析認識模型。圖2-38齒輪1原始設計圖圖2-39齒輪2A原始設計圖圖紙分析對應如圖2-36——圖2-44所示已知零件的工程圖，初步分析認識模型。圖2-40齒輪2B原始設計圖圖2-41齒輪3A原始設計圖圖紙分析對應如圖2-36——圖2-44所示已知零件的工程圖，初步分析認識模型。圖2-42齒輪3B原始設計圖圖2-43齒輪4A原始設計圖圖2-44風扇扇葉原始設計圖PART023D打印裝配體公差的設置施工前的準備掃描儀結構認知名稱數(shù)值

齒輪1齒輪2A齒輪2B齒輪3A齒輪3B齒輪4模數(shù)m

壓力角α

齒數(shù)z

齒寬b

表2-16齒輪系參數(shù)確認表結合圖紙，確定齒輪系各齒輪的相關參數(shù)，并記錄進表2-16中。打印機打印裝配體公差測試設計如圖2-46所示的測試底座零件，并進行打印，測量生成孔的直徑，并記錄進表2-17中。圖2-46測試底座零件項目數(shù)值底座長

底座寬

底座高

孔直徑表2-17測試底座打印成品尺寸記錄表打印機打印裝配體公差測試依照上圖測試底座零件孔的尺寸，設計一系列不同直徑圓柱體（建議9.5mm——10mm）的插入零件，如圖2-47所示，并進行打印，測量并記錄打印后的零件尺寸，并記錄進表2-18中。圖2-47測試插入零件打印機打印裝配體公差測試依照上圖測試底座零件孔的尺寸，設計一系列不同直徑圓柱體（建議9.5mm——10mm）的插入零件，如圖2-47所示，并進行打印，測量并記錄打印后的零件尺寸，并記錄進表2-18中。表2-18測試插入件打印成品尺寸記錄表序號123456直徑

配合度

打印機打印裝配體公差測試如果打印的物體是需要進行組裝的圖形，例如螺絲和螺母、齒輪的匹配這些圖形，由于打印過程塑料的熱脹冷縮以及底層打印產生膨大的邊緣，所以需要把公差放大一點，根據(jù)上述測試，確定合適的配合公差（一般公差設置為0.4mm），具體根據(jù)實際圖形進行設置。圖2-353D打印手持式人力風扇PART03現(xiàn)場操作建模、切片、打印及裝配按鈕模型的打印步驟一：新建文件1.

模型創(chuàng)建步驟二：繪制模型草圖按鈕模型的打印步驟一：新建文件1.

模型創(chuàng)建步驟二：繪制模型草圖按鈕模型的打印步驟三：拉伸創(chuàng)建模型實體1.

模型創(chuàng)建按鈕模型的打印步驟四：創(chuàng)建孔特征1.

模型創(chuàng)建按鈕模型的打印單擊“文件”→“導出”→STL，選擇按鈕模型，確定文件保存位置，單擊“確定”按鈕，導出STL文件，即可在保存位置找到相應的文件。2.模型導出3.切片設置導入模型啟動cura軟件，根據(jù)打印需求，選擇對應打印模式。按鈕模型的打印3.切片設置參數(shù)設置在基本設置菜單中，修改參數(shù)，確定模型效果，并將參數(shù)記錄在表2-19中。保存G代碼參數(shù)設置完成后，把模型保存為G代碼。將存儲有按鈕G代碼的優(yōu)盤插入打印機，按照前期積累的打印機操作技能，完成晾衣架接頭的打印任務。4.完成打印類別參數(shù)選擇依據(jù)質量層厚

壁厚

允許反抽

填充底部/頂部厚度

填充率

速度與溫度打印速度

噴嘴溫度

熱床溫度

支撐支撐類型

平臺附著類型

耗材直徑

流量

設備型號

混色模式混色模式選擇

右邊固定比例

分層模式層數(shù)

雙色模式雙噴頭支撐

噴嘴擦拭塔

溢出保護

單色模式

打印所需時間表2-19切片參數(shù)記錄表搖臂模型的打印步驟一：新建文件1.

模型創(chuàng)建步驟二：繪制模型草圖搖臂模型的打印步驟三：拉伸創(chuàng)建模型實體1.

模型創(chuàng)建搖臂模型的打印單擊“文件”→“導出”→STL，選擇按鈕模型，確定文件保存位置，單擊“確定”按鈕，導出STL文件，即可在保存位置找到相應的文件。2.模型導出3.切片設置導入模型啟動cura軟件，根據(jù)打印需求，選擇對應打印模式。搖臂模型的打印3.切片設置參數(shù)設置在基本設置菜單中，修改參數(shù)，確定模型效果，并將參數(shù)記錄在表2-20中。保存G代碼參數(shù)設置完成后，把模型保存為G代碼。將存儲有按鈕G代碼的優(yōu)盤插入打印機，按照前期積累的打印機操作技能，完成晾衣架接頭的打印任務。4.完成打印類別參數(shù)選擇依據(jù)質量層厚

壁厚

允許反抽

填充底部/頂部厚度

填充率

速度與溫度打印速度

噴嘴溫度

熱床溫度

支撐支撐類型

平臺附著類型

耗材直徑

流量

設備型號

混色模式混色模式選擇

右邊固定比例

分層模式層數(shù)

雙色模式雙噴頭支撐

噴嘴擦拭塔

溢出保護

單色模式

打印所需時間表2-20切片參數(shù)記錄表齒輪系模型的打印步驟一：新建文件1.齒輪1模型創(chuàng)建步驟二：創(chuàng)建齒輪1實體齒輪系模型的打印步驟三：創(chuàng)建齒輪1孔特征1.齒輪1模型創(chuàng)建齒輪系模型的打印步驟三：創(chuàng)建齒輪1孔特征1.齒輪1模型創(chuàng)建齒輪系模型的打印參照齒輪1模型創(chuàng)建類似的步驟，完成齒輪2A、3B模型的創(chuàng)建。具體參數(shù)可參考下圖2-74和圖2-75。2.齒輪2A、3B模型創(chuàng)建齒輪系模型的打印步驟一：新建文件3.齒輪2B模型創(chuàng)建啟動NX軟件，單擊“新建”按鈕，輸入文件名及文件保存路徑，單擊“確定”按鈕，進入以“齒輪2B”為名的建模界面。步驟二：創(chuàng)建齒輪2B實體齒輪系模型的打印步驟三：拉伸創(chuàng)建六棱柱特征3.齒輪2B模型創(chuàng)建齒輪系模型的打印步驟四：拉伸創(chuàng)建六棱柱倒角3.齒輪2B模型創(chuàng)建齒輪系模型的打印步驟五：合并特征3.齒輪2B模型創(chuàng)建步驟六：插入孔特征齒輪系模型的打印參照3.齒輪2B模型創(chuàng)建類似的步驟，完成齒輪3A、4模型的創(chuàng)建。具體參數(shù)可參考下圖2-86和圖2-87。4.齒輪3A、4模型創(chuàng)建齒輪系模型的打印參照3.齒輪2B模型創(chuàng)建類似的步驟，完成齒輪3A、4模型的創(chuàng)建。具體參數(shù)可參考下圖2-86和圖2-87。4.齒輪3A、4模型創(chuàng)建齒輪系模型的打印單擊“文件”→“導出”→STL，選擇按鈕模型，確定文件保存位置，單擊“確定”按鈕，導出STL文件，即可在保存位置找到相應的文件。5.模型導出6.切片設置導入模型啟動cura軟件，根據(jù)打印需求，選擇對應打印模式。齒輪系模型的打印6.切片設置參數(shù)設置在基本設置菜單中，修改參數(shù)，確定模型效果，并將參數(shù)記錄在表2-21中。保存G代碼參數(shù)設置完成后，把模型保存為G代碼。將存儲有按鈕G代碼的優(yōu)盤插入打印機，按照前期積累的打印機操作技能，完成晾衣架接頭的打印任務。7.完成打印類別參數(shù)選擇依據(jù)質量層厚

壁厚

允許反抽

填充底部/頂部厚度

填充率

速度與溫度打印速度

噴嘴溫度

熱床溫度

支撐支撐類型

平臺附著類型

耗材直徑

流量

設備型號

混色模式混色模式選擇

右邊固定比例

分層模式層數(shù)

雙色模式雙噴頭支撐

噴嘴擦拭塔

溢出保護

單色模式

打印所需時間表2-21切片參數(shù)記錄表風扇盒下殼體的打印步驟一：新建文件1.模型創(chuàng)建步驟二：繪制模型草圖啟動NX軟件，單擊“新建”按鈕，輸入文件名及文件保存路徑，單擊“確定”按鈕，進入以“下殼體”為名的建模界面。風扇盒下殼體的打印步驟三：拉伸創(chuàng)建模型實體1.模型創(chuàng)建風扇盒下殼體的打印步驟三：拉伸創(chuàng)建模型實體1.模型創(chuàng)建風扇盒下殼體的打印步驟三：拉伸創(chuàng)建模型實體1.模型創(chuàng)建風扇盒下殼體的打印單擊“文件”→“導出”→STL，選擇按鈕模型，確定文件保存位置，單擊“確定”按鈕，導出STL文件，即可在保存位置找到相應的文件。2.模型導出3.切片設置導入模型啟動cura軟件，根據(jù)打印需求，選擇對應打印模式。風扇盒下殼體的打印3.切片設置參數(shù)設置在基本設置菜單中，修改參數(shù)，確定模型效果，并將參數(shù)記錄在表2-22中。保存G代碼參數(shù)設置完成后，把模型保存為G代碼。將存儲有按鈕G代碼的優(yōu)盤插入打印機，按照前期積累的打印機操作技能，完成晾衣架接頭的打印任務。4.完成打印類別參數(shù)選擇依據(jù)質量層厚

壁厚

允許反抽

填充底部/頂部厚度

填充率

速度與溫度打印速度

噴嘴溫度

熱床溫度

支撐支撐類型

平臺附著類型

耗材直徑

流量

設備型號

混色模式混色模式選擇

右邊固定比例

分層模式層數(shù)

雙色模式雙噴頭支撐

噴嘴擦拭塔

溢出保護

單色模式

打印所需時間表2-22切片參數(shù)記錄表風扇盒上蓋的打印步驟一：新建文件1.模型創(chuàng)建步驟二：繪制模型草圖啟動NX軟件，單擊“新建”按鈕，輸入文件名及文件保存路徑，單擊“確定”按鈕，進入以“上蓋”為名的建模界面。風扇盒上蓋的打印步驟三：拉伸創(chuàng)建模型實體1.模型創(chuàng)建結合工程圖紙，按照與步驟四相似的拉伸步驟，完成上蓋實體模型的創(chuàng)建。風扇盒上蓋的打印單擊“文件”→“導出”→STL，選擇按鈕模型，確定文件保存位置，單擊“確定”按鈕，導出STL文件，即可在保存位置找到相應的文件。2.模型導出3.切片設置導入模型啟動cura軟件，根據(jù)打印需求，選擇對應打印模式。風扇盒上蓋的打印3.切片設置參數(shù)設置在基本設置菜單中，修改參數(shù)，確定模型效果，并將參數(shù)記錄在表2-23中。保存G代碼參數(shù)設置完成后，把模型保存為G代碼。將存儲有按鈕G代碼的優(yōu)盤插入打印機，按照前期積累的打印機操作技能，完成晾衣架接頭的打印任務。4.完成打印類別參數(shù)選擇依據(jù)質量層厚

壁厚

允許反抽

填充底部/頂部厚度

填充率

速度與溫度打印速度

噴嘴溫度

熱床溫度

支撐支撐類型

平臺附著類型

耗材直徑

流量

設備型號

混色模式混色模式選擇

右邊固定比例

分層模式層數(shù)

雙色模式雙噴頭支撐

噴嘴擦拭塔

溢出保護

單色模式

打印所需時間表2-23切片參數(shù)記錄表風扇扇葉的打印步驟一：新建文件1.模型創(chuàng)建步驟二：旋轉創(chuàng)建扇葉中心及外環(huán)啟動NX軟件，單擊“新建”按鈕，輸入文件名及文件保存路徑，單擊“確定”按鈕，進入以“上蓋”為名的建模界面。風扇扇葉的打印步驟三：拉伸創(chuàng)建矩形特征1.模型創(chuàng)建步驟四：拉伸創(chuàng)建葉片特征風扇扇葉的打印步驟五：陣列創(chuàng)建葉片特征1.模型創(chuàng)建步驟六：拉伸創(chuàng)建六邊形孔風扇扇葉的打印單擊“文件”→“導出”→STL，選擇按鈕模型，確定文件保存位置，單擊“確定”按鈕，導出STL文件，即可在保存位置找到相應的文件。2.模型導出3.切片設置導入模型啟動cura軟件，根據(jù)打印需求，選擇對應打印模式。風扇扇葉的打印3.切片設置參數(shù)設置在基本設置菜單中，修改參數(shù)，確定模型效果，并將參數(shù)記錄在表2-24中。保存G代碼參數(shù)設置完成后，把模型保存為G代碼。將存儲有按鈕G代碼的優(yōu)盤插入打印機，按照前期積累的打印機操作技能，完成晾衣架接頭的打印任務。4.完成打印類別參數(shù)選擇依據(jù)質量層厚

壁厚

允許反抽

填充底部/頂部厚度

填充率

速度與溫度打印速度

噴嘴溫度

熱床溫度

支撐支撐類型

平臺附著類型

耗材直徑

流量

設備型號

混色模式混色模式選擇

右邊固定比例

分層模式層數(shù)

雙色模式雙噴頭支撐

噴嘴擦拭塔

溢出保護

單色模式

打印所需時間表2-24切片參數(shù)記錄表手持風扇的組裝將打印完成的所有風扇零件，進行修整裝配。圖2-353D打印手持式人力風扇河南工業(yè)職業(yè)學院感謝觀看數(shù)字化設計與3D打印河南工業(yè)職業(yè)學院翻轉相冊的創(chuàng)新設計與打印數(shù)字化設計與3D打印課程導入

能夠結合客戶需求與打印實際，進行產品設計能夠根據(jù)客戶需求完成產品設計與制作客戶在某視頻網(wǎng)站上，看到一個翻轉日歷的制作視頻，他想要利用這個創(chuàng)意制作一個桌面放置的翻轉相冊，如圖2-113所示，可以循環(huán)展示20張以上的1寸照片，作為女朋友的生日禮物。請你結合翻轉日歷的視頻幫他實現(xiàn)這個想法。掌握產品創(chuàng)新設計的要求學習目標工作場景描述PART01了解需求明確工作任務勘察現(xiàn)場項目內容擺放方式

尺寸要求

容量要求表2-27產品信息調查表查看視頻，了解翻轉日歷的制作方法，明確翻轉日歷結構及工作原理。與客戶溝通，了解客戶需求，獲取有效信息，并記錄進表2-27中。PART02建模、切片處理、打印及裝配現(xiàn)場操作翻轉相冊的切片處理與打印導入模型啟動cura軟件，根據(jù)打印需求，選擇對應打印模式。參數(shù)設置在基本設置菜單中，修改參數(shù)，確定模型效果，并將參數(shù)記錄在表2-24中。保存G代碼參數(shù)設置完成后，把模型保存為G代碼。類別參數(shù)選擇依據(jù)質量層厚

壁厚

允許反抽

填充底部/頂部厚度

填充率

速度與溫度打印速度

噴嘴溫度

熱床溫度

支撐支撐類型

平臺附著類型

耗材直徑

流量

設備型號

混色模式混色模式選擇

右邊固定比例

分層模式層數(shù)

雙色模式雙噴頭支撐

噴嘴擦拭塔

溢出保護

單色模式

打印所需時間表2-24切片參數(shù)記錄表1.切片設置掃描儀結構認知將存儲有模型G代碼的優(yōu)盤插入打印機，按照前期積累的打印機操作技能，完成各組件的打印任務。圖2-113翻轉相冊2.完成打印河南工業(yè)職業(yè)學院感謝觀看數(shù)字化設計與3D打印河南工業(yè)職業(yè)學院吸塵器模型的掃描數(shù)字化設計與3D打印課程導入

熟悉并掌握掃描前期準備工作理解并掌握掃描過程三維掃描儀的操作及軟件相關功能某注塑制品生產廠家生產需要某一型號車載吸塵器后座外殼?？蛻籼峁┰撐鼔m器后座外殼模型，希望你公司幫助他們通過逆向掃描的方法，獲取完整的產品外觀數(shù)據(jù)，以便后期進行新產品開發(fā)。掌握模型逆向數(shù)據(jù)采集的工作流程學習目標工作場景描述PART01掃描流程認知明確工作任務勘察現(xiàn)場表3-1模型掃描流程下表3-1為用三維掃描儀掃描模型的流程，請熟悉整個流程，并提前準備好掃描過程需要用到的工具。 步驟內容需要的工具工具準備情況1掃描樣件評估模型

2噴粉（根據(jù)上一步評估結果確定是否進行噴粉操作）顯像劑

3粘貼標志點標志點

4掃描掃描儀轉盤

PART02掃描模型處理施工前的準備掃描樣件評估序號內容確認結果1模型顏色

2模型材質

3是否反光

4是否透光表3-2掃描樣件評估信息表觀察吸塵器外殼表面，確認表3-2中的信息。噴粉若冬天由于溫度過低粉末無法充分溶解，造成噴涂在工件表面顆粒很多，可以把顯像劑瓶放入溫水中或用吹風機稍微加熱使粉末充分溶解。噴顯像劑前，先搖勻顯像劑，使顯像劑粉末充分溶解。步驟一噴粉噴涂速度應均勻，避免工件因顯像劑噴涂不足而影響掃描數(shù)據(jù)；噴涂模型表面。在距離噴涂工件150-300mm左右位置，長按噴嘴勻速劃過工件表面，來回噴涂直至覆蓋整個工件。步驟二噴涂距離不宜過近，避免太近或同一位置噴涂太多顯像劑而形成積液，影響數(shù)據(jù)精度；不要遺漏不易噴涂的角落。噴粉噴涂過程中由于液體覆蓋在工件表面還未揮發(fā)，直接用手接觸工件會留下指紋而影響后續(xù)掃描數(shù)據(jù)效果，可戴橡膠手套或等液體揮發(fā)后再觸碰工件。顯像劑噴涂均勻后晾曬5-10分鐘使其變干。步驟三噴粉噴涂完成后，顯像劑應均勻覆蓋工件，表面平滑。噴涂完成步驟四粘貼標志點標志點粘貼技巧圖3-1車載吸塵器標志點工作原理是通過至少3個或4個（根據(jù)設備不同）標志點，形成一個唯一的空間特征。當采集到的空間特征在之前出現(xiàn)過，此時軟件就可以確定當前數(shù)據(jù)與之前數(shù)據(jù)間的相對位置關系，輔助拼接。粘貼標志點粘貼標志點時應注意以下幾點：應根據(jù)當前標定范圍選擇大小合適的標志點，標志點太大或太小會影響軟件識別，影響精度；標志點粘貼密度適當，確保每次采集視野范圍內，可以采集到3個以上的公共標志點，一般建議5~7個，且在相機多個角度中可以同時看到；確保每次掃描到的標志點可以形成一個空間特征，因此標志點應隨機均勻粘貼在模型表面，應避免粘貼成線性，陣列等太規(guī)則的情況；標志點應粘貼在平面或曲面上，粘貼在邊緣會造成標志點不完整影響識別；標志點應保持干凈完整，標志點破損或有遮擋會造成標志點圓不完整影響識別；粘貼標志點標志點粘貼策略實際粘貼標志點時主要有兩大類情況：貼在物體的表面上：對于大部分工件，我們可以直接粘貼標志點，掃描過程中標志點相對于工件位置不變，掃描儀和工件可以相對移動，拼接精度有保障。貼在物體的周圍：當遇到一些尺寸比較小或結構特征比較復雜的工件時，無法在模型上貼點，這時就需要借助輔助工具或夾具（常貼于底座圓盤上）來貼點，實現(xiàn)拼接掃描的目的。這種方法不會影響采集的數(shù)據(jù)，但是在掃描過程中，被測物體和周圍標記點之間的距離不能改變。實際操作過程中，也可將兩種情況結合使用。如本模型結構整體對稱，為了使操作過程方便快捷，可以在吸塵器外殼和轉盤上同時貼點，既節(jié)省掃描時間，也可以減少粘貼在物體表面上的標志點數(shù)量。PART03吸塵器模型掃描現(xiàn)場施工吸塵器模型掃描標定。準備開始掃描。新建工程，將模型放在轉盤中間位置，打開投射十字，確定模型基本位于投射十字中間。步驟一步驟二開始掃描。單擊開始掃描，開始進行掃描操作。步驟三吸塵器模型掃描掃描上傳至軟件的點云數(shù)據(jù)不完整時，按照同一方向轉動轉盤，繼續(xù)補掃使得缺失部分完整。翻轉模型及轉盤，掃描模型下表面數(shù)據(jù)。步驟四步驟五保存點云數(shù)據(jù)。將點云數(shù)據(jù)保存在目標目錄下，文件格式選擇“頂點文件.asc”。步驟六河南工業(yè)職業(yè)學院感謝觀看數(shù)字化設計與3D打印河南工業(yè)職業(yè)學院雷達貓眼零件點云封裝處理數(shù)字化設計與3D打印課程導入

掌握GeomagicWrap軟件工作界面小李得到了某公司正在生產雷達貓眼零件的三維掃描數(shù)據(jù)，如圖3-2所示，他想在這個模型的基礎上進行優(yōu)化設計，但是小李并不熟悉點云數(shù)據(jù)的處理方法，因此向你尋求幫助，希望你對該數(shù)據(jù)文件進行處理后，給出可以進一步進行建模設計的stl文件。掌握模型產品點云處理過程學習目標工作場景描述掌握用GeomagicWrap軟件對模型數(shù)據(jù)進行雜點處理、光順處理、封裝的方法PART01GeomagicWrap軟件初識操作前準備GeomagicWrap軟件操作界面序號名稱序號名稱1標題欄8特征樹2菜單欄9模型樹3狀態(tài)欄10對話框4顯示欄11數(shù)字模型5分析欄12選擇過濾器6工具13內存/緩存監(jiān)視7工具條表3-7GeomagicWrap軟件操作界面將表3-7中各部分對的應序號，填入圖3-5中正確位置。GeomagicWrap軟件操作界面圖3-5GeomagicWrap軟件操作界面將表3-7中各部分對的應序號，填入圖3-5中正確位置。鼠標鍵盤的操作序號操作功能1滾動鼠標滾輪/shift+鼠標右鍵上下滑動鼠標模型縮放2Ctrl+鼠標右鍵移動鼠標/同時按下鼠標左右鍵模型平移3鼠標右鍵移動鼠標模型旋轉4單擊鼠標左鍵選擇要素5Shift+鼠標左鍵選擇對象選擇多個要素6Ctrl+鼠標左鍵選擇需解除對象解除選擇要素表3-8GeomagicWrap鼠標鍵盤基本操作打開GeomagicDesign軟件，導入文件后，嘗試以下操作，明確以下操作的功能。PART02點云封裝處理現(xiàn)場施工導入點云數(shù)據(jù)啟動GeomagicWrap軟件，單擊工具欄上的“打開”圖標，系統(tǒng)彈出“打開文件”對話框，選中“雷達貓眼件.asc”文件后，點擊“打開”按鈕，工作區(qū)中就顯示貓眼件掃描數(shù)據(jù)。可以看到剛剛掃描完成的數(shù)據(jù)，點云是雜亂粗糙的，因此必須要進行后續(xù)的數(shù)據(jù)處理。GeomagicWrap軟件著色點云數(shù)據(jù)為了使點云的形狀更加清晰，方便觀察，導入數(shù)據(jù)后首先需要將點云進行著色。選中模型管理器中的點云數(shù)據(jù)后，點擊“點”菜單欄，選擇“著色”命令，模型數(shù)據(jù)就會呈現(xiàn)如圖3-5所示的高亮狀態(tài)。此時就可以對模型數(shù)據(jù)進行觀察，判斷掃描數(shù)據(jù)是否完整。為了更方便的觀察點云數(shù)據(jù)，可以在操作區(qū)域單擊鼠標右鍵，選擇“設置旋轉中心”，在合適的位置單擊，就可以設置以該位置為中心，對數(shù)據(jù)進行放大、縮小或旋轉。刪除四周雜點選擇工具欄中的“套索選擇工具”，按住鼠標左鍵勾畫出模型的外部輪廓，被選中的區(qū)域將會呈現(xiàn)如圖3-6所示的紅色。單擊鼠標右鍵，選擇“反轉選區(qū)”后，被選中的點云數(shù)據(jù)就會出現(xiàn)反轉，如圖3-7所示。此時點擊“點”菜單下的“刪除”命令，或直接使用鍵盤Delete鍵，就可以將大面積雜點進行刪除。1.手動刪除大面積雜點3-63-7旋轉模型，從不同角度觀察，多次重復該操作，盡可能多的刪除大面積雜點。刪除四周雜點非連接項是指同一物體上具有一定數(shù)量的點形成了彼此間分離的點群的點。2.利用“非連接項”刪除雜點3-8點擊“點”菜單下的“選擇”菜單，選擇“非連接項”命令，彈出如圖3-8所示的“選擇非連接項”對話框。為了使系統(tǒng)能夠選擇出在拐角處離主點云很近但不屬于主點云的一部分點，這里通常將“分隔”方式設置為“低”，“尺寸”選項按默認值“5.0”，點擊“確認”按鈕。點云中的非連接項就會被選中，呈現(xiàn)出紅色，點擊“點”菜單下的“刪除”命令或直接按下Delete鍵刪除即可。刪除四周雜點體外孤點是指與其它絕大數(shù)的點云具有一定距離的點。體外孤點設置為較低數(shù)值，系統(tǒng)會選擇遠距離的點，高數(shù)值選擇的范圍會更接近真實數(shù)據(jù)。3.利用“體外孤點”刪除雜點3-9點擊“點”菜單下的“選擇”，選擇“體外孤點”命令，彈出如圖3-9所示的“選擇體外孤點”對話框。根據(jù)模型狀況，設置“敏感度”值，本次選中默認值“85”，點擊“應用”按鈕。點云中的非連接項就會被選中，呈現(xiàn)出紅色，如圖3-10所示。點擊“確認”按鈕后，就可以點擊“點”菜單下的“刪除”命令或直接按下Delete鍵對選中的體外孤點進行刪除。3-10刪除四周雜點由于逆向設備或掃描方法等因素，造成掃描數(shù)據(jù)存在系統(tǒng)誤差和隨機誤差，當有些掃描點的誤差比較大，超出允許范圍后，就形成了噪音點。因此在刪除后主體表面如果還很粗糙，可以使用減少噪音進一步提高表面質量。4.減少噪音3-11點擊“點”菜單下的“減少噪音”命令，彈出如圖3-11所示的“減少噪音”對話框。選中“自由曲面形狀”，“平滑度水平”選擇“無”，“迭代”設為“5”，“偏差限制”設為“0.05mm”。點擊“確認”按鈕。封裝數(shù)據(jù)點擊“點”菜單下的“封裝”命令，彈出如圖3-12所示的“封裝”對話框，本案例使用默認數(shù)據(jù)，點擊“確定”按鈕，這個命令將圍繞點云進行封裝計算，使點云數(shù)據(jù)轉化為如圖3-13所示的三角面片模型。該對話框中的采樣選項，是通過設置點間距或設定三角形的數(shù)量來進行采樣，模板三角形數(shù)量設置的越大，封裝后多邊形網(wǎng)格就越緊密。最下方的“執(zhí)行”設置，可以調節(jié)采樣質量的高低，可以根據(jù)點云數(shù)據(jù)的實際特征，進行適當?shù)脑O置。3-133-12多邊形處理“多邊形”菜單下“平滑”組中的命令都可以使三角面片更加光滑，使用較多的是“松弛”和“刪除釘狀物”。1.松弛、刪除釘狀物3-143-15點擊“多邊形”菜單下的“松弛”或“刪除釘狀物”命令，彈出如圖3-14所示相應對話框后，根據(jù)模型特征設置參數(shù)，點擊“應用”按鈕，就可以看到模型的光順效果，如圖3-15所示。多邊形處理關閉“選擇背景模式”，如圖3-16所示框選不完整有漏洞和有毛邊的三角面片，選中區(qū)域紅色高亮顯示后，刪除。也可以利用“開流形”命令，刪除如圖3-17所示獨立于主體之外的三角面片。2.填充孔洞3-163-17開流型過后就可以使用填充單個孔修補模型空洞使其光滑。點擊“多邊形”菜單下的“填充單個孔”命令，根據(jù)孔洞特征，選擇相應的填充方式，最終完成填補。多邊形處理全部修改完成后使用網(wǎng)格醫(yī)生再次確定，如圖3-18所示分析欄全部為零時修正成功。3.網(wǎng)格醫(yī)生檢查3-18網(wǎng)格醫(yī)生集成了刪除釘狀物，填充，去除特征，開流形等功能，對于簡單數(shù)據(jù)能快速處理完成，但如果數(shù)據(jù)比較復雜，使用該命令的計算量較大，容易造成死機，建議不要使用。河南工業(yè)職業(yè)學院感謝觀看數(shù)字化設計與3D打印河南工業(yè)職業(yè)學院沖壓件模型逆向建模數(shù)字化設計與3D打印課程導入

熟悉逆向建模軟件工作界面掌握Geomagic軟件基本功能某沖壓件生產廠家生產的某一型號沖壓件，大批量生產后，模具局部出現(xiàn)損壞，無法生產出合格制件。由于模具及制件圖紙丟失，因此希望采用逆向工程的方法，根掌握逆向建模的工作流程學習目標工作場景描述據(jù)圖3-19所示合格產品的掃描三維數(shù)據(jù)，對該沖壓件進行逆向建模后，再反推出模具的生產圖樣，修復模具損壞部分。現(xiàn)客戶找到你公司，希望能為其提供合格的制件逆向建模模型，要求曲面光順，整體精度在0.05mm以內。3-19PART01逆向建模初識明確工作任務獲取信息與客戶進行溝通，了解客戶需求，獲取有效信息，并記錄進表3-11中。表3-11洽談溝通表產品名稱

洽談時間

客戶公司

客戶姓名

客戶地址

聯(lián)系方式

客戶可提供的資料

客戶需求信息（根據(jù)工作場景獲取有效信息）項目名稱溝通要點現(xiàn)場記錄訂單數(shù)量確定準確的訂單數(shù)量

產品用途明確產品最終用途，確認客戶方案（采用3D打印方式制造）是否合理。

性能要求明確客戶對交付件的要求（外觀、材質、顏色），確認是否可以達到要求。

交期要求結合公司現(xiàn)有設備情況（機器數(shù)量、工作效率），初步確定交期。PART02GeomagicDesignX軟件初識操作前準備GeomagicWrap軟件操作界面序號名稱序號名稱1標題欄8特征樹2菜單欄9模型樹3狀態(tài)欄10對話框4顯示欄11數(shù)字模型5分析欄12選擇過濾器6工具13內存/緩存監(jiān)視7工具條表3-12GeomagicDesignX軟件操作界面將表3-12中各部分對的應序號，填入圖3-20中正確位置。GeomagicWrap軟件操作界面圖3-20GeomagicDesignX軟件操作界面將表3-12中各部分對的應序號，填入圖3-20中正確位置。鼠標鍵盤的操作序號操作功能1滾動鼠標滾輪/shift+鼠標右鍵上下滑動鼠標模型縮放2Ctrl+鼠標右鍵移動鼠標/同時按下鼠標左右鍵模型平移3鼠標右鍵移動鼠標模型旋轉4單擊鼠標左鍵選擇要素5Shift+鼠標左鍵選擇對象選擇多個要素6Ctrl+鼠標左鍵選擇需解除對象解除選擇要素表3-13GeomagicDesignX鼠標鍵盤基本操作打開GeomagicDesign軟件，導入文件后，嘗試以下操作，明確以下操作的功能，并將表3-13填寫完整。PART02沖壓件逆向建?，F(xiàn)場施工導入模型數(shù)據(jù)啟動GeomagicDesignX軟件后，點擊左上角“導入”命令，在如圖3-21彈出的對話框中選擇要導入的“沖壓件”三角面片數(shù)據(jù)，進入如圖3-22所示的工作界面。圖3-21圖3-22創(chuàng)建模型特征1.提取領域創(chuàng)建模型特征2.面片擬合生成上層面片創(chuàng)建模型特征3.放樣向導生成側邊面片創(chuàng)建模型特征4.面片偏移生成下層面片創(chuàng)建模型特征5.剪切曲面去除多余部分創(chuàng)建模型特征6.對中剪切創(chuàng)建部分對稱曲面步驟一：創(chuàng)建均分平面創(chuàng)建模型特征6.對中剪切創(chuàng)建部分對稱曲面步驟二：剪切曲面去除多余部分創(chuàng)建模型特征6.對中剪切創(chuàng)建部分對稱曲面步驟二：剪切曲面去除多余部分創(chuàng)建模型特征7.創(chuàng)建側面彎折部分步驟一：創(chuàng)建曲面裁剪曲面片創(chuàng)建模型特征7.創(chuàng)建側面彎折部分步驟三：面片偏移生成彎折部分內表面創(chuàng)建模型特征7.創(chuàng)建側面彎折部分步驟四：拉伸面片草圖創(chuàng)建彎折部分側表面創(chuàng)建模型特征7.創(chuàng)建側面彎折部分步驟五：面片擬合創(chuàng)建彎折部分上平面創(chuàng)建模型特征7.創(chuàng)建側面彎折部分步驟六：面片偏移生成下平片創(chuàng)建模型特征7.創(chuàng)建側面彎折部分步驟七：剪切曲面去除多余部分創(chuàng)建模型特征7.創(chuàng)建側面彎折部分步驟八：對中剪切創(chuàng)建部分對稱曲面創(chuàng)建模型特征7.創(chuàng)建側面彎折部分步驟九：創(chuàng)建平面剪切多余部分創(chuàng)建模型特征8.放樣連接補全沖壓件側表面創(chuàng)建模型特征9.補全沖壓件其他表面創(chuàng)建模型特征10.光順表面創(chuàng)建模型特征11.縫合表面形成實體創(chuàng)建模型特征12.鏡像生成完整模型創(chuàng)建模型特征13.創(chuàng)建沖壓件圓角特征創(chuàng)建模型特征14.拉伸創(chuàng)建孔特征創(chuàng)建模型特征15.合并生成完整模型誤差分析和文件輸出點擊工具條中“體偏差”命令，將右側邊條設置的允許偏差范圍內為±0.1mm，若模型整體呈現(xiàn)出綠色，說明創(chuàng)建模型與原始模型數(shù)據(jù)之間的偏差，在誤差允許范圍內，如圖3-114所示。將鼠標放在模型區(qū)域表面，也可看到創(chuàng)建表面與原始三角面片之間的偏差值。1.誤差分析誤差分析和文件輸出如圖3-115所示，在菜單欄中，選擇“文件”→“輸出”命令。在彈出的輸出對話框中，選擇創(chuàng)建的實體模型作為輸出要素，點擊確認，如圖3-116所示。選擇文件的位置及文件的格式，根據(jù)客戶需求，將模型保存為STP格式，如圖3-117所示。2.文件輸出圖3-115圖3-116圖3-117河南工業(yè)職業(yè)學院感謝觀看數(shù)字化設計與3D打印河南工業(yè)職業(yè)學院電動雕刻筆模型逆向設計與打印數(shù)字化設計與3D打印課程導入

能夠根據(jù)逆向設計結果，對產品進行正向創(chuàng)新設計能夠熟練操作正向、逆向設計及制造過程的各類軟件及硬件電動雕刻筆是一種電子刻寫儀器，它具有體積小、重量輕、刻寫容易、速度快、便于攜帶、使用方便、標記永久保存等特點。電刻筆廣泛應用于金屬、瓷器、玻璃、塑料、大理石、木材等幾乎所有硬質材料的表面上的雕刻。使用者采用像拿筆一樣的姿勢，稍微傾斜一個角度（45度角），將手擱在臺面上，手指按住微動開關即可刻寫，松開即停止刻寫。掌握產品逆向設計與打印的完整工作流程學習目標工作場景描述課程導入下圖3-119為客戶提供的某一型號電動雕刻筆外殼模型，請你幫助客戶獲取該模型完整的數(shù)據(jù)信息，在此模型的基礎上進行創(chuàng)新設計后，打印出模型樣件。圖3-119電動雕刻筆模型PART01電動雕刻筆逆向設計與打印現(xiàn)場施工掃描模型將點云數(shù)據(jù)保存在目標目錄下，文件格式選擇“頂點文件.asc”，保存為“diaokebi.asc”文件。步驟一：新建工程，調整好掃描位置及曝光度后，點擊開始掃描，見圖3-120。步驟二：旋轉圓盤，多次掃描，直到獲得電動雕刻筆上表面的完整點云數(shù)據(jù)，見圖3-121。步驟三：翻轉模型及轉盤，掃描獲得下表面的完整數(shù)據(jù)。步驟四：保存初始點云數(shù)據(jù)。圖3-120圖3-121點云數(shù)據(jù)處理啟動GeomagicWrap軟件，單擊工具欄上的“打開”圖標，系統(tǒng)彈出“打開文件”對話框，選中“diaokeb.asc”文件后，點擊“打開”按鈕，打開掃描數(shù)據(jù)。步驟一：導入模型數(shù)據(jù)圖3-122選中模型管理器中的點云數(shù)據(jù)后，點擊“點”菜單欄，選擇“著色”命令，使點云數(shù)據(jù)著色，如圖3-122所示。步驟二：著色點云數(shù)據(jù)點云數(shù)據(jù)處理如圖3-123所示，使用使用全局注冊能夠讓多次掃描的點云數(shù)據(jù)更加貼合變得更加緊密相連。選中掃描點數(shù)據(jù)，點擊“對齊”菜單欄，選擇“全局注冊”命令，完成全局注冊。步驟三：全局注冊圖3-123點云數(shù)據(jù)處理框選與主體分離的雜亂點云，變紅后點擊刪除，如圖3-124所示。步驟四：刪除四周雜點大面積雜點刪除后主體表面還很粗糙使用減少噪音提高表面質量，如圖3-125所示。選擇體外孤點命令、非連接項命令去除細小雜點。如圖3-126、3-127。圖3-124圖3-125圖3-126圖