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项目七 打印爱心收纳盒
【项目描述】
朋友过生日的时候送礼物是一件很头疼的事情,那么送什么样的礼物既实惠又让对方感觉很贴心呢?大家可以考虑精心设计一个爱心收纳盒,简单、美观、实用,本项目将使用 inventor软件设计一个爱心收纳盒,并用3D打印机打印出来。
图7-01
【学习目标】
知识目标
熟悉 inventor 建模软件基本知识;
了解 3D 打印的原理及工作流程;
熟悉 Cura 切片软件基本参数设置;
初步认识 N750 打印机的工作原理与结构组成。
技能目标
学会使用 inventor软件的图元工具创建规则的三维模型;
初步掌握 Cura 软件的切片处理流程;
学会使用 N750 打印机打印规则简单物品。
情感目标
培养学生分析、解决生产实际问题的能力,提高学生的职业技能和专业素质;
提高学生的学习能力,养成良好的思维和学习习惯;
激发学生的好奇心与求知欲,培养学生的团队合作精神。
【项目分析】
爱心收纳盒的制作流程如下:
用 inventor软件设计爱心收纳盒的三维模型,并将其转换为 STL 格式;
导入 Cura 切片软件,切片处理后,保存为 3D 打印机能够识别的 Gcode 文件;
将文件导入 3D 打印机中,完成打印。
活动 1 三维建模
1.建模思路分析
观察图 7-02 中爱心收纳盒的模型。根据先整体后细节的原则,确定建模思路如下:
创建一个爱心形状的拉伸体(下壳),获得爱心收纳盒的基本结构;
在上边缘倒圆角,并且抽壳获得收纳的空间,再创建一个上盖的拉伸体,倒圆角;
在爱心收纳盒上壳创建“I LOVE YOU”的凸雕文字。
图 7-02
2.操作步骤
Step1. 双击软件图标,打开 Inventor 软件,单击项目新建用户项目进入如图7-03所示界面,输入项目名并选择项目存放位置,单击完成进入图7-04所示的我的主页界面。
图 7-03 新建项目
图 7-04 我的主页
Step2.单击零件进入图7-05建模界面
图7-05 建模界面
Step3.新建草图,运用圆弧、相切约束等命令创建如图7-06所示二维草图。然后运用拉伸命令,向外拉伸25mm(下壳);如图7-07所示。拉伸后进行抽壳,选择上面为开口面,壁厚2mm;如图7-08所示。最后再创建止口特征,高1mm,宽1mm;如图7-09所示。
图7-06 二维草图
图7-07 拉伸界面
图7-08抽壳界面
图7-09止口界面
Step4:新建上盖实体零件,在下壳开口面的平面上做拉伸特征,用图7-06的二维草图向反方向拉伸2mm,新建实体(上盖),如图7-10所示。然后在下壳平面上新建草图;如图7-11所示(投影下壳的止口或者投影模型边缘轮廓向内偏移1mm)完成之后向下壳内部方向拉伸1mm如图12所示。
新建实体改变拉伸方向
新建实体
改变拉伸方向
图7-11草图界面
实体选用下壳实体
实体选用下壳实体
图7-12 拉伸实体
Step5:选用圆角命令在两个实体上倒R2的圆角;如图7-13所示。在上壳表面创建二维草图,运用文本功能;如图7-14、图7-15所示。(字体:仿宋 字体大小:7mm 选中文字再选择倾斜字体);完成草图。使用凸雕命令,实体选择上壳,类型选择从面凹雕,深度为0.5mm;如图7-16所示。
图7-13 圆角特征
图7-14文字草图
图7-16凸雕界面
Step7.保存文件。
Step8.更改名字生成零部件,管理→生成零部件(选中两个实体)。如图7-17所示。
图7-17 生成单个零件
Step9.导出 STL文件,打开两个零件分别进行选择下拉菜单文件→导出→CAD格式,系统弹出另存为对话框,选择保存位置,更改保存类型STL单击确定,完成 STL 文件的导出,如图7-18所示。
图7-18 导出stl文件
活动 2 切片处理
【核心知识】
3D 打印技术在获得模型 STL 文件后,通常需要使用切片软件对数据进行切片处理。在这些离散数据驱动下,打印机才将耗材逐层堆积成型。通常打印机都会有配套的切片处理或 集切片与控制于一体的软件,但对于一些开源 3D 打印机而言,往往需要寻找数据兼容的开源切片软件。Cura 就是一款常用的开源软件,它可以兼容很多基于 FDM 原理开发的 3D 打印机,并且其具有切片速度快,切片稳定,对 3D 模型结构包容性强,设置参数少等诸多优点,因此应用较为广泛。下面将详细介绍cura软件的基本使用。
切片工艺分析
爱心收纳盒整体较为规整,无悬空结构,可不设置支撑,但为了提高底面精度,可设置在 模型底部设置一层“Brim”基底支撑。
模型整体外形尺寸为 45mm×45mm×45mm,尺寸较小,为了提高打印精度,
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