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项目六 打印杯体
【项目描述】
水杯是我们日常生活中不可缺少的喝水用具,设计一款时尚、大方的水杯送给朋友肯定会深受朋友喜爱,本次课一起学习水杯的设计并用3D打印机打印出来。
【学习目标】知识目标
熟悉 inventor 建模软件基本知识;
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】
杯体的制作流程如下:
用 inventor软件设计杯体的三维模型,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
一.杯体建模:
Step1.双击软件图标,打开inventor软件,进入零件界面进行三维建模;如图6-1所示。
图6-1
Step2.创建草图,在XY平面(任意平面)上创建二维草图。用旋转命令,选择旋转截面草图;如图所示6-2。
图6-2
Step3.在XY平面上新建草图;投影杯体截面轮廓,偏移20mm;如图6-3所示。
图6-3
Step4.选择拉伸命令,选择拉伸截面,布尔运算求差,拉伸草图拉伸方式为双向贯通;如图6-4所示。
图6-4
Step5.镜像特征。将step4特征镜像;如图6-5所示。
图6-5
Step6.倒圆角。将镜像过来的特征倒圆角,半径为5mm;如图6-6所示。
图6-6
Step7.抽壳。点击抽壳命令,抽壳壁厚为2mm,点击杯口上面的面为开口面;如图6-7所示。
图6-7
Step8.倒圆角。选择倒圆角命令,点击杯口的两条边,半径0.5mm;如图6-8所示。
图6-8
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。
【任务实施】
切片工艺分析
杯体模型整体较为规整,虽然有悬空结构,可不设置支撑;为了提高底面精度,可设置在模型底部设置一层“Raft”基底支撑。模型整体外形尺寸较小,为了提高打印精度,可以将速度调低,设置为 30mm/s。
操作步骤
读取模型文件。双击打开软件,点击文件下的“读取模型文件”打开“杯体.stl”文件进行切片设置;如图6-9所示。
图6-9
调整模型位置。用旋转将双挂钩放平并移动到平台中间;如图6-10所示。
图6-10
设置杯体打印参数。基本参数和高级参数;如图6-11所示;
图6-11
保存 Gcode 文件。点击保存按钮,设置保存位置后点击保存,完成杯体的切片处理;如图6-12所示。
杯体
杯体
图 6-12 保存 Gcode 文件
PAGE
PAGE 50
活动 3 打印杯体
【核心知识】
实训任务——打印杯体
实训设备及配件
实训中会使用到的设备和配件包括 N750 打印机、PLA 耗材、SD 卡及铲子等后处理工具,具体如图6-2所示。
图 6-13 N750 打印机及配件
操作步骤
读取模型文件
杯体开启 3D 打印机的电源,通过 SD 卡将切片文件拷贝导入设备中。如 6-14 所示, 通过控制旋钮选择“Print from SD”(SD 卡菜单)—杯体.gcode 后,喷头开始升温。
杯体
图 6-14 读取模型文件
模型打印
杯体杯体75当喷头温度达到打印温度 210℃时,打印机的喷嘴和平台自动归位,在层片模型的驱动下,将耗材逐层叠加成实体,打印过程如图 6-15
杯体
杯体
75
打印过程如图 6-15 所示
移除及支撑剥离
如图 6-16 所示,打印完成后,在模型完全冷却前使用铲子等工具将其从成型板上移出, 并通过手动剥离或美工刀等工具剥离的方式剥离杯体底部设有粘附平台。
图 6-16 杯体模型移除
此时,杯体的制作就完成了。
拓展项目
一、 个性水杯的 3D 打印
设计一个个性水杯,尺寸自定,如图 2-34(仅供参考),并将其打印出来。
(
图 6-17
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