《数字化设计与3D打印》思考题及答案 武同.docx

问题：

数字化设计与传统手工设计有什么不同？

什么是3D打印？它相较于传统制造方式有哪些优势？

现在流行的3D打印颜料有哪些？分别适合哪些材料的打印？

为什么3D打印可以制造出复杂的零件结构？

数字化设计工具有哪些？各自的功能是什么？

数字化设计中的CAD（计算机辅助设计）与CAM（计算机辅助制造）有什么不同？

什么是3D扫描？3D扫描适用于哪些领域？

数字化设计中的续面、网格和NURBS分别是什么？各自有什么特点？

数字化设计中重要的几何形状包括哪些？分别有什么特点？

数字化设计中常用的几种文件格式有哪些？各自的优劣势是什么？

数字化设计中的材料特性、重心、惯量等参数有什么作用？

什么是3D打印中的支撑结构？为什么需要支撑结构？

3D打印中的分层制造是指什么？为什么需要分层制造？

3D打印中制造尺寸与设计尺寸有差异，如何避免影响产品质量？

什么是数字化设计中的可制造性分析？如何进行可制造性分析？

3D打印中的打印速度对打印质量有影响吗？为什么？

数字化设计中流体分析有哪些应用领域？如何进行流体分析？

数字化设计中结构分析有哪些应用领域？如何进行结构分析？

什么是快速原型制造？如何进行快速原型制造？

数字化设计中的逆向工程有哪些应用？如何进行逆向工程？

数字化设计中的工装夹具设计有什么要求？如何进行工装夹具设计？

数字化设计中的焊接有哪些常见问题？如何避免焊接问题？

数字化设计中的设计流程有哪些？各自的作用是什么？

数字化设计中的质量控制指标有哪些？如何进行质量控制？

3D打印可以制造出具有特殊表面外形的产品，这种表现与实际材料的物理特性有什么关系？

数字化设计中的人性工程学有哪些应用？如何进行人性工程学设计？

什么是数字化制造？它的发展趋势是什么？

数字化设计和3D打印有哪些不足之处？如何优化数字化设计和3D打印的工艺流程？

数字化设计与3D打印的应用领域有哪些？未来有哪些发展前景？

数字化设计和3D打印在物流业中的应用有哪些优势？如何应用到实际生产中？

什么是CAD软件？它在数字化设计中的作用是什么？

请解释什么是3D建模？它有哪些应用场景？

请列举一些常用的3D打印材料和它们的优缺点。

请介绍一下FDM3D打印技术的工作原理以及在制程中需要注意的问题。

在3D打印过程中，支撑结构的作用是什么？如何设置支撑结构？

请解释什么是STL文件？它在3D打印过程中的作用是什么？

3D打印与传统制造方式之间的差异是什么？请比较它们的优劣。

请描述一下多材料3D打印技术。它有哪些技术难点？

请介绍一些3D打印中的后处理方法，如何进行后处理？

请阐述数字化设计与3D打印技术对现有机械制造行业的影响与未来发展趋势。

答案：

数字化设计与传统手工设计的不同之处在于，传统手工设计需要手绘图纸，而数字化设计通过计算机软件进行设计。数字化设计可以更精准地呈现设计细节，提高设计效率和准确性。

3D打印是指通过堆叠材料，逐层打印设计模型。相较于传统制造方式，3D打印具有快速、精准、可定制等优势，更能满足小批量定制需求。

3D打印颜料有ABS、PLA、PETG等几种，分别适用于不同的材料打印。例如，PLA适合打印小件零部件，PETG适合打印高强度需求部件，ABS适合打印地理环境建模等场景。

3D打印可以制造出复杂的零件结构，是因为它可以将设计文件直接解析出物体，且可以沿着X、Y、Z轴依次打印出物体的各个块，从而制造出复杂的结构。

数字化设计工具包括SolidWorks、CATIA、Pro/E、UG、AutoCAD等。这些工具可以进行CAD、CAM、CAE等功能模块，如建模、分析、模拟等。

CAD是计算机辅助设计，是利用计算机进行机械设计。CAM是计算机辅助制造，是车削、铣削等制造过程的自动化编程。两者的不同之处在于，CAD是纯粹的设计工具，而CAM更加注重制造流程的自动化。

3D扫描是指利用3D扫描仪将物体的形状、尺寸等信息数字化。适用于逆向工程、虚拟现实、文化遗产保护等领域。

续面、网格、NURBs是数字化设计中常见的三种数据表示方式。续面是基于点、线、面的表示方法，网格是将曲面相邻的多边形相连组成，NURBs是由基函数描述的曲面。

数字化设计中重要的几何形状包括：平面、弧、圆锥曲线、自由曲面、快速原型制造等。它们在不同的设计领域中起着重要作用。

数字化设计中常用的文件格式有IGES、STEP、STL、SLDPRT等。它们各自的优势在于可以满足不同的设计需求。

数字化设计中的材料特性、重心、惯量等参数可以帮助设计师优化产品设计，在制造过程中提高工艺效率。

3D打印中的支撑结构是为了防止半空中的零部件塌陷而设置的。通过添加支撑结构，可以保证3D打印出的模型打印精度和质量。

3D打印中制造尺寸与设计尺寸的差异由于制造过程中受环境因素和打印材料热胀冷缩的