一.手搖轉(zhuǎn)筆刀一體化設(shè)計(jì)3D打印一體化設(shè)計(jì)與制造目錄/CONENTS掌握零部件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行數(shù)字化設(shè)計(jì)掌握根據(jù)零部件結(jié)構(gòu)選擇合適的造型方法0102掌握并了解零部件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行數(shù)字化設(shè)計(jì)01了解手搖轉(zhuǎn)筆刀構(gòu)造轉(zhuǎn)筆刀由主殼體、固定板、定位板、撥動(dòng)板、前蓋、緊固齒、筆屑盒、手柄刀芯旋轉(zhuǎn)輪一體化零件等組成

手搖轉(zhuǎn)筆刀主要應(yīng)用了旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、卡槽機(jī)構(gòu)。設(shè)計(jì)時(shí)考慮了一體化設(shè)計(jì)手柄筆芯旋轉(zhuǎn)輪一體化零件結(jié)構(gòu)具有旋轉(zhuǎn)輪固定、手柄旋轉(zhuǎn)、刀芯切削等功能。整個(gè)結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)刀芯把手連續(xù)旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)削鉛筆功能，做到結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，穩(wěn)定性好。根據(jù)設(shè)計(jì)思路，選擇了UG12.0造型軟件及拉伸造型方法，繪制出數(shù)字模型，根據(jù)所使用的3D打印機(jī)參數(shù)，選擇合適的裝配間隙。建立主殼體-草圖1。單擊快捷菜單上的草圖繪制，平面類型選擇在平面上，平面方法選擇現(xiàn)有平面，選擇X-Y平面如圖7-1所示，然后單擊確定按鈕，進(jìn)入草圖編輯模式，利用草圖工具矩形命令繪制長73mm，寬45mm的矩形輪廓線，矩形的頂邊距離X軸設(shè)定為26mm，利用快速尺寸命令標(biāo)注相應(yīng)的尺寸以約束草圖，利用設(shè)為對稱命令，使矩形的左邊和右邊相對于Y軸對稱，效果如圖7-2所示，然后單擊完成草圖，退出草圖繪制。掌握手搖轉(zhuǎn)筆刀主殼體建模過程步驟1

圖7-2草圖1（部分）圖7-1選擇X-Y平面

建立主殼體模型-拉伸1。單擊快捷菜單上的拉伸命令，截面選擇草圖1，方向選擇平面法向，開始-結(jié)束選擇值，距離分別設(shè)置為0和47，布爾運(yùn)算選擇無，其他默認(rèn)設(shè)置。單擊確定，完成主殼體模型1的創(chuàng)建，效果如圖7-3所示。步驟2圖7-5草圖2圖7-3主殼體模型-拉伸1

步驟7建立主殼體模型-拉伸3。單擊快捷菜單上的拉伸命令，單擊快捷菜單上的草圖繪制，平面類型選擇在平面上，平面方法選擇現(xiàn)有平面，選擇X-Y平面，然后單擊確定按鈕，進(jìn)入草圖編輯模式，利用草圖工具繪圓命令,以坐標(biāo)系原點(diǎn)為圓心，利用快速尺寸命令標(biāo)注相應(yīng)的直徑尺寸32，如圖7-11所示，然后單擊完成草圖，退出草圖繪制；拉伸距離設(shè)置為4，布爾設(shè)置為合并，單擊鼠標(biāo)中鍵，退出拉伸命令，效果如圖7-12所示。步驟3圖7-4選擇Y-Z平面步驟5主殼體模型倒圓角。單擊快捷菜單上的邊倒圓命令，混合面連續(xù)性選擇G1（相切），下面選擇需倒圓角的邊，如圖7-7所示，形狀選擇圓形，半徑1選擇15mm，按鼠標(biāo)中鍵確認(rèn)；重復(fù)邊倒圓命令選擇需倒圓角的邊，如圖7-8所示，半徑1選擇10mm，按鼠標(biāo)中鍵確認(rèn)；繼續(xù)使用邊倒圓命令選擇需倒圓角的4條邊，半徑1選擇5mm，按鼠標(biāo)中鍵確認(rèn)，效果如圖7-9所示。步驟5

圖7-8主殼體模型圓角2的添加圖7-9主殼體1模型圓角3的添加圖7-7主殼體模型圓角1的添加步驟4

圖7-6主殼體模型-拉伸2建立主殼體模型-拉伸2。單擊快捷菜單上的拉伸命令，截面選擇草圖2，方向選擇平面法向，結(jié)束選擇對稱值，距離為26mm，布爾運(yùn)算選擇減去，其他默認(rèn)設(shè)置。單擊確定，完成主殼體模型的創(chuàng)建，效果如圖7-6所示。步驟6步驟6主殼體模型-抽殼1。單擊快捷菜單上的抽殼命令，類型選擇“移除面，然后抽殼”，用鼠標(biāo)左鍵選擇主殼體模型上表面，厚度設(shè)置為2，按鼠標(biāo)中鍵確認(rèn)，效果如圖7-10所示。

圖7-10主殼體模型抽殼的添加步驟7建立主殼體模型-拉伸3。單擊快捷菜單上的拉伸命令，單擊快捷菜單上的草圖繪制，平面類型選擇在平面上，平面方法選擇現(xiàn)有平面，選擇X-Y平面，然后單擊確定按鈕，進(jìn)入草圖編輯模式，利用草圖工具繪圓命令,以坐標(biāo)系原點(diǎn)為圓心，利用快速尺寸命令標(biāo)注相應(yīng)的直徑尺寸32，如圖7-11所示，然后單擊完成草圖，退出草圖繪制；拉伸距離設(shè)置為4，布爾設(shè)置為合并，單擊鼠標(biāo)中鍵，退出拉伸命令，效果如圖7-12所示。步驟7

7-11主殼體3模型圓形繪制

圖7-12主殼體3模型圓凸臺(tái)繪制重點(diǎn)與難點(diǎn)

圖7-14主殼體4模型材料去除建立主殼體模型4。單擊快捷菜單上的拉伸命令，單擊快捷菜單上的草圖繪制，平面類型選擇在平面上，平面方法選擇現(xiàn)有平面，選擇X-Y平面，然后單擊確定按鈕，進(jìn)入草圖編輯模式，利用草圖工具繪圓命令,以坐標(biāo)系原點(diǎn)為圓心，利用快速尺寸命令標(biāo)注相應(yīng)的直徑尺寸29，再次利用草圖工具繪圓命令，繪制直徑為32的圓；利用草圖工具直線命令自圓心繪制射線，快速尺寸命令標(biāo)注射線與X軸的角度為45，利用草圖工具偏置曲線命令，向兩邊各偏置2.5；利用草圖工具命令，修剪多余曲線；利用草圖工具陣列曲線，要陣列的曲線選擇單條曲線，選擇如圖13的三條曲線，布局設(shè)置為圓形，指定點(diǎn)為圓心，間距為數(shù)量和間隔，數(shù)量2，節(jié)距角180，然后單擊完成草圖；在拉伸對話框下，截面線選擇曲線（8），開始距離設(shè)置為0，結(jié)束距離設(shè)置為1，布爾設(shè)置為減去，單擊鼠標(biāo)中鍵，退出拉伸命令，效果如圖7-14所示。

圖7-13主殼體4模型草繪步驟8建立主殼體模型5。再次單擊快捷菜單上的拉伸命令，單擊快捷菜單上的草圖繪制，草圖類型選擇在平面上，平面方法選擇自動(dòng)平面，指定平面選擇凸臺(tái)上表面，草圖方向參考水平，選擇朝右箭頭，草圖原點(diǎn)指定圓心點(diǎn)，如圖7-15所示。然后單擊確定按鈕，進(jìn)入草圖編輯模式，利用草圖工具繪圓命令,以坐標(biāo)系原點(diǎn)為圓心，利用快速尺寸命令標(biāo)注相應(yīng)的直徑尺寸29；利用草圖工具投影曲線命令，要投影的對象選取外圓，單擊鼠標(biāo)中鍵，退出投影曲線對話框；利用草圖工具直線命令自圓心繪制射線，快速尺寸命令標(biāo)注射線與X軸的角度為28，利用草圖工具陣列曲線，要陣列的曲線選擇單條曲線，選擇繪制的射線，布局設(shè)置為圓形，指定點(diǎn)為圓心，間距為數(shù)量和間隔，數(shù)量2，節(jié)距角180，然后單擊確定，利用草圖工具命令，修剪多余曲線，如圖7-16所示，然后單擊完成草圖。在拉伸對話框下，截面線選擇曲線，開始距離設(shè)置為0，結(jié)束距離設(shè)置為1，布爾設(shè)置為減去，如圖17所示，單擊鼠標(biāo)中鍵，退出拉伸命令，完成主殼體模型6的創(chuàng)建，效果如圖18所示。

圖7-18主殼體6拉伸材料去除

圖7-17主殼體5拉伸參數(shù)設(shè)置

步驟9建立主殼體模型7。單擊快捷菜單上的拉伸命令，截面線選擇曲線單擊繪制截面創(chuàng)建草圖，選擇如圖7-19所示的零件表面，其他默認(rèn)設(shè)置，單擊確定，進(jìn)入草圖編輯模式，利用草圖工具偏置曲線命令，投影選取曲線；利用草圖工具偏置曲線命令，向外偏置最大外輪廓線，偏置距離設(shè)置為1mm，其他默認(rèn)設(shè)置，效果如圖7-20所示；單擊完成，開始-結(jié)束選擇值，距離分別設(shè)置為0和2，布爾運(yùn)算選擇減去，其他默認(rèn)設(shè)置，單擊確定，完成主殼體模型7的創(chuàng)建，效果如圖7-21所示。

圖7-20主殼體7模型草繪

圖7-19主殼體7草圖平面選擇步驟10

圖7-21主殼體7拉伸材料去除建立主殼體模型-拉伸8。單擊快捷菜單上的拉伸命令，截面線選擇曲線單擊繪制截面創(chuàng)建草圖，選擇如圖7-22所示的X-Z平面，參考為水平，其他默認(rèn)設(shè)置，單擊確定，進(jìn)入草圖編輯模式，利用草圖工具投影曲線命令，投影選取曲線；利用草圖工具偏置曲線命令，向外偏置最大外輪廓線，兩段曲線偏置距離分別設(shè)置為2和5，利用草圖工具直線命令繪制線段，快速尺寸命令標(biāo)注線段與邊界的距離為27，線段之間的距離14，利用草圖工具命令，修剪多余曲線，如圖7-23所示，單擊完成，開始-結(jié)束選擇值，距離設(shè)置為21.5，布爾運(yùn)算選擇減去，其他默認(rèn)設(shè)置，單擊確定，完成主殼體模型8的創(chuàng)建，效果如圖7-24所示。建立主殼體模型-拉伸9。單擊快捷菜單上的拉伸命令，截面線選擇曲線單擊繪制截面創(chuàng)建草圖，選擇X-Y平面，其他默認(rèn)設(shè)置，單擊確定，進(jìn)入草圖編輯模式，利用草圖工具繪圓命令,以坐標(biāo)系原點(diǎn)為圓心，利用快速尺寸命令標(biāo)注相應(yīng)的直徑尺寸10，利用鏡像命令將繪制的圓相對于Y軸進(jìn)行鏡像，快速尺寸命令標(biāo)注兩圓之間的距離為29，距離X軸的距離為18，如圖25所示，單擊完成，開始-結(jié)束選擇值，距離設(shè)置為39，布爾運(yùn)算選擇合并，其他默認(rèn)設(shè)置，單擊確定，完成主殼體模型8的創(chuàng)建，效果如圖7-26所示。

圖7-22主殼體8草圖平面選擇

圖7-23主殼體8模型草繪

圖7-26主殼體模型9拉伸圖7-25主殼體9模型草繪

圖7-24主殼體8材料去除步驟11建立主殼體模型-打孔1。單擊快捷菜單上的孔命令，指定點(diǎn)選擇兩圓柱中心，直徑為8，深度限制貫通體，布爾運(yùn)算選擇減去，其他默認(rèn)設(shè)置。單擊確定，完成主殼體模型的創(chuàng)建，效果如圖7-27所示。步驟13建立主殼體模型-拉伸10。單擊快捷菜單上的拉伸命令，截面線選擇曲線單擊繪制截面創(chuàng)建草圖，選擇X-Y平面，其他默認(rèn)設(shè)置，單擊確定，進(jìn)入草圖編輯模式，利用草圖工具繪圓命令,以坐標(biāo)系原點(diǎn)為圓心，利用快速尺寸命令標(biāo)注相應(yīng)的直徑尺寸8，利用幾何約束命令點(diǎn)在直線上將圓心與Y軸重合，快速尺寸命令標(biāo)注圓心至坐標(biāo)X軸之間的距離為42，如圖7-28所示，單擊完成，開始-結(jié)束選擇值，距離設(shè)置為39，布爾運(yùn)算選擇合并，其他默認(rèn)設(shè)置，單擊確定，完成主殼體模型8的創(chuàng)建，效果如圖7-29所示。圖7-27主殼體模型

打孔1

圖7-29主殼體模型

拉伸10圖7-28主殼體模型10草繪步驟12步驟13建立主殼體模型-打孔2。單擊快捷菜單上的孔命令，指定點(diǎn)選擇圓柱中心，直徑為6，深度限制貫通體，布爾運(yùn)算選擇減去，其他默認(rèn)設(shè)置。單擊確定，完成主殼體模型的創(chuàng)建，效果如圖7-30所示。

圖7-30主殼體模型

打孔2建立主殼體模型-拉伸11。單擊快捷菜單上的拉伸命令，截面線選擇曲線單擊繪制截面創(chuàng)建草圖，選擇如圖7-31所示平面，其他默認(rèn)設(shè)置，單擊確定，進(jìn)入草圖編輯模式，利用草圖工具投影曲線命令，投影外邊界曲線；利用草圖工具偏置曲線命令，向內(nèi)偏置輪廓線，曲線偏置距離設(shè)置為3，利用草圖工具直線命令繪制連接線段，利用快速尺寸命令標(biāo)注距離3，如圖7-32所示，單擊完成，開始-結(jié)束選擇值，距離設(shè)置為39，布爾運(yùn)算選擇合并，其他默認(rèn)設(shè)置，單擊確定，完成主殼體模型11的創(chuàng)建，效果如圖7-33所示。

圖7-32主殼體11草繪圖7-31主殼體11草圖平面選擇

圖7-33主殼體模型拉伸11步驟15步驟14主殼體模型-倒圓角2。單擊快捷菜單上的邊倒圓命令，混合面連續(xù)性選擇G1（相切），下面選擇需倒圓角的兩條邊，如圖7-34所示，形狀選擇圓形，半徑1選擇3mm，完成3mm圓角邊的選擇；然后單擊確定，完成主殼體模型的圓角的創(chuàng)建。建立主殼體模型-拉伸12。單擊快捷菜單上的拉伸命令，截面線選擇曲線單擊繪制截面創(chuàng)建草圖，選擇如圖7-35所示平面，其他默認(rèn)設(shè)置，單擊確定，進(jìn)入草圖編輯模式，利用草圖工具矩形命令繪制圖形，利用快速尺寸命令標(biāo)注距離3和1，如圖7-36所示，單擊完成，開始-結(jié)束選擇值，距離設(shè)置為1，布爾運(yùn)算選擇減去，其他默認(rèn)設(shè)置，單擊確定，完成主殼體模型12的創(chuàng)建，效果如圖7-37所示

圖7-34主殼體模型拉伸11

圖7-35主殼體12草圖平面選擇

圖7-36主殼體12草繪步驟17步驟16圖7-37主殼體模型拉伸12建立主殼體模型-倒角1。單擊快捷菜單上的倒斜角命令，橫截面設(shè)置為非對稱，距離1設(shè)置為1，距離2設(shè)置為1.5，下面選擇需倒斜角的邊，然后單擊確定，完成主殼體模型的倒斜角的創(chuàng)建，效果如圖7-38所示。建立主殼體模型-鏡像特征1。單擊快捷菜單上的鏡像特征命令，選擇上兩步創(chuàng)建的特征，鏡像平面選擇X-Z平面，如圖7-39所示，單擊確定按鈕，鏡像特征效果如圖7-40所示。

圖7-38主殼體模型-倒角1圖7-39主殼體模型選擇特征

圖7-40主殼體模型-鏡像特征1步驟18步驟19建立主殼體模型-拉伸13。單擊快捷菜單上的拉伸命令，截面線選擇曲線單擊繪制截面創(chuàng)建草圖，選擇X-Y平面，進(jìn)入草圖編輯模式，利用草圖工具矩形命令繪制圖形，利用快速尺寸命令標(biāo)注距離2.5和0.5，如圖7-41所示，單擊完成，開始-結(jié)束選擇值，距離設(shè)置為35，布爾運(yùn)算選擇合并，其他默認(rèn)設(shè)置，單擊確定，完成主殼體模型13的創(chuàng)建，效果如圖7-42所示。建立主殼體模型-鏡像特征2。單擊快捷菜單上的鏡像特征命令，選擇上兩步創(chuàng)建的特征，鏡像平面選擇X-Z平面，單擊確定按鈕，鏡像特征效果如圖7-43所示。

圖7-41主殼體模型

拉伸13草繪

圖7-42主殼體模型拉伸13圖7-43主殼體模型

鏡像特征2步驟20步驟21建立主殼體模型-拉伸14。單擊快捷菜單上的拉伸命令，截面線選擇曲線單擊繪制截面創(chuàng)建草圖，選擇如圖7-44所示的草繪平面，進(jìn)入草圖編輯模式，利用草圖工具矩形命令繪制圖形，利用快速尺寸命令標(biāo)注距離12，如圖7-45所示，單擊完成，開始-結(jié)束選擇值，距離設(shè)置為3，布爾運(yùn)算選擇減去，其他默認(rèn)設(shè)置，單擊確定，完成主殼體模型14的創(chuàng)建，效果如圖7-46所示。建立主殼體卡扣模型-草圖1。單擊快捷菜單上的草圖繪制，平面類型選擇在平面上，平面方法選擇現(xiàn)有平面，選擇草繪如圖47所示，然后單擊確定按鈕，進(jìn)入草圖編輯模式，視圖模式切換至帶有淡化邊的線框，利用草圖工具投影曲線命令投影所選曲線，利用草圖工具直線命令繪制兩段線段，利用快速尺寸命令標(biāo)注至相應(yīng)的邊界分別設(shè)置為2，以約束草圖，選中剛繪制的兩條線段，利用轉(zhuǎn)換為參考，如圖7-48所示，然后單擊完成草圖，退出草圖繪制。

圖7-44主殼體模型拉伸13草繪

圖7-45主殼體模型拉伸14草繪圖7-46主殼體模型拉伸14圖7-47選擇草繪平面

圖7-48卡扣草圖1步驟22步驟23建立主殼體卡扣模型-草圖2。單擊快捷菜單上的基準(zhǔn)平面命令，類型選擇成一角度，指定點(diǎn)選擇參考線段的上端點(diǎn)，角度設(shè)置為0，效果如圖7-49所示。單擊草圖按鈕，平面類型選擇在平面上，平面方法選擇剛創(chuàng)建的基準(zhǔn)平面，利用草圖工具直線命令繪制繪制如圖7-50所示的卡扣截面圖形，然后單擊確定按鈕，退出草圖模式。建立主殼體-卡扣模型1。單擊快捷菜單上的掃掠命令，截面選擇步驟24中創(chuàng)建的草圖曲線，引導(dǎo)線選擇步驟23創(chuàng)建的曲線，體類型設(shè)置為實(shí)體，其他參數(shù)設(shè)置為默認(rèn)，然后單擊確定按鈕，效果如圖7-51所示。圖7-49選擇草繪平面

圖7-50卡扣草圖2圖7-51主殼體-卡扣模型1

步驟24步驟25建立主殼體模型-卡扣模型2。單擊快捷菜單上的鏡像特征命令，選擇卡扣模型1創(chuàng)建的特征，鏡像平面選擇X-Z平面，單擊確定按鈕，鏡像特征效果如圖7-52所示。建立主殼體-卡扣模型3。單擊快捷菜單上的拉伸命令，截面線選擇曲線單擊繪制截面創(chuàng)建草圖，選擇如圖7-54所示平面，其他默認(rèn)設(shè)置，單擊確定，進(jìn)入草圖編輯模式，利用草圖工具直線命令繪制連接線段，利用快速尺寸命令標(biāo)注距離2、0.8，角度標(biāo)為30度，如圖54所示，單擊完成，開始距離設(shè)置為2，結(jié)束距離設(shè)置為10，布爾運(yùn)算選擇合并，其他默認(rèn)設(shè)置，單擊確定，完成主殼體-卡扣模型3的創(chuàng)建，效果如圖7-55所示。圖7-52主殼體-卡扣模型2圖7-53主殼體-卡扣模型3草繪平面

圖7-54主殼體-卡扣模型3草繪截面圖7-55主殼體-卡扣模型3

步驟26步驟27建立主殼體-卡扣合并。單擊快捷菜單上的合并命令，將測面卡扣和主殼體模型進(jìn)行合并，模型主殼體整體效果如圖7-56所示。圖7-56主殼體模型圖7-57手搖轉(zhuǎn)筆刀完成效果圖步驟28表2-1工作任務(wù)評(píng)價(jià)單序號(hào)考核評(píng)價(jià)項(xiàng)目考核內(nèi)容學(xué)生自評(píng)小組互評(píng)老師總評(píng)分值比重1過程性考核素質(zhì)目標(biāo)自我管理的能力，能夠按照老師的要求自覺完成相關(guān)任務(wù)

20%2產(chǎn)品質(zhì)量意識(shí)，能夠從整個(gè)產(chǎn)品生產(chǎn)過程，考慮問題

3一定的審美力，具有自己的審美判斷力

4知識(shí)目標(biāo)掌握零部件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，進(jìn)行數(shù)字化設(shè)計(jì)

30%5掌握根據(jù)零部件結(jié)構(gòu)，選擇合適的造型方法

6掌握根據(jù)3D打印機(jī)打印參數(shù)，選擇零部件裝配間隙

7能力目標(biāo)能夠使用UG12.0草圖命令，繪制零件截面圖形

40%8能夠使用UG12.0拉伸命令，繪制零件圖形

9能夠使用UG12.0圓角命令，進(jìn)行零件圓角

10其他方面出勤、課堂紀(jì)律、回答問題、作業(yè)完成情況等

10%總評(píng)

表2-2過程性考核評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)能合理運(yùn)用知識(shí)點(diǎn)完成考核任務(wù)，具有自主學(xué)習(xí)、獨(dú)立分析解決問題的能力，良好的產(chǎn)品質(zhì)量意識(shí)，具有一定的審美力，團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力強(qiáng)，有創(chuàng)新意識(shí)。A能較好地完成考核任務(wù)，但自主學(xué)習(xí)、獨(dú)立分析解決問題能力稍差，具有產(chǎn)品質(zhì)量意識(shí)，具有一定審美力，能很好地與團(tuán)隊(duì)成員溝通協(xié)作。B基本完成考核任務(wù)，但自主學(xué)習(xí)、分析問題能力差，與團(tuán)隊(duì)成員溝通協(xié)作差。C沒有完成知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)和考核工作任務(wù)，主觀能動(dòng)性差，與團(tuán)隊(duì)成員的溝通協(xié)作能力差。D評(píng)價(jià)班級(jí)

姓名

第組

組長簽字

教師簽字

日期

評(píng)語

【思政園地】沒有規(guī)矩,不成方圓。不遵守統(tǒng)一的準(zhǔn)則,繪制不出符合要求的模型。同樣,只有在道德準(zhǔn)則和法律的約束下才能實(shí)現(xiàn)社會(huì)的安定和人身的自由?！救蝿?wù)拓展】1.歡迎設(shè)計(jì)不同結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)筆刀，請將設(shè)計(jì)圖樣及打印成品照片，發(fā)送至本課程網(wǎng)站。2.轉(zhuǎn)筆刀3D打印機(jī)打印參數(shù)。3.轉(zhuǎn)筆刀光固化打印機(jī)打印參數(shù)。

謝謝大家觀看二.轉(zhuǎn)筆刀主殼體切片輸出目錄/CONENTS02掌握確定三維模型擺放方向的方法掌握切片軟件的基本操作和參數(shù)的基本設(shè)置0102掌握確定三維模型擺放方向的方法

導(dǎo)入手搖轉(zhuǎn)筆刀主殼體模型01導(dǎo)入手搖轉(zhuǎn)筆刀主殼體模型至切片軟件。打開切片軟件Cura,導(dǎo)入模型的兩種方法。方法一：單擊菜單欄文件-讀取模型文件，在彈出窗口里選擇手搖轉(zhuǎn)筆刀主殼體模型，單擊打開。方法二：單擊右側(cè)3D瀏覽窗口左上角Load按鈕，在彈出窗口里選擇手搖轉(zhuǎn)筆刀主殼體模型，單擊打開。效果如圖7-58所示。查看初始進(jìn)度條信息。模型載入后，馬上就可以在主窗口內(nèi)看到載入模型的3D圖形。同時(shí)，在窗口的左上角，標(biāo)著紅圈的位置處，可以看到一個(gè)進(jìn)度條在前進(jìn)。很快，進(jìn)度條達(dá)到100%的時(shí)候，就會(huì)顯示出時(shí)間、長度和克數(shù)，同時(shí)保存按鈕變?yōu)榭捎脿顟B(tài)。如圖7-59所示。圖7-58導(dǎo)入手搖轉(zhuǎn)筆刀主殼體模型到切片軟件界面圖7-59初始進(jìn)度條信息圖示步驟2步驟1查看觀察模式（Viewmode）菜單。在主窗口右上角，有一個(gè)觀察模式菜單，這是一個(gè)高級(jí)的觀察模式。單擊（Viewmode）按鈕，會(huì)有這5種模式展開，普通模式、懸垂模式、透明模式、X光模式以及層模式。如圖7-60所示。圖7-60觀察模式菜單圖示步驟3觀察模式（Viewmode）各模式狀態(tài)?！掖鼓Ｊ?，3D模型懸垂出來的部分，都會(huì)用紅色表示。這樣，可以讓用戶容易觀察出3D打印模型中容易出問題的部分，如果有必要，可以在正式打印之前解決這些問題。對于手搖轉(zhuǎn)筆刀主殼體模型，有紅色的懸垂部分，需要在此添加支撐。如圖7-61所示?！ね该髂Ｊ?，透明模式下我們不僅可以觀察到模型的正面，還能同時(shí)觀察到模型的反面，以及內(nèi)部的構(gòu)造。特別是內(nèi)部的構(gòu)造，對于3D打印來說影響還是比較大的，因此一定要先觀察好再開始打印。對于手搖轉(zhuǎn)筆刀主殼體模型，可以看到一體化模型孔軸配合的情況。如圖7-61所示?！光模式，與透明模式類似，X光模式也用來觀察內(nèi)部的構(gòu)造。不同之處在于X光模式下對象表面的構(gòu)造被忽略了。雖然不能看到3D物體表面了，但內(nèi)部構(gòu)造可以現(xiàn)實(shí)的更加清晰，便于觀察。如圖7-61所示?！幽Ｊ健幽Ｊ綄?shí)際上最貼近正式的3D打印過程。在這個(gè)模式下，我們可以把整個(gè)3D模型分層展示，通過右側(cè)的滑塊，可以單獨(dú)觀察每一層的情況。如圖7-61所示。圖7-61觀察模式各模式狀態(tài)圖示步驟4模型調(diào)整主窗口左鍵單擊模型，左下角會(huì)出現(xiàn)三個(gè)圖標(biāo)，分別為旋轉(zhuǎn)、縮放、鏡像?！ばD(zhuǎn)功能：按下這個(gè)按鈕后，3D模型周圍就出現(xiàn)了紅黃藍(lán)三個(gè)圓圈。分別代表沿XYZ軸旋轉(zhuǎn)。直接用鼠標(biāo)操作的時(shí)候，這里按照15度為單位進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。如果需要更精細(xì)的控制，可以按下鍵盤上的Shift鍵，這時(shí)會(huì)以1度為單位做更細(xì)致的操作。這里需要利用選旋轉(zhuǎn)功能將模型放置方向調(diào)整至如圖7-62所示?！たs放功能：按下這個(gè)按鈕，可以在XYZ三個(gè)方向上縮放模型?？梢灾苯釉?D視圖上拉動(dòng)紅綠藍(lán)小方塊，也可以在彈出的輸入框中直接鍵入數(shù)字。這里手搖轉(zhuǎn)筆刀主殼體模型不需要設(shè)置比例，默認(rèn)原始比例即可。·鏡像功能：按下這個(gè)按鈕，可以在XYZ三個(gè)方向上完成模型鏡像操作。鏡像操作不會(huì)復(fù)制新的模型出現(xiàn)，僅改變當(dāng)前模型的姿態(tài)。這里手機(jī)支架本身為鏡像模型，所以不進(jìn)行鏡像操作。圖7-62模型調(diào)整功能圖示步驟5掌握切片軟件的基本操作和參數(shù)的基本設(shè)置02打印質(zhì)量參數(shù)設(shè)置，包括層厚、壁厚、回抽。層厚指的是切片每一層的厚度，層高越小，模型會(huì)打印的越精細(xì)，層數(shù)也會(huì)越多，打印時(shí)間也會(huì)延長。一般來說，0.1mm是比較精細(xì)的層厚，0.2mm的厚度比較常用，0.3mm的層厚用于打印要求不太精細(xì)的模型。這里手搖轉(zhuǎn)筆刀主殼體模型采用0.2mm的層厚。壁厚指的是模型表面厚度，壁厚越厚模型越結(jié)實(shí)，打印時(shí)間也越長。需注意壁厚一般不能小于噴嘴直徑，一般對于0.4mm的噴嘴，設(shè)置為0.8mm壁厚即可，若希望打印結(jié)實(shí)一些，可設(shè)置為1.2mm。這里手搖轉(zhuǎn)筆刀主殼體模型采用0.8mm的層厚。開啟回抽指的是在兩次打印間隔時(shí)是否將材料回抽，以防止多余的塑料在間隔期擠出，產(chǎn)生拉絲，影響打印質(zhì)量。這里手搖轉(zhuǎn)筆刀主殼體模型勾選回抽框。設(shè)置如圖7-63所示。圖7-63打印質(zhì)量參數(shù)設(shè)置步驟1填充參數(shù)設(shè)置，包括底層/頂層厚度，填充密度。底層/頂層厚度與外殼厚度類似，指模型底下幾層和上面幾層采用實(shí)心打印。推薦這個(gè)值和外殼厚度接近，并且是層厚和噴嘴直徑的公倍數(shù)。這里手搖轉(zhuǎn)筆刀主殼體模型采用0.8mm的底/頂厚度。填充密度指的就是原本實(shí)心的3D模型，內(nèi)部網(wǎng)格狀塑料填充的密度。0%表示空心，100%表示實(shí)心這個(gè)值與外觀無關(guān)，越小越節(jié)省材料和打印時(shí)間，但強(qiáng)度也會(huì)受到一定的影響。通常情況下20%的填充密度也足夠了。為了增強(qiáng)手機(jī)支架的強(qiáng)度，這里填充密度采用50%。參數(shù)設(shè)置如圖7-64所示。步驟2圖7-64填充參數(shù)設(shè)置速度和溫度參數(shù)設(shè)置。打印速度指的是每秒擠出多少毫米的材料。通常的設(shè)置下，這個(gè)值在50—60毫米之間就可以了。因?yàn)閿D出頭的加熱速度是有限的，因此每秒鐘能融化的材料也是有限的，在層高等設(shè)置的比較大的時(shí)候，這里就只能選擇比較小的值，以滿足擠出頭擠出總量的限制。這里我們設(shè)置打印速度為60。打印溫度（Printingtemperature）隨使用材料的不同而不同。PLA材料通常將這個(gè)值設(shè)定在210°，ABS材料設(shè)置為230°。熱床溫度（Bedtemperature）就更簡單了，設(shè)定在70度，使打印出來的PLA能比較牢固的粘在熱床上。參數(shù)設(shè)置如圖7-65所示。圖7-65速度和溫度參數(shù)設(shè)置支撐參數(shù)設(shè)置，包括支撐類型和粘附平臺(tái)。支撐類型，可以在無、延伸到平臺(tái)、所有懸空之間進(jìn)行選擇。延伸到平臺(tái)支撐就是只建立于平臺(tái)接觸的支撐。所有懸空就是模型內(nèi)部的懸空部分也會(huì)建立支撐。這里選擇所有懸空。粘附平臺(tái)，是指是否加強(qiáng)模型與熱床之間的附著特性，選擇無就是直接在熱床上打印3D模型。如果想解決翹邊的問題，可以嘗試選擇沿邊，這樣會(huì)在第一層的周圍打印一圈“帽檐”，讓3D模型與熱床之間粘的更好，打印完成時(shí)去除也相對容易。如果還不行，可以選擇底座，這樣會(huì)在3D模型下面先打印一個(gè)有高度的基座，可以保證牢固的粘在熱床上，但也不太容易去除了。這里選擇沿邊。如圖7-66所示。

圖7-66支撐參數(shù)設(shè)置步驟4步驟3打印材料設(shè)置，包括直徑、流量和噴嘴孔徑。耗材直徑指的是所使用的絲狀耗材的直徑，一般來說有1.75mm和3.0mm兩種耗材。而對于3.0mm的耗材，直徑都達(dá)不到3mm，一般來說為2.85—3mm之間。流量倍率是為了微調(diào)出絲量而設(shè)置的，實(shí)際的出絲長度會(huì)乘以這個(gè)百分比。如果這個(gè)百分比大于100%，那么實(shí)際擠出的耗材長度會(huì)比G-Code文件中的長，反之變短。這里直徑選擇2.85mm，流量選擇100%。噴頭直徑就是噴嘴的直徑，這里選擇噴嘴直徑為0.4mm。如圖7-67所示。

圖7-67打印材料參數(shù)設(shè)置步驟5手搖轉(zhuǎn)筆刀主殼體模型

調(diào)整好、參數(shù)設(shè)置完成之后，就可以導(dǎo)出G-code文件了。選擇菜單欄文件-SaveGcode，在彈出對話框中選擇保存的路徑，輸入文件的名字，單擊確定。打印文件輸出完畢。三、輸出G-code文件。表7-3工作任務(wù)評(píng)價(jià)單序號(hào)考核評(píng)價(jià)項(xiàng)目考核內(nèi)容學(xué)生自評(píng)小組互評(píng)老師總評(píng)分值比重1過程性考核素質(zhì)目標(biāo)任務(wù)分析能力

20%2自我管理的能力

3產(chǎn)品質(zhì)量意識(shí)

4知識(shí)目標(biāo)掌握確定三維模型擺放方向的方法

30%5掌握切片軟件參數(shù)的基本設(shè)置

7能力目標(biāo)能夠確定不同的三維模型打印方向

40%8能夠添加適當(dāng)?shù)闹?/p>

9能夠利用切片軟件完成合理的參數(shù)設(shè)置

10其他方面能夠利用切片軟件完成對三維模型的基本操作

10%總評(píng)

表7-4過程性考核評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)能合理運(yùn)用知識(shí)點(diǎn)完成考核任務(wù)，具有自主學(xué)習(xí)、獨(dú)立分析解決問題的能力，良好的產(chǎn)品質(zhì)量意識(shí)，具有一定的任務(wù)分析能力，團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力強(qiáng)，有創(chuàng)新意識(shí)。A能較好地完成考核任務(wù)，但自主學(xué)習(xí)、獨(dú)立分析解決問題能力稍差，具有產(chǎn)品質(zhì)量意識(shí)，具有一定任務(wù)分析能力，能很好地與團(tuán)隊(duì)成員溝通協(xié)作。B基本完成考核任務(wù)，但自主學(xué)習(xí)、分析問題能力差，與團(tuán)隊(duì)成員溝通協(xié)作差。C沒有完成知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)和考核工作任務(wù)，主觀能動(dòng)性差，與團(tuán)隊(duì)成員的溝通協(xié)作能力差。D評(píng)價(jià)班級(jí)

姓名

第組

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教師簽字

日期

評(píng)語

【思政園地】國內(nèi)3D打印研發(fā)應(yīng)用集中在工業(yè)領(lǐng)域，大眾群體對這個(gè)行業(yè)關(guān)注極少。但早些年國內(nèi)激光3D打印技術(shù)制作殲15主承力結(jié)構(gòu)是在世界范圍內(nèi)突破性的技術(shù)，轟動(dòng)性比美國3D打印金屬手槍大多了，3D打印行業(yè)的發(fā)展需要我們共同的努力?！救蝿?wù)拓展】1.歡迎打印不同結(jié)構(gòu)的模型，請將設(shè)計(jì)圖樣及打印成品照片，發(fā)送至本課程網(wǎng)站。謝謝大家觀看三.手搖轉(zhuǎn)筆刀主殼體模型打印及后處理目錄/CONENTS零件的3D打印打印件的后處理0102零件的3D打印01

圖7-68打印機(jī)歸零步驟2圖7-69導(dǎo)入打印零件

圖7-70選擇打印零件在打印之前，首先需要開機(jī)檢查設(shè)備。按下3D打印機(jī)的電源按鈕，待設(shè)備運(yùn)行準(zhǔn)備完畢后，首先根據(jù)手中打印機(jī)找到X/Y/Z軸回原點(diǎn)界面，將三軸回原點(diǎn)，如圖2-46所示。過程中要注意打印機(jī)是否平穩(wěn)運(yùn)行，有無卡頓、異響或不能回到原點(diǎn)等異常問題。三軸回歸原點(diǎn)后，根據(jù)打印機(jī)型號(hào)、打印工件的難易程度等，決定是否需要涂抹打印機(jī)底面固定膠。步驟1將之前完成任務(wù)獲得的切片數(shù)據(jù)文件，導(dǎo)入3D打印機(jī)。根據(jù)不同設(shè)備，常見的導(dǎo)入方法有U盤導(dǎo)入、計(jì)算機(jī)直連導(dǎo)入、局域網(wǎng)導(dǎo)入等。一般通用做法為將切片數(shù)據(jù)存入U(xiǎn)盤，再由U盤導(dǎo)入到3D打印機(jī)。需要注意的是根據(jù)打印機(jī)型號(hào)不同，有部分打印機(jī)不支持中文名。導(dǎo)入步驟為，①在計(jì)算機(jī)上將數(shù)據(jù)存入U(xiǎn)盤；②將U盤安全退出計(jì)算機(jī)，插入打印機(jī)口；③找到打印機(jī)導(dǎo)入按鈕如圖7-69；④執(zhí)行打印程序如圖7-70。再打印機(jī)執(zhí)行打印程序后，需要觀察一段時(shí)間打印機(jī)運(yùn)行是否正常，打印程序執(zhí)行是否正確，有無堵頭、亂絲等現(xiàn)象，打印過程中也要多多關(guān)注，如有需要馬上采取解決措施，否則無法完成打印工作。直至打印機(jī)完成模型的打印，本任務(wù)中僅展示一體化設(shè)計(jì)部分-滑輪的打印，如圖7-71所示。完成后將模型取出，關(guān)閉打印機(jī)并清理。

圖7-71零件打印步驟3打印件的后處理02使用工具（鏟刀、鉗子等），先去除底墊等大塊支撐。拆除支撐過程中需要注意安全，避免劃傷，如有必要可戴手套操作。拆除完成如圖7-72所示。圖7-72零件后處理圖7-73零件打磨最后，按照上面的流程，將所有打印好的模型后處理后裝配即可。步驟2步驟3步驟1使用工具拆除支撐，不可避免地會(huì)發(fā)生拆除不凈、劃痕等問題，需要再使用砂紙打磨，如圖2-51所示。序號(hào)考核評(píng)價(jià)項(xiàng)目考核內(nèi)容學(xué)生自評(píng)小組互評(píng)老師總評(píng)分值比重1過程性考核素質(zhì)目標(biāo)任務(wù)分析能力

20%2自我管理的能力

3產(chǎn)品質(zhì)量意識(shí)

4知識(shí)目標(biāo)掌握3D打印機(jī)的開關(guān)方法

30%5掌握3D打印機(jī)導(dǎo)入打印數(shù)據(jù)的方法

7能力目標(biāo)能完成打印任務(wù)前的打印機(jī)調(diào)試工作

40%8能夠使用3D打印機(jī)，完成3D打印工作

9能夠完成打印完畢模型的后處理工作

10其他方面出能夠完成部件的組裝工作

10%總評(píng)

【任務(wù)評(píng)價(jià)】表2-5工作任務(wù)評(píng)價(jià)單表2-6過程性考核評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)能合理運(yùn)用知識(shí)點(diǎn)完成考核任務(wù)，具有自主學(xué)習(xí)、獨(dú)立分析解決問題的能力，良好的產(chǎn)品質(zhì)量意識(shí)，具有一定的任務(wù)分析能力，團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力強(qiáng)，有創(chuàng)新意識(shí)。A能較好地完成考核任務(wù)，但自主學(xué)習(xí)、獨(dú)立分析解決問題能力稍差，具有產(chǎn)品質(zhì)量意識(shí)，具有一定任務(wù)分析能力，能很好地與團(tuán)隊(duì)成員溝通協(xié)作。B基本完成考核任務(wù)，但自主學(xué)習(xí)、分析問題能力差，與團(tuán)隊(duì)成員溝通協(xié)作差。C沒有完成知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)和考核工作任務(wù)，主觀能動(dòng)性差，與團(tuán)隊(duì)成員的溝通協(xié)作能力差。D評(píng)價(jià)班級(jí)

姓名

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日期

評(píng)語

級(jí)能力二級(jí)能力序號(hào)考核內(nèi)容評(píng)分項(xiàng)說明完全不符基本不符基本符合完全符合功能性能力直觀性1一是否與專業(yè)規(guī)范或技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)相符合？

功能性2案是否滿足功能性要求？

3是否達(dá)到“技術(shù)先進(jìn)水平”？

4是否可以實(shí)施？

過程性能力使用價(jià)值導(dǎo)向5是否考慮到功能擴(kuò)展的可能性？

6對于使用者來說，設(shè)計(jì)方案是否方便、易于使用？

7是否具有使用價(jià)值？

經(jīng)濟(jì)性8實(shí)施設(shè)計(jì)方案的成本是否較低？

工作過程導(dǎo)向9是否考慮到生產(chǎn)流程？

10是否考慮到超出本職工作范圍內(nèi)容？

設(shè)計(jì)能力社會(huì)接受度11多大程度上考慮到人性化設(shè)計(jì)？

12是否考慮到健康保護(hù)方面？

13是否考慮到人體工程學(xué)方面設(shè)計(jì)？

環(huán)保性14是否考慮到所用材料是否符合環(huán)境可持續(xù)發(fā)展？

15是否考慮到節(jié)能和能量效率的控制？

創(chuàng)造性16設(shè)計(jì)方案是否有特別有意思的想法？

17設(shè)計(jì)方案是否形成一個(gè)既有新意同時(shí)又有意義的想法？

18設(shè)計(jì)方案是否具有創(chuàng)新性？

19設(shè)計(jì)方案中，是否充分利用了任務(wù)所提供的設(shè)計(jì)（創(chuàng)新）空間？

參考說明：該設(shè)計(jì)方案是否滿足功能性要求？采用手搖轉(zhuǎn)筆刀主殼體、手搖轉(zhuǎn)筆刀筆屑盒、手搖筆芯把手一體化零件9個(gè)組成，主要應(yīng)用了旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、卡槽機(jī)構(gòu)。設(shè)計(jì)時(shí)考慮了一體化設(shè)計(jì)，手搖轉(zhuǎn)筆刀主殼體包括手搖轉(zhuǎn)筆刀主殼體、手搖轉(zhuǎn)筆刀刀芯把手。整個(gè)結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)刀芯把手連續(xù)旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)削鉛筆功能，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，穩(wěn)定性好?！救蝿?wù)拓展】1.歡迎打印不同結(jié)構(gòu)的模型，請將設(shè)計(jì)圖樣及打印成品照片，發(fā)送至本課程網(wǎng)站。思政園地】珠海航展上發(fā)動(dòng)機(jī)集成件以航空發(fā)動(dòng)機(jī)為基本構(gòu)型載體，融合增材制造高柔性設(shè)計(jì)優(yōu)勢與增材工藝適應(yīng)性原則，通過整體化設(shè)計(jì)，集成了典型輕量化特征、空間多尺度結(jié)構(gòu)、異性曲面及流道等復(fù)雜特征，并實(shí)現(xiàn)了大尺寸部件與局