增材制造工藝與應用教案課程名稱增材制造工藝與應用課題名稱（項目、任務、情境）項目八綜合實訓任務1扇葉的三維掃描與3D打?。?）授課地點理實一體實訓室課時2課時教學目標知識目標掌握增材制造成型工藝的基本流程能力（技能）目標能正確進行增材制造成型設備的操作和調試。情感目標使學生養(yǎng)成安全使用設備和工具的良好職業(yè)習慣。教學重點難點重點根據增材制造成型工藝的基本流程完成成品制作難點掌握增材制造成型工藝的基本流程。教學資源多媒體教學課件、教材能力訓練任務及案例課堂反思

步驟時間分配教學內容教學方法教學手段學生活動告知2分鐘1、能正確進行增材制造成型設備的操作和調試。2、根據零件的實際使用工況合理選擇耗材種類。3、根據零件的實際使用工況合理選擇增材制造成型設備。4、能正確完成增材制造成型工藝的前處理、打印成型和后處理。講授法引入3分鐘生成3D打印格式的三維模型文件。根據生成的三維模型選擇合適的3D打印設備。操作3D打印設備進行制件加工，然后對打印完成的制件進行后處理操作。講授法講授5分鐘任務1扇葉的三維掃描與3D打印—掃描模型的打印一、模型導出1點云采集、處理及導出刪除雜點：在3D口中選擇雜點,選中的點用紅色高亮顯示。VisenTOP系統(tǒng)提供多種選點方式:矩形區(qū)域選點、多邊形區(qū)域選點、套索選點、橢圓形區(qū)域選點和反向選擇等。操作:矩形區(qū)域選點。單擊按鈕后,在3D窗口中按住鼠標左鍵,拖動鼠標。選擇區(qū)域后,放開左鍵。此時,矩形區(qū)域內的點被選中。多邊形區(qū)域選點。單擊按鈕后,在3D窗口中按鼠標左鍵放置多邊形的角點。最后鼠標左鍵單擊第一個角點,形成封閉多邊形。此時,封閉多邊形區(qū)域內的點被選中。單擊鼠標右鍵取消選中區(qū)域，其他選點操作方式與矩形、多邊形選點方法類似。單擊按鈕或者Delete鍵完成刪除雜點操作。演示法教師通過軟件實際安裝過程演示認真聽講步驟時間分配教學內容教學方法教學手段學生活動學中做10分鐘5分鐘10分鐘保存工程：單擊工具欄中的保存或使用快捷鍵C1+S保存當前點云工程，保存的文件類型為.vtop,文件路徑顯示在主程序的標題中。單擊工具欄中的圖標處理點云，彈出導出設置界面，如圖8-35，單擊“處理點云”后導出當前數據。導出的文件類型包括ASC等。選擇導出點云存放路徑，設置點云名稱，單擊“保存”。完成點云導出。注：asc為VisenTOPStudio的點云工程文件類型。ply、asc、xyz、txt、off、pcd、wrl、obj、STL為通用的點云數據文件類型。Obj類型的文件僅保存點云數據，Wrl類型的文件保存點云數據、點的顏色(PointColo)、紋理等信息。用戶可根據需要選擇文件類型，保存數據。最后使用Asc和Obj類型文件將點云數據加載到GeomagicStudio等逆向工程軟件中，加工點云數據，進行減少噪點和面片處理并封裝，生成生產制造所需的數據；使用Wrl類型文件展示被測物體的原貌，包括外形和紋理，最后保存為“STL”文件，然后等待打印前的其他處理；二、物體的切片處理立體坐標系模型設計完成之后，我們要將導出的STL模型導入切片軟件進行切片處理，使得3D打印機能夠識別一層層的文件，然后按照每一層的文件進行層層打印。載入STL模型。打開切片軟件，單擊，彈出對話框，選擇要載入的模型。調整模型，居中，放置到地板；載入模型之后，根據需要對打印參數進行設定：層高采用標準打印質量，層高設定為0.3mm，保證打印速度。外殼外周殼數量設定為2，封底層數和封頂層數設置為3，保證有足夠的強度填充填充設置為15%，在保證強度的同時，提高打印效率。速度打印速度設置為70mm/s，空走速度設置為120mm/s，這樣既不影響打印質量，又能保證打印效率。溫度按照PLA材料特點，為增加粘附力，設置為220℃。打印參數設置完成后，單擊確定，切片軟件開始對模型進行切片處理，并估算打印時間和消耗耗材長度，這時，就可以開始正式打印了。三、物體的打印根據物體的大小進行選擇打印機的型號，較小零件可以選擇小型的打印機，本項目選擇三角洲結構型的打印設備，具體的打印機的調試和打印步驟參照本書項目三的任務4的操作方法進行操作；打印流程如下：打印完成的后處理3D打印是通過逐層打印成形的，在分層制造中會產生臺階效應。因此會有一定厚度的多層臺階，模型表面出現的這些臺階直接影響其表面質量。為更好地解決打印產品的表面質量問題，需要對打印好的模型進行后處理操作，具體后處理操作方法參考項目三任務6-3后處理及注意事項。讀書引導法演示法演示法提出問題讓學生看書查找實際演示操作實際演示操作讀書回答問題聽講+操作聽講+操作訓練45分鐘實施過程：教師先對點云處理方法及導出方法，前邊的項目詳細講解過模型切片處理過程和物體打印方法，然后同學們根據老師講解的進行分組，分步驟實際操作，最終將模型通過3D打印機打印出來，并對模型進行后處理；操作過程中老師實時指導；思政融入：總結掃描過程出現的問題，講解問題原因讓學生明白只有不斷思考出現問題的原因，并獨立解決問題，按照步驟操作，才能讓掃描更加輕松；實驗法實操實際操作歸納5分鐘1、模型的處理2、模型導出3、模型在切片軟件里進行切片處理4、3D模型的打印及后處理歸納法根據板書歸納總結3分鐘本節(jié)課我們講了模型的點云處理及導出，并對模型進行切片處理及打印和后處理，同時大家操作并打印了模型，希望大家在課下復習本節(jié)課的內容