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1、3D 打印实训教案 开课院系：机电学部智能制造系任课教师： 专业班级：班级人数： 22 授课地点：工程实训楼A321 日期2020.2.24 周次1 节次7,8 已完成 0 课时，第1 次课 教学目标1、了解常见FDM 类型打印机结构及工作原理 2、掌握切片软件Cura 使用方法 教学重点1、零件从设计到打印到后处理的整个工艺流程 2、不同类型打印机的优缺点 3、切片主要参数的功能 教学方式理论讲解，教师演示，提问，课后作业 教学内容与过程设计注释 一、零件从设计到打印到后处理的整个工艺流程 了解需求 - 概念设计 - 详细设计 - 设计仿真优化 - 工艺仿真 - 加工制造 - 后处理 - 成
2、品 二、不同类型打印机的结构，工作原理和各自优缺点 常见类型有I3 ， MB ，UM ，CoreXy 三、切片软件Cura 的使用以及主要参数的功能 层高，回抽，壁厚，速度等参数的功能，具体参见Cura 详解使用教程 安全教育：机电安全教育，防止受伤或损坏设备 分组：两人一组，机器轮换 实验：每次实验先完成规定的任务，过程中要记录实验数据，截图或者拍照。实验过程 中的认识，体会，创意都可以记录下来。如果时间还有多的，可以打印自己喜欢的小模 型。除了规定上交的两次，其它的打印结果都可以带走 课后练习： 实验指导书中的任务一，任务二 日期周次节次2 已完成 2 课时，第2 次课 教学目标1、掌握打
3、印机的基本测试与调整 2、能正确预热与挤丝测试 3、能够打印模型 教学重点 1、能够完整的进行打印前的调整测试工作 2、能完成模型的打印工作 教学方式学生实践，教师指导，提问 教学内容与过程设计注释 一、打印前的准备工作 认识打印机结构- 打印机各轴运动测试- 归零测试 - 平台调平 - 加热测试 - 挤丝测试 - 准备 打印 二、打印模型 准备好切片文件- 调试好打印机并预热- 打印指定模型- 仔细观察前面几层的打印情况- 随时处理打印过程中出现的问题 三、打印完成后的检查 拆除支撑，检查形状尺寸精度，表面质量是否达到要求，考虑下次打印如何改善效果 日期周次节次4 已完成 4 课时，第3 次
4、课 教学目标1、打印钥匙扣，花盆等简单模型 教学重点1、完整打印生活实用件模型 教学方式学生实践，教师指导，提问 教学内容与过程设计注释 1、打印日常生活中实际用到的物品、零件等 能自己建模的最好，用现成的模型也行，比如钥匙扣，花盆，装饰品等 2、改变打印参数，测试最佳参数，加深参数功能的理解 层高，壁厚，打印速度，填充比例等参数都会影响打印质量，强度和效率 日期周次节次2 已完成 8 课时，第4 次课 教学目标1、打印鸟笼模型，测试回抽参数 教学重点1、测试回抽参数对打印质量的影响 教学方式学生实践，教师指导，提问 教学内容与过程设计注释 一、理解回抽的目的，并根据机器大小，模型的情况适当调
5、整回抽参数 模型表面的拉丝，受打印温度，回抽参数影响较大，根据手上的机器，选择合适的回抽 参数打印鸟笼模型。要求能够成型，拉丝尽可能少。 日期周次节次4 已完成 10 课时，第5 次课 教学目标1、打印工头等人偶模型 教学重点1、能根据模型的实际情况，选择合适的摆放姿态和支撑位置 教学方式学生实践，教师指导，提问 教学内容与过程设计注释 一、打印工头等人偶模型，能根据模型的实际情况，选择合适的摆放姿态和支撑位置 模型如果竖着放，打印时间较长，横着放，有支撑，而且第一层接触面很小，能否粘牢 很重要 日期周次节次4 已完成 14 课时，第6 次课 教学目标1、打印自选模型并提交 教学重点1、综合考
6、虑各方面因素，选择合适参数 教学方式学生实践，教师指导，提问 教学内容与过程设计注释 一、 、综合考虑表面质量，打印速度，零件强度，支撑是否易拆除等因素，尽可能提高 最终效果 可以自己设计一个简单的产品，也可以用现有模型。主要考虑综合质量和效率，要求最 好的效果 日期2020.3.2 周次2 节次7，8 节已完成 18 课时，第7 次课 教学目标1、用 Magics 软件进行模型修复和拆分 2、Simplify3D切片软件使用方法 教学重点1、模型数据缺陷的修复，大模型拆分成小部件 2、高级切片软件Simplify3D的学习 教学方式理论讲解，教师演示，提问，课后作业 教学内容与过程设计注释
7、一、 Magics 软件中修复功能和切分功能 STL格式的文件，很多时候模型表面会有缺陷，比如孔洞，缝隙，重复的三角形面片等， 这个时候需要用软件检查并修复。修复并不是万能的，有些时候还是需要手工操作。 我们的打印机加工尺寸有限，大模型需要拆分成小块来进行打印，这个时候需要用软件 来切分模型，并使用辅助工具来保证将来能合并对齐 二、 Simplify3D切片软件使用方法 这个软件的控制功能比早期版本的Cura 多很多，有很多参数来控制打印的细节。我们 可以通过测试，来进一步了解打印的细节，以提高打印质量 日期周次节次4 已完成 20 课时，第8 次课 教学目标1、拆分打印绿巨人等模型 教学重点
8、1、能够把大模型拆分成小块单独打印，并拼装成一体模型 教学方式学生实践，教师指导，提问 教学内容与过程设计注释 一、拆分大型模型，并分别打印成型，最后拼装在一起 拆分的位置，需要仔细选择。需要考虑到方便打印，减少支撑，方便拼装等诸多因素 日期周次节次4 已完成 24 课时，第9 次课 教学目标1、打印犀牛组合模型 教学重点1、学习组合模型的设计方法 2、掌握设计过程中如何避免使用支撑 教学方式学生实践，教师指导，提问 教学内容与过程设计注释 一、打印犀牛模型，学习它的设计思想 这个模型是组合拼装的，打印过程中不需要支撑。我们要学习它是如何分解模型，并尽 量不用支撑的，这些创意对我们以后设计模型
9、，有很好的启示作用。 关于支撑的使用，能不用尽量不用，这就要求我们在设计过程中，充分利用支撑临界角 的限制，来调整设计方案 日期周次节次已完成 28 课时，第10 次课 教学目标1、打印测试轴孔配合，螺纹联接等结构 教学重点1、掌握联接与配合过程中，打印工艺精度对配合尺寸的影响 教学方式学生实践，教师指导，提问 教学内容与过程设计注释 一、通过设计装配体，研究配合与联接的实现方式 绝大部分产品，都不是一个零件构成的，通常有很多零部件组成。即使我们掌握了3D 打印技术，也只是减少了装配零件的数量，并不能做到无装配。本次实验的目的，就是 通过打印装配体，比如轴孔，螺纹联接等结构，来了解联接的功能，
10、掌握打印工艺的精 度对配合尺寸的影响。 FDM打印机的精度有限，打印配合零件的时候，通常在配合尺寸上需要适当放大或缩小， 这一点需要大家在实验中去学习，验证，并形成自己的经验。 本次实验的打印模型，可以参考制图，机械原理等教科书上的经典零件，自行建模。 日期周次节次已完成 32 课时，第11 次课 教学目标1、建模并打印减速箱装配模型 2、装配模型并提交 教学重点1、设计，打印装配体并提交结果 教学方式学生实践，教师指导，提问 教学内容与过程设计注释 一、参考制图，机械原理教材中的减速箱，简化设计并建模，打印成实物并提交结果 减速箱的轴承，垫片，衬套等零件可以适当简化，打印好的减速箱要求能传递扭矩。 时间有限，如果设计复杂，零件较多，可以两三个小组共同完成一个设计方案并打印。 也可以自主设计另外的产品，同样要求是装配体，并具有实际的功能。打印前，要得到 教师的认可。
