内容正文:
第一单元 正向三维设计与3D打印
任务六 螺杆与螺母的设计与打印
任务描述
借助三维设计软件和3D打印技术,可以设计和打印我们日常生活中的一些常用物件,在室温和强度要求不高的情况下,帮助我们解决遇到的一些小问题。螺杆和螺母作为配合紧固件,在日常生活中应用非常广泛。在这次任务中,我们将利用UG软件中的螺纹命令,设计和打印一套配合的螺杆和螺母。
UG设计方法与步骤
创建螺杆主体
单击“草图”命令 ,进入草图编辑对话框,定向视图到草图。单击“插入>草图曲线>多边形”命令,弹出多边形对话框,指定坐标原点,选择边数6,内切圆半径7.5,旋转270,建立六边形螺杆帽草图。单击“拉伸”命令 ,距离5,完成六边形螺杆帽的拉伸。
创建螺杆主体
单击“草图”命令,以创建的六边形螺杆帽的中心为基准,创建草图,定向视图到草图。单击“圆”命令,选择圆心和直径方式,以坐标原点为圆心,绘制直径为10的圆。单击“拉伸”命令,距离选择15,布尔求和,完成螺杆主体的创建
创建螺杆三角螺纹
单击“插入>设计特征>螺纹”命令,弹出螺纹对话框,选择“详细”,旋转选择右旋,鼠标点击要建立螺纹的圆柱表面,小径选择8.2、长度15、螺距1.5、角度60,单击确定,完成螺杆螺纹的创建
创建螺母主体
单击“草图”命令,进入草图编辑对话框,定向视图到草图。单击“插入>草图曲线>多边形”命令,弹出多边形对话框,指定坐标原点,选择边数6,内切圆半径7.5,旋转270,建立六边形螺母帽草图。单击“拉伸”命名,距离7,选择刚建立的螺母帽草图,完成六边形螺杆帽的拉伸。
创建螺母主体
单击“圆”命令,选择圆心和直径方式,以坐标原点为圆心,绘制直径为8.8的圆。单击“拉伸”命令,距离选择7,布尔运算为求差,完成螺母主体的创建
创建螺母三角螺纹
单击“插入>设计特征>螺纹”命令,弹出螺纹对话框,选择“详细”,旋转选择右旋,鼠标点击要建立螺纹的内圆柱表面,大径选择10.5、长度7、螺距1.5、角度60,单击确定,创建螺母内螺纹。
创建螺母三角螺纹
单机“拉伸”命令,选择草图1,距离选择2,选择求差,完成拉伸,螺母螺纹创建完成。(注意:这一步是为了消除上一步螺纹创建时产生的结头。)
STL模型的导出与检测
STL文件的导出。单击“文件>导出>STL”命令,弹出“快速成型”对话框,选择默认参数,单击确定,弹出“导出快速成型文件”对话框,根据需要设置保存的文件名和路径,单击“保存”,完成STL格式文件的输出
STL模型的导出与检测
STL模型文件的检测与修复。一般情况下,使用工业级软件设计的模型很少出现破面、共有边、共有面等错误,但安全起见,还是将STL模型导入netfabb软件检测一下,如图,只要不出现标志,模型就没问题。
螺杆螺母模型切片处理
立体坐标系模型设计完成之后,我们要将导出的STL模型导入切片软件进行切片处理,使得3D打印机能够识别一层层的文件,然后按照每一层的文件进行层层打印。
载入STL模型。打开切片软件,点击 ,弹出对话框,选择要载入的模型。调整模型,居中,放置到地板
打印参数设定
载入模型之后,根据需要对打印参数进行设定
层高 采用标准打印质量,层高设定为0.3mm,保证打印速度。
外壳 外周壳数量设定为2,封底层数和封顶层数设置为3,保证有足够的强度。
填充 填充设置为15%,在保证强度的同时,提高打印效率。
速度 打印速度设置为70mm/s,空走速度设置为120mm/s,这样既不影响打印质量,又能保证打印效率。
温度 按照PLA材料特点,为增加粘附力,设置为220℃。
打印路径的生成
打印参数设置完成后,点击确定,切片软件开始对模型进行切片处理,并估算打印时间和消耗耗材长度,这时,就可以开始正式打印了。
USB数据线连接打印
用USB数据线将打印机和电脑连上
USB数据线连接打印
启动打印机,确保打印平台已调平,已完成耗材进丝操作。点击菜单栏“打印”>“连接机器”命令,在弹出的对话框中,连接模式栏选择USB, 选择机器栏选择你的打印机类型, 再点击“连接”按钮, 启动USB连接,并将Gcode文件上传至机器端
USB数据线连接打印
成功将打印机与电脑连接后,在软件界面可以看到机器处于预热状态,预热完成后即开始打印
从U盘打印
将保存有Gcode文件U盘插入打印机U盘端口
启动打印机,确保打印平台已调平,已完成耗材进丝操作
打印准备工作
点击触摸屏主菜单中“打印”图标,然后选择中间的“U盘”图标,出现打印文件列表,上下翻页,点击选择您所需要打印的文件,进入文件打印界面,点击“打印”图标后,打印机会自动将该文件从U盘复制到打印机内置存储卡里,复制完成后进入预热模式
打印准备工作
预热完成后即可开始打印
模型的拆卸
3D模型打印完成后,需要