内容正文:
第一单元 正向三维设计与3D打印
任务三 单层面体打印
立体坐标系的设计与打印
任务描述
借助三维设计软件和3D打印技术,我们可以快速的把我们头脑中设计的、想象的形象搬到我们头脑外面来,形成实实在在的物体。立体坐标系是以空间一点O为原点,建立三条两两垂直的数轴:x轴,y轴,z轴,其中点O叫做坐标原点,三条轴统称为坐标轴,由坐标轴确定的平面叫坐标平面,分别是V面、H面和W面。作为逻辑或思维的基准,立体坐标系在机械加工、机械制图等方面都有广泛的应用。这次任务要求同学们根据单层面体的要求设计一个空间立体坐标系,并用3D打印机把立体坐标系打印出来,如图所示。
UG设计方法与步骤
建立立体坐标系平面
在部件导航器选项卡中选择基准坐标系,单击鼠标右键,选择“显示”命令,显示基准坐标系,如图所示。
建立立体坐标系平面
单击“草图”命令,进入草图编辑对话框,选择基准坐标系XOY面为草图平面,定向视图到草图;单击“矩形”命令,选择两点方式,输入参数,宽50,高50;单击“拉伸”命令,距离选择2,完成对矩形的拉伸,如图所示,立体坐标系H面创建完成。
建立立体坐标系平面
单击“草图”命令,以XOY创建草图,进入草图编辑对话框,定向视图到草图。单击“矩形”命令,创建两个矩形,输入参数(50、0.4)(此处选择0.4与喷嘴直径一致)
建立立体坐标系平面
单击“快速修剪”命令,对创建的草图进行修剪,完成V面和W面草图的创建。
建立立体坐标系平面
单击“拉伸”命令,距离选择52,完成立体坐标系V面和W面拉伸操作。
建立立体坐标系轴
单击“草图”命令,以XOZ面基准,创建草图,进入草图编辑对话框,定向视图到草图。单机“直线”命令,以坐标原点为起点,沿Z轴创建长度为2的直线。单机“圆”命令,以所创建的直线的中点为圆心,2为半径,创建圆。单机“快速修剪”命令,对创建的图形进行修剪
建立立体坐标系轴
单击“拉伸”命令,距离55,布尔求和,完成Y轴的拉伸,
建立立体坐标系轴
单击“草图”命令,以YOZ面基准,创建草图,进入草图编辑对话框,定向视图到草图。单机“直线”命令,以坐标原点为起点,沿Z轴创建长度为2的直线。单击“圆”命令,以所创建的直线的中点为圆心,2为半径,创建圆。单击“快速修剪”命令,对创建的图形进行修剪,
建立立体坐标系轴
单击“拉伸”命令,距离55,布尔求和,完成X轴的拉伸
建立立体坐标系轴
单击“草图”命令,以XOY面基准,创建草图,进入草图编辑对话框,定向视图到草图。单机“直线”命令,以坐标原点为起点,沿Z轴创建长度为2的直线。单机“圆”命令,以所创建的直线的中点为圆心,2为半径,创建圆。单机“快速修剪”命令,对创建的图形进行修剪。
建立立体坐标系轴
单击“拉伸”命令,距离55,布尔求和,完成Z轴的拉伸
对立体坐标系各平面进行标记
单击“插入>曲线>文本”命令,进入文本编辑对话框,类型选择面上,鼠标点击V面,放置方法选择面上的曲线,选择V面上方直线为放置曲线,字体选择Arial,输入大写V,参数百分比15,偏置-15,长度8,高度10,单击确定,完成文本创建。
对立体坐标系各平面进行标记
单击“拉伸”命令,距离选择0.4,布尔求和,单击确定,完成对V面的标记,同理完成W、H面标记
STL模型的导出与检测
STL文件的导出。单击“文件>保存副本>类型上选择STL”命令,单击确定。弹出“导出STL”对话框,格式选择“二进制”,其它选择默认参数,单击确定。
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。
立体坐标系模型的切片处理
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,选择要载入的立体坐标模型。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US