《3D打印实训》教案.docx
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，课后作业注释注释教学内容与过程设计一、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13, 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，任务二日期日期周次节次已完成2课时，第2次课2、能正确预热与挤丝测试3、能够打印模型1、能够完整的进行打印前的调整测试工作教学重点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，强度和效率日期日期周次节次 2 已完成8课时，第4次课教学重点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，提问注释注释教学内容与过程设计一、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，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，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。 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，提问注释教学内容与过程设计一、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。
