《逆向工程与3D打印技术》课程标准.docx
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1、逆向工程与3D打印技术课程标准一、课程性质与任务(一)课程性质逆向工程与3D打印技术课程是机械设计与制造专业的专业核心课程,是一门理论 与实践性很强的核心专业课程。逆向工程与3D打印技术是机械设计与制造专业的专业主干课程之一,是一门以工 业制造领域产品案例为核心教学理念并结合企业工业产品的教学模式的专业必修课程,目标 是通过对最终学习成果的合理规划,精准设计教学内容,并进行系统的理论讲授和教学实操, 使学生掌握逆向工程技术、产品建模、快速成型、快速制造、产品制件整个流程,能够灵活 运用快速成型技术结合企业实际工程,以企业真实商业化运用流程作为参考,设计出合理、 规范、符合市场的快速成型产品,使
2、“课堂作品二流通商品”成为现实,充分表达产教融合、 校企合作的教学特色。这是3D打印工艺设计师的任职要求之一,也是本专业培养“大设计 意识、国际视野、人文情怀、工匠精神”高技能设计创新人才的具体要求。其前置课程是机 械CAD、机械设计与创新、CAD技术(UG)等,后置课程是机械产品数字化设 计综合实训顶岗实习等。二、课程核心素养与目标(一)课程核心素养在逆向工程与3D打印技术课程中选取能够代表不同制造领域的产品,如工业、模 具、汽配、医疗、文创等,将这些快速成型产品的融入到快速原型制造企业文化、融入到 快速原型制造文化传承、融入到快速原型制造时代背景下讲授,把核心价值观教育元素渗透 到教学当中
3、。学生能在课堂上感受快速原型制造历史、感受快速原型制造文化,潜移默化达 到“立德树人”的效果,从而构建全员、全过程、全课程“三全”育人格局。(二)课程目标1 .总体目标:通过本课程的学习和实践,使学生掌握逆向工程技术、产品建模、快速成型、快速制造、 产品制件整个流程,培养其产品零件快速制造的职业能力与职业素质,获得从事产品快速制 造岗位高素质技术技能型人才的基本训练。2 .具体目标:素质目标:基本素质(德、智、体、美、劳)和职业素质(职业道德、职业规范)在本课 中的具体表现。2.产品打磨3 .特殊后处理6. K爪显示架1.三维造型技巧2.六爪显示架的建模3.公差设计4.模型干涉检查5 .模型打
4、印6.打印设备维护7.模型去支撑与打磨8.模型修补15. SLA1. Magics数据修复LSLA原理的认识2 .模型的检查3.模型的手动修复4.模型的自动修复5 .模型的壁厚检查6 .模型的抽壳处理7.通用树脂材料的认知8 .透明树脂材料的认知2.软件切片1 .模型工艺的摆放2.模型支撑的加载3 .模型数据的导出3. SLA机器操作1.设备的初始化操作2.设备的液位调试3 .设备树脂材料添加4 ,设备调节箱的激光调试5.设备激光镜的激光调试6.模型数据导入设备7.设备基本故障解决方法的认识8 .设备日常维护4. SLA机器操作1.设备打印参数设置2.模型取件的方法3 ,打印常见的问题5 .后
5、处理1.零件去除支撑方法的认识2 .零件打磨的方法3.零件上色的方法4.激光补件的方法6.剃须刀外壳装配制作1.模型零件的三维软件造型方法的认识2.模型造型技巧3.模型零件装配公差设计方法的认识4.模型零件装配干涉检查方法的认识5 .模型的清理方法的认识6.支撑去除方法的认识7 .模型装配技巧的认识7.硅胶复模1.硅胶复模原理和真空注型机的设备的 认识2 .模型的复模前处理3.围框的制作4.硅胶复模5.硅胶模具的开模16. DLP1.软件处理LDLP工艺的认识2 .模型的检杳3 .模型工艺的摆放4 ,模型的切片处理5 .浮雕的制作工艺的认识2.设备操作1.设备调平操作2. DLP材料的认知3.
6、树脂材料的添加3 ,模型打印L打印参数设置2.取件操作3 .设备的故障类型4 .打印常见的问题5.设备故障的排除6 ,设备的维护4 .后处理1.工件支撑去除2.铸造工艺的认识3.铸造材料的认识4.戒指铸造工艺处理17. SLS1. Magics数据修复1.SLS技术的认识2 .模型的检查3.模型的修复4 .模型壁厚的设计5. SLS打印材料种类的认识6. SLS打印材料性能的认识2. SLS机器操作1. Build Setup软件操作2.设备初始化3.机器调试4.激光调节5.设备的基本故障6 .设备的基本维护3 ,模型打印1 .数据的打印设置2.取件操作3.清粉操作4 打印常见问题的认识4 .
7、后处理1.模型打磨处理2 .模型喷漆处理18. SLM1. Magics数据修复LSLM技术原理的认识2.模型检查3.模型修复4.模型壁厚设计技巧5. SLM材料与性能的认识6. SLM材料与分辨的认识2. 3D Xpert模型设计1. 3DXpert晶格设计2. 3DXpert切片设计3. SLM机器操作LSLM机器初始化2. SLM机器机械调试3.SLM机器软件调试4. SLM激光调节5. SLM设备基本维护6. SLM设备故障维护4 .模型打印1.数据的打印设置2.打印控制软件与上机打印3.清粉操作4.取件操作5 打印常见问题的认识5 .后处理LSLM后处理打磨2.SLM后处理抛光的认识
8、3.SLM后处理抛光操作4. SLM后处理热处理的认识5.电镀工艺的认识6. SLM后处理电镀操作19. CJPL模型贴图设计LCJP技术的认识2 .模型的检查3.模型的修复4.模型壁厚的设计5. UG数据处理6.软件的贴图7 .材料的种类的认识8 .材料的性能的认识2. CJP机器操作1.设备的初始化2.机器调试3.喷头调节4. 3D Print软件处理5.设备的基本故障6.设备的基本维护3 ,模型打印1.吸粉操作2.清粉操作3 打印常见问题的认识4 ,后处理1 .工件打磨2.工件渗透操作20.PolyJetL模型贴图设计1. PolyJet技术的认识2.模型的检查3.模型的修复4.模型壁厚
9、的设计5.软件贴图设计6. PolyJet材料种类的认识7. PolyJet材料性能的认识2. PolyJet机器操作1. GrabCAD软件处理2 .设备的初始化3.机器调试4.喷头调节5.设备的基本故障6 .设备的基本维护3 ,模型打印1.数据的打印设置2.取件3 .打印常见问题的认识4.后处理1.工件清洗2.工件打磨增材制造设计 Inspire结构优化设计1.认识拓扑优化设计L拓扑优化设计概念的认识;2.增材制造先进设计应用的认识2. Inspire基础应用1. Inspire软件的认识。(移动和捕捉、草绘和优化、探索多种 载荷工况、准备CAD几何模型、质量最 小化、运行基线分析、简化几
10、何体、分 析生成的形状)3.装配连接设计1 .创立连接;2 .分析具有“接触”的模型4.曲面建模设计1 .曲面建模;2 . Poly NURBS 建模;3 .保存和导出文件5.点阵优化设计1.使用点阵优化进行设计并输出增材制造设计 Inspire Motion 装配仿真设计1.认识Motion机构 运动1 .了解运动(学习机构运动的仿真方法)2.连接与驱动分析1 .钱接、转动电机和绘图(分析运动并根据需要绘制结果图表)2 .平动电机和分析类型(学习进行复杂运动分析)3.机构运动优化设计1 .机构运动优化零件(学习对机构运动后的模型进行强度分 析和拓扑优化);2 .保存和导出文件(将运动导出Mo
11、tion view进一步链接 控制模块Activate设计)增材制造设计InspirePrint3D SLM 工艺仿真设计1. Print3D SLM 工艺仿真1 .打印材料设定;2 .打印机台选择;3 ,摆放与支撑热固耦合计算Inspire Studio 造型 设计1.Inspire Studio 功 能简介1. Inspire Studio 的认识;2. Inspire Studio功能的认识2.Inspire Studio 基 本操作1 .软件界面与基本设置的认识;2 .视图操作与常用转换捕捉工具讲解;3 .结构历史进程与快捷工具栏;4 .文件导入、导出3.Inspire Studio
12、基 础建模1. Inspire Studio NURBS 曲线创立与编 辑;2. Inspire Studio NURBS 基本曲面工 具;3. Inspire Studio模型调整工具的认识4.Inspire Studio 草 图工具1. Inspire Studio草图工具的认识;2. Inspire Studio基于草图工具的参数 化实体建模5. PolyNURBS 自由造 型建1. Inspire Studio PolyNURBS 建模原 理;2. Inspire Studio PolyNURBS 基本操 作;3. Inspire Studio PolyNURBS 尺寸控制 和编辑In
13、spire Render 渲染 技术1. Inspire Studio渲染材质设置的认 识;2. Inspire Studio渲染环境设置;3. Inspire Studio摄影机与灯光设置;4. Darkroom渲染控制6.Inspire Render 动 画1. Inspire Studio关键帧动画设计;2. Inspire Studio路径动画设计;3. H3d仿真结果动画导入Inspire Cast 铸造仿 真1 .认识 Inspire Cast 铸造工艺1 . Inspire Cast 的认识;2 .几何创立和修改;3 .铸造仿真建模;4 .提交计算任务;5 .重力铸造工艺仿真;6
14、 .倾斜铸造工艺仿真。(包含实例演示)2.铸造仿真应用1 .熔模铸造工艺仿真;2 .低压铸造工艺仿真;3 .高压铸造工艺仿真(包含实例演示)Inspire Form 冲压工 艺仿真1.认识 Inspire Form 冲压工艺1 . Inspire Form 的认识;2 .几何创立和修改;3 .冲压仿真分析流程;4 .提交计算任务2. Inspire Form 冲压 成型性分析1 .几何模型的准备、清理;2 .分析模型建立;3 .结果查看;4 .自动生成分析报告;5 .板料拟合与排样分析(包含实例演示)3. Inspire Form 冲压 虚拟试模分析1 .常见冲压工序的建模流程,单动、双动、翻
15、边、回弹等工序的设置;2 .多工序分析流程的认识(包含实例演示)Inspire Extrude 金 属挤压工艺仿真1.认识 InspireExtrude金属挤压工 艺1 . Inspire Extrude 的认识;2 .几何创立和修改;3 .挤压工艺仿真建模;4 .提交计算任务2.Inspire Extrude 金属挤压工艺仿真分 析1.实心模挤压分析流程及结果查看;2,空心模挤压分析流程及结果查看;(包含实例演示)3.挤压模具变形分析;4,挤压模具耦合变形分析、淬火分析建 模(包含实例演示)高速数字化成型技术1.认识高速数字化成 型技术1. Figure4工艺原理的认识;2. Figure4
16、设备结构;3. Figure4技术应用的认识2.软件处理1 .数据修复;2 .模型编辑;3 .模型工艺摆放;4 .支撑生成3.设备操作1 .设备调试与操作;2 .打印材料的认知;3 .打印材料的选择4 .模型打印与后处理1 .打印参数设置;2 .取件;3 .打印件后处理(二)学时安排模块认证单元认证内容建议学时学分 值1. iSense 扫描仪1. iSense 扫 描仪的认识1 .操作iSense扫描仪扫描2 .灵活使用辅助工具辅助iSense扫 描3 .逆向工程的原理以及应用范围的 认识4 .扫描精度概念以及影响的因素的 认识5 . iSense扫描的流程与操作方法的 认识6 . iSen
17、se的应用范围与辅助工具的 认识222.数据修型处理1 .处理iSense扫描获取的数据2 .使用Rodin 4D软件进行修型3 .能够输出操作报告4 . Rodin 4D软件的认识5 . Rodin 4D软件的使用方法的认识6 .分析报告重要性的认知2. Artec扫描仪1.操作 Artec 扫描仪1 .操作“太空蜘蛛”扫描仪2 .设备基本维护3 .“太空蜘蛛”扫描仪的工作原理 的认识4 .扫描的流程操作5 .设备的应用范围及基本维护方法 的认识42. Artec Studio数据 处理1 .使用Artec Studio软件处理数据2 .用软件将点云数据转为网格面片3 .根据需要导出所需的文
18、件4 . Artec Studio软件的认识5 . Artec Studio软件的工作流程的 认识6 .软件处理数据的方法的认识3. Geomagic Wrap数据处 理1 .使用Geomagic Wrap处理点云及 面片2 .根据需要导出所需的文件3 . Geomagic Wrap点云处理软件的 认识4 .扫描点云常见的问题及处理方法 的认识5 .点云封装原理的认识6 .面片处理的方法及文件导出类型 的认识3. ZEISS扫描仪L ZEISS扫描仪的认识1 .根据不同产品要求选择合适的扫 描仪2 .对ZEISS扫描仪校准3 . ZEISS扫描仪工作原理、构成及 应用领域的认识4 . ZEIS
19、S扫描仪校准的方法的认识5 .影响扫描精度的因素以及解决方 法的认识42.扫描前期处理1 .对物体进行扫描的前期处理操作2 .熟练对物体进行合理摆放3 .熟练操作ZEISS扫描仪4 .对镜头进行装卸和维护操作5 .扫描前期处理的事项以及导致的 问题的认识6 .扫描前期处理的流程及方法的认 识7 .扫描物体的摆放方法及影响的认 识3 .逆向设计1 .使用Design X软件对模型进行设计2 .辨识划分区域进行模型重构3 .逆向设计的整体流程的认识4 . Design X软件的操作方法的认识5 .逆向设计的模型重构思路的认识4.数据检测分 析1 .熟练操作 Geomagic Control X 软
20、件2 .辨识划分区域进行模型重构3 .逆向设计的整体流程的认识4 . Geomagic Control X 软件的操作方法的认识5 .零部件数据检测分析的认识4.光学触笔1.光学触笔的 认知1 .对光学触笔进行校准操作2 .操作光学触笔进行测量打点操作3 .对光学触笔进行基本维护4 .光学触笔的基本原理的认识5 .光学触笔的结构构成的认识6 .光学触笔的操作流程及方法的认 识7 .设备维护方法及其他触测仪器的 认识42.数据处理1 .使用光学触笔打点辅助扫描2 .处理点云以及进行逆向建模3 . Control X软件比照数据并输出报告4 .光笔辅助扫描的方法的认识知识目标:知道前端设计与先进制
21、造技术种类;了解快速成型不同工艺类型及快速模具 技术;理解快速成型及硅胶复模原理;掌握快速成型设备操作技巧、产品后处理及硅胶复模 方法。能力目标:通过完成快速成型不同工艺的学习,学生能运用正向和逆向设计产品,根据 产品要求选择不同的快速成型工艺、产品的后处理和产品小批量制造方法,做符合企业生产 制造的事情,能使用不同的快速成型和快速模具的机器设备。三、课程结构(一)课程模块1. ISense扫描仪1. iSense扫描仪的认 识L操作iSense扫描仪扫描2.灵活使用辅助工具辅助iSense扫描3.逆向工程的原理以及应用范围的认识4.扫描精度概念以及影响的因素的认识5. iSense扫描的流程
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