绘图软件在3d打印机上的应用(附件)【字数:8838】
摘 要本文介绍了绘图软件在3D打印机上的应用以及3D打印机用于模具制造业的优点。通过对多款机械绘图软件的对比分析,选出适用于3D打印的绘图软件,并针对UG软件精心设计了一套3D打印课程实训资料,包含了打印基准面的选择、打印参数的设置以及打印设备常见问题解决方案等内容,以供有需要的人使用。基于自制的3D打印机,在实际操作中遇到的相关问题进行了列举并给予解答。
目 录
第一章 绪论 1
1.1 3D打印的优点 1
1.2 绘图软件在3D打印中的地位 1
1.3 3D打印用于模具制造的优点 1
第二章 主流绘图软件的介绍及对比分析 3
2.1 绘图软件的介绍 3
2.2 绘图软件的对比总结 4
第三章 3D打印课程实训指导 5
3.1 课程实训的目的 5
3.2 课程实训的内容 5
3.3课程实训中需要注意的问题 5
3.4 典型图形参照 6
3.5任务书 24
第四章 绘图软件在3D打印操作方面的相关问题及对应措施 28
4.1 UG绘制完成后如何导出STL文件格式 28
4.2 UG高版本的文件如何在低版本上打开 28
4.3 其他软件的模型该如何通过UG转换成STL文件格式 28
4.4 3D打印模型需注意的其他问题 29
结束语 30
致 谢 31
参考文献 32
第一章 绪论
1.1 3D打印的优点
3D打印技术又叫做快速成型,这项技术有别于传统的切削加工和模具成型,它是一种基于数字模型的,将塑料或者粉末状态的金属材料进行黏合,通过逐层添加材料的方法来制造实体的技术。3D打印突破了长久以来传统制造的限制,为以后的制造提供了更加多样的方法,它的优点可圈可点,所以备受人们青睐。(见表11)
节省材料
增材制造,无需切削,减少材料浪费
节省工艺成本
无需设计复杂的模具,无需考虑能否脱模、铣刀能否切割物体
节省工序流程
无需装配, *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
直接一次成型
设计空间无限
可以设计任何形状复杂的产品
精度高
最高精度可达6微米,表面粗糙度可达0.81微米
表11 3D打印的优点
1.2绘图软件在3D打印中的地位
3D打印的基本流程是:一、获取三维模型,二、切片软件分析模型,三、打印机逐层打印模型。目前3D打印机获取打印模型的方法仅有两种:第一是通过绘图软件进行建模,第二是对模型本身进行扫描。扫描有很多种类,如接触式扫描它的优点在于精确性高,缺点是扫描速度慢,而且必须接触物体的表面,可能对物体造成破坏;手提式激光扫描优点在于扫描速度快,缺点是精度相对低。不管是哪种扫描,都存在的问题就是成本高而且需要已有的物体,无法凭空创造,不利于产品的设计。想要创建模型或虚拟物体,除非是高级的程序员,否则必须使用绘图软件。用绘图软件来创建三维模型是整个3D最初始的阶段,没有这一步,将无法进行后续的操作。
1.3 3D打印用于模具制造的优点
3D打印技术正在飞速兴起,很多人对模具制造的未来充满忧虑,担心模具制造被3D打印所取代。其实3D打印并不会对模具制造有太大的冲击,反而他们是相辅相成、互相进步的。在众多新技术中,最早运用到模具制造业的就是3D打印,优点如下:
1.缩短了模具的生产周期 3D打印技术将模具漫长的生产周期缩短,使公司能够承担得起模具频繁的更换及改善,提高了灵活性、适应性。
2.成本降低 不管是模具的设计、制造还是后期维护,3D打印都能应用其中,为原本高价格的模具制造业降低成本。
3.优化工具?3D打印降低了验证新工具的难度,使公司有能力投入更多的工装、夹具用于制造生产,优化了工具的设计,间接地提高了零件的质量,减少了零件的报废率。
4.定制模具更方便 有别于最常用到的定制模具CNC加工技术,3D打印不需要操作工非常高的技术就能实现高精度的模具定制,使得公司定制模具更加方便。?
第二章 主流绘图软件的介绍及对比分析
2.1绘图软件的介绍
3D打印要获取三维模型,最普遍而且最廉价的获取方式就是通过绘图软件创建三维模型。绘图软件多种多样,设计者应根据自己所从事的设计方向及需求,选择合适的绘图软件来创建三维模型。想要选择合适的软件,首先需了解这些软件的特点,它们的长处及短处。下面我将对几款主流的绘图进行介绍及对比分析。
Auto CAD:经典的二维设计软件,国际上最流行的绘图软件。Auto CAD的优点在于它操作简单,应用广泛,在各设计行业均表现不俗,缺点在于三维绘图方面向来令人不满,在高的版本在三维绘图方面有所加强,但表现力依然差 图21 Auto CAD建模
强人意。但是它有着极为强大的二维图功能,在精度方面依然是其他绘图软件无可比拟的,在产品设计中依然起到重要作用,用它来绘制一些简单的三维模型还是没有问题的。文件格式:*.dwg与*.dwt
Solid Works:它是这几年来用户人数上升最快的三维绘图软件。优点:操作界面友好,最简单,容易上手,正是因为它方便培训,成为了成为了很多中小型企业的最爱,也令它的用户人数飞速上升。Solid Works的模块具有标准化,功能也十分 图22 Solid Works建模
全面,既可以用于渲染也可以用于分析还可以用来仿真。缺点:功能全面但却不强大,只能用于一些简单的机械类设计。文件格式:*.slprt
UG:它的三维建模功能十分强大,在绘图软件中算得上是佼佼者,主要用于工业,尤其是模具行业。优点:UG的参数运用十分灵活,即使对单个零件不理想也能全部重做而不影响到整体,它的造型思路多变,曲面建模也很强大,同步建模无疑是UG最大的特点,它无需复杂的草 图23 UG建模
目 录
第一章 绪论 1
1.1 3D打印的优点 1
1.2 绘图软件在3D打印中的地位 1
1.3 3D打印用于模具制造的优点 1
第二章 主流绘图软件的介绍及对比分析 3
2.1 绘图软件的介绍 3
2.2 绘图软件的对比总结 4
第三章 3D打印课程实训指导 5
3.1 课程实训的目的 5
3.2 课程实训的内容 5
3.3课程实训中需要注意的问题 5
3.4 典型图形参照 6
3.5任务书 24
第四章 绘图软件在3D打印操作方面的相关问题及对应措施 28
4.1 UG绘制完成后如何导出STL文件格式 28
4.2 UG高版本的文件如何在低版本上打开 28
4.3 其他软件的模型该如何通过UG转换成STL文件格式 28
4.4 3D打印模型需注意的其他问题 29
结束语 30
致 谢 31
参考文献 32
第一章 绪论
1.1 3D打印的优点
3D打印技术又叫做快速成型,这项技术有别于传统的切削加工和模具成型,它是一种基于数字模型的,将塑料或者粉末状态的金属材料进行黏合,通过逐层添加材料的方法来制造实体的技术。3D打印突破了长久以来传统制造的限制,为以后的制造提供了更加多样的方法,它的优点可圈可点,所以备受人们青睐。(见表11)
节省材料
增材制造,无需切削,减少材料浪费
节省工艺成本
无需设计复杂的模具,无需考虑能否脱模、铣刀能否切割物体
节省工序流程
无需装配, *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
直接一次成型
设计空间无限
可以设计任何形状复杂的产品
精度高
最高精度可达6微米,表面粗糙度可达0.81微米
表11 3D打印的优点
1.2绘图软件在3D打印中的地位
3D打印的基本流程是:一、获取三维模型,二、切片软件分析模型,三、打印机逐层打印模型。目前3D打印机获取打印模型的方法仅有两种:第一是通过绘图软件进行建模,第二是对模型本身进行扫描。扫描有很多种类,如接触式扫描它的优点在于精确性高,缺点是扫描速度慢,而且必须接触物体的表面,可能对物体造成破坏;手提式激光扫描优点在于扫描速度快,缺点是精度相对低。不管是哪种扫描,都存在的问题就是成本高而且需要已有的物体,无法凭空创造,不利于产品的设计。想要创建模型或虚拟物体,除非是高级的程序员,否则必须使用绘图软件。用绘图软件来创建三维模型是整个3D最初始的阶段,没有这一步,将无法进行后续的操作。
1.3 3D打印用于模具制造的优点
3D打印技术正在飞速兴起,很多人对模具制造的未来充满忧虑,担心模具制造被3D打印所取代。其实3D打印并不会对模具制造有太大的冲击,反而他们是相辅相成、互相进步的。在众多新技术中,最早运用到模具制造业的就是3D打印,优点如下:
1.缩短了模具的生产周期 3D打印技术将模具漫长的生产周期缩短,使公司能够承担得起模具频繁的更换及改善,提高了灵活性、适应性。
2.成本降低 不管是模具的设计、制造还是后期维护,3D打印都能应用其中,为原本高价格的模具制造业降低成本。
3.优化工具?3D打印降低了验证新工具的难度,使公司有能力投入更多的工装、夹具用于制造生产,优化了工具的设计,间接地提高了零件的质量,减少了零件的报废率。
4.定制模具更方便 有别于最常用到的定制模具CNC加工技术,3D打印不需要操作工非常高的技术就能实现高精度的模具定制,使得公司定制模具更加方便。?
第二章 主流绘图软件的介绍及对比分析
2.1绘图软件的介绍
3D打印要获取三维模型,最普遍而且最廉价的获取方式就是通过绘图软件创建三维模型。绘图软件多种多样,设计者应根据自己所从事的设计方向及需求,选择合适的绘图软件来创建三维模型。想要选择合适的软件,首先需了解这些软件的特点,它们的长处及短处。下面我将对几款主流的绘图进行介绍及对比分析。
Auto CAD:经典的二维设计软件,国际上最流行的绘图软件。Auto CAD的优点在于它操作简单,应用广泛,在各设计行业均表现不俗,缺点在于三维绘图方面向来令人不满,在高的版本在三维绘图方面有所加强,但表现力依然差 图21 Auto CAD建模
强人意。但是它有着极为强大的二维图功能,在精度方面依然是其他绘图软件无可比拟的,在产品设计中依然起到重要作用,用它来绘制一些简单的三维模型还是没有问题的。文件格式:*.dwg与*.dwt
Solid Works:它是这几年来用户人数上升最快的三维绘图软件。优点:操作界面友好,最简单,容易上手,正是因为它方便培训,成为了成为了很多中小型企业的最爱,也令它的用户人数飞速上升。Solid Works的模块具有标准化,功能也十分 图22 Solid Works建模
全面,既可以用于渲染也可以用于分析还可以用来仿真。缺点:功能全面但却不强大,只能用于一些简单的机械类设计。文件格式:*.slprt
UG:它的三维建模功能十分强大,在绘图软件中算得上是佼佼者,主要用于工业,尤其是模具行业。优点:UG的参数运用十分灵活,即使对单个零件不理想也能全部重做而不影响到整体,它的造型思路多变,曲面建模也很强大,同步建模无疑是UG最大的特点,它无需复杂的草 图23 UG建模
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