第一篇：廣州學(xué)院產(chǎn)品造型快速成型實(shí)踐環(huán)節(jié)作業(yè)報(bào)告鼠標(biāo)快速成型第四部分

4、軟件系統(tǒng)導(dǎo)入文件并確定擺放位置

在Zprint自帶的Zprint軟件中打開“mouse.zpr”文件，如圖5-17所示。打開后顯示對(duì)話框中選擇“Millimeter”，然后選NEXT，即可進(jìn)入主界面，如圖5-18所示。

圖5-17 圖5-18

接著，選擇放大縮小

圖5-19

圖表，在彈出的對(duì)話框中輸入如圖5-19所示數(shù)值，將鼠標(biāo)放大，并將其移動(dòng)到適合的位置和貼近底部，不要超出白色線框，5、切片分層、材料用量分析

接著上一步，在file中打開3D Print Time Estimator，就會(huì)彈出對(duì)話框“Time Estimation Report”，如圖5-21所示。在圖中可以看出切片高度為40.31mm，每層厚度0.1016mm，要分成399層，所用到的時(shí)間是1小時(shí)56分?？雌饋碛玫脮r(shí)間好像比較久，但是適當(dāng)擺放模型，讓幾個(gè)模型同時(shí)打印的話是會(huì)更省時(shí)間。而材料用量上，總共需要膠水118.3ml，顏料55.7ml。相對(duì)于其他快速成型三維打印機(jī)來說是比較省材料的，而且切片層分得比較細(xì)，表面精度也會(huì)相對(duì)提高和更加精準(zhǔn)。

圖5-21

6、打印過程及原理敘述

打印過程：

第一步，推粉。將前面工作臺(tái)填充滿粉末，過程如下組圖5-22所示。

組圖5-22 第二步，刮平和打印。將多余的粉末刮掉，然后就開始加膠水和顏料打印。由于每層很薄，一二層幾乎沒什么感覺。到刮刷打印第三層的時(shí)候就開始看到有顏色，而且三維打印機(jī)會(huì)先推粉后打印，不斷地重復(fù)這個(gè)動(dòng)作，如下組圖5-23所示。

組圖5-23 第三步，吸粉。在打印完模型以后會(huì)發(fā)現(xiàn)工作臺(tái)周圍有很多灑落下的粉末，這些粉末和工作臺(tái)中沒有加膠水的粉末都能回收利用。所以這個(gè)時(shí)候就會(huì)使用吸管把多余的粉末吸走，吸到模型附近的時(shí)候要特別小心，因?yàn)閯偝尚偷哪Ｐ捅容^脆弱。如組圖5-24所示。

組圖5-24 第四步，搬動(dòng)模型到真空箱并進(jìn)一步除粉。用A4紙輕輕把模型移動(dòng)到紙上，再搬動(dòng)到真空箱里，防止空氣中粉塵的污染。如組圖5-25所示。

組圖5-25 第五步，清理好打印機(jī)中粉末，再將機(jī)器進(jìn)行復(fù)位。用吸管把余下的粉末吸走，然后蓋上打印機(jī)，用真空吸塵，將雜物和粉末分開，以便循環(huán)利用。最后進(jìn)行機(jī)器的復(fù)位。

ZPrinter工藝原理：

首先鋪粉機(jī)構(gòu)在加工平臺(tái)上精確地鋪上一薄層粉末材料，然后噴墨打印頭根據(jù)這一層的截面形狀在粉末上噴出一層特殊的膠水，噴到膠水的薄層粉末發(fā)生固化。然后在這一層上再鋪上一層一定厚度的粉末,打印頭按下一截面的形狀噴膠水。如此層層疊加，從下到上，直到把一個(gè)零件的所有層打印完畢。然后把未固化的粉末清理掉，得到一個(gè)三維實(shí)物原型。

第二篇：產(chǎn)品造型快速成型實(shí)踐環(huán)節(jié)作業(yè)報(bào)告-創(chuàng)意鼠標(biāo)快速成型第二部分

三、產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案及展示

3.1設(shè)計(jì)方案初步草圖

見附件。

3.2手繪效果圖（表現(xiàn)技法表達(dá)）

見附件。

3.3建模軟件效果圖（渲染出效果圖）

三視工程圖

3.4產(chǎn)品設(shè)計(jì)的詳細(xì)說明

鼠標(biāo)外形靈感來自蘭博基尼Murcielago.具有跑車的流線感、簡(jiǎn)練感和力量感，外形結(jié)合了鼠標(biāo)的特點(diǎn)，寬大的兩側(cè)及魚形的構(gòu)造符合人手抓握，左右鍵隱藏了原有的按鍵空隙，是整體感覺更加一體化。主配色使用勃艮第酒紅色，讓人更有跑車高貴、激情的感覺。滾輪則使用摩卡咖啡金，既與酒紅色相映襯又起到了畫龍點(diǎn)睛的作用。而此位置恰好是跑車品牌LOGO的位置。

3.5設(shè)計(jì)制作展板

見附件。

四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告

4．1 CAID造型

CAID，即在計(jì)算機(jī)技術(shù)和工業(yè)設(shè)計(jì)相結(jié)合形成的系統(tǒng)支持下，進(jìn)行工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域內(nèi)的各種創(chuàng)造性活動(dòng)。與傳統(tǒng)的工業(yè)設(shè)計(jì)相比，CAID在設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)過程、設(shè)計(jì)質(zhì)量和設(shè)計(jì)效率等各方面都發(fā)生了質(zhì)的變化，它涉及了CAD技術(shù)、人工智能技術(shù)、多媒體技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、敏捷制造、優(yōu)化技術(shù)、模糊技術(shù)、人機(jī)工程等許多信息技術(shù)領(lǐng)域，是一門綜合的交叉性學(xué)科。

CAID以工業(yè)設(shè)計(jì)知識(shí)為主體，以計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)等信息技術(shù)為輔助工具，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品形態(tài)、色彩、宜人性設(shè)計(jì)和美學(xué)原則的量化描述，從而設(shè)計(jì)出更加實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、美觀、宜人和創(chuàng)新的新產(chǎn)品，滿足不同層次人們的需求。

4．2 數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換

把3dm文件在Rhino中打開，另存為stl格式，并選擇公差系數(shù)0.01毫米。如圖。

4．3 軟件系統(tǒng)導(dǎo)入文件并確定擺放位置

使用ZPrinter250自帶的軟件ZEdit Pro來編輯模型，導(dǎo)入，上色。最后另存為zpr。

4．4 切片分層、材料用量分析

打開ZPrint軟件，導(dǎo)入鼠標(biāo)的zpr文件。

按File→3D Print Time Estimator，查看用料分析。

4．5 打印過程及原理敘述

Zcorp三維打印成型機(jī)使用標(biāo)準(zhǔn)噴墨打印技術(shù)，通過將液態(tài)連接體鋪放在粉末薄層上，逐層創(chuàng)建各部件，三維打印成型機(jī)是在一層粉末的上方移動(dòng)打印頭，打印由Zcorp軟件傳送橫截面數(shù)據(jù)。Zcorp系統(tǒng)要求將粉末精確且均勻的分布在制作平臺(tái)上。三維打印成型及通過逐層升高的供給活塞和平臺(tái)來完成這項(xiàng)工作。墨輥裝置將供給活塞送出的粉末在制作平臺(tái)上鋪開，并特意在每層多鋪大約30%的粉末，以確保制作平臺(tái)的整個(gè)層面都被粉末密實(shí)地覆蓋。多余的粉末會(huì)掉到溢流槽中，然后流入一個(gè)容器，以備下次制作時(shí)重新使用，如圖所示。

1）隨機(jī)附帶軟件將CAD文件切片成數(shù)以千計(jì)的薄層

2）Zprinter 250系統(tǒng)每層成型實(shí)物模型的一個(gè)切面

3）噴墨頭在粉上噴出粘結(jié)液固化松散的粉末

如圖所示，左邊是儲(chǔ)粉筒或者說是送粉活塞，材料被放置在三維快速過程的起始位置，零件是由粉末和膠水組成的。所有Zcorp的粉材都是其科學(xué)研究小組研發(fā)的專有配方制作出來的，是高度工程化的材料，右邊就是部件制作的地方。在工作平臺(tái)的里面是平整的金屬盤，上面一層層微細(xì)的粉末由滾筒鋪開，然后在制作過程中由HP噴墨頭噴出粘著劑進(jìn)行粘結(jié)。為簡(jiǎn)化其工作原理，我們將粘結(jié)劑想象成傳統(tǒng)的辦公室的噴墨打印機(jī)的噴墨頭噴出的墨水。我們還可以看到，送粉活塞式向上移動(dòng)，而加工平臺(tái)式向下移動(dòng)。每次儲(chǔ)粉筒向上移動(dòng)，加工平臺(tái)就向下移動(dòng)相應(yīng)的距離。這個(gè)機(jī)械裝置中，我們指的臺(tái)架部分包括一個(gè)滾筒，用于將很薄一層的粉末鋪在加工平臺(tái)上，而HP的噴墨頭則噴出粘結(jié)劑粘結(jié)零件。

4．6 原型后處理

1）取出模型

2）表面去粉

3）固化模型

4）表面打磨

4．7 3DP技術(shù)特點(diǎn)

三維印刷工藝，也稱為三維打印。1989年，美國(guó)麻省理工學(xué)院的Emanuel M.Sachs和John S.Haggerty等在美國(guó)申請(qǐng)了三維印刷技術(shù)的專利，之后Emanuel M.Sachs和John S.Haggerty又多次對(duì)該技術(shù)進(jìn)行完善，形成了今天的三維印刷快速成型工藝。通過這個(gè)工藝，在每一層粘結(jié)完畢后，成型缸下降一個(gè)距離（等于層厚），供粉缸上升一段高度，推出多余粉末，并被鋪粉輥推到成型缸，鋪平并被壓實(shí)。噴頭在計(jì)算機(jī)控制下，按照下一個(gè)截面的二維幾何信息進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，有選擇地噴射粘結(jié)劑，最終構(gòu)成層面。原理和打印機(jī)非常相似，即為三維打印這一名稱的由來。鋪粉輥鋪粉時(shí)多余的粉末被粉末收集裝置收集。如此周而復(fù)始地送粉、鋪粉和噴射粘結(jié)劑，最終完成一個(gè)三維粉體的粘結(jié)，從而生產(chǎn)制品。三維P工藝與SLS工藝都是將粉末材料選擇性地粘結(jié)成為一個(gè)整體。其最大的不同之處在于三維P工藝不用將粉末材料熔融，而是通過噴嘴本身會(huì)噴出粘合劑，將這些材料粘合在一起，既經(jīng)濟(jì)又簡(jiǎn)單。

4．8 原型分析與設(shè)計(jì)總結(jié)

原型分析：

成品外觀相似，但表面比較粗糙。最大的特點(diǎn)就是顏色色差偏得很厲害。

但另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是整個(gè)過程操作非常方便，盡管這樣可能有些浪費(fèi)材料。

設(shè)計(jì)總結(jié)：

總體來說，快速成型可生成高復(fù)雜度的產(chǎn)品。產(chǎn)品制造過程幾乎與零件的復(fù)雜程度無關(guān)，相比傳統(tǒng)制造方式（如鑄造），使用快速成型技術(shù)可以制作出外形極為復(fù)雜的產(chǎn)品，對(duì)于傳統(tǒng)工藝來說，一些特殊的形狀無法完成。

第二，它便于修改，生產(chǎn)迅速。整個(gè)生產(chǎn)過程數(shù)字化，與CAD模型具有直接的關(guān)聯(lián)，可隨時(shí)修改數(shù)據(jù)后進(jìn)行制造，尤其適用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段的模型制造。

第三，固定的制造成本。傳統(tǒng)的模型制作往往先需要模具，需要耗費(fèi)大量時(shí)間，且模具的制造成本往往較高。快速成型技術(shù)的單個(gè)成品制作成本往往高于使用模具進(jìn)行批量生產(chǎn)的平均成本，但是無需模具的一次性投資，對(duì)于只需要小規(guī)模生產(chǎn)的情況（比如在新產(chǎn)品開發(fā)中的設(shè)計(jì)模型），使用快速成型技術(shù)可以降低成本。

最后，固定的的生產(chǎn)效率。使用快速成型技術(shù)生產(chǎn)任何產(chǎn)品均使用雷同的材料堆積方式，對(duì)某一特定的產(chǎn)品的生產(chǎn)而言可能不是最優(yōu)的方式。比如，生產(chǎn)時(shí)間會(huì)隨著產(chǎn)品體積的增大而迅速增加。

形象地講，快速成形系統(tǒng)就像是一臺(tái)“立體打印機(jī)”。綜上所述，快速成型技術(shù)必將能承擔(dān)起21世紀(jì)制造業(yè)持續(xù)高速發(fā)展的重任，為現(xiàn)代制造業(yè)提供源源不斷的超動(dòng)力

參考文獻(xiàn)

《快速成型與快速模具制造技術(shù)及其應(yīng)用》《人機(jī)工程學(xué)》

《產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法學(xué)》