快速原型制造技术课程教学设计

1、快速原型制造技术课程教学设计（一）基本描述课程名称：快速原型制造 英文译名：RAPID PROTOTYPING And MANUFACTURING 课程学时：16 讲课：16 适用专业：机电工程学院机械设计制造及自动化专业、其它相关专业。开课教研室：机电工程学院机械制造及自动化系课程要求：选修开课时间：第八学期先修课程：计算机图形学、CAD技术，机械制造技术基础主要教材及参考书：自编讲义王运赣.快速成形技术.华中理工大学出版社 1999年9月王广春、赵国群.快速成型与快速模具制造技术及其应用.机械工业出版社 2004年1月（二）课程的性质、研究对象及任务快速原型制造又称快速成形，是一门综合性、

2、交叉性前沿技术。作为一种先进制造技术，自20世纪80年代问世以来得到了迅速发展，并在工程领域得到广泛应用。该技术打破了传统的制造模式，利用离散/堆积的原理，无需任何工、模具，由CAD模型直接驱动，快速完成任意复杂形状的原型和零件，从而大大缩短了新产品开发的周期，极大增强了企业的市场竞争力。本课程主要讲授快速原型制造的基本理论、典型工艺及相关技术，以及快速原型制造技术的应用领域，是先进制造技术的重要组成部分。通过该课程的学习使学生了解和掌握快速原型制造的基本理论和知识，使学生能将CAD、数控技术、材料科学与工程的技术集成学习与应用，拓展其制造技术思维方式，培养学生将来投入就业市场后的快速研发能力

3、。（三）教材的选择与分析近年来，国内关于快速原型制造方面的教材和书籍陆续出版了一些，其内容各有侧重，各有特色。其中有：王运赣编著的快速成形技术（华中理工大学出版社）、王广春、赵国群编著的快速成型与快速模具制造技术及其应用（机械工业出版社）、卢清萍主编的快速原型制造技术（高等教育出版社）、朱林泉、白培康编著的快速成型与快速制造技术（国防工业出版社）等。经过分析比较，我们认为上述这些书从体系结构、具体内容、深浅程度和侧重程度、以及知识的更新等方面来看，不能完全满足我们的本科教学要求和教学计划。因此，我们将自编一本应用于本科生教学的教材，该教材将吸取众家之长，并结合我们的研究工作进行编写，做到体系完

4、整、重点突出、基础性内容介绍具体、内容安排充实合理，以充分满足本课程的的教学要求。（四）本课程各章的主要内容与基本要求、重点与难点、学时分配第一章 绪论（2学时）快速原型制造的概念及相关技术（3R-RE/RP/RT）；快速成形技术的原理、特征、发展历史、应用、市场与效益；国内、外研究现状；存在的问题及今后发展方向。 基本要求：了解快速原型制造的概念及相关技术、掌握快速成形技术的原理、特征、发展历史及应用领域。重点与难点:快速原型制造的概念、快速成形技术的原理、特征。第二章 快速成型制造工艺（4学时）快速成形技术的典型工艺(SLA、LOM、FDM、SLS)的工艺原理、典型设备、成型材料、工艺特点

5、、误差分析和存在的问题。其他工艺技术简介（3DP、SGC）。基本要求：要求学生掌握快速成型技术的四种典型工艺(SLA、LOM、FDM、SLS)的工艺原理、典型设备、成型材料和工艺特点。重点与难点:快速成型技术四种典型工艺的工艺原理和特点。第三章 快速成型工艺的数据处理软件（1学时）数据处理软件系统结构、CAD与RP的数据接口格式、STL文件、拓扑信息提取和分层处理。基本要求：要求学生对快速成型工艺的数据处理有一个整体的认识，了解CAD与RP的数据接口格式、STL文件。重点与难点:STL文件格式的规则。第四章 逆向工程技术（3学时）逆向工程技术的定义、逆向工程技术的工作流程、数据获取方法及设备、

6、数据后处理、曲线、曲面构建及拟合、常用软件简介。基本要求：使学生了解什么是逆向工程技术，了解数据获取方法及设备，了解曲线、曲面构建及拟合的基本知识、了解逆向工程技术的常用软件。重点与难点:逆向工程技术的定义、数据获取的两种基本方法。第五章 快速模具制造技术（4学时）快速模具制造技术的概念和分类、基于RP的快速模具直接制造工艺方法（直接制造木模或树脂模、直接制造金属模具、直接制造铸造用模）、基于RP的快速模具间接制造工艺方法（包括注塑模、铸模、电火花加工电极等）。基本要求：使学生了解快速模具制造技术的概念和分类、了解几种主要的基于RP的快速模具制造的工艺方法。重点与难点:快速模具制造技术的概念、

7、基于RP的快速模具直接/间接制造工艺的概念。第 六 章 RE/RP/RT技术的集成与应用（2学时）RE/RP/RT技术的集成原理、集成模式、应用领域及应用案例（产品设计、医疗领域等）。基本要求：使学生对RE/RP/RT技术的集成原理和集成模式有一个全面概括的认识，并了解RE/RP/RT技术的主要应用领域。重点与难点:RE/RP/RT技术的主要应用领域。（五）课程的讲授本课程全部采用多媒体教学，并采用动画、图片、实例等形式，以达到生动形象的教学效果，使学生在有限的学时内，对快速原型制造有一个全面深刻的了解和认识。具体各章的讲授形式如下：第一章 绪论 通过对制造技术方法的回顾和分类，引出快速原型制

8、造的概念，使学生了解快速成型技术的原理、特征、发展历史。通过若干个应用实例和数据使学生了解快速原型制造的应用、市场与效益，使学生感受到快速原型制造的重要地位；并从系统的角度出发引出快速原型制造的相关技术（3R-RE/RP/RT）。第二章 快速成型制造工艺主要通过动画的形式形象地讲述快速成型技术的典型工艺(SLA、LOM、FDM、SLS)的工艺原理、典型设备、成型材料和工艺特点等，使学生对快速成型技术的典型工艺有一个全面而清楚的认识。第三章 快速成型工艺的数据处理这部分内容是快速原型制造共性的基础内容。主要讲述数据处理软件系统结构、CAD与RP的数据接口格式、STL文件、拓扑信息提取和分层处理。

9、采用理论讲述与实例相结合的方法，使学生准确掌握。第四章 逆向工程技术通过与常用的正向工程技术的比较，引出逆向工程技术的定义和工作流程，使学生了解二者的不同及逆向工程技术的重要作用。详细介绍数据获取的不同方法（接触和非接触式）及设备、数据后处理、曲线、曲面构建及拟合、常用软件简介。由于学时所限，此部分内容以概括性介绍为主。第五章 快速模具制造技术首先使学生明确快速模具制造技术的概念和分类、然后通过大量的图片和实例向学生介绍一些典型的基于RP的快速模具直接制造工艺方法和基于RP的快速模具间接制造工艺方法，使学生对快速模具制造技术的主要方法及其重要作用有一个全面的认识。第六章 RE/RP/RT技术的集成与应用以几个典型的应用实例为线，介绍RE/RP/RT技术的集成原理、集成模式和应用领域，重