逆向设计任务一七巧板的制作

1、教 案 用 纸模块一 正向三维建模与打印 需 学时授课人授 课 课 题无支撑填充实体的打印七巧板的设计与打印学时授 课 时 间年 月 日 星期 第 节教学目的与要求教学目的：认识3维设计软件，可以简单绘制图形能力要求：学会使用3D打印机教 学 重 点UG软件的使用教 学 难 点正确使用3D打印机授 课 方 法理实一体化教 具 仪 器多媒体教具、授课计划、教材、教案、教学课件、考勤表、平时成绩登记表教 学 内 容教学方法手 段时间分配组 织 教 学：考勤、复习旧课、填写日志、组织教学、小结、作业复 习 旧 课：日常生活中，普通的打印机是把电脑设计的平面图形打印出来，所用的材料是油墨，而3D打印机

2、是把电脑设计的或者经过三维扫描的立体图形打印成立体的物体，所用的材料也各式各样，我们生活中常见的像塑料、尼龙、金属、陶瓷石膏等材料，都可以作为3D打印机的打印材料。讲 授 新 课：利用三维建模软件进行3D模型设计，可以获取3D打印模型，这也是最常见的3D打印模型获取方式。在机械加工领域，常用的三维建模软件有UG、Pro/E、Solidworks、AutoCAD等，随着3D打印技术的完善，成本的降低，设备的普及，三维建模软件与3D打印技术结合起来在汽车、产品造型设计、航空航天等领域得到了越来越广泛的应用。问题一什么是七巧板？“七巧板又称七巧图、智慧板，是汉族民间流传的智力玩具。它是由宋代的宴几演

3、变而来的，原为文人的一种室内游戏，后在民间演变为拼图板玩具。玩家也可以把它拼成各种人物、形象、动物、桥、房、塔等等，也可以是一些中、英文字母。本次任务，利用UG8.0三维设计软件，通过拉伸等命令，设计一款七巧板。七巧板由七块板组成：大三角形2块；中三角形1块；小三角形2块；正方形1块；平行四边形1块。问题二如何正确使用UG软件？1. 草图的创建执行“草图”命令，弹出“创建草图”对话框，保持默认值，单击确定。单击“在草图任务环境中打开”命令，进入创建草图界面，系统默认草绘平面为XOY平面。绘制边长为50的正方形，并按照七巧板的图案将正方形分成七块，点击“完成草图”，如图所示，保存。图1-1-3

4、2. 分别绘制七巧板各部分执行“拉伸”命令，弹出“拉伸”对话框，如图1-1-4所示，单击“绘制截面”命令，弹出“创建草图”对话框，如图1-1-5所示，保持默认值，单击确定，进入创建草图界面，系统默认草绘平面为XOY平面。以事先画好的草图为参照，绘制大三角形，单击“完成草图”命令，在“拉伸”对话框“极限”栏中设置Z轴方向拉伸起始距离为0，结束距离为3，如图1-1-6所示，单击确定，得到如图1-1-7所示三角形。点击右键，将草图隐藏，文件另存为qiqiaoban01.prt，完成大三角形的创建，如图1-1-8所示。 图1-1-4 图1-1-5 图1-1-6 图1-1-73. 如何打印？七巧板模型设

5、计完成之后，我们要将导出的STL模型导入切片软件进行切片处理，使得3D打印机能够识别一层层的文件，然后按照每一层的文件进行层层打印。现在，我们就将设计好的STL齿轮模型进行切片和参数设置，使打印机最终按照我们的打印要求来进行打印。载入模型之后，根据需要对打印参数进行设定，如表1-1-1所示。打印参数设定层高采用标准打印质量，层高设定为0.3mm，保证打印速度。外壳外周壳数量设定为2，封底层数和封顶层数设置为3，保证有足够的强度。填充填充设置为15%，在保证强度的同时，提高打印效率。速度打印速度设置为70mm/s，空走速度设置为120mm/s，这样既不影响打印质量，又能保证打印效率。温度按照PL

6、A材料特点，为增加粘附力，设置为220。七巧板模型的打印与拆卸在开始打印模型前，确保做好以下准备工作：1. 确认材料已经安装好；2. 确保喷头能够顺利出丝；3. 确保平台已经调平；确认上面工作后，就可以开始打印了。注意事项：3D模型打印完成后，需要把模型从打印机上拆卸下来，如图1-1-32，如果模型存在支撑，还要移除支撑材料。模型打印完成后，模型底面粘帖在打印平台，有时十分牢固，因此，需要把模型从打印平台安全的扯下来。在移除模型时，要防止打印平台的弯曲移动，使喷头和打印平台角度改变。有些打印平台可以从平台支架上取下，有些打印平台和平台支架是固定在一起的。对可以取下的打印平台，要先把打印平台从打印支