3D打印一体化设计与制造 课件 项目1、2 吹风机支架一体化设计、手机支架一体化设计

项目1吹风机支架支架一体化设计——任务1创建吹风机支架模型特征讲课人：目录/CONENTS课程导入本课内容课后作业010203课程导入01课程导入【任务描述】吹风机支架模型设计及绘制设计一款吹风机支架，要求结构简单，强度足够，体积适当，且便于收纳，适用于大多数吹风机。通过学习讨论，完成工作任务，并填写工作任务学习卡。根据功能需求，该吹风机支架由底座、风筒架、转轴等主要部分组成。支架固定方式：通过螺钉紧固在墙壁上，需要在墙上打孔，。本次任务根据零部件结构特点选择合适的建模方法及步骤，进行一体化设计，并根据3D打印机特性，选择合适的装配间隙。课程导入【任务分析】吹风机支架模型设计及绘制本任务需要设计一款由支架底座、风筒架、转轴等组成的吹风机支架。设计时考虑了一体化设计，且支架可通过旋转收纳减少占用空间。风筒架可绕连接轴旋转90°，完成“折叠”。支架可免打孔安装，也可打孔通过螺钉紧固在墙壁上。支架结构简单，使用方便，稳定性好。根据设计思路，选择NX12.0造型软件，通过拉伸、网格曲面等造型方法，创建数字模型，并根据所使用的3D打印机特性，选择合适的装配间隙。本课内容02一、吹风机支架主体建模过程步骤1单击快捷菜单上的“草图”命令，弹出“创建草图”对话框，草图类型中选择“在平面上”，平面方法选择“自动判断”，单击“确定”，进入X-Y平面。或者在“自动判断”下移动鼠标至X-Z平面或者Y-Z平面，当平面线框颜色变成红色时，单击鼠标左键选取相应平面，然后单击“确定”，进入相应平面开始草图绘制。本例中选取X-Y平面作为草图绘制平面。关闭“更多”选项下“草图工具”下的“连续自动标注尺寸”功能（颜色“显白”）。选取“直接草图”命令集中的“圆”命令，选择坐标原点为圆心，快速绘制两个圆，保持两圆同心。“快速尺寸”标注两圆直径分别为80、88。如图1-1所示。任务1创建吹风机支架模型特征一、吹风机支架主体建模过程步骤2单击快捷菜单上的“拉伸”命令，弹出对话框，选择拉伸曲线为草图1，拉伸距离30，布尔选择无，单击确定，得到拉伸实体1。如图1-2所示。PART02任务1创建吹风机支架模型特征图1-2拉伸实体1一、吹风机支架主体建模过程步骤3选择步骤1创建的拉伸实体1的拉伸结束面（距离X-Y为30）为新的草绘平面。选择圆弧命令，以坐标原点为圆心，画一段圆弧，快速标注其半径为32。以圆心为起点，分别绘制两条直线，并标注两直线间夹角为60°。单击圆角命令（F），依次选择圆和直线，进行倒圆角处理，并标注圆角半径为2.5，使用几何约束中的“等半径”，勾选“自动选择递进”，先半径2.5圆角，再另一圆角，使两圆角半径相等。使用“快速修剪”，删除多余直线。约束圆弧端点对称。选择“几何约束→点在直线上”，勾选“自动选择递进”，先选中圆弧中点（选择中点时，移动鼠标至圆弧中央处并停留2-3秒，待出现小圆点的图标后单击鼠标左键，选择中点），再单击Y轴，使圆弧两端点关于Y轴对称，创建草图2，如图1-3所示。任务1创建吹风机支架模型特征一、吹风机支架主体建模过程

步骤4选择“曲线”选项卡下的“相交曲线”，“第一组”选择拉伸片体1，“第二组”选择拉伸实体1，单击确定，如图1-5所示，创建片体与实体的交线。任务1创建吹风机支架模型特征图1-5创建相交曲线一、吹风机支架主体建模过程步骤5选择“菜单→插入→网格曲面→通过曲线网格”，或者“曲面”选项卡→“艺术曲面”下的“通过曲线网格”，在弹出的对话框中，“截面（主要）曲线”选取第1步，先选择拉伸实体1的部分圆弧（点选主曲线1），如图1-6所示。选择曲线时过滤器设为“单条曲线”，并注意点选“在相交处停止”。第2步单击“添加新集”，第3步再选择第2条截面曲线（点选主曲线2），选择方法同上。主曲线选择完成后，第4步点选交叉曲线选项，第5步选择图1-5中的1条相交曲线为“交叉曲线1”，第6步单击“添加新集”，第7步选择图1-5中的另一条相交曲线为“交叉曲线2”。单击确定，并隐藏拉伸片体1，得到曲面（片体）1，如图1-6所示。PART01PART02任务1创建吹风机支架模型特征图1-6创建曲面1一、吹风机支架主体建模过程步骤6依次选择快捷菜单上的“主页选项卡”→“同步建模”→“更多”→“复制面”，弹出的对话框中，选择面为拉伸实体1的圆柱内表面，距离、角度均设0。单击确定，创建曲面（片体）2，如图1-7所示。任务1创建吹风机支架模型特征图1-7创建曲面2一、吹风机支架主体建模过程步骤7单击快捷菜单上的“修剪体”命令，目标选择体为复制面（曲面2），工具体选择曲面1，并选择“反向”，创建曲面3，如图1-8所示。只显示片体，则观察到图1-8所示效果。PART01PAR02任务1创建吹风机支架模型特征图1-8创建曲面3一、吹风机支架主体建模过程步骤8依次选择：“曲面→更多→有界平面”，弹出对话框，依次选择图中所示两条曲线。单击确定，得到有界平面，即曲面（片体）4，如图1-9所示。PART01任务1创建吹风机支架模型特征图1-9创建曲面4一、吹风机支架主体建模过程步骤9依次选择：“主页选项卡→更多→组合→缝合”，弹出的对话框中依次点选曲面（片体）1，曲面（片体）3，曲面（片体）4，单击确定，完成片体缝合，创建缝合实体2。依次选择：“菜单→插入→关联复制→阵列几何特征”，弹出对话框，“选择对象”为缝合实体2，“布局”为圆形，“旋转轴”：指定矢量为Z轴，“指定点”为坐标原点，“间距”：数量和跨距，数量：3，跨角：360°，如图1-10所示，完成特征阵列。PART01PART02任务1创建吹风机支架模型特征图1-10创建实体2、阵列实体2二、吹风机支架支撑建模过程步骤10建立吹风机支架支撑轴-拉伸6。快捷菜单上的拉伸命令，截面选择草图5相应的截面曲线，方向选择平面法向，限制-开始距离为0mm，结束距离位8mm，布尔运算选择无，其他默认设置。确定，完成主体框架模型-拉伸2的创建，效果如图2-19所示。PART02任务1创建吹风机支架模型特征图2-19吹风机支架支撑轴-拉伸6二、吹风机支架支撑建模过程步骤11选择：“主页→特征→合并”，弹出的对话框中，依次选择拉伸实体1、缝合实体2以及阵列特征，完成合并，如图1-11所示。PART01PART02任务1创建吹风机支架模型特征图1-11实体合并二、吹风机支架支撑建模过程步骤12选择XY平面作为草绘平面。绘制如图1-12所示草图3。PART01PART02任务1创建吹风机支架模型特征图1-12草图3二、吹风机支架支撑建模过程步骤13创建拉伸实体3、实体41）选择“拉伸”命令，拉伸曲线选择直径φ88mm和φ83.9mm的两个圆，开始距离0，结束距离30，布尔选“合并”，单击确定，完成拉伸实体3。2）选择“拉伸”命令，选择如图1-13所示的拉伸曲线，指定矢量为自动判断或“+ZC”方向，开始距离13，结束距离30，布尔选择“无”，单击确定，完成拉伸实体4。选择实体4的两条边进行倒圆角，半径8.5，如图1-14所示。PART01PART02任务1创建吹风机支架模型特征图1-13创建拉伸实体3、4图1-14边倒圆二、吹风机支架支撑建模过程步骤14创建草图4选择X-Y平面作为草绘平面，绘制如图1-15所示草图曲线。完成后的效果如图1-15所示。PART02任务1创建吹风机支架模型特征图1-15草图4二、吹风机支架支撑建模过程步骤15拉伸风筒底座单击“拉伸”命令，拉伸曲线选择图1-15中的草图4，开始距离0，结束距离30，完成布尔运算，效果如图1-16所示。PART01PART02任务1创建吹风机支架模型特征图1-16拉伸实体5三、吹风机支架支撑座建模过程步骤16一体化设计，预留配合间隙1）绘制草图5单击“草图”，选择拉伸实体5的上平面作为新的草绘平面，“偏置曲线”命令，偏置距离设为1mm，单击确定，完成曲线偏置。完成草图5的绘制，效果如图1-17所示。PART01任务1创建吹风机支架模型特征图1-17草图5三、吹风机支架支撑座建模过程步骤17预留配合间隙“拉伸”命令，拉伸曲线选择图1-17中的草图5，开始距离0，结束距离17，指定矢量方向“—ZC”，布尔选择“减去”，选择体为实体5，确定，在实体4与实体5之间形成配合间隙，如图1-18所示。PART01任务1创建吹风机支架模型特征图1-18预留配合间隙三、吹风机支架支撑座建模过程步骤18创建支架底座连接孔绘制草图6：隐藏实体5，单击“草图”，以实体4的侧端面为草绘平面绘制草图，以边倒圆圆心为圆心分别绘制一个φ5mm，一个φ8mm的圆，完成草图6。拉伸实体6：单击“拉伸”命令，拉伸曲线选择草图6中φ8的圆，拉伸方向为X方向，拉伸开始距离-70，结束距离15，布尔选择“无”，单击确定，拉伸形成实体6，如图1-19所示。PART01任务1创建吹风机支架模型特征图1-19拉伸实体6、7三、吹风机支架支撑座建模过程步骤19为保证风筒架的正常转动，还应避免干涉的发生。如图1-20所示，转动过程中，当由图示位置转动90度时，风筒架与支架底座发生干涉。为避免此处干涉，在支架底座上去除干涉部分材料。绘制φ22的圆并拉伸，拉伸开始距离0，结束距离60，布尔减去，目标体为支架底座，工具体为φ22圆柱拉伸体。PART01任务1创建吹风机支架模型特征图1-20拉伸去除支架底座干涉结构三、吹风机支架支撑座建模过程步骤20单击“草图”，弹出的对话框中点选“指定坐标系→坐标系对话框”，类型选择“平面、X轴、点”，指定“Z轴的平面”为实体5的上表面，指定“平面上的X轴”为基准坐标系中X轴，指定实体5上表面的任意一点作为“平面上的原点”，摆正草图绘制视图方向。选择“偏置曲线”，选择实体5的外边缘3条曲线作为“要偏置的曲线”，偏置距离6，方向向内，单击确定，完成曲线偏置。单击“直线”，绘制1条直线，与偏置曲线共同形成封闭图形，并修剪多余曲线。标注尺寸，完成草图7绘制，如图1-21所示。PART01任务1创建吹风机支架模型特征图1-21草图7三、吹风机支架支撑座建模过程步骤21布尔去除材料：单击“拉伸”，选择草图7为拉伸曲线，拉伸矢量方向为平面法向方向，开始“贯通”，结束“贯通”，布尔“减去”，选择体为实体5，单击确定，完成材料去除。创建草图8：单击“草图”，选择实体5最大的表面作为草绘平面，通过上述“平面、X轴、点”方法摆正绘制视图方向。单击圆命令，绘制一个φ6的圆，创建草图8。如图1-22所示。PART01任务1创建吹风机支架模型特征图1-22草图8三、吹风机支架支撑座建模过程步骤22选择“X-Y”平面作为草绘平面，绘制草图9。如图1-23所示。单击“镜像曲线”命令，选择草图9为“要镜像的曲线”，“中心线”选择Y轴，单击确定，完成草图绘制。单击“拉伸”命令，选择草图9及其镜像曲线作为拉伸曲线，开始距离0，结束距离30，布尔“合并”，选择体为实体5（支架底座），单击确定，完成挂线钩实体9创建。PART01任务1创建吹风机支架模型特征图1-23草图9三、吹风机支架支撑座建模过程步骤23为确保吹风机支架使用过程中不存在划伤风险，需要对支架边线部分进行圆角处理。单击“边倒圆”命令，半径0.5mm，选择支架所有尖锐的边线进行圆角处理。根据支架不同结构，可以给各部分涂上不同颜色。按键盘上Ctrl+J，选择要染色的部分，单击确定后，选择要染的颜色，确定后完成染色。本吹风机支架模型最终的效果图如图1-24所示。PART01任务1创建吹风机支架模型特征图1-24吹风机支架模型图课后作业031.欢迎设计不同结构的吹风机支架，请将设计图样及打印成品照片，发送至本课程网站。课后作业2.金属3D打印机打印参数。课后作业3.光固化打印机打印参数。课后作业课后作业视频2-4*金属3D打印机打印参数

视频2-5光固化打印机打印参数谢谢大家观看讲课人：项目1吹风机支架一体化设计——任务2吹风机支座模型切片输出讲课人：目录/CONENTS课程导入本课内容课后作业010203课程导入01课程导入【任务描述】吹风机支座模型切片输出根据零件成型要求，使用Cura切片软件正确设置打印参数，完成零件切片。要求：设置参数合理，打印时间适合，打印质量满足要求。课程导入【任务分析】吹风机支座模型切片输出任务一完成的吹风机支座模型为立体方正的模型，所以让吹风机支座的底面接触打印板的方向，圆环面竖直朝上，这样可以减少支撑。打印参数根据零件成型要求及打印机特性进行设置。本课内容02一、导出吹风机支架模型STL文件在NX12.0中，打开吹风机支架模型，选择“菜单→文件→导出→STL”，弹出对话框。在对话框中：（1）选择要导出的对象：框选全部实体特征。（2）选择要导出的路径并命名。（3）单击确定，完成吹风机支架STL文件的导出。二、切片软件中导入吹风机支架步骤1将吹风机支架模型导入到切片软件打开切片软件Cura,导入STL模型。导入模型的两种方法，方法一：菜单栏文件→读取模型文件，在弹出窗口选取吹风机支架择模型，打开。方法二：右侧3D浏览窗口左上角Load按钮，在弹出窗口里选择模型，打开。在窗口的左上角，有进度条实时显示模型载入情况。当进度条达到100%的时候，软件显示模型所需打印时间、消耗材料的长度和总量，此数据是根据软件当前默认设置参数计算出来的。如图1-25所示。任务1创建吹风机支架模型特征图1-25导入吹风机支架模型到切片软件界面一、导出吹风机支架模型STL文件多种显示模式（Viewmode）在主窗口右上角，有模型多种显示模式的菜单按钮(Viewmode)。按钮，将展开5种模式：普通模式、悬垂模式、透明模式、X光模式以及层模式，根据需要选择相应模式。如图1-26所示。任务1创建吹风机支架模型特征图1-26多种显示模式菜单一、导出吹风机支架模型STL文件各种显示模式定义如下：悬垂模式：3D模型悬垂出来的部分，都会用红色表示，帮助用户判断是否需要在模型中显示红色的地方添加支撑。透明模式。可以观察到模型的正面、反面以及内部的构造。X光模式：与透明模式类似，X光模式也用来观察内部的构造。不同之处在于X光模式下对象表面的构造被忽略了。虽然不能看到3D物体表面了，但内部构造显示更加清晰。层模式：最贴近正式的3D打印过程。在此模式下，可以把整个3D模型分层展示，通过拖动右侧的滑块，可以单独观察每一层的情况。在打印之前先查看此模式，可以确认模型是否被正确切片。各种显示模式效果图如图1-27所示。任务1创建吹风机支架模型特征图1-27各种显示模式效果图一、导出吹风机支架模型STL文件模型调整左键单击模型，主窗口左下角出现三个图标，分别为旋转（Rotate）、缩放（Scale）、镜像（Mirror）功能。旋转功能：Rotate按钮，3D模型周围出现红黄蓝三个圆圈，分别代表沿X、Y、Z轴旋转。鼠标选择其中任意一个圆圈，移动鼠标，模型即以15度为间隔进行旋转。如果需要更精准的控制，可同时按下键盘上的Shift键，这时会以1度为间隔进行角度调整。不同模型根据摆放位置的不同需要用到旋转功能。缩放功能：按下这个按钮，可以在X、Y、Z三个方向上缩放模型。单击按钮后分别拖动3D视图上的红绿蓝小方块，或者在弹出的输入框中直接键入数字，且可以选择是否“统一缩放（Uniformscale）”。镜像功能：按下这个按钮，可以在XYZ三个方向上完成模型镜像操作。镜像操作不会复制新的模型出现，仅改变当前模型的摆放姿态。这里不需要进行镜像操作。任务1创建吹风机支架模型特征图1-28模型调整图示二、主要参数设置打印质量参数设置打印质量参数包括层厚、壁厚、回退：层厚：指切片每一层的厚度，层厚越小，模型打印的越精细，层数也越多，打印时间延长。一般来说，0.1mm是比较精细的层厚，0.2mm的厚度比较常用，0.3mm的层厚用于打印要求不高的模型。壁厚：指模型的表面厚度。壁厚越厚模型越结实，打印时间也越长，耗费材料更多。壁厚一般为喷嘴直径的倍数。比如，吹风机支架可设置为0.8mm，若希望打印结实一些，也可设置为1.2mm。开启回退：指在两次打印间隔期间是否将材料回退。此参数可以以防止多余的材料在喷嘴空移过程中挤出，产生拉丝，影响打印质量且浪费材料。一般需要勾选“开启回退”。吹风机支架模型采用层厚0.15mm、壁厚为0.8mm，勾选“开启回退”。设置如图1-29所示。任务1创建吹风机支架模型特征图1-29打印质量参数设置二、主要参数设置填充参数设置填充参数包括底层/顶层厚度、填充密度。底层/顶层厚度：此参数与外壳厚度类似，指模型最下几层和最上几层采用实心打印。一般设定值和外壳厚度接近，并且是层厚的倍数。填充密度：打印模型的内部网格状材料填充的密度。0%表示空心，100%表示实心。填充密度与外观无关，该值设置越小越节省材料和打印时间，但强度会相应降低。通常情况下设置20%的填充密度。吹风机支架模型采用0.75mm的底层/顶层厚度。为了适用于各种不同重量的吹风机，增强支架的强度，填充密度选择50%。参数设置如图1-30所示。任务1创建吹风机支架模型特征图1-30填充参数设置二、主要参数设置打印速度和温度参数设置打印速度：指每秒挤出多少毫米的材料。该值可根据需要进行设定，一般不超过100mm/s，数值越大，速度越快，越节省时间，但速度过大，可能出现步进电动机“丢步”的现象，造成打印失败。打印温度（Printingtemperature）:不同材料设置温度不同。一般而言，PLA材料通常设定在190-210℃，ABS材料设置为220-240℃。热床温度（Bedtemperature）一般在50-70℃，冬天可适当调高，以保证打印产品的基底时比较牢固的粘在热床上。打印完成后，产品与打印机平板之间粘贴牢固，从板上取件困难，此时可以再次加热热床后剥离产品。吹风机支架模型设置打印速度60，打印温度210℃，热床温度70℃。参数设置如图1-31所示。任务1创建吹风机支架模型特征图1-31速度和温度参数设置二、主要参数设置支撑参数设置支撑参数包括支撑类型和粘附平台。支撑类型：分为“无”、“延伸到平台”、“所有悬空”。无表示不设置支撑。延伸到平台支撑是建立与平台接触的支撑。所有悬空是模型悬空的部分均会建立支撑。粘附平台：指是否增加模型与热床之间的附加打印层，以增加模型与平板的连接强度，选项有“无”、“沿边”、“帽檐”、“底座”。选项“无”是直接在热床上打印3D模型，没有添加附件材料增加模型与热床的连接强度。选项“沿边”，会在模型第一层的周围打印一圈“帽檐”，让3D模型与热床之间粘接的更好，这样可以解决翘边的问题，打印完成后帽檐去除容易。选项“底座”会在3D模型下面先打印一个有高度的“基底”，保证模型牢固的粘在热床上，但不太容易去除。选择时可以根据打印时的情况选择沿边“帽檐”，或者底座“基底”。吹风机支架模型支撑类型和粘附平台分别选“所有悬空”和“沿边”。如图1-32所示。任务1创建吹风机支架模型特征图1-32支撑参数设置二、主要参数设置打印材料设置打印材料设置包括直径、流量倍率和喷嘴孔径。耗材直径：指丝状耗材的直径，一般来说有1.75mm和3.0mm两种耗材。而对于3.0mm的耗材，直径都达不到3mm，一般来说为2.85—3mm之间。流量倍率：用于微调出丝量，实际的出丝长度会乘以此倍率。如果这个百分比大于100%，那么实际挤出的耗材长度会比G-Code文件中的长，反之变短。喷嘴孔径：指3D打印喷嘴直径尺寸。吹风机支架模型选用耗材直径2.85mm，流量倍率选择100%，选用直径0.4mm的喷嘴。任务1创建吹风机支架模型特征课后作业031.欢迎设计不同结构的吹风机支架，请将设计图样及打印成品照片，发送至本课程网站。课后作业2.金属3D打印机打印参数。课后作业3.光固化打印机打印参数。课后作业课后作业视频2-4*金属3D打印机打印参数

视频2-5光固化打印机打印参数谢谢大家观看讲课人：项目1吹风机支架一体化设计——任务3吹风机支架模型打印及后处理讲课人：目录/CONENTS课程导入本课内容课后作业010203课程导入01课程导入【任务描述】吹风机支座模型切片输出在之前的任务环节，已经完成了吹风机支座模型设计工作，并在3D打印机配套的切片软件中完成了数据模型的切片工作，本任务环节进行实践打印环节。通过学习讨论，完成工作任务，并填写工作任务学习卡。将之前任务完成的切片数据，导入3D打印机中，完成模型3D打印工作，并在模型打印之后，进行后处理及部件组装工作。课程导入【任务分析】吹风机支座模型切片输出本任务需要利用提供的吹风机支座模型及切片数据，进行3D打印、后处理及组装。在本环节中，需要学习如何3D打印机的开关机、打印前的调试、切片数据导入、打印件后处理、零部件装配等工作。在打印中，还需要观察打印情况，根据现场情况适时调整打印机设置，以保证模型的高效完美打印。本课内容02一、零件3D打印步骤1开机检查设备打开3D打印机电源，设备开机运行准备完毕后，切换到回原点界面，将三轴返回参考点，如图1-33所示。开机及回参考点过程中要注意打印机是否平稳运行，有无卡顿、异响或不能回到原点等异常问题。三轴回归原点后，根据打印机型号、打印工件的难易程度等，决定是否需要涂抹打印机底面固定胶。任务三

创建吹风机支架模型打印及后处理图1-33回原点操作一、零件3D打印步骤2切片数据导入将之前任务获得的切片数据文件，导入3D打印机。不同设备，导入方法略有不同，常见的导入方法有U盘导入、计算机直连导入、局域网导入等。通用做法为将切片数据存入U盘，再由U盘导入到3D打印机。需要注意有部分打印机不支持中文文件名。导入步骤为：①在计算机上将数据存入U盘。②将U盘安全退出计算机，插入打印机口。③找到打印机导入按钮如图1-34。④执行打印程序如图1-35。任务三

创建吹风机支架模型打印及后处理图1-34导入打印文件

图1-35选择打印程序一、零件3D打印步骤3打印并取出模型运行程序后，在打印过程中，需要观察打印机运行是否正常，打印程序执行是否正确，有无堵头、乱丝等现象，如出现故障需要及时采取措施进行处理。完成打印后将模型取出，关闭打印机并清理。任务三

创建吹风机支架模型打印及后处理二、打印件的后处理步骤1取出支撑使用工具（铲刀、钳子等），去除底垫等大块支撑。拆除支撑过程中需要注意安全，避免划伤，如有必要可戴手套操作。拆除完成如图1-36所示。任务三

创建吹风机支架模型打印及后处理图1-36拆除支撑步骤2打磨二、打印件的后处理步骤2打磨使用工具拆除支撑不可避免的会发生拆除不净、划痕等问题，使用砂纸打磨去除表面上的残留缺陷等。步骤3装配将所有打印好的模型进行装配。任务三

创建吹风机支架模型打印及后处理课后作业031.欢迎设计不同结构的吹风机支架，请将设计图样及打印成品照片，发送至本课程网站。课后作业2.金属3D打印机打印参数。课后作业3.光固化打印机打印参数。课后作业课后作业视频2-4*金属3D打印机打印参数

视频2-5光固化打印机打印参数谢谢大家观看讲课人：项目2手机支架一体化设计——任务1创建手机支架模型特征讲课人：目录/CONENTS课程导入本课内容课后作业010203课程导入01课程导入【任务描述】手机支架模型设计及绘制设计一款手机支架，要求办公桌使用，体积适当，可以调整角度。结构简单，外观较好，操作方便。稳定性好，强度足够，能承受手机重量。通过学习讨论，完成工作任务，并填写工作任务学习卡。根据市场上大多数手机尺寸，设计出一款满足客户要求的手机支架，由手机支架主体、手机支架支撑、手机支架支撑座三部分组成。本次任务根据零部件结构选择合适的造型方法，绘制出数字模型，进行一体化设计，并根据3D打印机打印参数，选择合适的装配间隙。课程导入【任务分析】手机支架模型设计及绘制本任务给出一款手机支架，采用手机支架主体、手机支架支撑、手机支架支撑座三部分组成，主要应用了旋转机构、卡槽机构调整手机支架角度。设计时考虑了一体化设计，手机支架主体包裹着手机支架支撑、手机支架支撑座。整个结构能够将3个零件调整到一个平面内，可以调整角度，做到结构简单，操作方便，稳定性好。根据设计思路，选择了UG12.0造型软件及拉伸造型方法，绘制出数字模型，根据所使用的3D打印机参数，选择合适的装配间隙。本课内容02一、手机支架主体建模过程步骤1建立主体草图1。快捷菜单上的草图绘制，平面类型选择在平面上，平面方法选择现有平面，选择X-Y平面如图2-1所示，然后确定按钮，进入草图编辑模式，利用草图工具矩形命令绘制长100，宽8的矩形轮廓线，利用快速尺寸命令标注相应的尺寸以约束草图，效果如图2-2所示。PART01PART02任务1创建手机支架模型特征图2-1选择X-Y平面图2-2草图1（部分）一、手机支架主体建模过程步骤2建立主体草图1。在草图编辑模式下，利用草图工具直线命令绘制右侧轮廓线如图3所示，利用快速尺寸命令标注相应的尺寸以约束草图如图2-3所示。使用草图工具几何约束命令对加箭头的两处直线做平行约束。再使用草图工具快速修剪命令对多余线段进行修剪，是整个草图成为一个封闭的轮廓，然后完成草图，退出草图绘制。完成草图1的绘制。效果如图2-4所示。PART01PART02任务1创建手机支架模型特征图2-4草图1图2-3草图1（部分）一、手机支架主体建模过程步骤3建立主体模型。快捷菜单上的拉伸命令，截面选择草图1，方向选择平面法向，限制-结束选择对称值，距离为30mm，布尔运算选择自动判断，其他默认设置。确定，完成主体模型的创建，效果如图2-5所示。PART01PART02任务1创建手机支架模型特征图2-6主体模型圆角的添加图2-5主体模型-拉伸1步骤4主体模型倒圆角。快捷菜单上的边倒圆命令，混合面连续性选择G1（相切），下面选择需倒圆角的边，如图2-6所示，形状选择圆形，半径1选择10mm，完成10mm圆角边的选择。然后添加新集，形状选择圆形，半径4选择1mm，选择需要倒角的边，按鼠标中键确认。然后确定，完成主体模型的圆角的创建，效果如图2-6所示。一、手机支架主体建模过程

步骤5建立主体框架-草图2。快捷菜单上的草图绘制，平面类型选择在平面上，平面方法选择现有平面，选择箭头所指平面如图2-7所示，然后确定按钮，进入草图编辑模式，利用草图工具偏置曲线命令，向内偏置最大外轮廓线，偏置距离设置为5mm，其他默认设置，效果如图2-8所示。利用草图工具直线命令绘制一条中心线，利用草图工具矩形命令绘制长50，宽30的矩形轮廓线，矩形中心在中心线上;利用草图工具直线命令绘制箭头位置草图，尺寸如图2-9所示。PART01PART02任务1创建手机支架模型特征图2-8草图2偏置曲线图2-7选择草图2的平面一、手机支架主体建模过程步骤6建立主体框架模型-拉伸2。快捷菜单上的拉伸命令，截面选择草图2相应的截面曲线，方向选择平面法向，限制-开始距离为0mm，结束距离位15mm，布尔运算选择求差，求差体选主体模型，其他默认设置。确定，完成主体框架模型-拉伸2的创建，效果如图2-10所示。PART01PART02任务1创建手机支架模型特征图2-10主体框架模型-拉伸2图2-9草图2矩形绘制一、手机支架主体建模过程步骤7建立主体框架模型-拉伸3。快捷菜单上的拉伸命令，截面选择草图2相应的截面曲线，方向选择平面法向，限制-结束选择对称值，距离为25mm，布尔运算选择求差，求差体选主体模型，其他默认设置。确定，完成主体框架模型-拉伸2的创建，效果如图2-11所示。PART01PART02任务1创建手机支架模型特征图2-12主体框架模型倒圆角图2-11主体框架模型-拉伸3步骤8主体框架模型倒圆角。快捷菜单上的边倒圆命令，混合面连续性选择G1（相切），下面选择需倒圆角的边，形状选择圆形，半径1选择1mm，完成圆角边的选择。然后添加新集，形状选择圆形，半径2选择3mm，选择需要倒角的边，按鼠标中键确认。然后确定，完成主体模型的圆角的创建，效果如图2-12所示。一、手机支架主体建模过程步骤9建立主体框架-草图3。快捷菜单上的草图绘制，平面类型选择在平面上，平面方法选择现有平面，选择箭头所指平面如图13所示，然后确定按钮，进入草图编辑模式，利用草图工具直线命令绘制一条中心线，利用草图工具圆命令绘制直径为4mm的圆，使用草图工具几何约束命令让圆心约束在中心线上。其他尺寸如图2-13所示。PART01PART02任务1创建手机支架模型特征图2-14主体框架模型小轴-拉伸4图2-13主体框架模型小轴草图3步骤10建立主体框架模型小轴-拉伸4。快捷菜单上的拉伸命令，截面选择草图3相应的截面曲线，方向选择平面法向，限制-开始距离为0mm，结束为直至下一个，布尔运算选择和，求和体选主体模型，其他默认设置。确定，完成主体框架模型小轴-拉伸4的创建，效果如图2-14所示。一、手机支架主体建模过程步骤11建立主体框架模型小轴镜像特征。快捷菜单上的镜像特征命令，要镜像的特征选择小轴，镜像平面选择X-Z平面，确定按钮，效果如图2-15所示。PART01PART02任务1创建手机支架模型特征图2-16主体框架-草图4图2-15主体框架模型小轴镜像特征步骤12建立主体框架-草图4。快捷菜单上的草图绘制，平面类型选择在平面上，平面方法选择现有平面，选择选择X-Z平面，然后确定按钮，进入草图编辑模式，利用草图工具圆命令绘制直径为4mm的圆，其他尺寸如图2-16所示。一、手机支架主体建模过程步骤13建立主体框架模型长轴-拉伸5。快捷菜单上的拉伸命令，截面选择草图4相应的截面曲线，方向选择平面法向，限制-结束选择对称值，距离为17.5mm，布尔运算选择和，求和体选主体模型，其他默认设置。确定，完成主体框架模型-拉伸2的创建，效果如图2-17所示。PART01PART02任务1创建手机支架模型特征图2-17主体框架模型长轴-拉伸5二、手机支架支撑建模过程步骤1建立手机支架支撑-草图5。快捷菜单上的基准平面命令，类型选择按一定距离，平面参考选择如图所示平面，距离设置为1mm，平面数量为1，确定，创建基准平面1，如图18所示。快捷菜单上的草图绘制，平面类型选择在平面上，平面方法选择现有平面，选择选择新创建的基准平面1，然后确定按钮，进入草图编辑模式，利用草图工具圆命令绘制直径为4.6mm和7.6mm的两个圆，圆心约束在小轴的圆心上，其他尺寸如图2-18所示。PART01PART02任务1创建手机支架模型特征图2-18建立手机支架支撑-草图5二、手机支架支撑建模过程步骤2建立手机支架支撑轴-拉伸6。快捷菜单上的拉伸命令，截面选择草图5相应的截面曲线，方向选择平面法向，限制-开始距离为0mm，结束距离位8mm，布尔运算选择无，其他默认设置。确定，完成主体框架模型-拉伸2的创建，效果如图2-19所示。PART02任务1创建手机支架模型特征图2-19手机支架支撑轴-拉伸6二、手机支架支撑建模过程步骤3建立手机支架支撑轴镜像几何体。快捷菜单上的镜像特征命令，要镜像的几何体选择支撑轴，镜像平面选择X-Z平面，确定按钮，效果如图2-20所示。PART01PART02任务1创建手机支架模型特征图2-21手机支架支撑-草图6图2-20手机支架支撑轴镜像几何体步骤4建立手机支架支撑-草图6。快捷菜单上的基准平面命令，类型选择二等分，平面参考选择如图两箭头表示的上下平面，距离设置为1mm，平面数量为1，创建基准平面2，如图21所示。快捷菜单上的草图绘制，平面类型选择在平面上，平面方法选择现有平面，选择选择新创建的基准平面2，然后确定按钮，进入草图编辑模式，利用草图工具直线命令及草图工具偏置曲线命令，绘制草图6如图2-21所示。二、手机支架支撑建模过程步骤5建立手机支架支撑-拉伸7。快捷菜单上的拉伸命令，截面选择草图6相应的截面曲线，方向选择平面法向，限制-结束选择对称值，距离为7.6/2mm，布尔运算选择无，其他默认设置。确定，完成手机支架支撑-拉伸7的创建，效果如图2-22所示。PART01PART02任务1创建手机支架模型特征图2-23手机支架支撑连接轴-草图7图2-22手机支架支撑-拉伸7步骤6建立手机支架支撑连接轴-草图7。快捷菜单上的草图绘制，平面类型选择在平面上，平面方法选择现有平面，选择选择X-Z平面，然后确定按钮，进入草图编辑模式，利用草图工具圆命令绘制1个圆，利用投影曲线命令投影轮廓的3条边，并转换为参考线，圆和三条边分别做相切约束，绘制草图7如图2-23所示。二、手机支架支撑建模过程步骤7建立手机支架支撑连接轴--拉伸8。快捷菜单上的拉伸命令，截面选择草图7相应的截面曲线，方向选择平面法向，限制-结束选择对称值，距离为7mm，布尔运算选择无，其他默认设置。确定，完成手机支架支撑-拉伸7的创建，效果如图2-24所示。PART01PART02任务1创建手机支架模型特征图2-25手机支架支撑合并图2-24手机支架支撑连接轴--拉伸8步骤8手机支架支撑合并。快捷菜单上的合并命令，目标和工具分别选择几个目标体，其他默认设置。确定，完成手机支架支撑合并，效果如图2-25所示。二、手机支架支撑建模过程步骤9手机支架支撑材料去除。在X-Z面上绘制草图8，在如图位置绘制直径为4.6mm的圆，然后快捷菜单上的拉伸命令，截面选择草图8相应的截面曲线，方向选择平面法向，限制-结束选择对称值，距离为30mm，布尔运算选择求差，选择体为支撑部分，其他默认设置。确定，完成支撑材料的去除，效果如图2-26所示。PART01PART02任务1创建手机支架模型特征图2-26手机支架支撑材料去除三、手机支架支撑座建模过程步骤1手机支架支撑座轴-草图9。快捷菜单上的基准平面命令，类型选择按一定距离，平面参考选择如图所示平面，距离设置为1mm，平面数量为1，确定，创建基准平面1，如图18所示。快捷菜单上的草图绘制，平面类型选择在平面上，平面方法选择现有平面，选择选择新创建的基准平面3，然后确定按钮，进入草图编辑模式，利用草图工具圆命令绘制直径为4.6mm和8mm的两个圆，圆心约束在长轴的圆心上，其他尺寸如图2-27所示。PART01任务1创建手机支架模型特征图2-27手机支架支撑座轴-草图9图2-28手机支架支撑座轴-拉伸9步骤2建立手机支架支撑座轴-拉伸9。快捷菜单上的拉伸命令，截面选择草图9相应的截面曲线，方向选择平面法向，限制-开始距离为0mm，结束距离为8mm，布尔运算选择无，其他默认设置。确定，完成手机支架支撑座轴-拉伸9的创建，效果如图2-28所示。三、手机支架支撑座建模过程步骤3建立手机支架支撑座轴镜像几何体。快捷菜单上的镜像特征命令，要镜像的几何体选择支撑轴，镜像平面选择X-Z平面，确定按钮，效果如图2-29所示。PART01任务1创建手机支架模型特征图2-29手机支架支撑轴镜像几何体步骤4建立支撑座草图10。在X-Y面上绘制草图10，在草图编辑模式下，利用草图工具直线命令绘制轮廓线如图30所示，利用快速尺寸命令标注相应的尺寸以约束草图。完成草图10的绘制。效果如图2-30所示。图2-30支撑座草图10三、手机支架支撑座建模过程步骤5建立支撑座模型-拉伸10。快捷菜单上的拉伸命令，截面选择草图10相应的截面曲线，方向选择平面法向，，限制-开始距离为0mm，结束距离为7.8mm，布尔运算选择无，其他默认设置。确定，完成支撑座模型-拉伸10创建，效果如图2-31所示。PART01任务1创建手机支架模型特征图2-31支撑座模型-拉伸10步骤6手机支架支撑座合并。快捷菜单上的合并命令，目标和工具分别选择几个目标体，其他默认设置。确定，完成手机支架支撑合并，效果如图2-32所示。图2-32手机支架支撑座合并三、手机支架支撑座建模过程步骤7建立支撑座草图11。在X-Z面上绘制草图11，在草图编辑模式下，利用草图工具直线命令绘制轮廓线如图33所示，利用快速尺寸命令标注相应的尺寸以约束草图。完成草图11的绘制。效果如图2-33所示。PART01任务1创建手机支架模型特征图2-33支撑座草图11步骤8快捷菜单上的拉伸命令，截面选择草图11相应的截面曲线，方向选择平面法向，限制-结束选择对称值，距离为25mm，布尔运算选择求差，选择体为支撑座部分，其他默认设置。确定，完成支撑座材料的去除，效果如图2-34所示。图2-33支撑座草图11至此，完成手机支架的制作，效果如图2-35所示。PART01PART02任务1创建手机支架模型特征图2-35手机支架完成效果图课后作业031.欢迎设计不同结构的手机支架，请将设计图样及打印成品照片，发送至本课程网站。课后作业2.金属3D打印机打印参数。课后作业3.光固化打印机打印参数。课后作业课后作业视频2-4*金属3D打印机打印参数

视频2-5光固化打印机打印参数谢谢大家观看讲课人：项目2手机支架一体化设计——任务2手机支架模型的切片输出讲课人：目录/CONENTS课程导入本课内容课后作业010203课程导入01课程导入【任务描述】手机支架模型切片输出前面已经完成了手机支架的一体化设计任务，下面根据手机支架模型的特点，完成手机支架的切片任务。通过学习讨论，完成工作任务，并填写工作任务学习卡。【任务分析】手机支架模型切片输出任务一完成的手机支架模型为立体方正的模型，所以让手机支架的底面接触打印板的方向，有槽的一面朝上，这样可以减少支撑。打印参数按照实际需求进行设置。本课内容02任务实施PART01PART02任务2手机支架模型的切片输出

一、UG中导出手机支架模型文件在UG12.0中，选择“菜单→文件→导出→STL”，弹出对话框。在对话框中：（1）选择要导出的对象，这里框选全部实体特征。（2）选择要导出的路径并命名。（3）单击确定，完成后视镜模型STL文件的导出。二、导入手机支架模型步骤1导入手机支架模型到切片软件。打开切片软件Cura,导入模型的两种方法。方法一：菜单栏文件-读取模型文件，在弹出窗口里选择手机支架模型，打开。方法二：右侧3D浏览窗口左上角Load按钮，在弹出窗口里选择手机支架模型，打开。效果如图2-36所示。PART01PART02任务2手机支架模型的切片输出图2-36导入手机支架模型到切片软件界面二、导入手机支架模型步骤2查看初始进度条信息。模型载入后，马上就可以在主窗口内看到载入模型的3D图形。同时，在窗口的左上角，标着红圈的位置处，可以看到一个进度条在前进。很快，进度条达到100%的时候，就会显示出时间、长度和克数，同时保存按钮变为可用状态。如图2-37所示。PART01PART02任务2手机支架模型的切片输出图2-37初始进度条信息图示二、导入手机支架模型步骤3查看显示模式（Viewmode）菜单。在主窗口右上角，有一个观察模式菜单，这是一个高级的观察模式。（Viewmode）按钮，会有这5种模式展开，普通模式、悬垂模式、透明模式、X光模式以及层模式。如图2-38所示。PART01PART02任务2手机支架模型的切片输出图2-38观察模式菜单图示二、导入手机支架模型步骤4显示模式（Viewmode）各模式状态。·悬垂模式，3D模型悬垂出来的部分，都会用红色表示。这样，可以让用户容易观察出3D打印模型中容易出问题的部分，如果有必要，可以在正式打印之前解决这些问题。对于手机支架模型，有红色的悬垂部分，需要在此添加支撑。如图4所示。·透明模式，透明模式下我们不仅可以观察到模型的正面，还能同时观察到模型的反面，以及内部的构造。特别是内部的构造，对于3D打印来说影响还是比较大的，因此一定要先观察好再开始打印。对于手机支架模型，可以看到一体化模型孔轴配合的情况。如图4所示。·X光模式，与透明模式类似，X光模式也用来观察内部的构造。不同之处在于X光模式下对象表面的构造被忽略了。虽然不能看到3D物体表面了，但内部构造可以现实的更加清晰，便于观察。如图4所示。·层模式。层模式实际上最贴近正式的3D打印过程。在这个模式下，我们可以把整个3D模型分层展示，通过右侧的滑块，可以单独观察每一层的情况。如图2-39所示。任务2手机支架模型的切片输出图2-39观察模式各模式状态图示二、导入手机支架模型步骤5模型调整主窗口左键模型，左下角会出现三个图标，分别为旋转、缩放、镜像。·旋转功能：按下这个按钮后，3D模型周围就出现了红黄蓝三个圆圈。分别代表沿XYZ轴旋转。直接用鼠标操作的时候，这里按照15°为单位进行旋转。如果需要更精细的控制，可以按下键盘上的Shift键，这时会以1°为单位做更细致的操作。这里需要利用选旋转功能将模型放置方向调整至如图2-40所示。·缩放功能：按下这个按钮，可以在XYZ三个方向上缩放模型。可以直接在3D视图上拉动红绿蓝小方块，也可以在弹出的输入框中直接键入数字。这里手机支架模型不需要设置比例，默认原始比例即可。·镜像功能：按下这个按钮，可以在XYZ三个方向上完成模型镜像操作。镜像操作不会复制新的模型出现，仅改变当前模型的姿态。这里手机支架本身为镜像模型，所以不进行镜像操作。任务2手机支架模型的切片输出图2-40模型调整功能图示三、切片参数设置步骤1打印质量参数设置，包括层厚、壁厚、回抽。厚：指切片每一层的厚度，层厚越小，模型打印的越精细，层数也越多，打印时间延长。一般来说，0.1mm是比较精细的层厚，0.2mm的厚度比较常用，0.3mm的层厚用于打印要求不高的模型。壁厚：指模型的表面厚度。壁厚越厚模型越结实，打印时间也越长，耗费材料更多。壁厚一般为喷嘴直径的倍数。比如，吹风机支架可设置为0.8mm，若希望打印结实一些，也可设置为1.2mm。开启回退：指在两次打印间隔期间是否将材料回退。此参数可以以防止多余的材料在喷嘴空移过程中挤出，产生拉丝，影响打印质量且浪费材料。一般需要勾选“开启回退”。吹风机支架模型采用层厚0.15mm、壁厚为0.8mm，勾选“开启回退”。设置如图2-41所示任务2手机支架模型的切片输出图2-41打印质量参数设置三、切片参数设置步骤2填充参数设置，包括底层/顶层厚度，填充密度。底层/顶层厚度与外壳厚度类似，指模型底下几层和上面几层采用实心打印。推荐这个值和外壳厚度接近，并且是层厚和喷嘴直径的公倍数。这里手机支架模型采用0.8mm的底/顶厚度。填充密度指的就是原本实心的3D模型，内部网格状塑料填充的密度。0%表示空心，100%表示实心这个值与外观无关，越小越节省材料和打印时间，但强度也会受到一定的影响。通常情况下20%的填充密度也足够了。为了增强手机支架的强度，这里填充密度采用50%。参数设置如图2-42所示。任务2手机支架模型的切片输出图2-42填充参数设置三、切片参数设置步骤3速度和温度参数设置。打印速度：指每秒挤出多少毫米的材料。该值可根据需要进行设定，一般不超过100mm/s，数值越大，速度越快，越节省时间，但速度过大，可能出现步进电动机“丢步”的现象，造成打印失败。打印温度（Printingtemperature）:不同材料设置温度不同。一般而言，PLA材料通常设定在190-210℃，ABS材料设置为220-240℃。热床温度（Bedtemperature）一般在50-70℃，冬天可适当调高，以保证打印产品的基底时比较牢固的粘在热床上。打印完成后，产品与打印机平板之间粘贴牢固，从板上取件困难，此时可以再次加热热床后剥离产品。手机支架模型设置打印速度80，打印温度210℃，热床温度70℃。参数设置如图2-43所示。任务2手机支架模型的切片输出图2-43速度和温度参数设置三、切片参数设置步骤4支撑参数设置，包括支撑类型和粘附平台。支撑类型，可以在无或者延伸到平台或者所有悬空之间进行选择。延伸到平台支撑就是只建立于平台接触的支撑。所有悬空就是模型内部的悬空部分也会建立支撑。这里选择所有悬空。粘附平台，是指是否加强模型与热床之间的附着特性，选择无就是直接在热床上打印3D模型。如果想解决翘边的问题，可以尝试选择沿边，这样会在第一层的周围打印一圈“帽檐”，让3D模型与热床之间粘的更好，打印完成时去除也