“熔丝堆积”成型的基本流程教学设计

1、 “熔丝堆积”成型的基本流程 华学兵教学方案设计教学思想针对高职学生，注重基础知识点的讲授；注重学生理论知识和动手实践能力的综合培养。教学方法1、引导式教学法确定主线，用问题驱动学生学习。（通过“如何得到三维模型”，“如何进行分层和堆积”及“如何进行后处理”等3个问题来阐述“熔丝堆积”成型技术的基本流程）2、理论教学和实践操作综合运用。教学特色与创新采用引导式讲授和提问， 利用上一届学生自己组装的成型机对主要步骤进行演示操作，充分运用多种教学方法，调动学生学习的积极性和创造性，培养提高学生综合素质。 一、教学简况专业制造大类 （03） 机电一体化专业（0336）课程快速成型技术章第2

2、章 几种典型的快速成型技术专题“熔丝堆积”成型的基本流程授课对象高职二年级学生时间安排15分钟教学内容时间分配一、介绍2个典型产品并引入本节课讲授内容2分钟二、理论讲解熔丝堆积成型技术的基本原理和工作流程。6分钟三、实际演示熔丝堆积成型机的主要操作步骤，并讲解主要零部件的功能。5分钟四、课程小结及作业布置2分钟教学目标让学生初步了解“熔丝堆积”成型的基本流程，掌握“熔丝堆积”成型机的基本操作方法及主要零部件的功能。 通过开放式的作业布置，培养学生自主学习能力。二、教学课堂设计教学环节课堂教学过程问题导入利用2个造型独特的产品引入快速成型技术，然后将快速成型技术快速分类，引出“熔丝堆积”成型。1

3、、 介绍2种产品（甲壳虫和飞机模型）的特点总结这2种产品的共同点：（1）造型复杂，内部中空，整体结构一次成型，没有任何连接机构。（2）用传统的工艺比如模具或者数控雕刻，很难制作出来。教师提问：它们到底是利用什么技术制作出来的？揭晓答案：只有通过快速成型技术，才可以一次性打印出来。2、 介绍快速成型技术常用的种类介绍目前市场上比较常见的5种快速成型技术：“熔丝堆积”成型、光固化成型、激光烧结成型等等。引出主题：这节课，我们以“熔丝堆积”成型为例，来初步了解快速成型技术的基本原理和工作流程。流程讲解介绍4个主要步骤：1、首先要创建一个三维模型，而且要把模型转化为快速成型通用的“STL”格式。2、然

4、后利用专业的成型软件把三维模型进行分层。必要的时候，还要构建支撑。3、接下来把已经分层的三维模型调入到快速成型机，进行堆积打印。4、对打印出来的零件实体进行后处理，最终得到一个产品。具体步骤解析具体步骤解析具体步骤解析采用引导法（通过“如何得到三维模型”，“如何进行分层和堆积”及“如何进行后处理”等3个问题）来阐述“熔丝堆积”成型技术的具体步骤。（1）第一个问题：如何得到三维模型？首先可以通过PRO/E、UG等三维设计软件，设计出三维模型。比如这个鼠标模型，就是通过PRO/E三维软件，直接设计出来的。还可以通过逆向工程，反求出三维模型。比如可以通过这个光学三维扫描仪上面的摄像头，直接扫描下面这

5、个实物，得到三维模型。（2）第二个问题：也是这次课的重点：如何将模型进行分层，分层以后又如何进行堆积打印？ 提示学生：可以利用专业的成型软件把三维模型，比如下图这个圆柱，按照一定的方向分割成多个二维的薄片。薄片厚度可以达到0.2毫米左右。分层以后，成型机就可以把二维薄片从下往上一层一层进行堆积打印，最终形成一个三维的零件实体。接着引出新的问题：“熔丝堆积”成型机又是如何堆积打印的呢（这个问题是本次课的重难点）？提示学生：目前市场上“熔丝堆积”成型机也比较很多，从设备规模来看，主要有大型机、中型机和小型机三种。但无论哪一种，只要是采取“熔丝堆积”成型技术，工作流程基本都是一样的。接下来，以一台可

6、以看到内部结构的小型成型机为例，给学生讲解它的工作流程。讲解以后，以一台成型机进行示范操作演示，理论和实践结合，加深学生理解能力。（3）第三个问题：实物如何进行后处理？不同类型的快速成型机打印出来的产品，一般来说后处理是不一样的。采用熔丝堆积成型技术打印出来的产品后处理还算比较简单。大家可以看刚才成型机打印出来的这个人头像：提示学生：可以看到，这个人头像的轮廓已经完全成型，只是外表面比较粗糙，稍微打磨一下就可以了。熔丝堆积成型机优缺点总结跟传统的制造工艺相比，所有的快速成型技术，尤其是“熔丝堆积“成型技术，有着非常明显的优点：（1）可以制作结构复杂的产品。尤其是内部结构复杂，利用传统工艺难以制

7、作的产品。（2）无需任何模具，因为它是一次性快速打印成型。（3）打印成本非常低廉，比如刚才打印出来的人头像，如果用模具制造，最少要2千块，如果数控雕刻，至少也要200块，而利用成型机直接打印出来的价格，不到20元。当然，“熔丝堆积“成型也有不足，主要体现在以下2点：（1）由于成型技术的限制，只适合做中小型产品。但随着技术的不断发展，这个不足也在慢慢得到解决。（2）精度比较低。课程内容小结教师总结：首先，通过2个造型独特的小产品，简单介绍了快速成型技术的特点和种类。接下来，从“如何得到三维模型”，“如何进行分层和堆积”以及“如何进行后处理”3个方面，重点讲解了“熔丝堆积”成型的基本流程，并以一台上一届学生组装的小型机进行了示范操作。最后，还总结“熔丝堆积”成型的优缺点。其中，第二点和第三点是这节课的重中之重，提醒学生一定要反复学习，彻底领悟。作业布置作业1：既然已经总结了”熔丝堆积”成型的优缺点，那么它适用在什么场合，才可以扬长避短，发挥出最大的作用？作业2：这节课只以一个小型的“熔丝堆积”成型机机给大家讲解和操作。前面还提到，有大、中型的成型机，他们之间有什么不同点和相同点？三、教学总结教学效果本课程采取引导式教学法，确定主线，用问题驱动学生学习。同时利用上一届学生自己组装的成型机对实践操作及关键技术进行演示，改变了