（中职）3D打印技术应用5、项目二任务二帽子的建模和打印教学课件（）

（中职）3D打印技术应用5、项目二任务二帽子的建模和打印教学课件（工信版）帽子的建模和打印教学目标1.熟悉3D

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Plus软件“草图绘制”中的“直线”命令对话框中各参数的含义；2.能够熟悉3D

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Plus软件“插入基准面”中各种基准面的插入方法及各参数的设置；3.熟悉建模软件中“特征造型”中“旋转”命令的使用场景，并掌握“旋转”命令中各参数的含义。教学目标知识目标1.通过课程，体验3D打印技术的优势，提升对3D打印技术的兴趣；2.认识3D打印这种新型加工对国家制造业发展的作用，立志努力学习3D打印相关知识，为国家发展做贡献。能力目标1.能够根据目标打印物体的形状特征，确定物体的截面形状；2.能够根据物体的截面形状，在3DOnePlus软件环境插入合理的基准面；3.能够利用直线命令，绘制物体的二维轮廓；4.能够根据需要，合理设置“特征造型”中的“旋转”命令参数，完成旋转建模任务；5.能够操作3D打印机，完成实物打印。情感与态度目标教学重点和难点1.XZ，YZ和XY基准面的插入方法；2.两点画直线的方法；3.“旋转”命令参数合理设置。1.根据零件图，确定图形各点的坐标值；2.根据设计需求，准确判断需要插入的基准面类型及方法。重点难点教学重点和难点教学程序设计教学程序设计提出问题1.根据3D打印机的工作原理，分析帽子零件打印的最佳方位；2.绘制帽子零件二维图形，为何要插入XZ基准面？如何插入基准面？插入其他基准面是否可行？3.3D

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Plus软件绘制直线的方法，“空间曲线描绘”中的“直线”，与“草图绘制”中的“直线”有什么区别？4.帽子零件二维图形绘制过程中，点（22.9,0），点（30,0），点（30,2），点（24.3,2），点（0,70），点（0,64）的坐标是如何确定的？5.旋转建模需要做哪些准备？图2-2-1帽子尺寸图教学程序设计知识讲解及演示一、直线命令直线命令用于绘制二维直线轮廓，如图2-2-2所示，在“草图绘制”中的“直线”命令按钮来实现，如图2-2-3所示。图2-2-2直线命令按钮图2-2-3直线命令按钮选择教学程序设计知识讲解及演示直线的绘制采用两点画直线法，在草图绘制环境下，选择直线命令，在直线对话框中直接输入需要绘制的直线的两个端点的坐标值，也可以点选“点1”“点2”对话框右侧的小箭头，选择适当的选项进行点的拾取，完成“点1”“点2”设置后，系统自动计算出直线的长度，如图2-2-4所示。直线的起点坐标直线的终点坐标图2-2-4直线对话框教学程序设计二、插入基准面命令基准面是用于绘制二维图形的平面。在绘制二维图形时，通常需要按照需要插入绘图基准面。“插入基准面”包括“插入基准面”、“3点插入基准面”、“XY平面”、“XZ平面”和“YZ平面”，如图2-2-5所示。XY基准面XZ基准面YZ基准面图2-2-5插入基准面按钮教学程序设计“XY基准面”、“XZ基准面”和“YZ基准面”的功能是在工作界面上插入笛卡尔坐标系中的XY基准面、XZ基准面和YZ基准面。具体操作方法以插入XZ基准面为例。在“插入基准面”下选择“XZ基准面”，弹出插入基准面对话框，如图2-2-6所示。偏移：是指新建的基准面偏移“原点”的距离原点：是指新建的基准面参考指定点（原点）的距离X点：是设置新建基准面X轴正方向X轴角度：是指新建立的基准面可以绕着X轴旋转设定的角度2-2-6插入XZ基准面对话框教学程序设计图2-2-7“原点”、“偏移”设置“原点”“偏移”设置构建XZ基准面，如图2-2-7所示。“原点”的设置可以直接在对话框内输入，也可以单击对话框右端的箭头下拉菜单进行选择，“原点”下拉菜单设置如图2-2-8所示。2-2-8“原点”下拉菜单设置教学程序设计完成“原点”与“偏移”参数设置之后，单击“X点”对话框，在原点处会出现坐标盒子，移动鼠标，可以设定新建基准面X轴正方向，也可以单击对话框右端的小箭头，在弹出的下拉菜单中选取方法，“X点”设置如图2-2-9所示。图2-2-9“X点”设置教学程序设计“X轴角度”是指新建立的基准面绕着X轴旋转设定的角度，若“X轴角度”设定60，则得到的新建的XZ基准面绕X轴旋转了60°，如图2-2-10所示。图2-2-10“X轴角度”设置教学程序设计三、旋转命令旋转命令的功能是将已经绘制好的二维图形，绕着某一条选定的旋转轴，旋转一定的角度，以得到设计者所需要的三维图形。旋转命令可以用于开放二维图形的旋转和封闭二维图形的旋转，旋转命令按钮如图2-2-11所示。“旋转”命令可以在“特征造型”下选择“旋转”，或者单击二维轮廓，在弹出的菜单中选择“旋转”，如图2-2-12所示。图2-2-11旋转命令按钮图2-2-12“旋转”命令1．开放二维图形的旋转开放的二维图形使用旋转命令后得到的是曲面。插入XZ基准面，并在XZ基准面上绘制起点（30,20），终点是（30,0）的直线，完成草图绘制。单击生成的直线，在弹出的菜单中选择“旋转”命令，设置“旋转”命令参数，如图2-2-13所示。教学程序设计轮廓P：用于生成旋转的二维图形轴A：旋转轴旋转类型：有“1边”，“2边”“对称”三种方式图2-2-13“旋转”命令参数设置“轴A”为设置旋转轴，当鼠标移至基准面原点，根据需要鼠标可选择X轴、Y轴和Z轴中的任意一条轴作为旋转轴生成旋转件。也可以事先绘制好旋转轴，用鼠标进行点选。旋转类型有“1边”，“2边”“对称”三种方式选择，如图2-2-14所示。教学程序设计图2-2-14“旋转类型”如果“旋转类型”选择“1边”，则“起始角度S”系统默认为0，“结束角度E”可以设置（1°~360°），那么旋转的方向是二维图形从0°开始沿逆时针方向旋转设定的角度，如图2-2-15所示。如果“旋转类型”选择“2边”，则“起始角度S”和“结束角度E”都可以自由设置，如图2-2-16所示。教学程序设计图2-2-15“1边”旋转图2-2-16“2边”旋转如果“旋转类型”选择“对称”，则“起始角度S”不可设置，“结束角度E”设定需要旋转的数值，例如90°，则二维图形绕着旋转轴对称旋转90°，即总共旋转了180°，如图2-2-17所示。2-2-17“对称”旋转教学程序设计教学程序设计2．封闭二维图形的旋转若旋转轮廓是封闭的二维图形，那么旋转后生成的是实体。如在XZ基准面上绘制矩形，选择工具栏上“特征造型”下的“旋转”命令，或直接单击绘制好的二维图形矩形，选择“旋转”命令，弹出“旋转”对话框，选择X轴作为旋转轴轴A，得到三维实体，如图2-2-18所示。图2-2-18封闭二维图形旋转1．截面图形的绘制截面图形的绘制主要是指绘制帽子的轮廓线，该轮廓能绕某条旋转轴，通过旋转建模生成帽子实体。其过程包括建立基准面、绘制线段等，具体步骤见表2-2-1。任务实施教学程序设计表2-2-1截面图形的绘制教学程序设计2．旋转建模旋转建模主要是将帽子的二维轮廓线绕旋转轴经过旋转得到帽子的三维实体，包括选择旋转命令、设计旋转属性等步骤完成，具体步骤见表2-2-2。教学程序设计表2-2-2旋转建模任务实施三、导出STL文件和打印实物通过导出文件、保存文件和生成