增材制造工艺与应用 教案 项目二 任务3 认识FDM成型工艺切片处理

增材制造工艺与应用教案课程名称增材制造工艺与应用课题名称（项目、任务、情境）项目二认识增材制造前处理任务3认识FDM成型工艺切片处理授课地点理实一体实训室课时教学目标知识目标掌握FDM工艺切片原理能力（技能）目标能使用FDM切片软件进行切片操作情感目标培养学生严谨、精益求精的工匠精神。教学重点难点重点FDM切片软件的结构难点FDM切片软件的使用方法教学资源多媒体教学课件、教材能力训练任务及案例使用FDM切片软件进行切片操作课堂反思

步骤时间分配教学内容教学方法教学手段学生活动旧课复习1.什么是扫描仪2.扫描仪的分类3.光学扫描仪的使用流程（1）前处理（2）扫描细节（3）扫描后处理4.点云处理及逆向建模提问法PPT展示问题，引发学生思考抢答，赢得平时成绩告知本节课我们学习项目二认识增材制造前处理任务3认识FDM成型工艺切片处理讲授法引入任务描述：通过查阅资料、实际操作等方法，熟悉FDM成型工业的切片软件的基础功能。讲授法操练1.切片原理在我们得到需要打印的stl模型后，我们需要将stl模型转换为打印设备可识别执行的程序，这个过程为切片处理。从执行角度考虑，可以想象为将模型以一个均匀的厚度进行平行切割，得到一组等厚的截面轮廓，使打印机在每个高度运行对应的轮廓堆积成一个三维物体，因此称为“切片处理”讲授法PPT课件笔记记录深化20分钟2.FDM切片软件的操作（1）将模型导入切片软件以BSRC4.8切片软件为例，将需要打印的.stl格式的模型放置到切片软件内，共有三种方式：①点击“文件”>“打开文件”>选中文件即可（如图2-6所示）。②点击左上角的文件图标按钮（快捷键Ctrl+O），选中文件。③直接拖拽STL、3MF、AMF或OBJ格式的文件进入到打印平台。（2）模型编辑功能在切片软件中的模型编辑功能，多为添加支撑、打印受力方向、物体大小等因素服务，主要功能如下：①移动：单击选中模型>点击左边第一个图标>拖拽模型上下左右移动或者给XYZ赋值。（如图2-7所示）②缩放：单击选中模型>点击左边第二个图标>给XYZ其中一个赋值或者填写缩放比例。（如图2-8所示）③旋转：单击选中模型>点击左边第三个图标,沿着红、绿、蓝色圆圈旋转以X、Y、Z轴为中心转动。（如图2-9所示）图2-9模型的缩放④镜像：单击选中模型>点击左边第四个图标，点击红、绿、蓝色其中一个箭头，将完成对应轴的镜像。（如图2-10所示）图2-10模型的镜像（3）打印主要参数的配置因STL格式文件为三角面片体，在读取时只有外观薄片，如同一个盒子，在未打开前我们并不知道盒子的壁厚，内部是否有物体一样，因此在切片时需要制定壁厚、内部的填充密度，这些直接关系着打印件的强度及打印速度，除此之外，还需要注意支撑的设置，这也是打印切片中不可绕开的主参数，及根据不同打印机所适应的打印速度。①壁厚：FDM设备喷头一般为0.4mm口径，因此所设定壁厚需为0.4的倍数，一般设置在1.2mm，也可根据实际需要设定，理论上，壁厚越大，强度越强，但所需要时间将大幅度增加。②填充密度：我们可以将一个盒子内装满沙子认为是全填充，空箱子为0填充来想象这里的填充密度，填充密度越高，所打印的物体越重，强度也越高，但所需的材料越多，时间也大幅度增加，一般默认密度为10%~20%最佳。③打印速度：打印速度的上限是基于打印机结构而有不同的设定，但普遍情况下，打印速度越慢，打印的表面质量越好，此参数参考设备说明调整，速度越快打印时间越短，但打印质量将会降低。④支撑设置：支撑是不属于模型部分的设定，它的作用是支撑住模型浮空的部分，使模型局部在打印过程中不会因重力影响导致塌陷等缺陷。支撑是在打印过程中必不可少的部分，但它不属于模型，在打印后需要进行拆除，支撑过多将影响打印的时间、材料的损耗、在拆除时费时且容易损伤模型，因此对于支撑的设定必须合理才有好的打印体验。支撑的施加一般时通过与Z轴的夹角设定，因设备结构的不同，支撑所能承受的极限角度也不同，一般万能角度为60°，但根据设备的结构、模型的曲率变化程度等情况会有一定的变化。（4）预览与导出在所对应的参数设定好后，我们即可点击切片，在电脑计算好打印轨迹后，我们就可以看到打印的预览效果，并通过右侧的预览条可观察每一层打印的状态与情况(如图2-11所示)，可通过这种方式来预演打印情况，排除不合理的参数设定。图2-11切片预览在确定预览的打印文件没有问题时，我们可以通过软件将切片好的文件保存至桌面或直接到SD卡内，切片程序多为.gcode格式，至此，切片软件的任务完成，可用打印机启动程序，开始打印之旅。讲授法讲授法PPT展示图片PPT展示图片笔记记录笔记记录训练 分组讨论：FDM切片软件中，能否进行多零件同事打印？对于支撑，我们是否需要进行密度填充？抢答法PPT展示抢答，为小组得分总结1.切片原理2.FDM切片软件的操作（1）将模型导入切片软件（2）模型编辑功能（3）打印主要参数的配置（4）预览与