《3D打印创新设计》课件-1.笔筒设计

3D打印创新设计笔筒设计CONTENT目录

高中一年级（1）班的同学们计划在教师节当天送给每位老师一个笔筒（图1-1），他们想要和市场上能够买到的不一样，你能够帮助他们完成笔筒设计吗？学习性任务描述要设计和制作出笔筒，需要掌握什么知识和技能？任务概述

要求：笔筒设计造型美观，能够满足基本使用功能。符合基本的审美要求。学习目标素养目标能力目标1）了解笔筒的设计思路和绘制过程。（2）掌握直线、矩形、圆和圆弧等草图命令使用。（3）掌握拉伸和组合编辑命令使用。（4）掌握用手工绘图表达设计创意。（5）掌握安全操作与劳动保护知识。（6）熟练掌握产品造型与数字化设计方面的知识。具有积极热情的学习态度；能计划并组织小组进行工作任务活动；乐意分享信息，诚恳、谦恭并敏锐地和他人进行沟通。典型工作环节一设计分析设计分析信息收集完成本工作，你需要了解一下资讯：（1）笔筒设计常见方式？笔筒在日常生活中很常见，市场上有很多成熟的产品，造型各异，如何设计出更有心意的笔筒，需要同学们依靠自己的想象力和经验，借助设计软件，将自己脑中构思的笔筒绘制成三维图形，利用3D打印机将三维图形变成物理图形。（2）设计笔筒需要自己具备什么样的能力？主要从学生应当具备和掌握的能力来阐述。（3）设计笔筒应当遵循的原则？主要从功能性、使用型等方面阐述。制定计划笔筒设计应当体现出现代元素，时代特征，突出其色彩和造型特点，应能够适应打印机的打印方式，直线应简洁大方，曲线表现柔和，应用点、线、面和直线、曲线交互表现变化多样、层次丰富，通过颜色的变化带来醒目的视觉冲击效果。设计思路绘图过程

制定计划要求工作步骤需细化，写出每个步骤所需工具01注意检查标准02需明确工作步骤具体责任人03评估计划时间04请各小组组内分工，做好此次任务的工作计划。制定计划参考设计图制定如何将草绘图纸通过三维软件绘制出来并利用3D打印机进行物理打印，主要思路为熟悉软件中基本绘制命令，根据手绘图纸内容利用软件绘制命令绘制出三图形，导出STL文件，进行切片处理后导入3D打印机进行打印。作出决策01

以小组为单位，准备工作计划表和汇报材料，要求尽可能详细叙述计划步骤。02

汇报期间，其他各组同学要求认真听讲，并提出问题，由汇报小组成员进行解答。03

老师总结工作计划编制情况，全体同学作出表决决策，确定设计方案。作出决策

最终决策为首先熟悉3DOnePlus2.4版本软件绘制思路和方法，之后按照草绘图纸进行绘制三维绘制，最后进行打印。工作实施要求请各小组按照工作计划执行工作内容。01确定笔筒使用的场合和摆放位置02确定笔筒形状和尺寸检查控制检查记录任务：设计分析名字： 步骤名称检查方法/工具标准实际得分1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

每个步骤5分总分：评价反馈汇报材料制作0201

讨论总结03

现场汇报答辩成绩评估04典型工作环节二设计前准备设计前准备信息收集完成本工作，你需要了解一下资讯：1）何为3D打印？3D打印（3DP）即快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工（AEC）、汽车，航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。（2）3D打印常见的打印技术？3D打印存在着许多不同的技术。它们的不同之处在于材料和组合方式不同，全部通过不同层构建创建部件。[9]3D打印常用材料有尼龙玻纤、耐用性尼龙材料、石膏材料、铝材料、钛合金、不锈钢、镀银、镀金、橡胶类材料。最常见的熔融沉积式(FDM）3D打印技术，此类打印机也很常见。制定计划确定3D打印机的成型方式、打印机的基本参数以及3D设计所需要的软件。制定计划要求工作步骤需细化，写出每个步骤所需工具01注意检查标准02需明确工作步骤具体责任人03评估计划时间04请各小组组内分工，做好此次任务的工作计划。作出决策1.确定采用市面常见的FDM式3D打印机，打印机成型体积255×205×205mm。主要参数如下图2.选择设计软件为3Doneplus。工作实施要求请各小组按照工作计划执行工作内容。01严格按照工作计划步骤进行操作02小组成员间就实施结果展开讨论，评价1.准备电脑一台、3DOnePlus2.2教育版软件、FDM式3D打印机一台、3D打印耗材若干。2.完成3D打印机耗材装入和打印机初始化。工作实施100%完成度熟练度75%检查控制检查记录任务：设计前准备名字： 步骤名称检查方法/工具标准实际得分1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

每个步骤5分总分：评价反馈汇报材料制作0201

讨论总结03

现场汇报答辩成绩评估04典型工作环节三实施设计实施设计信息收集完成本工作，你需要了解一下资讯：(1)3DOnePlus2.2软件基本情况。3DOnePlus2.2为国内首款青少年三维创意设计软件，更贴合启发青少年的创新学习思维，智能简易的3D设计功能，让创意轻松实现，还能一键输入3D打印机，内嵌社区的学习、教学相关资源，让青少年创客教育课程开展更顺利！(2)3DOnePlus2.2软件基本绘绘图指令和编辑指令。绘图指令：直线、圆、椭圆、矩形、正多边形、圆弧、多边形、预制文字、通过点绘制曲线，编辑指令：链状圆角、链状倒角、修剪与延伸、便宜曲线。(3)3D打印机的基本操作。三维打印的设计过程是：先通过计算机建模软件建模，再将建成的三维模型“分区”成逐层的截面，即切片，从而指导打印机逐层打印。制定计划制定如何将草绘图纸通过三维软件绘制出来并利用3D打印机进行物理打印，主要思路为熟悉软件中基本绘制命令，根据手绘图纸内容利用软件绘制命令绘制出三维图形，导出STL文件，进行切片处理后导入3D打印机进行打印。制定计划要求工作步骤需细化，写出每个步骤所需工具01注意检查标准02需明确工作步骤具体责任人03评估计划时间04请各小组组内分工，做好此次任务的工作计划。作出决策最终决策为首先熟悉3DOnePlus2.2版本软件绘制思路和方法，之后按照草绘图纸进行绘制三维绘制，最后进行打印。工作实施要求请各小组按照工作计划执行工作内容。01严格按照工作计划步骤进行操作02小组成员间就实施结果展开讨论，评价工作实施根据相关决策要求，首先熟悉软件操作命令，之后开始按照手绘图纸进行三维绘制，主要思路如下：本例中设计思路来源于我们日常生活中的铅笔。将铅笔削尖后，去掉尖头，进行挖空处理，设计成铅笔形状的笔筒，外形简洁、可爱。请各小组按照工作计划执行工作内容。工作实施Step1.打开3Doneplus2.2软件：请各小组按照工作计划执行工作内容。工作实施Step2.选择草图绘制中的正多边形命令:请各小组按照工作计划执行工作内容。工作实施Step4.利用插图基准面命令，创建草图平面.请各小组按照工作计划执行工作内容。工作实施Step5.在新建草图平面上，利用草图绘制中的多边形命令绘制三角形请各小组按照工作计划执行工作内容。工作实施Step6.利用特征建模中旋转命令，并与六棱柱进行减运算请各小组按照工作计划执行工作内容。工作实施Step7.利用特殊功能中抽壳命令，壁厚为2mm请各小组按照工作计划执行工作内容。工作实施Step9.保存模型。选择保存命令，命名为“铅笔笔筒”。Step10.导出模型。选择3Doneplus导出命令，导出为STL格式，命名为“铅笔笔筒”。Step11.将STL格式的“铅笔笔筒”导入到3D打印机专用软件中，进行参数设置、切片处理，利用3D打印机将“铅笔笔筒”打印成物理实体，如图1-12所示：请各小组按照工作计划执行工作内容。检查控制检查记录任务：实施设计名字： 步骤名称检查方法/工具标准实际得分1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

每个步骤5分总分：评价反馈汇报材料制作0201

讨论总结03

现场汇报答辩成绩评估04典型工作环节四展示成果进行展示信息收集完成本工作，你需要了解一下资讯：1.搜集常见展示方式为什么？采用那种展示方式能够更好的展示自己的学习成果展示？2.演讲技巧有哪些？制定计划确定展示自己的成果利用什么方式进行展示？制定计划要求工作步骤需细化，写出每个步骤所需工具01注意检查标准02需明确工作步骤具体责任人03评估计划时间04请各小组组内分工，做好此次任务的工作计划。制定计划工作计划序号内容负责人计划完成时间实际完成时间1展示方式

2展示内容的选择

3选择原则

4

5

6

7

作出决策01

以小组为单位，准备工作计划表和汇报材料，要求尽可能详细叙述计划步骤。02

汇报期间，其他各组同学要求认真听讲，并提出问题，由汇报小组成员进行解答。03

老师总结工作计划编制情况，全体同学作出表决决策，确定工作计划。序号评价项目效率性学生自评小组评价教师评价123451234512345

1.1主动性

1.2创造力

1.3规划组织力

1.4细节关注度

1.5领导力

2.1合理性

2.2可行性

2.3规范性

2.4时限性

总评估

作出决策工作实施要求请各小组按照工作计划执行工作内容。01严格按照工作计划步骤进行操作02小组成员间就实施结果展开讨论，评价工作实施前期准备

准备内容1.装配动画2.展示ppt3.演讲稿工作实施正式展示

检查控制检查记录任务：展示名字： 号码：步骤名称检查方法/工具标准实际得分1装配动画

2展示ppt

3演讲稿

4

展示评分

5

6

7

8

9

10

每个步骤5分总分：评价反馈汇报材料制作