3D打印实验指导书
三维建模及打印技术实验指导书
三维建模及打印技术实验指导书电子科技大学机械电子工程学院工程训练中心2015年5月目录实验一三维建模基本指令实验 (1)实验二三维建模高级指令实验 (10)实验三三维打印技术基础实验 (18)实验四三维打印自主设计实验 (24)实验一三维建模基本指令实验一实验目的掌握基本零件建模的一般步骤和方法掌握SolidWorks草绘特征：拉伸凸台、拉伸切除的操作方法。
掌握放置（应用）特征：钻孔特征、倒角特征、圆角特征、抽壳特征、拔模斜度特征、筋的操作方法二实验原理1.拉伸特征拉伸特征是SolidWorks实体建模中最为基础的建模工具，所谓拉伸，就是在完成剖面草图设计后，沿着剖面的垂直方向产生体积上的变化。
拉伸特征是将一个截面沿着与截面垂直的方向延伸，进而形成实体的造型方法。
拉伸特征适合创建比较规则的实体。
拉伸特征是最基本和常用的特征造型方法，而且操作比较简单，工程实践中的多数零件模型，都可以看做是多个拉伸特征相互叠加或切除的结果。
在实体拉伸截面过程中，需要注意以下几方面内容。
a.拉伸截面原则上必须是封闭的。
如果是开放的，其开口处线段端点必须与零件模型的已有边线对齐，这种截面在生成拉伸特征时系统自动将截面封闭。
b.草绘截面可以由一个或多个封闭环组成，封闭环之间不能自交，但封闭环之间可以嵌套。
如果存在嵌套的封闭环，在生成增加材料的拉伸特征时，系统自动认为里面的封闭环类似于孔特征。
2.放置特征放置特征是指由系统提供的或用户自定义的一类模板特征。
它所创建的特征几何形状确定，通过输入不同的尺寸可得到大小不同的相似几何特征。
放置特征一般需要指定放置特征的放置平面和特征尺寸。
放置特征包括：钻孔特征、倒角特征、圆角特征、抽壳特征、拔模斜度特征、筋特征等。
三实验器材计算机1台SolidWorks三维制图软件1套四实验内容及步骤1．连接件设计完成如图1-1(1)(2) 1-2所示。
图1-1连接件图1-2草图(3) 单击【拉伸凸台/列表框内选择【两侧对称】选项，在【深度】文本框内输入“54mm”，单击【确定】按钮，如图1-1所示。
3D打印机实验指导书二
3D打印机实验指导书二本文档涉及附件如下：附件1\3D打印机操作手册附件2\3D打印机安全操作注意事项附件3\3D打印机故障排除指南本文所涉及的法律名词及注释：1\专利法：专利法是指规定了专利权的取得和保护的法律法规。
2\知识产权：知识产权是指以各种形式表现的智力成果所带来的权益。
3\著作权：著作权是指作者对其创作作品享有的权利。
4\商标法：商标法是指规定了商标的注册和保护的法律法规。
5\可再制造：可再制造是指通过对废弃物或废旧产品进行再加工和再利用，使其恢复为可以重新使用的新产品的过程。
3D打印机实验指导书二第一章：实验目的本章节介绍了本次实验的目的和意义，明确了实验的重要性和预期目标。
第二章：实验设备与材料2\1 实验设备介绍2\1\1 3D打印机型号及参数2\1\2 打印软件及版本2\1\3 相关配套设备2\2 实验所需材料2\2\1 打印材料2\2\2 辅助材料第三章：实验操作步骤3\1 实验前准备3\1\1 检查设备和材料3\1\2 准备打印文件3\2 打印操作步骤3\2\1 打开打印软件3\2\2 导入打印文件3\2\3 调整打印参数3\2\4 启动打印任务3\2\5 监控打印过程3\3 打印后处理3\3\1 取出打印件3\3\2 去除支撑结构3\3\3 表面处理第四章：故障排除4\1 打印机无法启动4\2 打印过程中出现堵塞4\3 打印结果不理想第五章：实验安全注意事项5\1 电源使用安全5\2 材料储存注意事项5\3 打印操作时的安全注意事项第六章：实验结果分析6\1 分析打印件的质量6\2 对比不同参数下的打印结果6\3 实验结果的意义和应用第七章：实验总结与展望7\1 实验总结7\2 实验中存在的问题7\3 实验改进的方向和建议本文涉及附件请见正文中标注的附件1、附件2和附件3\本文所涉及的法律名词及注释仅供参考，请参考相关法律法规获取准确的解释和定义。
《材料成型综合实验》3D打印实验报告实验
《材料成型综合实验》3D打印实验报告实验一、实验目的1、掌握快速成型加工原理、方法及在模具加工中的应用；2、了解快速成型机床的组成、工作原理和操作方法。
二、实验仪器HTS-400pl快速成型机、树脂丝材、计算机等三、实验原理3D打印即快速成型技术的一种，又称增材制造，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉未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。
RP技术基本原理：离散—堆积（叠加）。
3D打印技术与激光成型技术基本上是一样的。
简单来说，就是通过采用分层加工、迭加成形，逐层增加材料来生成3D实体。
称它为“打印机”的原因是参照了其技术原理，3D打印机的分层加工过程与喷墨打印机十分相似。
首先是运用计算机设计出所需零件的三维模型，然后再根据工艺需求，按照一定规律将该模型离散为一系列有序的单位，通常在Z向将其按照一定的厚度进行离散，把原来的三维CAD模型变成一系列的层片；然后再根据每个层片的轮廓信息，输入加工参数，然后系统后自动生成数控代码；最后由成型一系列层片并自动将它们连接起来，最后得到一个三维物理实体。
四、实验过程基本过程如下：对要打印的零件进行三维建模，绘制三维图形，保存STL通用格式。
用3D打印软件打开保存的STL格式的零件，在3D打印软件中设置相关打印参数，生成路径。
将3D软件生成的GSD格式用插卡的形式放在打印机里。
随后启动打印机即可。
实验的详细过程如下：首先进行的三维模型构建经常使用的软件有Pro/E、UG、SolidWorks、激光扫描、CT断层扫描等。
然后要对三维模型做近似处理，也就是用三角形平面来逼近原来的模型（STL文件）。
近似处理后进行切片处理，即对加工方向（Z方向）进行分层（间隔一般取0.05m--0.5mm，常用0.1mm ）。
之后进行打磨、抛光、涂挂、烧结等后处理步骤。
最后成型加工。
成型头（激光头或喷头）按各截面轮廓信息扫描。
其中分解（离散）过程由计算机完成，组合（堆积）过程由成型机完成，后处理过程中的结构与性能的加强由其他辅助设备完成。
3d打印实验指导书
3d打印实验指导书ok3w_ads(“s004”);ok3w_ads(“s005”);篇一：3D打印实验指导书实验一(一) 实验目的：理解三维打印技术的基本原理，以及常见的4种成形工艺通过现场参观，让学生加深对FDM成形工艺的理解(二)实验仪器铭展三维打印机(桌面型Mbot)(三)实验内容(1)由指导老师讲解学习三维打印的原理，以及与传统加工的区别基本原理：离散/堆积，即将CAD三维模型切片分层然后逐层打印堆积区别：传统加工是去除加工，三维打印是增材制造(2)由指导老师讲解常见的4种成形工艺a. 光敏树脂液相固化成形基本原理：液态材料在一定波长和强度的紫外激光的照射下能迅速发生光聚合反应，分子量急剧增大，材料由液体转变成固态b.选择性激光粉末烧结成形基本原理：利用粉末材料（非金属粉：蜡、工程塑料、尼龙等和金属粉：铁，钴，铬以及它们的合金）在激光照射下烧结的原理，在计算机控制下层层堆积成形。
c.薄片分层叠加成形采用激光或刀具，在计算机控制下按照CAD分层模型轨迹切割片材（涂覆纸：涂有粘接剂覆层的纸、涂覆陶瓷箔、金属箔或其他材质的箔材），然后通过热压辊热压，使当前层与下面已成形工件层粘接，从而堆积成型。
d.熔丝堆积成形基本原理：利用热塑性材料的热熔性、粘结性，在计算机控制下层层堆积成形。
(四)实验报告及思考根据老师讲解和对三维打印机实地参观思考一下问题1. 简述常见的四种三维打印成形工艺2. 列举FDM工艺的应用实验二(一) 实验目的熟悉FDM三维打印成形机的结构掌握FDM三维打印成形机的模型制作过程(二)实验仪器铭展三维打印机(桌面型Mbot)(三)实验内容1.FDM三维打印系统该工艺以ABS材料为原材料，在其熔融温度下靠自身的粘接性逐层堆积成形。
在该工艺中，材料连续地从喷嘴挤出，零件是由丝状材料的受控积聚逐步堆积成形。
图1 FDM三维打印系统2.基本工作过程a.首先设计出所需零件的计算机三维模型，并按照通用的格式存储(STL文件)；b.跟据工艺要求选择成形方向(Z方向)，然后按照一定的规则将该模型离散为一系列有序的单元，通常将其按一定厚度进行离散(习惯称为分层)，把原来的三维CAD模型变成一系列的层片(CLI文件)；c.再根据每个层片的轮廓信息,输入加工参数，自动生成控制代码；d.最后由成形机成形一系列层片并自动将它们联接起来，得到一个三维物理实体;e.后处理，小心取出原型，去除支撑，避免破坏零件。
3D打印机实验指导书二
3D打印机实验指导书二一、实验目的本实验旨在进一步掌握3D打印技术，了解3D打印工艺，提高实际操作能力，探索3D打印在实际生产中的应用。
二、实验原理3D打印是一种基于数字模型文件的快速成型技术，通过逐层堆叠材料来制造三维实体。
其基本原理是：首先通过计算机建模软件构建三维模型，然后使用3D打印机将模型分解为一系列薄层，并按照这些薄层的形状逐层堆叠材料，最终形成三维实体。
三、实验步骤1、准备阶段：收集相关资料，了解3D打印机的种类、特点及应用范围；熟悉3D打印的工艺流程；准备实验所需的材料和工具。
2、建模阶段：使用计算机建模软件（如Sketchup、Solidworks等）创建所需的三维模型。
注意模型精度和细节处理。
3、切片阶段：将建模软件中的三维模型转换为3D打印机可识别的切片文件。
设置打印参数，如层高、填充密度、打印速度等。
4、打印阶段：将切片文件导入3D打印机，按照设定的参数进行打印。
注意观察打印过程，防止出现堵丝、漏墨等问题。
5、后处理阶段：打印完成后，对成品进行清理、打磨及上色等处理，以提高美观度和实用性。
四、实验结果及分析在本次实验中，我们成功地使用3D打印机打印出了一件小型物品。
从结果来看，打印精度较高，表面光滑度也得到了较好的控制。
但在细节处理方面还有待提高，如部分细小结构出现了塌陷现象。
通过这次实验，我们进一步熟悉了3D打印的工艺流程和操作技巧，同时也发现了许多可以改进的地方。
五、结论与建议通过本次实验，我们深入了解了3D打印技术的原理及实际应用，并成功地使用3D打印机打印出了一件小型物品。
实验结果表明，3D打印技术具有广泛的应用前景，尤其在原型制作、定制化生产等领域具有明显优势。
为了进一步提高实验效果，我们建议在今后的实验中加强细节处理，优化打印参数，同时加强与实际生产的，以便更好地掌握3D打印技术。
六、参考文献[此处列出相关的参考文献]便携式3D打印机设计首先，确定主题——便携式3D打印机设计。
《3D打印技术综合实训 》项目六 3D打印机操作
层能完美的粘贴在打印平台上。
任务1 打印准备工作
（2）方法： ① 用一张名片或A4纸来测试四个角
落平台和喷头之间的距离。以稍 微有些阻碍又能够抽出为合适。 ② 试打一个薄片，看打印的第一层 是否均匀，四个边的厚度是否一 致。
项目六 3D打印机操作
任务1 打印准备工作 任务2 打印模型
学习目标
能知道如何检查设备。 能掌握如何调整平台。 能掌握如何进料（进丝）和退料（退丝）。 懂得如何用联机打印和SD卡打印。 懂得模型后处理常用方法。
项目六 3D打印机操作
3D打印机虽然各式各样，但是操作方法基本大同小异。 准备：3D打印机、耗材、打印软件、模型文件。 本项目以立铸LZ-p350 3D打印机为例，使用Cura软件切片。
图6-143D打印完成。
图6-15 模型3D打印完成
任务2 打印模型
2．SD卡打印
图6-16 选择SD卡打印
图6-17 选择模型文件
（a）平台升温中
（b）喷头升温中
图6-18 等待平台、喷头升温到预定温度
任务2 打印模型
3.模型取下 打印完成后，用工具取下模型。
图6-8 进丝
任务1 打印准备工作
(3)退料操作
① 喷头加温度210℃ 左右；
② 松开挤出机上的 弹簧夹；
③ 将材料迅速拉出 来；
④ 最后将丝材一端 穿入线圈孔内固 定，即完成拆卸 料。
图6-9 退料操作
任务2 打印模型
1.联机打印 （1）用数据线将计算机与3D打印机联网。 （2）Cura软件机型设置中的通信设置，端口选COM4、波特率 选250000
3D打印实验指导书
3D打印实验指导书3D打印实验指导书1-实验目的1-1 了解3D打印的工作原理和基本原理。
1-2 掌握3D打印机的操作方法和技巧。
1-3 实际操作并完成一个3D打印模型。
2-实验材料和设备2-1 3D打印机2-2 3D打印机底座2-3 可加热3D打印机喷嘴2-4 3D打印材料（塑料丝）2-5 电脑2-6 3D建模软件3-实验流程3-1 准备工作3-1-1 确保3D打印机和电脑已正确连接。
3-1-2 确保底座已安装好，喷嘴已安装并调整到合适的位置。
3-2 设计3D模型3-2-1 打开3D建模软件，创建一个新的项目。
3-2-2 使用软件的绘图工具和模型编辑工具，设计你想要打印的物体模型。
3-2-3 确保模型的尺寸和比例设定正确。
3-3 准备打印材料3-3-1 将所选打印材料（塑料丝）插入3D打印机的进料机构。
3-3-2 根据打印材料的要求，将3D打印机的温度设置到合适的数值。
3-4 传输模型到3D打印机3-4-1 利用数据线或其他适配器，将设计好的3D模型传输到3D打印机的控制系统中。
3-4-2 确认模型的传输完整且正确无误。
3-5 开始打印3-5-1 在电脑上调整3D打印机的打印设置，如打印速度、层厚度等。
3-5-2 在电脑上启动3D打印机，开始打印。
3-5-3 观察3D打印过程中的工作状态，并进行必要的调整和干预。
3-5-4 等待3D打印完成。
3-6 完成打印3-6-1 检查打印完成的模型，确保质量良好。
3-6-2 如有需要，进行后期处理，如去除支撑结构、润滑等。
3-6-3 整理实验现场，清理残留材料和废料。
3-7 结束实验3-7-1 关闭3D打印机和电脑。
3-7-2 清理实验设备和工具，确保安全整洁。
4-安全注意事项4-1 在实验操作过程中，注意保持良好的通风环境，避免吸入有害气体。
4-2 注意遵守3D打印机和打印材料的使用说明，确保操作正确和安全。
4-3 避免使用打印材料过热或过冷，以免引发火灾或其他安全事故。
《3D打印实训》指导书(两周版)
《3D打印实训》实训指导书学部：专业班级：姓名：实训日期：一、实训目的通过为期两周的实训，要求每位同学能够使用FDM打印机打印模型，在表面光洁度，形状尺寸精度，结构强度，打印效率，支撑易拆除等方面达到要求。
具体目标如下：1.了解常见的FDM类型3D打印机结构和切片软件的使用方法2.掌握FDM类型打印机的使用方法3.能够使用FDM类型打印机打印模型，并根据模型的不同调整打印参数4.能够完成大型模型的打印，拆分，组装任务实训过程中，每两位同学一组，完成下面的实训任务。
一般以连续的两节课为一个单位时间，如果课时允许，以连续的四节课为一个单位时间最好。
二、实训任务1、了解常见的I3，MB，UM，CoreXY结构FDM打印机的结构形式和工作原理，指出它们各自的结构特点和优缺点。
2、学习Cura切片软件的使用方法。
列举五个对打印质量最重要的参数，并说明它们的作用。
3、正确使用打印机，打印钥匙扣，花盆等实用物品模型。
观察打印好的模型，找出存在的问题，并列出解决的办法。
4、打印鸟笼模型，测试不同的回抽参数对打印质量的影响，记录下打印质量最好的参数。
思考机器的大小，远程进程挤丝，模型的特点等因素对回抽参数有什么影响？5、打印工头等人偶模型，思考如何选择模型摆放的姿态可以提高打印质量，打印效率，减少支撑？6、打印自选模型，要求利用现有的打印机，尽可能提高打印质量，每位同学提交一份，作为成绩评定的一部分。
指出为了提高打印质量，你采取了哪些措施？效果如何？7、学习Magics软件修复，拆分模型，学习Simplify3D切片软件，学习组合与装配模型。
思考模型组合与装配中要注意哪些问题。
8、拆分打印绿巨人、灭霸等大型模型。
拆分后零件不同的部分如何对齐，保证拼装的精度。
9、打印犀牛组合模型。
研究犀牛模型是如何做到不用支撑来打印零件，如何设计组合方式来组装模型。
10、打印轴孔配合，螺纹连接，花键联接等结构，研究现有打印工艺下，为了满足配合要求，尺寸参数应该做怎样的调整。
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3D打印实验指导书
一实验目的
1、理解快速成型制造工艺原理与特点;
2、了解快速成型制造过程与传统的材料去除加工工艺过程的区别;
3、推广该项技术的普及与应用。
二实验要求
1、利用计算机对原形件进行切片,生成STL文件,并将STL文件送入FDM快速成型系统;对模型制作分层切片;生成数据文件;
2、快速成型机按计算机提供的数据逐层堆积,直至原形件制作完成;
3、观察快速成型机的工作过程,分析产生加工误差的原因。
三实验主要仪器设备
FDM快速成型系统
四实验原理
实验原理:
该工艺以ABS材料为原材料,在其熔融温度下靠自身的粘接性逐层堆积成形。
在该工艺中,材料连续地从喷嘴挤出,零件就是由丝状材料的受控积聚逐步堆积成形。
该工艺示意图如下:
图1 快速成型原理
这样就将一个物理实体复杂的三维加工转变成一系列二维层片的加工,因此大大降低
了加工难度。
由于不需要专用的刀具与夹具,使得成形过程的难度与待成形的物理实体的复杂程度无关,而且越复杂的零件越能体现此工艺的优势。
主要技术指标:
最大成品尺寸:254×254×406mm
精确度:±0.127mm
原料:ABS
阔度0、254 —2.54mm
厚度0、05 —0.762mm
快速原型技术的基本工作过程
快速成形技术就是由CAD模型直接驱动的快速制造复杂形状三维物理实体技术的总称。
其基本过程就是:
1、首先设计出所需零件的计算机三维模型,并按照通用的格式存储(STL文件);
2、跟据工艺要求选择成形方向(Z方向),然后按照一定的规则将该模型离散为一系列有序的单元,通常将其按一定厚度进行离散(习惯称为分层),把原来的三维CAD模型变成一系列的层片(CLI文件);
3、再根据每个层片的轮廓信息,输入加工参数,自动生成控制代码;
4、最后由成形机成形一系列层片并自动将它们联接起来,得到一个三维物理实体;
5、后处理,小心取出原型,去除支撑,避免破坏零件。
用砂纸打磨台阶效应比较明显处。
如需要可进行原型表面上光。
这样就将一个物理实体复杂的三维加工转变成一系列二维层片的加工,因此大大降低了加工难度。
由于不需要专用的刀具与夹具,使得成形过程的难度与待成形的物理实体的复杂程度无关,而且越复杂的零件越能体现此工艺的优势。
快速原型技术的特点
1、由CAD模型直接驱动;
2、可以制造具有复杂形状的三维实体;
3、成形设备就是无需专用夹具或工具的成形机;
4、成形过程中无人干预或较少干预;
5、精度较低;分层制造必然产生台阶误差,堆积成形的相变与凝固过程产生的内应力也会引起翘曲变形,这从根本上决定了RP造型的精度极限;
6、设备刚性好,运行平稳,可靠性高;
7、系统软件可以对STL格式原文件实现自动检验、修补功能。
五实验方法与步骤
(一) 数据准备
1、零件三维CAD造型,生成STL文件(使用Pro/E、UG、SolidWorks、AutoCAD等软件);
2、选择成型方向;
3、参数设置;
4、对STL文件进行分层处理,启动INSIGRT软件,按原型机要求设置相关硬件参数,打开需选择的STL文档进行分层、做支撑物、喷料路径等编辑操作,储存*、J ob文档。
(二) 制造原型
1、成形准备工作
1) 开启原型机,设置model suppod envelope工作温度分别为:270℃、235℃、69℃。
2) 装料及出料测试,送模型材料、支撑材料至喷头出料嘴。
通过查瞧材料的出料抽伸扭矩,判断就是否进入喷嘴装置。
材料温度到达270℃与支撑材料到达235℃后,将喷头中老化的丝材吐完,直至ABS丝光滑。
3) 标定调校,启动FOMSTATUS软件,做支撑材料X、Y及Z轴方向吐料标定调校。
2、造型
启动FDMSTATUS软件,添加*、Job文档联机,电脑自动将文档指令传输给机器。
输入起始层与结束层的层数。
单击“Start”,系统开始估算造型时间。
接着系统开始扫描成型原型。
(估算造型时间应放在底板对高前,以免喷头烤到底板)
3、后处理
1) 设备降温
原型制作完毕后,如不继续造型。
即可将系统关闭,为使系统充分冷却,至少于30分钟后再关闭散热按钮与总开关按钮。
2) 零件保温
零件加工完毕,下降工作台,将原型留在成形室内,薄壁零件保温15~20分钟大型零件20～30分钟,过早取出零件会出现应力变形。
3) 模型后处理
小心取出原型。
去除支撑,避免破坏零件。
成型后的工件需经超声清洗器清洗,融化支撑材料。
(三) 实验注意事项
1、存储之前选好成形方向,一般按照“底大上小”的方向选取,以减小支撑量,缩短数据处理与成形时间;
2、受成形机空间与成形时间限制,零件的大小控制在30×30×20mm以内;
3、尽量避免设计过于细小的结构,如直径小于5mm的球壳、锥体等;
4、尤其注意喷头部位未达到规定温度时不能打开喷头按钮。
六实验报告
内容应包括:
1、根据所做原型件分析成形工艺的优缺点;
2、根据所给三维图,任选其一进行成型工艺分析(定义成型方向,指出支撑材料添加区域,成型过程中零件精度易受影响的区域);
图2 零件一图3零件二
3、根据实验过程总结成形过程中对精度的影响的因素(包括数据处理与加工过程);
以上报告内容字数不限,但请如实填写您的真实瞧法。
七思考题
1、快速原型制造过程中滚珠丝杠螺母之间的间隙会对造型产生怎样的影响？
2、造型精度会影响零件精度不？
3、切片的间距的大小对成形件的精度与生产率会产生怎样的影响？
4、快速原型制造方法使用的场合有哪些？。