机械制造基础实验3D打印
2021年三D打印实验报告
3D打印试验汇报姓名:学号:指导老师:XXXX大学XXXX学院20XX年1月一、试验目1. 学习并了解3D打印方法原理。
2. 学会3D打印方法并能制造出产品。
二、试验内容及原理3D打印是一个经过材料逐层添加制造三维物体变革性、数字化增材制造技术, 它将信息、材料、生物、控制等技术融合渗透, 将对未来制造业生产模式与人类生活方法产生关键影响。
现在3D打印机关键采取两种技术, 第一个是经过沉积原材料制造物体, 第二种是经过黏合原材料制造物体。
第一个我们称之为“选择性沉积打印机”——将原材料沉积为层, 这类打印机经过打印头注射、喷洒或挤压液体、胶状物或粉末状原材料。
家庭或办公室应用通常是沉积型3D打印机, 这是因为激光或工业热风枪相对来说轻易产生危险。
第二种是将原材料黏合在一起打印机通常是利用激光或在原材料中加入某种黏合剂来实现, 这类打印机被称作“选择性黏合打印机”——利用热或光固化粉末或光敏聚合物。
3D打印机能够打印自己设计模型, 也能够打印经过逆向工程技术取得物体模型, 该技术关键内容是依据测量数据建立实物或样件数字化模型。
零件数字化是经过特定测量设备和测量方法获取零件表面离散点几何坐标数据, 在这基础上进行复杂曲面建模、评价、改善和制造。
常见测量技术关键有接触式测量和和光学测量。
这里关键介绍光学测量中结构光测量法。
结构光测量法是将一定图案光投影到物体表面上, 从而增强物体表面各点之间可区分性, 降低图像点对匹配难度, 提升匹配算法精度和可靠性。
如图是结构光双目测量系统结构框图。
通常来讲, 用光学测量法对某个表面进行一次数据采集往往只需要数秒时间, 不过为了能够比较完整和正确地得到该表面测量数据, 通常需要花费大量时间用于确定测头位置和测量角度。
所以, 在测量之前或测量过程中, 依据实物样件结构特点制订测量方案, 用尽可能少测量次数获取满足模型重建所需数据, 不仅能够有效降低数据测量和预处理方案, 而且在某种程度上能够提升测量数据整体精度。
3d打印机实验报告
3d打印机实验报告
3D打印机实验报告
3D打印技术是一种快速发展的制造技术，它可以将数字模型直接转化为实体物体，为制造业带来了革命性的变革。
本次实验旨在探究3D打印机的工作原理和应用效果，以及对比不同材料的打印效果。
首先，我们对3D打印机的工作原理进行了深入了解。
3D打印机通过逐层堆积材料的方式，将数字模型逐步打印成实体物体。
在实验中，我们使用了PLA、ABS和尼龙等不同材料进行打印，以便对比它们的打印效果和物理性能。
在实验过程中，我们发现不同材料的打印效果各有特点。
PLA材料打印出来的物体表面光滑，但抗张强度较低；而ABS材料具有较高的抗张强度，但打印出来的物体表面稍显粗糙。
而尼龙材料则具有较好的韧性和耐磨性，适合用于制作耐磨零件。
除了材料的选择外，我们还对3D打印机的打印精度进行了测试。
实验结果表明，3D打印机可以实现较高的打印精度，能够满足大部分制造需求。
综上所述，本次实验对3D打印技术进行了深入的探究和研究。
通过对不同材料的打印效果和物理性能进行对比分析，我们可以更好地选择适合自己需求的材料，并且了解到3D打印技术在制造业中的广泛应用前景。
希望本次实验能够为3D打印技术的研究和应用提供一定的参考价值。
3D打印技术在机械制造中的应用研究
3D打印技术在机械制造中的应用研究1. 介绍3D打印技术3D打印技术是一种在数字模型的指导下，通过一系列层层堆积来制造三维实体的技术，也被称为增材制造技术。
相较于传统的切削加工工艺，3D打印技术具有降低生产成本、缩短生产周期、加速创新速度、提高个性化定制等优势。
在不同领域的制造和设计中，3D打印技术也被越来越广泛地应用。
2. 机械制造中的3D打印技术应用2.1 3D打印技术在零件复杂度、轻量化、加工难度较大的领域中的应用传统机械制造过程中，一些具有复杂结构的零件制造难度比较大，需要使用多次切削加工，而3D打印技术可以通过层层堆积来一次性制造完整的零件，大大缩短了制造时间。
同时，3D打印技术还能够在不影响零件强度的情况下实现轻量化，满足高性能复杂构件的制造需求。
2.2 3D打印技术在个性化定制方面的应用传统机械制造需要制造大量相同的产品，而3D打印技术可以根据不同客户的需求进行个性化的定制制造，满足客户的特殊需求，提高客户满意度和市场竞争力。
2.3 3D打印技术在模具制造中的应用传统的模具制造通常需要较长的制造周期和高昂的制造成本，而3D打印技术可以通过直接制造模具，大幅缩短制造周期和降低制造成本，同时还可以快速迭代设计，提高新产品开发速度。
3. 制造效率提升及未来趋势展望3.1 制造效率提升传统机械制造需要多次尺寸检测和调整，而使用3D打印技术，则可实现一次性打印制造,提高了效率。
这也为提升制造效率提供了新的思路和解决方案。
3.2 未来趋势展望3D打印技术在机械制造领域的应用将会越来越广泛。
未来，3D打印技术将会在更多制造领域取代传统工艺，如机械制造、航空航天、医疗和建筑等领域。
同时，随着技术不断发展和完善，3D打印技术在制造质量和制造速度方面的表现将会进一步提高。
4. 结论3D打印技术在机械制造中的应用具有很大的优势，可以满足现代制造的个性化、高效率、精益生产等需求。
而未来，3D打印技术的进一步发展和应用也将为制造业带来更多新的变革和机遇。
3d打印的实验报告
3d打印的实验报告
《3D打印的实验报告》
在当今科技发展迅速的时代，3D打印技术已经成为了一种备受关注的新兴技术。
它不仅可以用于制造各种复杂的零部件和产品，还可以应用于医学、建筑、航
空航天等领域。
为了深入了解3D打印技术的应用和潜力，我们进行了一系列
的实验，并撰写了以下的实验报告。
首先，我们选择了一款常见的3D打印机进行实验。
通过学习和掌握其操作方
法和原理，我们成功地打印出了一些简单的立体模型和零部件。
这些实验结果
证明了3D打印技术的高精度和高效率，使我们对其应用前景充满信心。
其次，我们将3D打印技术应用于医学领域。
我们使用生物可降解的材料，成
功地打印出了一些仿生医疗器械和人体组织模型。
这些实验结果为医学领域的
定制化治疗和器械研发提供了新的思路和可能性。
最后，我们还尝试将3D打印技术应用于建筑领域。
通过使用混凝土和金属材料，我们成功地打印出了一些建筑模型和结构零部件。
这些实验结果表明，3D
打印技术有望在建筑领域实现定制化设计和快速建造。
总的来说，我们的实验报告证明了3D打印技术在各个领域的广泛应用和潜力。
我们相信，随着技术的不断进步和创新，3D打印技术将会为人类社会带来更多的惊喜和改变。
希望我们的实验报告能够为相关领域的研究和发展提供一些有
益的参考和启发。
3D打印技术在机械制图课程教学中的探索与实践
3D打印技术在机械制图课程教学中的探索与实践随着科技的不断进步，3D打印技术逐渐成为一种常见的制造工艺，其在教育领域中也得到了广泛的应用。
特别是在机械制图课程中，利用3D打印技术进行教学实践，不仅可以帮助学生更好地理解机械制图的理论知识，还可以提高他们的实践能力和创新意识。
本文将从3D打印技术在机械制图课程中的应用现状、教学实践的具体内容和效果评价等方面展开讨论，以期能够为相关教育工作者和学生提供一些借鉴和启示。
一、3D打印技术在机械制图课程中的应用现状机械制图是机械工程专业的一门基础课程，其主要内容包括绘图、投影、剖视、尺寸标注等。
在传统的教学模式中，学生需要通过纸和笔进行手绘，难以真实地展现出产品的立体形态，而且制作成品需要较长的时间，难以满足学生快速学习的需求。
而利用3D打印技术进行教学实践，则可以很好地弥补这些不足之处，提高教学效果。
目前，一些高校和培训机构已经开始尝试在机械制图课程中引入3D打印技术，取得了积极的成效。
1. 选择合适的教学内容在机械制图课程中，教师可以选择一些简单的机械零部件或组件作为教学内容，要求学生进行绘图。
然后利用3D打印技术将学生制作的图纸转化为实物，让学生能够直观地观察和理解产品的结构和功能。
通过这种方式，可以将传统的教学内容与现代的制造技术相结合，激发学生的学习兴趣和创新能力。
2. 进行实践操作在教学过程中，教师可以利用3D打印技术进行实践操作，指导学生如何使用3D建模软件进行设计、如何调整模型的尺寸和比例等。
学生们可以通过实际操作，掌握3D打印技术的基本原理和操作方法，提高他们的实践能力和动手能力。
3. 进行课程设计针对3D打印技术的应用，可以设计一些课程项目，让学生通过团队合作的方式，进行产品设计和制造。
在课程设计中，可以设置一些实际的问题和挑战，鼓励学生进行探究和实践，培养他们的创新意识和解决问题的能力。
通过3D打印技术的应用，可以取得以下几方面的教学效果：1. 提高学生的学习兴趣传统的机械制图课程以纸和笔为主要工具，学生们往往觉得枯燥和无趣。
机械领域专业中3D打印技术的应用探究与实验改革
机械领域专业中3D打印技术的应用探究与实验改革引言：随着科技的飞速发展，3D打印技术逐渐成为了现代制造业的热门话题。
在机械领域，3D打印技术的应用也越来越广泛，为传统制造业带来了一场革命。
本文将探讨3D打印技术在机械领域专业中的应用，并对相关实验进行改革，以提高学生对该技术的理解和应用能力。
1. 传统制造业与3D打印技术在传统的机械制造中，常见的加工方式包括数控加工、铸造、锻造等，这些传统的加工方式在一定程度上已经无法满足现代制造业的需求。
而3D打印技术正是应运而生，它将物理实体的制造过程从传统的切削、成型等方式中解放出来，能够将设计图纸直接转化为实体产品，极大地提高了制造效率和灵活性。
2. 3D打印技术在机械设计中的应用在机械设计中，3D打印技术可以帮助工程师们更加灵活地进行产品设计。
传统的制造方式需要考虑到材料的可加工性以及工艺的限制，而3D打印技术则可以将各种复杂的形状、结构直接打印出来，大大拓宽了设计的可能性。
3D打印技术还可以根据需要进行定制化生产，为个性化定制产品提供了可能。
4. 3D打印技术在机械维护中的应用在机械维护方面，3D打印技术也有着广泛的应用。
它可以根据实际需求，快速制造出需要更换的零部件，大大提高了设备维护的便利性和效率，为设备维护提供了更多的可能性。
5. 3D打印技术的发展趋势未来，随着3D打印技术的不断发展，其应用范围也将不断拓展。
尤其是在材料的研发和打印设备的改进上，将为3D打印技术在机械领域中的应用带来更多的可能和前景。
1. 实验内容的改革针对机械领域的教学实验内容，我们可以将传统的制造实验内容进行升级，引入3D打印技术。
对于传统的零部件加工实验，可以将其中一部分实验内容改成3D打印零部件，并进行相关的设计和参数设置实验。
2. 实验设备的更新为了引入3D打印技术，学校实验室需要更新相应的实验设备。
购置一定规格的3D打印机，并配备相关的软件和材料，以确保学生能够熟练地操作和应用3D打印技术。
机械领域专业中3D打印技术的应用探究与实验改革
机械领域专业中3D打印技术的应用探究与实验改革在零部件的制造方面，3D打印技术的优点非常明显。
它可以根据设计图纸直接将模型形状打印出来，而不需要传统的模具制造过程。
这不仅可以大大缩短制造周期，还可以减少制造成本。
同时，3D打印技术也可以直接从CAD模型中生成零部件，避免其他制造工艺中边角料的产生，有利于资源的高效利用。
在模型制造方面，3D打印技术的应用更是成为了一种主流。
机械制造学习中常常需要对于设计的零件进行3D建模和打印，考虑到虚实结合的问题，学生可以通过3D打印技术将设计的虚拟产品变为实际可触摸的产品，更好地理解其功能和结构。
这样一来，学生在学习中更加能够直观地感受到机械制造专业的知识，增强学习兴趣和自信心。
因此，如何将3D打印技术应用于机械领域中的教学是十分重要的课题。
目前，教学中多采用院校内部或企业合作的方式进行探究。
在实验内容的设计上，要根据机械领域的实际需求和学生的实际情况，制定实验任务和实验流程。
对于3D打印技术的实验，通常需要分为以下几个步骤：制定CAD模型、导入STL模型、分层、编辑、打印等。
在实施实验的过程中，我们还应该关注到实验教材和教具的选择。
为了便于3D打印技术的应用和学习，教材的内容应该涵盖实际的应用案例，并配合符合学生年龄层次特点的教具，如教学视频、3D打印机、3D打印软件等。
此外，针对学生的与实验进行辅导也是非常关键的。
教师应该根据学生的实际情况对实验进行引导和指导。
鼓励学生在实验过程中探索、尝试、发现和解决问题，在实践中不断提高对于3D打印技术的认知和掌握程度。
综上，3D打印技术在机械领域中的应用前景广阔，并且在教学中也具有很大的价值。
为了提高学生对于该技术的认知和掌握程度，实验改革应该根据机械领域的实际需求进行制定实验任务和实验流程。
同时，我们还应该关注到学生实施实验过程中的辅导和指导，鼓励学生在实验中探索和创新，提高其学习兴趣和自信心。
机械制造基础实验3D打印
快速成形加工实验班级：9131011404 姓名:马骁哲学号：913000710022一、实验目的1、了解FDM 3D打印工艺的成形原理；2、熟悉FDM 3D打印机的机械结构及操作方法；3、学习3D打印软件的使用方法。
二、实验内容1、选择适合打印的三维模型，利用FDM 3D打印机完成加工；2、测量打印件的尺寸精度；3、分析影响打印精度及打印效率的关键因素。
三、实验设备1、HOFI-X1 FDM 3D打印机2、去支撑用工具钳、工具四、实验原理FDM（Fused Deposition Modeling）中文全称为熔融沉积成型3D打印技术，使用丝状材料(塑料、树脂、低熔点金属)为原料，利用电加热方式将丝材加热至略高于熔化温度，在计算机的控制下，喷头作x-y平面运动，将熔融的材料涂覆在工作台上，冷却后形成工件的一层截面。
一层成形后，喷头上移一层高度，随后开始加工下一层，由此逐层堆积形成三维工件，打印原理如图1所示。
图1 FDM三维打印技术原理图在打印过程中，线材通过打印喷头挤出的瞬间将会快速凝固，根据材料的不同以及模型设计温度的不同，打印头的温度也不尽相同。
为了防止打印零件出现翘曲变形等问题，一般还需在喷头温度升温后对打印平台进行预热处理，以此降低零件加工过程中的温度梯度。
为便于零件加工完成后从打印平台上剥离，一般需在打印平台上预先置放隔层，喷头挤出的线材直接在隔层上成形。
FDM 3D打印技术的优点是材料利用率高、材料成本低、可选材料种类多、工艺简洁。
缺点是精度较低、复杂构件不易制造、零件悬垂区域需加支撑、表面质量较差。
该工艺适用于产品的概念建模及功能测试，适合中等复杂程度的中小原型，不适合制造大型零件。
五、实验步骤1、熟悉打印控制软件的操作界面及主要功能模块；2、熟悉HOFI-X1 FDM 3D打印机的主要结构及操作方法，通过USB数据线连接计算机和打印机，连接电源适配器给打印机供电，如图2所示：图2 打印机线路连接3、在控制软件中选择端口并连接打印机，将指导教师指定的标准零件模型、以及任选的个性化模型导入控制软件；4、选择控制软件中的“位置”按钮，对导入模型执行平移、缩放操作，随后将模型对中，如图3所示；图3 模型导入及对中5、对模型执行切片操作，根据需要调整切片参数；6、点击“运行任务”按钮，等打印机喷头、底板温度加热到设置温度后，打印机将开始打印，记录打印开始时间；7、观察打印过程，分析影响打印效率的关键因素；8、记录打印结束时间，模型打印完成后，待喷头及打印平台冷却后，再取模型；9、从打印平台上取出附着模型的打印底板(即是带规则网点的塑料板。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
快速成形加工实验
班级：9131011404 姓名:马骁哲学号：913000710022
一、实验目的
1、了解FDM 3D打印工艺的成形原理；
2、熟悉FDM 3D打印机的机械结构及操作方法；
3、学习3D打印软件的使用方法。
二、实验内容
1、选择适合打印的三维模型，利用FDM 3D打印机完成加工；
2、测量打印件的尺寸精度；
3、分析影响打印精度及打印效率的关键因素。
三、实验设备
1、HOFI-X1 FDM 3D打印机
2、去支撑用工具钳、工具
四、实验原理
FDM（Fused Deposition Modeling）中文全称为熔融沉积成型3D 打印技术，使用丝状材料(塑料、树脂、低熔点金属)为原料，利用电加热方式将丝材加热至略高于熔化温度，在计算机的控制下，喷头作x-y平面运动，将熔融的材料涂覆在工作台上，冷却后形成工件的一
层截面。
一层成形后，喷头上移一层高度，随后开始加工下一层，由此逐层堆积形成三维工件，打印原理如图1所示。
图1 FDM三维打印技术原理图
在打印过程中，线材通过打印喷头挤出的瞬间将会快速凝固，根据材料的不同以及模型设计温度的不同，打印头的温度也不尽相同。
为了防止打印零件出现翘曲变形等问题，一般还需在喷头温度升温后对打印平台进行预热处理，以此降低零件加工过程中的温度梯度。
为便于零件加工完成后从打印平台上剥离，一般需在打印平台上预先置放隔层，喷头挤出的线材直接在隔层上成形。
FDM 3D打印技术的优点是材料利用率高、材料成本低、可选材料种类多、工艺简洁。
缺点是精度较低、复杂构件不易制造、零件悬垂区域需加支撑、表面质量较差。
该工艺适用于产品的概念建模及功能测试，适合中等复杂程度的中小原型，不适合制造大型零件。
五、实验步骤
1、熟悉打印控制软件的操作界面及主要功能模块；
2、熟悉HOFI-X1 FDM 3D打印机的主要结构及操作方法，通过USB数据线连接计算机和打印机，连接电源适配器给打印机供电，如图2所示：
图2 打印机线路连接
3、在控制软件中选择端口并连接打印机，将指导教师指定的标准零件模型、以及任选的个性化模型导入控制软件；
4、选择控制软件中的“位置”按钮，对导入模型执行平移、缩放操作，随后将模型对中，如图3所示；
图3 模型导入及对中
5、对模型执行切片操作，根据需要调整切片参数；
6、点击“运行任务”按钮，等打印机喷头、底板温度加热到设置温度后，打印机将开始打印，记录打印开始时间；
7、观察打印过程，分析影响打印效率的关键因素；
8、记录打印结束时间，模型打印完成后，待喷头及打印平台冷却后，再取模型；
9、从打印平台上取出附着模型的打印底板(即是带规则网点的塑料板。
手握铲刀（铲刀首次使用需要开封)，将刀口放在模型与打印底板之间，用力慢慢铲动，来回撬松模型，如图4所示；
图4 取出模型
10、零件打印结束后，断开打印机电源适配器，清洁打印喷头及
打印平台，关闭计算机。
快速成型实验报告班级：9131011404 姓名:马骁哲
学号：913000710022 成绩_________
一、实验数据记录
二、实验讨论题
1、FDM三维打印技术的成形原理？
答：快速成型技术是对零件的三维CAD 实体模型，按照一定的厚
度进行分层切片处理，生成二维的截面信息，然后根据每一层的截面
信息，利用不同的方法生成截面的形状。
这一过程反复进行，各截面
层层叠加，最终形成三维实
体。
分层的厚度可以相等，也可以不等。
分层越薄，生成的零件
精度越高，采用不等厚度分层的目的在于加快成型速度。
2、分析影响FDM 3D打印精度的关键因素？
答：3D打印FDM技术成形精度包括尺寸误差、几何误差及表面粗糙度。
在FDM的3D打印机成型过程中，影响它精度的因素有如下几个方面:
(1) 材料收缩。
材料在FDM工艺过程中经过固体 2 液
体 2 固体2次相变。
当材料凝固成形时,由材料收缩而产生的应力应变将影响成形件精度。
若成形过程中的材料确定,该种误差可通过在目前的数据处理软件中,设定x, y, z这3个方向上的“收缩补偿因子”进行尺寸补偿来消除。
(2) 喷头温度和成形室温度。
喷头温度决定了材料的粘结性能、堆积性能、丝材流量以及挤出丝宽度,既不可太低,使材料粘度加大,挤丝速度变慢,也不可太高,使材料偏向于液
态,粘性系数变小,流动性强,挤出过快,无法形成可精确控制的丝。
喷头温度的设定应根据丝材的性质在一定范围内选择,以保证挤出的丝呈熔融流动状态。
成形室的温度会影响到成形件的热应力大小,温度过高,虽然有助于减少热应力,但零件表面易起皱;而温度太低,从喷嘴挤出的丝骤冷将使成形件热应力增加,易引起零件翘曲变形。
实验证明,为了顺利成形,应该把成形室的温度设定为比挤出丝的温度低 1 ℃～2 ℃。
本实验将成形室温度设定为55 ℃。
(3) 分层厚度。
是指在成形过程中每层切片截面的厚度。
由于每层有一定厚度,会在成形后的实体表面产生台阶的现象,将直接影响成形后实体的尺寸误差和表面粗糙度。
对FDM工艺,这是一种原理性误差,要完全消除台阶是不可能的,只可能通过设定较小的分层厚度来减少台阶效应。
(4) 补偿量。
是指零件实际加工轮廓线与理想轮廓线之间的距离值。
该值的设定与挤出丝的直径有关,可以在分层切片数据处理软件直接设定。
(5) 挤出速度与填充速度及其交互作用。
在与填充速度合理匹配范围内,随着挤出速度增大,挤出丝的截面宽度逐渐增加,当挤出速度增大到一定值挤出的丝粘附于喷嘴外圆锥面,就不能正常加工填充速度比挤出速度快,则材料填充不足,出现断丝现象,难以成形。
相反,填充速度比挤出速度慢,熔丝堆积在喷头上,使成形面材料分布不均匀,表面会有疙瘩,影响造型质量。
因此,填充速度与挤出速度之间应在一个合理的范围内匹配,应满足vj / vt = [ a1 , a2 ] (1式中: a1 为出现断丝现象的临界值; a2 为出现粘附现象的临界值; v为挤出速度; v 为填充速度。
(6) 成形时间。
每层的成形时间与填充速度该层的面积大小及形状的复杂度有关。
若层面积小,形状简单,填充速度快,则该层成形的时间就短相反,时间就长。
在加工时,控制好每层的成形时间,才能获得精度较高的成形件。
(7) 开启和关闭延时。
即丝材堆积的起停效应,主要是以丝材堆积截面的变化体现出来,这种堆积截面的不一致容易造成丝材堆积平面的不平整出现空洞等质量缺陷。
而“拉丝”现象会影响到原型的表面光顺和填充层层内丝材堆积面的平整性它的根本解决需要出丝速度能够实时地藕合跟踪扫描速度,针对扫描速度的变化作出相应的调整,以使丝材堆积平稳可靠,提高丝材的堆积质量。
3、分析影响FDM 3D打印效率的关键因素？
答：即打印方向、打印速度、退火温度和退火时间。
1.产品最佳的打印方向是水平放置的，同时水平放置能够使得最后的打印产品抗拉力更强。
2.在打印速度方面，可以从一般实验室的45毫米/秒提高到90毫米/秒，3D打印速度提升不少。
3.打印完成后的物品放入工业炉中进行退火处理的最佳时间是30分钟，温度为140摄氏度。
需要注意的是，PLA线材最初的挤出温度是190摄氏度。
（注：可编辑下载，若有不当之处，请指正，谢谢!）。