充電器外蓋逆向設計及增材制造含SW三維圖.zip,充電器,逆向,設計,制造,SW,三維 任務書 學院 XXX 專業(yè)XXX 班級XXX 學生姓名 XXX 指導教師/職稱 XXX 1．畢業(yè)設計(論文)題目：充電器外蓋逆向設計及增材制造 2．畢業(yè)設計(論文)起止時間：20XX年9月～20XX年6月 3．畢業(yè)設計(論文)所需資料及原始數(shù)據(jù)（指導教師選定部分） 1）原始數(shù)據(jù) 實物模型。 2）推薦的主要參考資料 [1] 王廣春．增材制造技術及應用實例[M]．機械工業(yè)出版社，2014 [2] 辛志杰 編著．逆向設計與3D打印實用技術．化學工業(yè)出版社，2017 [3] 楊占堯、趙敬云．增材制造與3D打印技術及應用[M]．清華大學出版社，2017 [4] 陳繼民 編著．3D打印技術基礎教程[M]．國防工業(yè)出版社，2016 [5] 蔡志楷. 3D打印和增材制造的原理及應用(第4版）[M]. 國防工業(yè)出版社，2017 [6] Joan Horvath. 3D打印技術指南[M]. 人民郵電出版社，2016 [7] Amit Bandyopadhyay. 3D打印技術與應用[M]. 機械工業(yè)出版社，2017 [8] BrookDrumm. 3D打印實用項目解析[M]. 機械工業(yè)出版社，2016 [9] 劉文．Solidworks設計入門、技巧與實例[M]．化學工業(yè)出版社，2014 [10] 黃健求. 機械制造技術基礎[M]. 機械工業(yè)出版社，2015 4．畢業(yè)設計(論文)應完成的主要任務 （1）了解逆向設計與增材制造的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢，撰寫開題報告1份。 （2）產(chǎn)品的逆向設計及建模。 （3）產(chǎn)品增材制造選材及設備。 （4）編制增材制造工藝規(guī)程及程序設計。 （5）利用3D打印機完成零件制作。 （6）完成設計說明書1份。 5．任務書下達日期 20XX 年 10月 21 日 指導教師(簽字) 充電器外蓋逆向設計及增材制造開題報告 一、題目來源 本題目來源于社會實際。 二、研究（設計）目的和意義 目的：一般的產(chǎn)品設計是根據(jù)產(chǎn)品的用途和功能，先有構想，再通過計算機輔助設計成圖紙，通過加工制造而最后成型定產(chǎn)的。而通常我們所說的逆向工程是根據(jù)現(xiàn)有的產(chǎn)品。并把現(xiàn)有的產(chǎn)品實物通過激光掃描和點采集等手段，獲取產(chǎn)品的三維數(shù)據(jù)和空間幾何形狀，把獲取的數(shù)據(jù)通過3D打印設備，打印出來，用于生產(chǎn)制造。 意義：通過這一流程，能夠研究出一套制造模型的方法，逆向設計不是簡單的復制和模仿。而是運用相關手段對產(chǎn)品進行分析再設計等創(chuàng)新處理。從而使產(chǎn)品表現(xiàn)出更加優(yōu)良的性能?？s短新產(chǎn)品的開發(fā)周期，提高設計開發(fā)效率。 三、閱讀的主要參考文獻 [1] 王廣春．增材制造技術及應用實例[M]．機械工業(yè)出版社，2014 [2] 辛志杰 編著．逆向設計與3D打印實用技術．化學工業(yè)出版社，2017 [3] 楊占堯、趙敬云．增材制造與3D打印技術及應用[M]．清華大學出版社，2017 [4] 陳繼民 編著．3D打印技術基礎教程[M]．國防工業(yè)出版社，2016 [5] 蔡志楷. 3D打印和增材制造的原理及應用(第4版）[M]. 國防工業(yè)出版社，2017 [6] Joan Horvath. 3D打印技術指南[M]. 人民郵電出版社，2016 [7] Amit Bandyopadhyay. 3D打印技術與應用[M]. 機械工業(yè)出版社，2017 [8] BrookDrumm. 3D打印實用項目解析[M]. 機械工業(yè)出版社，2016 [9] 劉文．Solidworks設計入門、技巧與實例[M]．化學工業(yè)出版社，2014 [10] 韓霞，楊恩源. 快速成型技術與應用[M]. 機械工業(yè)出版社，2012 [11] 黃健求. 機械制造技術基礎[M]. 機械工業(yè)出版社，2015 [12] 楊繼全. 三維打印設計與制造[M]. 科學出版社，2013 [13] 祖文明. 逆向工程技術綜合實踐逆向工程技術的應用及國內(nèi)外研究的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 價值工程，2011 [14] 盧秉恒，李滌塵.增材制造（3D打?。┘夹g發(fā)展[J].機械制造與自動化，2013 [15] 劉偉軍. 快速成形技術及應用[M]. 機械工業(yè)出版社，2005 [16] 成思源. 逆向工程技術綜合實踐[M]. 電子工業(yè)出版社，2010 四、國內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 4.1 國外的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 逆向工程技術在國外研究現(xiàn)狀20世紀80年代日本名古屋工業(yè)研究所和美國UVP公司、美國3M公司提出了逆向工程技術（RE）并開始研制開發(fā)。一些重要的國際和國內(nèi)學術會議都將逆向工程及相關技術作為一個重要學術議題。 逆向工程技術時新產(chǎn)品開發(fā)和消化吸收先進技術的重要手段之一。采用逆向工程有利于設計人員快速消化、吸收原產(chǎn)品的優(yōu)點，在原產(chǎn)品的基礎上進行各種創(chuàng)新設計，設計出適合市場的產(chǎn)品，從而增強企業(yè)競爭力。因此，各國成立逆向工程技術系統(tǒng)研究中心，同時相應的設備制造公司也在各國建成，政府還發(fā)展和支持大規(guī)模的材料供應商和相應的專業(yè)軟件公司，再加上從事這些項目眾多的教育、科研機構和提供贊助的基金會以及大量快速成型設備的制造者。這就形成一個強大的集體。這對逆向工程技術發(fā)展、應用創(chuàng)造了很好的發(fā)展空間。測量設備方面：日本、英國、德國等國家的三坐標測量機和三維掃描儀應用廣泛。 逆向工程軟件主要作用是接受測量設備的數(shù)據(jù)。通過一系列操作得到品質優(yōu)秀的曲線、曲面。并通過標準數(shù)據(jù)格式將曲線、曲面數(shù)據(jù)傳輸給CAD/CAM軟件，再完成最終的造型。另外，在CAD/CAM軟件開發(fā)上，開始集成逆向工程模塊。如：UG NX5中的Point Cloud 。Pr-e軟件中的Pro/SCAN功能。 4.2 逆向工程技術在國內(nèi)研究現(xiàn)狀 我國對逆向工程的研究和國外比起來起步較晚，經(jīng)費投入也較少，創(chuàng)新性的研究也很少。知道20世紀90年代中期。逆向工程才在我國得到了迅速的發(fā)展與推廣。數(shù)據(jù)處理軟件方面數(shù)據(jù)的處理研究主要集中在高等學校如：清華大學、浙江大學、南京航空航天大學?，F(xiàn)在沒有開發(fā)出穩(wěn)定的商業(yè)化軟件。現(xiàn)在由國內(nèi)逆向工程領域人士參與開發(fā)的逆向工程軟件有Quick From。 五、主要研究（設計）內(nèi)容，關鍵問題及解決思路 5.1 主要研究內(nèi)容 主要研究充電器外殼的逆向設計以及增材制造的流程，通過原有的充電器外殼模型，通過對實物模型進行激光掃描，點采集和手動測量等手段，獲取實物的三維數(shù)據(jù)，用獲得的三維數(shù)據(jù)，進行三維建模并進行修正或重新設計等等。把獲取的三維數(shù)據(jù)模型通過增材制造技術（3D打印技術)等設備，打印出來，研究由逆向設計到增材制造的一整套流程。并且加以學習。 5.2 關鍵問題 （1）沒有激光掃描和點采集等手段， （2）充電器外殼的三維建模 （3）3D打印機的使用 5.3 解決思路 手動測量老師提供的實物模型，獲得三維充電器外殼的三維原始數(shù)據(jù)，通過原始數(shù)據(jù)用軟件SolidWorks逆向建模，獲得三維模型，然后通過3D打印機打印出來。過程中通過反復學習，熟練掌握SolidWorks建模過程和3D打印機的操作流程。 六、完成畢業(yè)設計（論文）所必須具備的工作條件 所必須具備的工作環(huán)境： （1）操作系統(tǒng)為Window XP； （2）SolidWorks； （3）CURA ； （4）WPS ； (5) A3打印機。 七、預期成果（達到目標） 通過充電器外殼的逆向設計及其增材制造，系統(tǒng)熟練的掌握了軟件Solid Works和3d打印的使用方法，進一步鞏固專業(yè)基礎知識，培養(yǎng)提高三維建模和3D打印知識的能力，為順利走向工作崗位打下堅實的基礎。 八、工作的主要階段、進度與時間安排 2018年10月21日 指導老師下發(fā)任務書 2018年10月21日—11月20日 查閱參考文獻及完成開題報告、開題答辯 2018年11月21日—2019年1月20日 初步完成畢業(yè)設計資料，中期檢查 2019年1月21日—2019年5月24日 完成畢業(yè)設計主體工作 2019年5月25日—2019年5月27日 指導教師完成各項審查及相關簽字 2019年5月28日—2019年5月31日 評閱教師完成評閱意見及相關簽字 2019年6月1日—2019年6月3日 畢業(yè)設計答辯 九、指導老師審查意 答 辯 人：XX專業(yè)班級：XX指導老師：XX日期：20XX.6.3XXXXXXXXXXXXXXXX答辯答辯答辯答辯充電器外蓋逆向設計及增材制造充電器外蓋逆向設計及增材制造 1 逆向設計及增材制造的原理及流程2 充電器外蓋逆向設計過程3 充電器外蓋增材制造過程4 總結目錄目錄原理：是指在只有一個實物樣品，而沒有設計圖紙的情況下,按照現(xiàn)有實物樣品，用一定的測量手段對實物樣品進行測量，根據(jù)測量數(shù)據(jù)通過三維幾何建模方法重新構造實物的三維模型，然后將三維模型數(shù)據(jù)輸出到3D打印設備中打印。1 逆向設計及增材制造的原理及流程流程：實物樣品 三維面數(shù)據(jù)采集 進行建模三維模型STL文件切片模型打印獲得實體模型2 充電器外蓋逆向設計過程 對充電器外殼進行手動測量，獲得測量數(shù)據(jù)，利用soildworks對目標產(chǎn)品進行建模。具體操作流程是：實物模型測量尺寸確定進行建模。建模過程：1 充電器上殼套、2 充電器下殼套，3 裝配。1 充電器上殼套2 充電器下殼套3 充電器外蓋裝配爆炸視頻2 充電器外蓋逆向設計過程3 充電器外蓋增材制造過程 將soildworks中建立的三維模型數(shù)據(jù)輸出到3D打印機中打印。具體操作流程是：充電器外蓋的三維模型轉換成STL格式進行切片打印出充電器外蓋實體模型。3D打印機打印零件完成后，對零件進行組裝，組裝后的模型如下圖所示：3 充電器外蓋增材制造過程 在畢業(yè)設計的過程中分別采用了逆向設計技術和增材制造技術。過程中由于沒有掃描儀器，選擇手動測量，再通過solidworks軟件建模完成逆向設計。在建模過程中，出現(xiàn)了很多問題，最需要的是耐心修改設計。經(jīng)過老師的指導，我也加入了一些創(chuàng)新元素，比如充電器兩端的錐形凹槽等。這次設計使我對逆向設計的操作流程有了一個全新的認識。然后通過打印機打印出模型，利用3D打印機打印模型時，也遇到了不少問題，比如保存文件的時候需要換成STL格式、在打印開始過程中要確認支撐層已經(jīng)鋪好才可以離開打印室等等，這些問題逐一得到解決后，最終打印出合格的模型。通過本次設計，學習到了由逆向設計到增材制造的一整套流程?；菊莆樟藨肧olidWorks建模功能進行三維建模的能力。學會了Cura切片軟件的參數(shù)設置，學會使用3D打印機打印零件。4 總結 非常感謝xx老師和梁老師在我做論文期間對我的指導,謝謝幫助過我的同學和老師。致謝 充電器外蓋逆向設計及增材制造 ［摘要］這篇論文主要介紹的是對充電器外蓋的逆向設計及增材制造的過程。通過學習逆向設計和增材制造的原理以及流程，了解到其主要目的是對產(chǎn)品實物模型來進行修補，改良和創(chuàng)新。本設計過程先通過對充電器外蓋實物模型進行手動測量，采集得到原始數(shù)據(jù)，然后使用Solidworks建模軟件進行三維建模，在建模的過程中對充電器外蓋模型進行分析、修改最終得到理想的三維模型。依據(jù)三維模型數(shù)據(jù)，通過3D打?。ㄔ霾闹圃欤⒊潆娖魍馍w各零件打印組裝。在設計過程中，運用在校學習的機械制圖、機械設計及Solidworks相關軟件等知識。 ［關鍵詞］逆向設計；增材制造；Solidworks；三維模型。 I Reverse Design and material addition Manufacturing of Charger external cover ［Abstract］This paper mainly introduces the reverse design of charger outer cover and the process of material addition manufacturing. By learning the principle and process of reverse design and material addition manufacturing, it is understood that its main purpose is to repair, improve and innovate the product physical model. In this design process, the physical model of the charger outer cover is measured manually, and the original data is collected, and then the three-dimensional modeling is carried out by using Solidworks modeling software, and the charger outer cover model is analyzed in the process of modeling. Finally, the ideal three-dimensional model is obtained by modifying it. According to the 3D model data, the outer cover of the charger is printed (manufactured by adding material) by 3D printing. Print and assemble each part. In the design process, the use of mechanical drawing, mechanical design and Solidworks related software. ［Key words］Reverse design; material addition manufacturing;three-dimensional model; Solidworks .  目錄 前 言 1 1 逆向設計的概述 2 1.1 逆向設計的原理及特點 2 1.2 逆向設計的流程及應用領域 2 1.3 逆向設計應用軟件SOLIDWORKS的概論 2 2 充電器外殼逆向設計 5 2.1 充電器外殼數(shù)據(jù)采集分析 5 2.2 充電器上殼套造型 6 2.3 充電器下殼套造型 22 2.4 裝配造型 25 3 增材制造的概述 27 3.1 增材制造的原理 27 3.2 增材制造（3D打?。┑奶攸c 27 3.3 增材制造中3D打印機的介紹 27 3.4增材制造中軟件CURA介紹 31 4充電器外殼增材制造過程 35 4.1 加載打印模型至Cura軟件中 35 4.2 設置參數(shù)和對模型進行切片 36 4.3加載打印模型至打印機中 37 4.4模型打印 37 5 設計總結 38 參考文獻 39 致謝 40 9 充電器外蓋逆向設計及增材制造 前言 在日常生活中，隨處可見的市場產(chǎn)品；有的被市場認可，有的被市場淘汰，在每個制造行業(yè)的競爭都是非常激烈的，如果一個企業(yè)沒有自己的產(chǎn)品或者沒有創(chuàng)新能力。那么這個企業(yè)一定是做不長久。要有自己的設計能力和創(chuàng)新的成果還可能屹立不倒。所以產(chǎn)品的開發(fā)是非常重要的，所以可以運用到逆向工程技術，通過對原產(chǎn)品的逆向設計記憶改造創(chuàng)新，特別是車類板塊，電子產(chǎn)品板塊和電器等板塊流行消費品的市場表現(xiàn)尤為突出。比如手機；現(xiàn)在一個手機品牌平均半年就要換代更新，競爭日趨激烈，人們對設計周期的要求越來越短。以滿足市場需求。而逆向工程設計正好可以滿足，設計的周期較短、在原有的模型上容易修改、創(chuàng)新空間比較大等特點。 第 1 頁 共 40頁 1 逆向設計的概述 1.1 逆向設計的原理及特點 逆向設計通常是根據(jù)正向設計概念所產(chǎn)生的產(chǎn)品原始模型或者已有產(chǎn)品來進行重新建模或革新，通過對產(chǎn)品模型進行三維數(shù)據(jù)采集得到產(chǎn)品的原始數(shù)據(jù)，使用建模軟件進行實體建模，并對產(chǎn)品模型進行分析、試驗和直接的修改最終得到理想的三維模型。 采用逆向設計的方法所得到的產(chǎn)品模型，是由實際的產(chǎn)品模型獲得三維數(shù)據(jù)并且參與各種電腦模擬試驗因此得到的結果，產(chǎn)品造型的逆向設計不需要花多少成本、設計的周期較短、在原有的模型上容易修改、創(chuàng)新空間比較大等特點。 1.2 逆向設計的流程及應用領域 逆向設計的流程由以下幾步組成，實物模型→確定獲取實物模型數(shù)據(jù)的方案→獲得實物模型的三維立體尺寸數(shù)據(jù)→進行使用建模軟件進行建模并進行三維立體數(shù)據(jù)改正→產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型 通過對原有產(chǎn)品的逆向設計，反復的改進，達到對產(chǎn)品的創(chuàng)新，并成為消化、吸收，實現(xiàn)新產(chǎn)品逆向設計開發(fā)。其主要應用領域如下： (1)當設計要實驗才可以確定的工件模型時會使用逆向設計。比如航天、汽車等方面，需要借助逆向設計來完成，通過逆向設計服務于產(chǎn)品的三維模型。 (2)制作模具式，也需通過反復修改原始設計模型。通過數(shù)據(jù)測量和處理發(fā)生于實際切合的模型，修改模型后再制作，會提高產(chǎn)品產(chǎn)率。 (3)逆向設計也用于修復文物、家庭品零件或者工業(yè)上部件的零件等 1.3 逆向設計應用軟件SOLIDWORKS的概論 1.3.1 SOLIDWORKS簡介 SolidWorks軟件是基于 Windows開發(fā)的三維建模的系統(tǒng)。SolidWorks軟件功能比較強大，還有許多便利的插件。針對的人群范圍比較廣，SolidWorks最大的特點在于容易學而且容易使用，初學者非常很容易上手，軟件的圖標設計也比較簡單易懂，核心漢化，幫助說明非常詳細，容易學容易懂并且容易使用。 1.3.2 SOLIDWORKS軟件界面介紹/各部分說明 （1）點擊打開SolidWorks2016軟件，然后在彈出的軟件首頁里新建一個零件文件，此時就會彈出SolidWorks2016的工作界面，此工作界面由下拉菜單區(qū)域、工具欄按鈕區(qū)域、設計樹區(qū)域、視圖工具區(qū)域、任務窗格區(qū)域五個區(qū)域組成，下圖1就分別介紹一下 圖1 工作界 （2） 設計樹中列出了活動文件中的所有零件、特征以及基準和坐標系等。 （3）下拉菜單中包含創(chuàng)建、保存、修改模型和設置SolidWorks環(huán)境的一些命令。我們可以在此區(qū)域找到SolidWorks大多數(shù)的命令。 （4）工具欄按鈕區(qū)域中的命令按鈕可以為我們快速進入命令及設置工作環(huán)境提供極大的方便。 （5）視圖工具里包含很多視圖工具，我們可以根據(jù)我們的需求對SOLIDWORKS模型進行不同角度來進行觀察模型為我們修改模型提供了極大的方便。 （6）任務窗格包括SOLIDWORKS資源、設計庫、文件探索器、視圖調(diào)色板、外觀、布局和貼圖、自定義屬性等功能，通過任務窗格我們可以更方便和快捷的利用SOLIDWORKS進行工程設計。 第 47 頁 共 40 頁 2 充電器外殼逆向設計 2.1 充電器外殼數(shù)據(jù)采集分析 2.1.1 充電器外殼實物模型 老師提供充電器外殼實物模型，通過實物模型手動測量獲得原始數(shù)據(jù)，實物模型如圖2所示 圖2 電器外殼實物模型 2.1.2 充電器外殼solidworks模型 如下圖3所示，充電器外殼solidworks模型由上殼套，下殼套，充電插口，數(shù)據(jù)線接口和接口各孔等部分組成。 圖3 充電器外殼solidworks模型 2.1.2 充電器外殼主要造型設計步驟 （1）充電器外殼上殼套造型， （2）充電器外殼外部特征造型， （3）充電器外殼內(nèi)部特征造型， （4）充電器外殼各孔造型， （5）充電器外殼下殼套造型。 2.2 充電器上殼套造型 2.2.1充電器上殼套整體造型 （1）新建文件。單擊標準工具欄中的（新建）工具，彈出“新建SOLIDWORKS文件”對話框，選擇“零件”選項，點擊“確定按鈕”。單擊菜單工具欄中的“文件”→“另存為”命令，彈出“另存為”對話框，在“文件名”文本框輸入“充電器外殼上殼套.SLDASM”，單擊“保存”按鈕。 （2）選擇草圖繪制平面。在特征管理器設計樹中選擇“前視基準面”作為草圖繪制平面，單擊標準視圖工具欄中的 (正視于)工具，使前視基準面成為正視面。 （3）創(chuàng)建草圖1。單擊(草圖繪制)工具，再單擊草圖工具欄中的（中心矩形）， 單擊原點，向外拉成矩形，在幾何關系工具欄中的 (智能尺寸)工具為草圖標注尺寸并修改，如圖4所示 圖4 草圖1 （4）創(chuàng)建凸臺-拉伸1。單擊特征工具欄中的特征，從中單擊(凸臺拉伸/基體)工具。會跳轉到凸臺-拉伸數(shù)據(jù)界面，點擊“給定深度”換選為“兩側對稱”。將“深度”設置為50mm，如圖5所示設置，單擊(確定)按鈕。單擊（退出草圖）圖標，完成圖5的繪制。 圖5 凸臺—拉伸1 （5）創(chuàng)建基準面1。點擊特征，單擊參考幾何體工具欄中的(基準面) 工具，在顯示的“基準面”屬性管理器中，選擇上視基準面作為“參考實體”，設置“偏移距離”為25mm，點擊反轉等距，如下圖6所示，單擊(確定)按鈕。 圖6 基準面1 2.2.1 充電器外殼外部特征造型 （1）創(chuàng)建草圖2。單擊(草圖繪制)工具，點擊基準面1作為參考面，再單擊草圖工具欄中的(繪制點)工具、 (直線)工具、繪制草圖。單擊尺寸幾何關系工具欄中的 (智能尺寸)工具為草圖標注尺寸并修改，如下圖7所示。 圖7 草圖2 （2）切除表面—切除-旋轉1。單擊特征工具欄中的特征，從中單擊（旋轉切除），設置120mm的直線為旋轉軸，如下圖8所示，單擊(確定)按鈕。 圖8 切除-旋轉1 （3）設置—圓角1。單擊（圓角），設置旋轉面為圓角項目，圓角參數(shù)設置為對稱，半徑設置為8mm，如下圖9所示，單擊(確定)按鈕。 圖9 圓角1 （4）創(chuàng)建基準面2。點擊特征，單擊參考幾何體工具欄中的(基準面) 工具，在顯示的“基準面”屬性管理器中，選擇前視基準面作為“參考實體”，設置“偏移距離”為25mm，點擊反轉等距，如下圖10所示，單擊(確定)按鈕。 圖10 基準面2 （5）設置—鏡向1。單擊（鏡向），設置鏡向面為基準面2，要鏡向的特征試著為圓角1和切除-旋轉1，如下圖11所示，單擊(確定)按鈕 圖11 鏡向1 （6）設置—圓角2。單擊（圓角），設置如圖12所示的藍色邊線為圓角項目，圓角參數(shù)設置為對稱，半徑設置為20mm，單擊(確定)按鈕。 圖12 圓角2 （7）設置—圓角3。單擊（圓角），設置如下圖13所示的藍色邊線為圓角項目，圓角參數(shù)設置為對稱，半徑設置為5mm，單擊(確定)按鈕。 圖13 圓角3 （8）設置—圓角4。單擊（圓角），設置如下圖14所示的所有藍色邊線為圓角項目，圓角參數(shù)設置為對稱，半徑設置為2mm，單擊(確定)按鈕。 圖14 圓角4 2.2.2 充電器外殼內(nèi)部特征造型 （1）切除-拉伸1。點擊繪制草圖，選定右視圖為基準面，開始繪制，點擊（中心矩形），原點為中心，向外拉成矩形，在幾何關系工具欄中的 (智能尺寸)工具為草圖標注尺寸為邊長為10 mm的正方形，然后點擊特征，選擇拉伸切除，從草圖右視基準面方向給定2mm的深度切除，如下圖15所示，單擊(確定)按鈕。 圖15 切除-拉伸1 （2）設置—抽殼1。點擊特征，選擇抽殼，設置壁厚為2mm，移除面設置為切除-拉伸1面，如下圖16所示，單擊(確定)按鈕。 圖16 抽殼1 （3）切除-拉伸2。創(chuàng)建草圖2。單擊(草圖繪制)工具，點擊下視圖作為參考面，再單擊草圖工具欄中的(繪制點)工具、 (直線)工具、繪制草圖。單擊尺寸幾何關系工具欄中的 (智能尺寸)工具為草圖標注尺寸并修改，點擊特征，選擇拉伸切除，從草圖下視基準面方向給定2mm的深度切除，如下圖17所示，單擊(確定)按鈕。 圖17 切除-拉伸2 （4）創(chuàng)建凸臺-拉伸2。創(chuàng)建草圖5。單擊(草圖繪制)工具，點擊下視圖作為參考面，再單擊草圖工具欄中的(繪制點)工具、 (直線)工具、（中心矩形）工具繪制草圖。單擊尺寸幾何關系工具欄中的 (智能尺寸)工具為草圖標注尺寸并修改，如下圖所示。點擊（轉換實體引用），見插電口兩個矩形實體引用，點擊特征，選擇凸臺拉伸，從草圖下視基準面方向給定5mm的深度切除，如下圖18所示，單擊(確定)按鈕。 圖18 凸臺-拉伸2 2.2.3 充電器外殼上下外蓋實體分割 （1）創(chuàng)建草圖13。單擊(草圖繪制)工具，點擊基準面2作為參考面，再單擊草圖工具欄中的 (直線)工具繪制草圖，單擊尺寸幾何關系工具欄中的 (智能尺寸)工具為草圖標注尺寸為6mm，如下圖19所示。 圖19 草圖13 （2）實體—分割1。單擊（分割）工具，選擇剪裁工具草圖13直線，所產(chǎn)生實體為實體1，實體2，消耗切除實體選擇否。如下圖20所示，單擊(確定)按鈕。 圖20 分割1 （3）實體—唇緣和凹槽1。單擊 （唇緣和凹）工具，選擇分割實體1，分割實體2，選擇基準面為面1。凹槽選擇面1，選取內(nèi)邊線移除材料。唇緣選擇面2。選取內(nèi)邊線添加材料下圖21所示。尺寸參數(shù)如下圖21所示，單擊(確定)按鈕。得到 唇緣和凹槽1-Groove和唇緣和凹槽1-Lip,鼠標右鍵單擊唇緣和凹槽1-Lip，選擇（隱藏），點擊隱藏。 圖21 唇緣和凹槽1 2.2.4 充電器上殼套各孔造型 （1）創(chuàng)建草圖14。單擊(草圖繪制)工具，分割1作為參考面，再單擊草圖工具欄中的 (圓)工具繪制草圖，單擊尺寸幾何關系工具欄中的 (智能尺寸)工具為草圖標注尺寸并修改，如下圖22所示。 圖22 草圖15 （2）創(chuàng)建凸臺-拉伸3。 創(chuàng)建草圖單擊特征工具欄中的特征，從中單擊(凸臺拉伸/基體)工具。會跳轉到凸臺-拉伸數(shù)據(jù)界面，點擊“給定深度”換選為“形成到一面”。點擊面1，如圖23所示設置，單擊(確定)按鈕。單擊（退出草圖）圖標，完成圖23的繪制。 圖23 凸臺-拉伸3 （3）創(chuàng)建—切除-拉伸3。創(chuàng)建草圖15，單擊(草圖繪制)工具，點擊分割1作為參考面，再單擊草圖工具欄中的 (圓)工具繪制草圖，單擊尺寸幾何關系工具欄中的 (智能尺寸)工具為草圖標注尺寸直徑為2。點擊特征，選擇拉伸切除，從草圖下視基準面方向給定4mm的深度切除，如下圖24所示，單擊(確定)按鈕。 圖24 切除-拉伸3 （4）創(chuàng)建凸臺-拉伸4。創(chuàng)建草圖16，單擊(草圖繪制)工具，點擊分割1作為參考面，再單擊草圖工具欄中的 (圓)工具繪制草圖，單擊尺寸幾何關系工具欄中的 (智能尺寸)工具為草圖標注尺寸。 創(chuàng)建草圖單擊特征工具欄中的特征，從中單擊(凸臺拉伸/基體)工具。會跳轉到凸臺-拉伸數(shù)據(jù)界面，點擊“給定深度”換選為“形成到實體”，實體選擇為“切除-拉升3”如圖25所示設置，單擊(確定)按鈕。單擊（退出草圖）圖標，完成圖25的繪制。 圖25 凸臺-拉伸4 （5）創(chuàng)建—切除-拉伸4。創(chuàng)建草圖17，單擊(草圖繪制)工具，點擊分割1作為參考面，再單擊草圖工具欄中的 (圓)工具繪制草圖，單擊尺寸幾何關系工具欄中的 (智能尺寸)工具為草圖標注尺寸直徑為2mm。點擊特征，選擇拉伸切除，從草圖下視基準面方向給定4mm的深度切除，如下圖26所示，單擊(確定)按鈕。 圖26 切除-拉伸4 （6）設置—鏡向2。單擊（鏡向），設置鏡向面為前視基準面，要鏡向的特征為凸臺-拉伸3、切除-拉伸3、凸臺-拉伸4和切除-拉伸4，如下圖27所示，單擊(確定)按鈕。 圖27 鏡向2 （7）充電器外殼上殼套造型設計完畢，完成后，如圖28所示。 圖28 充電器上殼套 （8）文件保存—充電器外殼上殼套零件圖。點擊標準工具欄中的“保存”圖標按鈕，將文件保存為“充電器外殼上殼套.SLDASM”，點擊“保存”按鈕，充電器外殼上殼套設計完畢。 2.3 充電器下殼套造型 （1）實體引用。鼠標右鍵單擊“唇緣和凹槽1-Lip”，單擊顯示，鼠標右鍵單擊“唇緣和凹槽1-Groove”，單擊隱藏。創(chuàng)建草圖20，單擊(草圖繪制)工具，點擊凸臺-拉伸1面作為參考面，鼠標右鍵單擊設計樹中切除-拉伸3中的草圖15，單擊（顯示），然后鼠標右鍵繼續(xù)單擊設計樹中切除-拉伸4中的草圖19，單擊（顯示），分別單擊兩個圓，單擊工具欄中的 (轉換實體引用)工具，如下圖29所示。 圖29 草圖20 （2）創(chuàng)建—切除-拉伸5。單擊特征中的(拉伸切除)工具，數(shù)據(jù)設置為，給定深度為4mm，如下圖30所示。單擊(確定)按鈕。 圖30 切除-拉伸5 （3）設置—鏡向3。單擊（鏡向），設置鏡向面為前視基準面，要鏡向的特征為切除-拉伸5，如下圖31所示，單擊(確定)按鈕。 圖31 鏡向3 （4）充電器外殼下殼套造型設計完畢，完成后，如圖32所示。 圖32 充電器外殼下殼套 （5）保存文件—充電器外殼下殼套。點擊標準工具欄中的“保存”圖標按鈕，選擇“另存為”，將文件保存為“充電器外殼下殼套.SLDPRT”，點擊“保存”按鈕，充電器外殼上殼套造型設計完畢。 2.4 裝配造型 下面完成充電器上殼套和下殼套的裝配，其步驟為: （1）新建文件。單擊標準工具欄上的“新建”圖標按鈕 →裝配體→“確定”。 （2）插入上殼套部分。點擊屬性管理器中的“瀏覽”按鈕，選擇 “充電器上殼套.SLDPRT"，打開，將零件添加到裝配體的圖形區(qū)域。 （3）插入下殼套部分。點擊“插入零部件”圖標按鈕器，點擊屬性管理器中的 “閱覽”按鈕，選擇“充電器下殼套.SLDPRT"，打開，使用鼠標將零件添加到裝配體的圖形區(qū)域。 （4）同心1。點擊“配合”圖標按鈕，選擇的上殼套零件的孔內(nèi)表面和下殼套零件的孔內(nèi)表面，選擇“同軸心"配合，如圖33所示，點擊“確定"圖標按鈕。 （5）同心2。點擊“配合”圖標按鈕，選擇對角的的上殼套零件的孔內(nèi)表面和下殼套零件的孔表面，選擇“同軸心"配合，如圖33所示，點擊“確定"圖標按鈕。 圖33 同心1 （6）重合1。點擊“配合” 圖標按鈕，選擇下殼套零件的頂部邊框面和上殼套零件的底部邊款面，選擇“重合"關系，如圖34所示，點擊“確定"圖標按鈕，充電器外殼裝配完成。 圖34 充電器外殼 （7）保存文件。點標準工具欄中的“保存”圖標按鈕量，選擇“另存為”，將文件保存為“充電器外殼裝配體.SLDASM”，充電器外殼造型完成。  3 增材制造的概述 3.1 增材制造的原理 增材制造以數(shù)字模型為基礎，主要運用了堆積的原理。增材制造的原理：首先由三維設計軟件設計出物品的三維模型，然后存儲成STL文件格式；然后進行切片，把原來的三維模型分成成二維模型數(shù)據(jù)，再又進數(shù)據(jù)的部分處理等等；最后在計算機控制下按照擠壓、熔融、噴射等等方式堆積等后續(xù)處理最終得到所需要成形的零件。 3.2 增材制造（3D打印）的特點 (1)不增加成本：這是3D打印最為直觀的一項優(yōu)勢，因為它不會隨著產(chǎn)品的造型復雜，而多增加成本和時間。 （2）精準的實體復制：3D打印技術可以將數(shù)字進度擴大到實體世界，殼矣復制實體對象，創(chuàng)建精準的副本。 （3）直接制造：難成形的產(chǎn)品可直接“打印”制造出來，不需要通過其他的步驟來實現(xiàn)，縮短了零件的制造時間。 3.3 增材制造中3D打印機的介紹 3.3.1 A3打印機的機器參數(shù)，如表1 表1 機器參數(shù) 型號：A3 噴嘴直徑： 標配 0.4mm 層厚：0.1-0.3mm 機器尺寸： 395*380*410mm 打印速度：10-40mm/s 機器重量：9KG XY 軸定位精度：0.05mm 包裝尺寸：580*460*510mm Z 軸定位精度：0.015mm 包裝重量：13KG 支持材料： ABS、PLA 成型尺寸：490*460*470mm 耗材傾向性：PLA 液晶屏：有 材料直徑：1.60mm 內(nèi)存打?。嚎梢灾С? 軟件語言：漢文、英文 支持文件格式：STL、G-Code 模型支撐功能：生成、不生成可選 操作系統(tǒng)：windows 3.3.2 整機各部件名稱，如圖35所示 圖35 各部件名稱 3.3.3 顯示界面介紹 圖36 顯示界面 3.3.4 平臺操作方法 （1）SD卡插入后，選擇“Prepare”,再選擇“Auto home”，各軸回到原點位置；如下圖37 圖37 返回原點 （2）然后通過控制旋鈕選擇“Prin from SD”后，選擇需要打印的代碼，噴頭和熱床溫度上升至G代碼內(nèi)設值后開始打印。如下圖38 圖38 選擇程序打印  3.4增材制造中軟件CURA介紹 3.4.1 CURA 軟件安裝 （1）軟件獲取方式：通過SD卡復制安裝軟件；在電腦上插入 SD 卡，并將資料備份至電腦；如圖39 圖39 軟件安裝 （2）軟件安裝（根據(jù)說明書的步驟安裝裝中文版CURA）； （3）配置文件導入，安裝完成后，點擊“文件”，選擇“打開配置文件”，找到電腦中配置文件所在位置，然后打開即可。如下圖4 圖40 導入配置文件  3.4.2 模型在軟件中的基本操作 （1）導入文件后cura軟件的操作界面，如圖41。 圖41 整體操作界面  （2）點擊旋轉得到圖下界面，如圖42 圖42 旋轉設置界面 （3）點擊縮放得到圖下界面，如圖43 圖43 縮放設置界面 （4）點擊鏡像得到圖下界面，圖44 圖44 鏡像設置界面 （5）點擊模型顯示方式得到圖下界面，圖45 圖45 模型顯示設置界面  3.4.3 Cura分層切片軟件參數(shù)設置 （1）點擊“基本”選擇層高：可用于設定打印的層厚，這是最影響打印質量的設置。一般層高設置為0.1。 （2）壁厚：設置為1.2。 （3）開啟回退：當在非打印區(qū)域移動噴嘴時，適當?shù)鼗爻楹牟哪鼙苊舛嘤嗟臄D出和拉絲。退絲是為了在打印中快速移動時，不讓熔融的絲在重力作用下漏出來。 （4）底層/頂層厚度：該參數(shù)決定了底層和頂層的厚度，以及上、下表面的視覺效果(起始表面和最后的封口表面)。通過“層厚”和該參數(shù)即可計算出打印的實心層數(shù)量。該參數(shù)應該是“層厚”的倍數(shù)，且該參數(shù)越接近“層厚”，厚度設置為1.2。 （5）填充密度：該數(shù)值在0~100之間，表示不同的填充密度。打印實心模型即為100，空心物體為0,通常為20。該參數(shù)不會影響模型的外觀，它一般用來調(diào)整物體的強度和手感(空心模型質量比預想的輕)。填充密度設置為20。 （6）打印速度：即噴嘴的移動速度。以30mm/s的速度打印的模型較為精細，但打印時間也較長。若提升這個速度，時間相對變短了，但打印容易出現(xiàn)質量問題，一般速度為30~60mm/s，穩(wěn)定可靠。打印速度設置為30。 （7）噴頭溫度：即打印時的噴嘴溫度。PLA通常設置為210℃,而ABS設置為230℃。噴頭溫度設置為200℃。 （8）熱床溫度:即熱床的初始溫度。當選擇使用熱床的打印機時需要設置，一般為50℃。熱床溫度設置為50℃。 （9）“支撐類型”下拉列表中包含3種支撐選項：無，局部支撐和全部支撐。選擇局部支撐。 （10）平臺附著類型：下拉列表中同樣包含3個選項，可以用來防止模型在打印時起翹：無，底層邊線和底層網(wǎng)絡。選擇底層網(wǎng)絡 （11）直徑：即為打印耗材的直徑，每種機器所使用的耗材直徑很可能不一樣，這個需要根據(jù)具體情況來進行設置。本機器使用的是1.75mm耗材直徑。 （12）擠出量：即為出絲比例，一般設置為100,參數(shù)設置完成。 4充電器外殼增材制造過程 4.1 加載打印模型至Cura軟件中 （1）打開充電器外殼裝配圖，點金“另存為”，點擊“保存類型”為STL格式，選擇“選項”設置默認，點擊“保存”，如下圖46。 圖46 選擇保存格式 （2）打開Cura軟件，載入要打印的模型。點擊“文件”，選擇“打開模型”分別選擇選擇STL格式的充電器外殼裝配體上下殼套打開，如下圖47。 圖47 打開模型 4.2 設置參數(shù)和對模型進行切片 設置縮放比例為0.85。左鍵選中模型后，點擊（縮放），設置縮放比例為0.85，打印消耗時間為5小時5分鐘 ，所消耗的材料長度為9.06米，模型的重量為27克。如下圖48詳情，單擊界面右上角的View model（模型顯示方式）按鈕，在其中選擇Layers（層視圖）選項，即以分層模式觀看模型。界面右側多了一個指數(shù)條，即是模型的總分層數(shù)。同時該模式可以觀察到打印時的支撐部分，是最接近真實打印過程的模式。 圖48 設置縮放比例 4.3加載打印模型至打印機中 保存代碼到相應位置。點擊“文件”，選擇“保存配置文件”，設置文件名為：“CHONGDIANQIWAIKE”。設置保存類型為：“ini files”。確認保存到插在電腦中的SD卡中。如圖49保存操作。將保存的SD卡插入到機器顯示屏左側的卡槽中。 圖49 設置文件類型 4.4模型打印 打開打印機開機按鈕，然后通過控制旋鈕選擇“Prin from SD”選擇“CHONGDIANQIWAIKE”代碼后，噴頭和熱床溫度上升至G代碼內(nèi)設值后開始打印。打印完成后，去除多余的廢料，組裝在一起，3D打印成品完成，如圖50所示 圖50 充電器外殼模型成品 5 設計總結 通過幾個月的不斷努力，在指導同學的幫助和老師的輔導下完成了對充電器外蓋逆向設計及增材制造的設計，畢業(yè)設計主要分為以下3個部分，現(xiàn)對各個部分進行分析和總結： 1、逆向設計及增材制造原理和流程的學習部分。分別通過對逆向設計及增材制造連個方面的知識進行查找資料，了解到的總體設計方向，進行多次分析改進后，總體設計思路符合設計要求。 2、逆向設計中充電器外殼三維建模。通過對實物模型進行手工測量，得到實物模型數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進行分析改良，運用這些數(shù)據(jù)通過Solidworks建模軟件建立電器外殼三維模型，充電器外殼逆向設計完畢。在建模過程已經(jīng)能能熟練掌握Solidworks軟件的使用。 3、充電器外殼的增材制造。將制成的模型文件格式改成STL格式，導入3D打印軟件Cura中進行切片處理，然后操作3D打印機進行充電器外殼的打印，得到的打印零件進行組裝得到打印裝配實物設計完成。在此過程中學習到了3D打印一些知識，基本能熟練操作3D打印流程。 通過設計過程的學習，了解到充電器外殼逆向工程的流程，我深入的學習了solid works軟件和3D打印Cura軟件，基本的掌握了逆向設計及增材制造設計方法。與此同時，在本次設計的過程中我也明白了自己有許多的不足之處，主要是在語言表達和專業(yè)知識還有所欠缺，不過我相信會在該方面下更多的功夫去彌補這些不足之處。 大學學習生活即將結束，通過畢業(yè)設計，我學會了以后工作中也要像寫畢業(yè)論文一樣進行全方面的考慮。  參考文獻 [1] 王廣春．增材制造技術及應用實例[M]．機械工業(yè)出版社，2014 [2] 辛志杰 編著．逆向設計與3D打印實用技術．化學工業(yè)出版社，2017 [3] 楊占堯、趙敬云．增材制造與3D打印技術及應用[M]．清華大學出版社，2017 [4] 陳繼民 編著．3D打印技術基礎教程[M]．國防工業(yè)出版社，2016 [5] 蔡志楷. 3D打印和增材制造的原理及應用(第4版）[M]. 國防工業(yè)出版社，2017 [6] Joan Horvath. 3D打印技術指南[M]. 人民郵電出版社，2016 [7] Amit Bandyopadhyay. 3D打印技術與應用[M]. 機械工業(yè)出版社，2017 [8] BrookDrumm. 3D打印實用項目解析[M]. 機械工業(yè)出版社，2016 [9] 劉文．Solidworks設計入門、技巧與實例[M]．化學工業(yè)出版社，2014 [10] 韓霞，楊恩源. 快速成型技術與應用[M]. 機械工業(yè)出版社，2012 [11] 黃健求. 機械制造技術基礎[M]. 機械工業(yè)出版社，2015 [12] 楊繼全. 三維打印設計與制造[M]. 科學出版社，2013 [13] 祖文明. 逆向工程技術綜合實踐逆向工程技術的應用及國內(nèi)外研究的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 價值工程，2011 [14] 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