- 科学出版社
- 9787030776907
- 1版
- 45266263-8
- 2025-03
- 装备制造大类
- 自动化类
- 自动化类
- 中职
内容简介
本书尽可能精选理论知识，保证理论知识够用、到位，重点讲解创新设计思路、UG软件的建模技巧、3D打印工艺、3D打印解决方案，旨让读者逐步掌握UG软件的操作和3D打印知识，熟悉主流3D打印机的使用流程，终能够利用所学知识进行创新设计。同时，本书也基于多种三维模型设计经验，介绍一系列在模型设计过程中适用于3D打印工艺的建模方式。另外，在每个教学项目中都融入文化自信、科技强国、工匠精神等思政元素，引领正确的价值观，教材实现知识技能传授与价值同频共振。 本书配以实例，可以让读者循序渐进，由单件设计向装配设计过渡，逐步培养读者的图形绘制、装配、调试能力。书籍内容分为基础模块、进阶模块和综合模块三大部分，其中基础模块包括走进3D打印世界、“福”字挂件设计、灯笼设计和手机支架设计四个项目，每个项目包括学习目标、需要解决的问题、设计方案指导、建模指导、3D打印指导、展示成果及评价和拓展训练；进阶模块包括鲁班盒、蓝牙音箱、创意杯托、行星指尖陀螺四个项目；综合模块包括拼插飞机、太阳能小车和超声波测距仪三个综合项目。
目录
项目1 走进3D打印世界 1
任务1.1 初识3D打印技术 2
1.1.1 3D打印技术的原理 2
1.1.2 3D打印技术的优缺点 3
1.1.3 3D打印技术分类 3
1.1.4 3D打印技术的应用现状 6
1.1.5 3D打印技术的发展趋势 8
任务1.2 初识UG NX 1899软件 8
1.2.1 UG NX 1899软件介绍 8
1.2.2 文件的创建与保存 8
1.2.3 UG NX 1899软件工作窗口 10
1.2.4 UG NX 1899软件基本设置 10
任务1.3 初识Cura软件 12
1.3.1 Cura软件介绍 12
1.3.2 导入三维数字模型文件 12
1.3.3 添加打印机 13
1.3.4 模型编辑功能 13
1.3.5 打印参数设置 14
1.3.6 切片并保存文件 14
任务1.4 3D打印机的操作 15
1.4.1 3D打印机概述 15
1.4.2 快速了解FDM 3D打印机 15
1.4.3 术语说明 16
1.4.4 3D打印机操作步骤 16
项目2 “福”字挂件的设计与打印 18
任务2.1 方案设计 19
2.1.1 中国“福”文化 19
2.1.2 “福”字挂件设计参考 19
2.1.3 草图设计 19
任务2.2 3D建模 20
2.2.1 建模思路 20
2.2.2 知识链接——草图 20
2.2.3 知识链接——拉伸命令 21
2.2.4 知识链接——布尔运算命令 21
2.2.5 “福”字挂件3D建模步骤 22
任务2.3 3D打印 23
2.3.1 知识链接——3D打印材料 23
2.3.2 “福”字挂件3D打印工作指导 25
实训评价 27
拓展训练 27
项目3 灯笼的设计与打印 28
任务3.1 方案设计 29
3.1.1 中国的灯笼 29
3.1.2 灯笼设计参考 30
3.1.3 草图设计 30
任务3.2 3D建模 31
3.2.1 建模思路 31
3.2.2 知识链接——旋转命令 31
3.2.3 灯笼3D建模步骤 32
任务3.3 3D打印 36
3.3.1 知识链接——3D打印的数据格式 36
3.3.2 灯笼3D打印工作指导 36
实训评价 38
拓展训练 39
项目4 手机支架的设计与打印 40
任务4.1 方案设计 41
4.1.1 抗“疫”手机支架 41
4.1.2 手机支架设计参考 41
4.1.3 草图设计 42
任务4.2 3D建模 42
4.2.1 建模思路 42
4.2.2 知识链接——倒角命令 43
4.2.3 手机支架建模步骤 44
任务4.3 3D打印 46
4.3.1 知识链接——FDM 3D打印机原理 46
4.3.2 手机支架3D打印与装配工作指导 46
实训评价 48
拓展训练 49
项目5 鲁班盒的设计与打印 50
任务5.1 方案设计 51
5.1.1 中国榫卯结构 51
5.1.2 鲁班盒设计参考 51
5.1.3 草图设计 52
任务5.2 3D建模 52
5.2.1 建模思路 52
5.2.2 知识链接——抽壳命令与拆分体命令 52
5.2.3 鲁班盒的图纸与3D建模步骤 53
任务5.3 3D打印 58
5.3.1 知识链接——3D打印步骤 58
5.3.2 鲁班盒3D打印与装配工作指导 59
实训评价 60
拓展训练 61
项目6 蓝牙音箱外壳的设计与打印 62
任务6.1 方案设计 63
6.1.1 文创非遗新宠——复兴号音箱 63
6.1.2 蓝牙音箱外壳设计参考 63
6.1.3 草图设计 64
任务6.2 3D建模 64
6.2.1 建模思路 64
6.2.2 知识链接——阵列特征命令 64
6.2.3 蓝牙音箱外壳的图纸与3D建模步骤 65
任务6.3 3D打印 72
6.3.1 知识链接——3D打印三维数字模型注意事项 72
6.3.2 蓝牙音箱外壳3D打印与装配工作指导 74
实训评价 75
拓展训练 76
项目7 杯托的设计与打印 77
任务7.1 方案设计 78
7.1.1 杯托文化 78
7.1.2 杯托设计参考 78
7.1.3 草图设计 79
任务7.2 3D建模 79
7.2.1 建模思路 79
7.2.2 知识链接——螺纹命令 79
7.2.3 杯托的图纸与3D建模步骤 81
任务7.3 3D打印 84
7.3.1 知识链接——3D打印三维数字模型的分块处理 84
7.3.2 杯托的3D打印与装配工作指导 85
实训评价 87
拓展训练 87
项目8 指尖陀螺的设计与打印 88
任务8.1 方案设计 89
8.1.1 轴承的进口替代之路 89
8.1.2 指尖陀螺设计参考 90
8.1.3 草图设计 91
任务8.2 3D建模 91
8.2.1 建模思路 91
8.2.2 知识链接——孔命令 91
8.2.3 指尖陀螺的图纸与3D建模步骤 93
任务8.3 3D打印 99
8.3.1 知识链接——3D打印机结构 99
8.3.2 指尖陀螺3D打印与装配工作指导 99
实训评价 101
拓展训练 101
项目9 拼插飞机的设计与打印 102
任务9.1 方案设计 103
9.1.1 中国的航空航天事业 103
9.1.2 拼插飞机设计参考 103
9.1.3 草图设计 104
任务9.2 3D建模 104
9.2.1 建模思路 104
9.2.2 知识链接——装配命令 104
9.2.3 拼插飞机的图纸与3D建模步骤 108
任务9.3 3D打印 115
9.3.1 知识链接——3D打印机维护 115
9.3.2 拼插飞机3D打印与装配工作指导 116
实训评价 117
拓展训练 118
项目10 发条小车的设计与打印 119
任务10.1 方案设计 120
10.1.1 发条的原理 120
10.1.2 发条小车设计参考 120
10.1.3 草图设计 121
任务10.2 3D建模 121
10.2.1 建模思路 121
10.2.2 知识链接——GC工具箱 122
10.2.3 发条小车的图纸与3D建模步骤 123
任务10.3 3D打印 134
10.3.1 知识链接——3D打印后处理 134
10.3.2 发条小车3D打印与装配工作指导 135
实训评价 136
拓展训练 137
项目11 手摇发电机的设计与打印 138
任务11.1 方案设计 139
11.1.1 制造业需要大国工匠 139
11.1.2 手摇发电机设计参考 139
11.1.3 草图设计 140
任务11.2 3D建模 140
11.2.1 建模思路 140
11.2.2 知识链接——参数化设计命令 141
11.2.3 手摇发电机的图纸与3D建模步骤 144
任务11.3 3D打印 152
11.3.1 知识链接——利用螺纹紧固件组装3D打印部件 152
11.3.2 手摇发电机3D打印与装配工作指导 154
实训评价 156
拓展训练 157
参考文献 158
任务1.1 初识3D打印技术 2
1.1.1 3D打印技术的原理 2
1.1.2 3D打印技术的优缺点 3
1.1.3 3D打印技术分类 3
1.1.4 3D打印技术的应用现状 6
1.1.5 3D打印技术的发展趋势 8
任务1.2 初识UG NX 1899软件 8
1.2.1 UG NX 1899软件介绍 8
1.2.2 文件的创建与保存 8
1.2.3 UG NX 1899软件工作窗口 10
1.2.4 UG NX 1899软件基本设置 10
任务1.3 初识Cura软件 12
1.3.1 Cura软件介绍 12
1.3.2 导入三维数字模型文件 12
1.3.3 添加打印机 13
1.3.4 模型编辑功能 13
1.3.5 打印参数设置 14
1.3.6 切片并保存文件 14
任务1.4 3D打印机的操作 15
1.4.1 3D打印机概述 15
1.4.2 快速了解FDM 3D打印机 15
1.4.3 术语说明 16
1.4.4 3D打印机操作步骤 16
项目2 “福”字挂件的设计与打印 18
任务2.1 方案设计 19
2.1.1 中国“福”文化 19
2.1.2 “福”字挂件设计参考 19
2.1.3 草图设计 19
任务2.2 3D建模 20
2.2.1 建模思路 20
2.2.2 知识链接——草图 20
2.2.3 知识链接——拉伸命令 21
2.2.4 知识链接——布尔运算命令 21
2.2.5 “福”字挂件3D建模步骤 22
任务2.3 3D打印 23
2.3.1 知识链接——3D打印材料 23
2.3.2 “福”字挂件3D打印工作指导 25
实训评价 27
拓展训练 27
项目3 灯笼的设计与打印 28
任务3.1 方案设计 29
3.1.1 中国的灯笼 29
3.1.2 灯笼设计参考 30
3.1.3 草图设计 30
任务3.2 3D建模 31
3.2.1 建模思路 31
3.2.2 知识链接——旋转命令 31
3.2.3 灯笼3D建模步骤 32
任务3.3 3D打印 36
3.3.1 知识链接——3D打印的数据格式 36
3.3.2 灯笼3D打印工作指导 36
实训评价 38
拓展训练 39
项目4 手机支架的设计与打印 40
任务4.1 方案设计 41
4.1.1 抗“疫”手机支架 41
4.1.2 手机支架设计参考 41
4.1.3 草图设计 42
任务4.2 3D建模 42
4.2.1 建模思路 42
4.2.2 知识链接——倒角命令 43
4.2.3 手机支架建模步骤 44
任务4.3 3D打印 46
4.3.1 知识链接——FDM 3D打印机原理 46
4.3.2 手机支架3D打印与装配工作指导 46
实训评价 48
拓展训练 49
项目5 鲁班盒的设计与打印 50
任务5.1 方案设计 51
5.1.1 中国榫卯结构 51
5.1.2 鲁班盒设计参考 51
5.1.3 草图设计 52
任务5.2 3D建模 52
5.2.1 建模思路 52
5.2.2 知识链接——抽壳命令与拆分体命令 52
5.2.3 鲁班盒的图纸与3D建模步骤 53
任务5.3 3D打印 58
5.3.1 知识链接——3D打印步骤 58
5.3.2 鲁班盒3D打印与装配工作指导 59
实训评价 60
拓展训练 61
项目6 蓝牙音箱外壳的设计与打印 62
任务6.1 方案设计 63
6.1.1 文创非遗新宠——复兴号音箱 63
6.1.2 蓝牙音箱外壳设计参考 63
6.1.3 草图设计 64
任务6.2 3D建模 64
6.2.1 建模思路 64
6.2.2 知识链接——阵列特征命令 64
6.2.3 蓝牙音箱外壳的图纸与3D建模步骤 65
任务6.3 3D打印 72
6.3.1 知识链接——3D打印三维数字模型注意事项 72
6.3.2 蓝牙音箱外壳3D打印与装配工作指导 74
实训评价 75
拓展训练 76
项目7 杯托的设计与打印 77
任务7.1 方案设计 78
7.1.1 杯托文化 78
7.1.2 杯托设计参考 78
7.1.3 草图设计 79
任务7.2 3D建模 79
7.2.1 建模思路 79
7.2.2 知识链接——螺纹命令 79
7.2.3 杯托的图纸与3D建模步骤 81
任务7.3 3D打印 84
7.3.1 知识链接——3D打印三维数字模型的分块处理 84
7.3.2 杯托的3D打印与装配工作指导 85
实训评价 87
拓展训练 87
项目8 指尖陀螺的设计与打印 88
任务8.1 方案设计 89
8.1.1 轴承的进口替代之路 89
8.1.2 指尖陀螺设计参考 90
8.1.3 草图设计 91
任务8.2 3D建模 91
8.2.1 建模思路 91
8.2.2 知识链接——孔命令 91
8.2.3 指尖陀螺的图纸与3D建模步骤 93
任务8.3 3D打印 99
8.3.1 知识链接——3D打印机结构 99
8.3.2 指尖陀螺3D打印与装配工作指导 99
实训评价 101
拓展训练 101
项目9 拼插飞机的设计与打印 102
任务9.1 方案设计 103
9.1.1 中国的航空航天事业 103
9.1.2 拼插飞机设计参考 103
9.1.3 草图设计 104
任务9.2 3D建模 104
9.2.1 建模思路 104
9.2.2 知识链接——装配命令 104
9.2.3 拼插飞机的图纸与3D建模步骤 108
任务9.3 3D打印 115
9.3.1 知识链接——3D打印机维护 115
9.3.2 拼插飞机3D打印与装配工作指导 116
实训评价 117
拓展训练 118
项目10 发条小车的设计与打印 119
任务10.1 方案设计 120
10.1.1 发条的原理 120
10.1.2 发条小车设计参考 120
10.1.3 草图设计 121
任务10.2 3D建模 121
10.2.1 建模思路 121
10.2.2 知识链接——GC工具箱 122
10.2.3 发条小车的图纸与3D建模步骤 123
任务10.3 3D打印 134
10.3.1 知识链接——3D打印后处理 134
10.3.2 发条小车3D打印与装配工作指导 135
实训评价 136
拓展训练 137
项目11 手摇发电机的设计与打印 138
任务11.1 方案设计 139
11.1.1 制造业需要大国工匠 139
11.1.2 手摇发电机设计参考 139
11.1.3 草图设计 140
任务11.2 3D建模 140
11.2.1 建模思路 140
11.2.2 知识链接——参数化设计命令 141
11.2.3 手摇发电机的图纸与3D建模步骤 144
任务11.3 3D打印 152
11.3.1 知识链接——利用螺纹紧固件组装3D打印部件 152
11.3.2 手摇发电机3D打印与装配工作指导 154
实训评价 156
拓展训练 157
参考文献 158
