逆向工程三维扫描实验

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实验报告

苏州市职业大学机电工程学院

实验名称扫描件的快速制作

姓名：黄佳伟

班级：12模具设计与制造3班

日期：2014.10.8

小组成员：黄佳伟解翔宇蒋程飞李长江李臻刘凯

目录

一．实验目的 (3)

二．实验要求 (3)

三．所需的设备、仪器、工具或材料 (3)

四．实验步骤及方法 (3)

五．思考题 (7)

六．小结 (7)

一、实验目的

1.掌握FDM 快速成型的原理和快速成型的过程。

2.熟悉UP Plus 2 快速成型设备的操作。

二、实验要求

将实验二模型的*.STL 数据文件导入快速成型数据处理软件，进行相关的处理，用快速成型设备完成原型的制作，实验结果以原型的照片表示。

三、所需的设备、仪器、工具或材料

1）UP Plus 2 快速成型机及相应的快速成型软件；2）UP 中文说明书3）电脑；4）ABS 丝材；5）铲子、尖嘴钳等。

四、实验步骤及说明（根据模型的具体情况选择成型步骤）

Step1 开机，系统初始化。

启动UP 快速成型设备和电脑，点击电脑桌面上的软件，打开快速成型软件，如图 1 所示，点击菜单“三维打印机→初始化”（如图2），设备将首先清空系统内部缓存，为数控系统上电，然后将三个轴回到“零点”。在三个轴回零点的过程中，请勿点击其他操作。如果刚开机，则需要对系统进行初始化。

图1 UP！快速成型软件主操作界面图2

Step2 成型平台预热在打印大尺寸模型时，有时会出现边缘翘起的情况，这是由于平台表面预热不均造成的。在进行大尺寸模型打印之前，预热是必不可少的。点击菜单“三维打印机→平台预热15 分钟”，打印机开始对平台加热。提示：这一步先做，可节省在打印时再做平台预热的等待时间。

Step3 载入模型点击菜单“文件”→“打开”或者工具

栏中按钮，选择要打印的模型。注意：U P ！仅支持S T L 格式（为标准的

3 D 打印输入文件）和U P 3 格式（为U P ！三维打印机专用的压缩文件）的文件, 以及U P P 格式（U P ！工程文件）。将鼠标移到模型上，点击鼠标左键，模型的详细资料介绍会悬浮显示出来。用户可以打开多个模型并同时打印它们。只要依次添加您需要的模型，并把所有的模型排列在打印平台上，就会看到关于模型的更多信息。如果模型载入错了，将鼠标移至模型上，点击鼠标左键选择模型，然后在工具栏中选择卸载；或者在模型上点击鼠标右键，会出现一个下拉菜单，选择卸载模型或者卸载所有模型。

Step4 模型的检验与修复为了准确打印模型，模型的所有面都要朝外。UP ！软件会用不同颜色来标明一个模型是否正确。当打开一个模型时，模型的默认颜色通常是灰色或粉色。如模型有法向的错误，则模型错误的部分会显示成红色。UP ！软件具有修复模型坏表面的功能。在修改菜单项下有一个修复选项，选择模型的错误表面，点击修复选项即可。Step5 确定模型成型的方向、摆放位置点击菜单“文件→自动布局”或工具条的自动布局按钮，软件根据原来模型的坐标方位呈现在成型空间中间，离工作台面一个高度（在系统参数集里设定）。如果成型方向、摆放位置、成型件的大小不合理，则执行编辑菜单下移动、旋转、缩放选项或工具条的缩放、平移、旋转等命令，对模型调整。请尽量将模型放置在平台的中央。当平台上不止一个模型时，建议使用自动布局功能。当多个模型处于开放状态时，每个模型之间的距离至少要保持在12mm以上。

Step6 确定分层参数

分层参数的确定就是对模型的打印路径的规划的过程。分层参数包括层厚参数、路径参数及支撑参数等，不同的快速成型设备，分层参数设置方法不相同。在UP Plus 2 成型软件中，点击菜单“三维打印→设置”，弹出如图 3 所示的分层参数对话框，设置层片厚度、填充间隔、支撑参数等。

（1）层片厚度设定打印层厚，根据模型的不同，每层厚度设定在0.15mm～0.4mm。（2）填充设置填充方式：为了缩短成形时间、减少成型材料，当模型为实心或壁厚较大时，内部一般用网格状的填充。根据壁厚不同，对填充网格空隙（填充间隔）进行设置。在UP Plus 2成型软件中，有四种方式：分别是坚固、松散、中空、大洞，有的快速成型软件中填充间隔用分层参数的倍数来表示。壳：该模式有助于提升中空模型的打率。如仅需打印模型作为概览，请选择该模式。模型在打印过程中将不会产生内部填充。表面：如仅需打印模型轮廓且不封口，请选择该模式。该模式仅打印模型的一层表面层，且模型上部与下部将不会封口。该模式一定程度上可以提高模型表面质量。

（3）密封表面为了使原型表面质量较高，避免表面的材料陷入填充网格的空隙内，当表面与水平面的夹角小于一定角度时（如45°），表面层需采用标准填充，该参数设定进行标准填充的层数，一般为2～4 层。如图5所示。

（4）支撑支撑角度：设定需要支撑的表面的最大角度（表面与水平面的角度）。当表面与水平面的角度小于该值时，必须添加支撑。支撑角度越大，形成的表面支撑越多；支撑角度越小，形成的表面支撑越少。但如果支撑角度过小，则会造成支撑不稳定。该模型选择45度角的支撑。

图 3 分层参数设置

支撑间隔：距离原型较远的支撑部分，可采用孔隙填充的方式，减少支撑材料的使用，提高造型速度。该参数和填充间隔的意义类似。最小面积：需要填充的表面的最小面积，小于该面积的支撑表面可以不进行支撑。密封层：为避免模型主材料凹陷入支撑网格内，在贴近模型被支撑的部分要做数层密封层，而具体层数可在支撑密封层选项内进行选择（可选范围为2至6层，系统默认为3层），支撑间隔取值越大，密封层数取值相应越大。靠近原型的支撑部分，为使原型表面质量较高，需采用标准填充，该参数设定进行标准填充的层数，一般为2～4 层。

Step7 模型分层、打印点击菜单“三维打印→打印”按钮，弹出打印设置对话框如图4，