3D打印理论与实践纲要精要.doc

《3D打印理论与实践》课程设计纲要 课程目标 本课程的目标是提高学生的成就感、三维立体感和与人合作、与人分享的能力。通过课程的学习及相应的操作实践，可以熟练掌握3D打印机的使用，以及相应的辅助软件的使用，可以独立的运用三维制图软件创建具体的三维模型，将观念上的抽象物体通过自己的操作，借助相关工具进行实体呈现。 图0.1 三维立体储物柜模型 课程特点 本课程主要工具是三维制图软件Google sketchup8。通过一系列与传统节日相关的课程，对该软件进行系统的学习，并使用3D打印机将每次课中创作出的三维实体模型进行打印。 本系列课程主要的追求是希望借助对软件的学习及操作实践，培养同学们对身边的事物的细心观察、分析、分享的能力及意识。 图0.2 3D打印模型成果 课程对象 小学四、五年级学生及相应教师 图0.3 学生积极参与讨论分享 样例设计 课时一 生日 （对于3D打印机的介绍及使用、切片软件的使用、 sketchup8基本介绍这里不予介绍。） （一）、情怀引入 每个人每年都会过生日吧？但是同学们有没有想过生日最开始是怎么来的呢？ 原来啊，生日是为了纪念母亲怀胎十月辛苦把我们生下来的呢。所以，生日还有一个更贴切的叫法——“母难日”。 所以我们是不是应该更加地感恩母亲，更加地珍惜自己的每一天呢。 （二）、简单任务模仿 1.成果实例展示 图1.1 个人铭牌小吊坠展示 2.结构分析 在软件操作开始之前对最终的成果进行简单的结构分析。 我们可以看到，这个吊坠的主体是一个椭圆盘，然后椭圆盘上有凸起的名字简写还有日期，然后在椭圆盘长轴一端有一个通孔。 3.尺寸估计 现在对小吊坠的尺寸大小进行简单的估计。最大尺寸，即椭圆盘的长轴长预设为40mm，短轴长设为20mm，厚度设为3mm，长轴端小圆通孔半径为1mm。 吊坠上的代号大小则具体安排。 4.制作演示 打开sketchup8，点击菜单栏上的窗口选项卡，在下拉菜单中点击模型信息并设置单位为毫米。 图1.2 窗口菜单下模型信息选项 图1.3 单位设置 使用充满视窗按钮拉近坐标轴，进行实体创建。 选择圆形工具，以坐标轴原点为圆心创建半径大小为10mm的圆，并输入边数为“60s”，得到下图所示圆。 图1.4 圆 框选整个圆，使用缩放工具，按住ctrl键，并使用鼠标左键点击并拉动中部两点中任意一点，以缩小短轴长，当比例数值显示为0.5时，完成椭圆构造操作。 图1.5 准备缩放圆 图1.6 缩放后形成的椭圆 图1.7 缩放比例 使用推拉工具对所得椭圆进行推拉，厚度为3mm。 图1.8 推拉后的椭圆盘 使用三维文本工具，输入自己的名字代号。并选择对齐方式、高度、厚度。 图1.9 三维文本 放置三维文本。 图1.10 放置三维文本后的实体 打通孔。 使用圆形工具，在椭圆盘长轴端绘制半径为1mm的圆，并使用推拉工具实现通孔的制作。 图1.11 打完通孔后的吊坠 可以使用油漆桶工具对吊坠进行配色。 图1.12 完成配色后的小吊坠 保存文件，并导出为三维模型。通过切片软件进行切片并用3D打印机打印出小吊坠。 （三）、操作讲解 本课程中主要需要讲解的是三维文本的放置时，只有在出现提示——“在平面上”时，才可以完成放置，否则该文本将会放置在空间的其他位置，与椭圆盘相分离。 图1.13 放置操作讲解 （四）、拓展任务 同学们见到过的铭牌吊坠应该不只有椭圆盘形的吧，还有诸如长方形、圆形或者其他形状，试着通过自己的操作完成其他外形的吊坠吧！ 图1.14 六边形主体吊坠 可不可以让吊坠上的文字按照某一角度旋转，做出弧形文字的效果？ 图1.15 环绕文字矩形铭牌 （五）、任务进阶 我们这个课时学习制作的吊坠上的文本是凸出来的对么，摸上去会很有质感对不对，一般来讲，我们把这种文字叫做“阳文”，太阳的“阳”，就是凸出来的意思。那么相对应的，就有“阴文”的形式了，也就是说这样的文本是凹进去的。同学们可以想出来办法让我们的铭牌吊坠上的文字呈“阴文”的形式么？试试看运用学过的基本操作完成我们个人印章的制作吧！ 图1.16 “阴文”吊坠 图1.17 个人印章 （六）、成果分享 同学们以自我介绍的方式向其他同学介绍自己的铭牌吊坠的含义，让其他同学再次的认识自己，同时自己也对自己产生一些新的认识。另外可以相互间讨论，如何使自己的铭牌更加的好看（在文本大小及空间布局上）。 （七）、课时总结 本课时中使用到的模型制作工具有：圆、缩放、推拉、三维文本、油漆桶、矩形、铅笔等等。通过本课时的学习与相关操作的实践，同学们基本掌握实体模型的创作，并渐渐熟悉3D打印机的一些基本操作。同时通过相互间的分享，巩固彼此之间的友谊，加深对模型创作的认识。 课程系列安排 课时一 生日——个人铭牌吊坠、印章 课时二 元旦——台历架、夹 课时三 春节——窗花