教学资源

课程标准

2021/8/9 9:28:06人浏览

增材制造技术应用基础教程

一、 课程基本信息：

课程代码		开设学期	第六学期
学时	10学时/每周	适用专业	数控技术应用、模具制造技术、机械加工技术、产品设计
合作开发企业		编制人	潘成

二、 课程定位和设计思路：

增材制造综合应用技术课程是职业院校增材制造技术应用（3D打印）专业的课程，是一门专业课。随着智能制造技术的发展，很多职业院校采购了增材制造设备，着力培养掌握增材制造应用技术复合型技能人才。

课程配套有20多个可视化微课资源包，课程实例丰富，图文并茂，注重细节，内容依照理实一体化项目教学的模式展开，每个项目均有理论知识点与技能部分，课程有很强的操作性。

课程既可以作为中等职业学校增材制造技术应用、信息技术与制造类专业教材，也可以作为中小学生创客教育的辅导读物及技能竞赛培训参考教材。

三、 课程标准内容：

课程描述
课程选取了增材制造应用操作一些典型的实例，教学项目分为增材制造基础知识、三维扫描点云数据处理与逆向建模、FDM桌面打印机装拆与维护、三维模型设计与打印，由浅入深、循序渐进地介绍增材制造操作工艺，录屏式演示了中职学校常用的Cura、NX、Geomagic Wrap、Geomagic Design X、Geomagic Studio、ZBrush 2018、Materialise Magics 22.0、Autodesk PowerShape、LimitState.FIX、GeomagicControlX等软件的使用方法，又介绍了中职学校常用的FDM设备操作系统的操作与维护，满足不同技能层次和岗位的需求，拓宽了学生的就业方向。课程讲练结合，提高学生的实训动手能力，加强了实训操作环节，以学生操作为主体，3D打印为学生的设计进行验证，学生可以选取某一方向进行知识的深入学习。
课程目标
1. 能力目标：具备阅读图纸与多种软件综合操作能力，具备空间设计思维能力，具备操作FDM机、扫描仪的能力。 2. 知识目标：掌握增材制造基础知识、三维扫描点云数据处理与逆向建模、FDM桌面打印机装拆与维护、三维模型设计与打印、增材制造的基本工艺。 3. 素质目标：通过学习完本课程，达到培养学生具备独立操作、独立分析与解决问题的能力，让学生具备良好的协作精神。
学习内容
1、增材制造技术原理的学习 2、常用软件的安装、应用 3、 STL格式及常用切片软件的应用 4、多种FDM机的实训操作 5、 3D作品的设计与打印、作品后处理的操作与改进 6、三维扫描仪原理与操作、逆向建模、数据分析与检测
参考性学习任务
序号	名称	学时
1	增材制造技术原理	20
2	各软件格式转换及常用切片软件	10
3	FDM机操作	30
4	项目实训与3D打印练习	90
5	扫描仪操作与点云数据处理及逆向建模、数据分析	40

四、 学习任务描述表：

1. 增材制造技术原理

课程名称	增材制造技术应用基础	学习任务	增材制造技术原理	学时	20
学习任务环境
有效利用学校多媒体资源
学习目标
了解并掌握各种增材制造技术的基本原理与应用
学习内容
1、FDM 熔融沉积成型 2、SLA 光固化成型 3、3DP 三维印刷成型 4、DLP 数字光处理 5、PolyJet聚合喷射 6、CLIP连续液界 7、SLS激光烧结 8、SLM激光熔化 9、惠普MJP多射流熔融 10、UAM超声波制造 11、TPP双光子技术 12、LOM 层叠实体制造 13、EBM 电子束熔炼 14、LENS 激光近净成型 15、DMLS 直接金属激光烧结
教学建议
建议视频、图文讲解，让学生更直观学习。

2. 各软件格式转换及常用切片软件

课程名称	增材制造技术应用基础	学习任务	各软件格式转换及常用切片软件	学时	10
学习任务环境
有效利用学校多媒体资源
学习目标
1、掌握STL格式、G指令、及各软件STL格式的转换方法 2、掌握常用切片软件的使用方法
学习内容
1、 STL格式介绍与转换 2、 G指令的学习 3、 AutoCAD、UGNX、Inventor、ZBrush、Geomagic实体图转STL的方法 4、 Cura、HORI、Simplify3D、UPBOX+、Materialise Magics常用切片软件
教学建议
建议视频、图文讲解，讲练结合，让学生更直观学习。

3. FDM机操作

课程名称	增材制造技术应用基础	学习任务	FDM机操作	学时	30
学习任务环境
有效利用学校多媒体、打印机设备
学习目标
1、掌握弘瑞E3、奥基德信、UPBOX+机型的基本操作、调平操作、换料操作、打印操作 2、了解并掌握机器的保养和常见故障的处理方法
学习内容
1、弘瑞E3的基本操作、调平操作、换料操作、打印操作 2、奥基德信的基本操作、调平操作、换料操作、打印操作 3、太尔时代UPBOX+的基本操作 4、保养和常见故障的处理
教学建议
在教师指导下完成操作，以实训操作为主,教师引导,学生操作。

4. 项目实训操作

课程名称	增材制造技术应用基础	学习任务	项目实训操作	学时	90
学习任务环境
有效利用学校多媒体、打印机设备
学习目标
1、掌握软件的安装、绘图设计软件使用操作 2、能使用3D打印机进行打印操作
学习内容
1、校徽的设计与FDM打印案例 2、火柴盒设计与打印案例 3、球中球设计与打印案例 4、大面积模型防翘边案例 5、整体配合结构设计与打印案例 6、电子元件配件设计与打印案例 7、发条小车设计与打印案例 8、十字轴传动装置的设计与打印案例 9、STL模型壳件处理及打印案例 10、模型的修补及打印综合案例
教学建议
在教师指导下完成操作，以实训操作为主,教师引导,学生操作，可以组织学生分组操作，由小组长带领组员操作。

5. 点云数据处理及逆向建模

课程名称	增材制造技术应用基础	学习任务	点云数据处理及逆向建模	学时	40
学习任务环境
有效利用学校多媒体、打印机设备、三维扫描仪
学习目标
1、掌握操作三维扫描仪的操作 2、能对扫描数据进行处理与逆向建模、数据分析操作 3、能使用3D打印机进行打印操作
学习内容
1、三维扫描仪的操作 2、认识Geomagic Wrap点云处理软件 3、外圆车刀点云数据处理 4、外圆车刀逆向建模 5、 GeomagicControlX数据分析与检测案例
教学建议
在教师指导下完成操作，以实训操作为主,教师引导,学生操作，可以组织学生分组操作，由小组长带领组员操作。

五、 教学实施建议

1、应用多媒体教学、网络教学、实际环境的实训操作，根据内容特点选择多种行动导向的教学方法，以学生为主体，让学生在学中做、在做中学。

2、任务驱动，让学生主动获取知识，掌握自学的方法与技能。

3、小组合作进行练习，培养学生的团队合作精神。

4、项目案例教学，通过案例的引入，知识讲解，解决问题。

六、 教学考核

考核项目	考核内容	考核结果
增材制造基础知识技术原理	1、FDM 熔融沉积成型 2、SLA 光固化成型 3、3DP 三维印刷成型 4、DLP 数字光处理 5、PolyJet聚合喷射 6、CLIP连续液界 7、SLS激光烧结 8、SLM激光熔化 9、惠普MJP多射流熔融 10、UAM超声波制造 11、TPP双光子技术 12、LOM 层叠实体制造 13、EBM 电子束熔炼 14、LENS 激光近净成型 15、DMLS 直接金属激光烧结	分别优、良、中、差四个等级，以实训操作为主。
STL格式及常用切片软件的应用	1、CAD、UG、Inventor、杰魔等STL格式转换 2、常用切片软件
FDM机操作	各种机型的调平、操作
项目实训操作	1、校徽的设计与FDM打印案例 2、火柴盒设计与打印案例 3、球中球设计与打印案例 4、大面积模型防翘边案例 5、整体配合结构设计与打印案例 6、电子元件配件设计与打印案例 7、发条小车设计与打印案例 8、十字轴传动装置的设计与打印案例 9、STL模型壳件处理及打印案例 10、模型的修补及打印综合案例
点云数据处理及逆向建模	1、三维扫描仪的操作 2、认识Geomagic Wrap点云处理软件 3、外圆车刀点云数据处理 4、外圆车刀逆向建模 5、 GeomagicControlX数据分析与检测案例
成绩考核总评=平时30%+期中30%+期末*40%