資源簡介

普 通 高 中 教 科 書
《通用技術(shù)》選擇性必修11：產(chǎn)品三維設(shè)計與制造
第四章 三維打印技術(shù)應(yīng)用
第一節(jié) 三維打印的應(yīng)用實踐
教學(xué)設(shè)計
教學(xué)背景
三維打印是近年來受到人們廣泛關(guān)注的一項高新技術(shù)，被譽為開啟新工業(yè)革命的鑰匙，它的發(fā)明實現(xiàn)了人類的生產(chǎn)制造模式從等材、減材到增材的重大轉(zhuǎn)變。由于其獨特的優(yōu)勢，三維打印技術(shù)經(jīng)歷了30多年的發(fā)展仍方興未艾，新技術(shù)、新材料、新應(yīng)用仍源源不斷問世，而且被廣泛應(yīng)用于工業(yè)制造、航空航天、醫(yī)療教育、藝術(shù)設(shè)計等領(lǐng)域，這一切都展示了三維打印技術(shù)強大的生命力和難以估量的發(fā)展前景。
教學(xué)目標(biāo)：
知識與技能目標(biāo):
1.熟練掌握建模軟件的設(shè)計功能。
2.能用三維打印技術(shù)設(shè)計并制造一個實用且具有簡單組合結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品。
3.掌握產(chǎn)品后期加工、組裝與測試的方法。
4.深刻領(lǐng)悟三維打印技術(shù)的優(yōu)勢。
教學(xué)內(nèi)容分析:
教材分四章：三維打印原理、三維產(chǎn)品技術(shù)分析、三維模型設(shè)計和三維打印技術(shù)應(yīng)用。由淺入深，帶領(lǐng)同學(xué)們了解三維打印技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展歷程，了解三維打印的基本原理、設(shè)備的結(jié)構(gòu)和操作方法；熟悉不同材料和成型工藝的特點，能結(jié)合產(chǎn)品設(shè)計要求制訂合適的產(chǎn)品制作方案；學(xué)習(xí)三維建模，掌握三維模型設(shè)計的基本思路和方法；通過實踐操作教學(xué)，設(shè)計和制作出哨子、臺燈等立體模型。
學(xué)情分析:
學(xué)生對三維打印的了解認(rèn)識有限，面對未來，他們需要學(xué)習(xí)有關(guān)三維打印的知識。
教材注重發(fā)展同學(xué)們的核心素養(yǎng)。通過了解三維打印的原理及其應(yīng)用，感悟三維打印技術(shù)對人們生產(chǎn)、生活的影響。選取能突出反映三維打印特點的案例，通過對不同工藝的對比，讓同學(xué)們深刻體會三維打印技術(shù)和傳統(tǒng)制造技術(shù)的區(qū)別，幫助同學(xué)們樹立技術(shù)意識。所選案例貼近日常生活，方便同學(xué)們學(xué)以致用，在制訂方案的過程中，引導(dǎo)同學(xué)們從實際出發(fā)，具體問題具體分析，通過對比、權(quán)衡和優(yōu)化得到最佳方案，以此培養(yǎng)工程思維。在實踐操作教學(xué)中，幫助同學(xué)們較全面地掌握三維打印的設(shè)計技巧和制作方法，引導(dǎo)同學(xué)們思考與探究，從而提高實踐能力和創(chuàng)新能力。
教學(xué)重難點:
熟練掌握建模軟件的設(shè)計功能。
能用三維打印技術(shù)設(shè)計并制造一個實用且具有簡單組合結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品。
掌握產(chǎn)品后期加工、組裝與測試的方法。
教學(xué)策略:
在教學(xué)過程中，注重對同學(xué)們科學(xué)態(tài)度、價值觀的引導(dǎo)和培養(yǎng)。本書設(shè)計的案例、實踐活動、思考、討論等欄目充分融合了科技與人文理念，如為體育老師制作哨子、為母親制作杯子、三維打印是否可取代傳統(tǒng)制造業(yè)、三維打印文物仿品可否代替真品進(jìn)行展覽、三維打印器官的倫理思考等，引導(dǎo)同學(xué)們從社會、科技、人文等方面進(jìn)行考慮，從而發(fā)展綜合素養(yǎng)。
運用三維打印技術(shù)，不用依賴機床和車間，也不用削、鉆、鑄等手段，只要借助一臺計算機和一臺三維打印機，我們就能變成產(chǎn)品的設(shè)計者、制造者。讓我們一起走進(jìn)三維打印的世界，領(lǐng)略它的神奇與不凡；讓三維打印技術(shù)成為我們的好幫手，助我們實現(xiàn)腦海中奇妙的構(gòu)想吧。
教學(xué)準(zhǔn)備:
展示用的圖片、其他技術(shù)產(chǎn)品、多媒體課件。
教學(xué)過程:
情景導(dǎo)入:
老師：本節(jié)課我們學(xué)習(xí)《通用技術(shù)》選擇性必修11：產(chǎn)品三維設(shè)計與制造　第四章 三維打印技術(shù)應(yīng)用　第一節(jié) 三維打印的應(yīng)用實踐。
在前面的學(xué)習(xí)中，我們已經(jīng)掌握了三維打印的原理、三維打印機的操作、制作方案的設(shè)計、模型獲取的方式、模型切片等必備知識，現(xiàn)在離制作自己的創(chuàng)意作品只有一步之遙了。
本章內(nèi)容中，我們將一起構(gòu)建一個嵌入式一體化結(jié)構(gòu)和一個簡單組裝結(jié)構(gòu)的三維數(shù)字模型，并將其打印成真實的物體，再對物品進(jìn)行后處理，最終得到成熟的產(chǎn)品。以此全面熟悉并掌握三維打印技術(shù)，進(jìn)而了解三維打印這項新技術(shù)在眾多行業(yè)中的應(yīng)用和延伸。
希望同學(xué)們通過本章內(nèi)容的學(xué)習(xí)，全面掌握三維打印各個實施環(huán)節(jié)的必要技能，充分發(fā)揮想象力，讓三維打印技術(shù)成為我們將創(chuàng)意靈感轉(zhuǎn)化成實物的得力助手。
一、哨子的制作實踐
哨子是一種可以發(fā)出聲音信號的小型器物，不同的哨子形式各異，材質(zhì)多樣，用途不一（如圖4-1所示）（參見教材P56）。同學(xué)們，還記得李老師的煩惱嗎？現(xiàn)在讓我們用三維打印技術(shù)來幫他做一枚聲音悅耳且造型獨特的哨子吧。
思考
哨子是什么形狀的？可以大致看成是哪些形狀的組合？如果用傳統(tǒng)工藝制作生產(chǎn)，需要經(jīng)過哪些工藝流程？
我們先來設(shè)計一種常見的、帶震動彈子的哨子（如圖4-2所示）（參見教材P56）的三維數(shù)字模型，并在哨子上加上“中國制造”四個字，以便區(qū)分。
第一步：使用“草圖圓”工具，選擇圓心，再指定直徑畫一個圓，如圖4-3（參見教材P57）所示。
◆ 功能提示：可以在文字框中輸入?yún)?shù)，指定圓的直徑。
第二步：使用“多段線”工具，連續(xù)指定幾個點，畫出如圖4-4（參見教材P57）所示的圖形。
◆ 功能提示：藍(lán)色小格子的邊長是5 mm，可以依據(jù)格子數(shù)目判斷長度。
第三步：使用“三點圓弧”工具，先選擇圓弧的起點，再選擇圓弧的端點，最后選擇圓弧上的點，將繪圖修改為圖4-5（參見教材P57）所示的圖形。
◆ 功能提示：注意看浮動的綠色窗口，按照文字提示操作。
第四步：把不需要的線段修剪掉，就得到一個哨子的形狀了（如圖4-6所示）（參見教材P58）。
思考
為什么要修剪掉多余的線段呢？
第五步：選中哨子的圖形，使用“拉伸”工具按照箭頭方向拉伸，將平面圖形變成一個實體（如圖4-7所示）（參見教材P58）。
思考
如果剛才不修剪多余的線條，現(xiàn)在還能拉伸嗎？
第六步：利用“抽殼”工具，指定要刪除的實體的面，把實心的物體變成空心（如圖4-8所示）（參見教材P59）。
◆ 功能提示：注意從哪一個面掏空實體。
第七步：利用“草圖矩形”和“拉伸”工具在空心物體的表面掏出一個矩形的洞（如圖4-9所示）（參見教材P59）。
◆ 功能提示：點擊軟件右上角的視圖立方體可以調(diào)整視圖的角度。
注意
繪制完矩形之后要向內(nèi)側(cè)拉伸，拉伸的參數(shù)是負(fù)數(shù)。
第八步：利用“扭曲”工具把這個洞的一個面變成斜面，設(shè)置參數(shù)為3 mm，至此一個哨子的外殼就完成了（如圖4-10所示）（參見教材P60）。
注意
選擇一條邊作為扭曲操作的對象。
思考
還有其他方法能夠達(dá)到同樣的效果嗎？
第九步：在哨子表面寫上文字“中國制造”（如圖4-11所示）（參見教材P60）。
注意
文本功能不能換行輸入。
第十步：點擊文字，利用“拉伸”工具把平面字體變成立體的實體（如圖4-12所示）（參見教材P61）。
思考
為什么要拉伸呢？如果不拉伸，會有什么影響？
第十一步：給哨子加上一個拴繩子的環(huán)扣。先畫出一個圓環(huán)體，然后將其移動到和哨子實體相交的部位，如圖4-13（參見教材P61）。
第十二步：去除圓環(huán)在哨子里面的部分。
思考
怎么去除圓環(huán)在哨子里面的部分呢？
首先利用“分割實體”工具，將圓環(huán)分成兩部分，分割之后刪除圓環(huán)在哨子里面的部分，如圖4-14（參見教材P62）。
注意
要分割的實體是圓環(huán)，分割工具是哨子的表面。
◆ 功能提示：這個步驟是為了用哨子的表面將圓環(huán)切成兩部分，只留下外側(cè)的部分作為拴繩子的環(huán)扣，內(nèi)部的部分沒有用，要刪掉。長按鼠標(biāo)左鍵可選擇被遮擋的對象。
第十三步：利用“基本體”制作一個半徑為4 mm的小球，并把它放到哨子內(nèi)部（如圖4-15所示）（參見教材P62）。
◆ 功能提示：利用“移動/旋轉(zhuǎn)”工具將小球放到哨子內(nèi)部。
思考
不放置這個小球，只有外殼的哨子能吹響嗎？
哨子模型的設(shè)計檢驗
請注意，為使打印出來的哨子吹得響亮，需要在哨嘴開口，哨子背部開斜面，哨子內(nèi)部放置小球，請你對照第六步、第八步、第十三步，對哨子的三維數(shù)字模型進(jìn)行檢查。
第十四步：把設(shè)計好的哨子保存下來，可以直接使用“保存”功能將模型存儲為123DX格式，以便下次打開的時候可以繼續(xù)編輯，也可以使用“導(dǎo)出為3D文件”功能存儲為STL格式（如圖4-16所示）（參見教材P63）。在這里我們保存為STL格式，用Cura軟件進(jìn)行切片后打印出立體模型。
你打印出來的哨子實物，能吹得響嗎？聲音是否悅耳？實物是否和你的設(shè)計方案一致呢（如圖4-17所示）（參見教材P63）？
思考
同學(xué)們還記得第十三步中我們放置在哨子中的小球嗎？這個小球在剛打印完時可以活動嗎？為什么？
◆ 提示：如果小球是不能活動的，請試著用尖細(xì)的物體從哨子開口處伸進(jìn)，捅一捅，使小球可以活動。
產(chǎn)品評價
請同學(xué)們檢測自己所制造的哨子的質(zhì)量、性能，并做出評價，填寫表4-1。
表4-1 哨子質(zhì)量和性能評價
評價指標(biāo) 評價結(jié)果
產(chǎn)品性能 聲音響亮□ 無響聲□
產(chǎn)品質(zhì)量 完好堅固□ 破裂松動□
產(chǎn)品表面 光滑□ 粗糙□
思考
用三維打印機可以將哨子的外殼和里面的彈子一次打印成功而無須組裝，用其他工藝可以做到嗎？
在不改變產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的前提下，我們可以發(fā)揮想象和創(chuàng)意，對三維產(chǎn)品進(jìn)行渲染，以美化其外觀，甚至提升其內(nèi)涵。如圖4-18（參見教材P64）是用畫筆和涂料上了色的哨子。
知識窗
如何給產(chǎn)品上色
常見的熔融沉積成型三維打印機大多數(shù)是用一種材料進(jìn)行打印的，成型產(chǎn)品以單色居多，顏色單調(diào)，因此，給產(chǎn)品上色是常用的后處理加工方式之一。
手工上色是最簡單最基本的上色方法。為了呈現(xiàn)出較好的表面色彩，可以先給產(chǎn)品涂上一層淺的底色（一般為淺灰色或白色），再涂上主色，以防出現(xiàn)顏色不均勻或反色的現(xiàn)象（如圖4-19所示）（參見教材P64）。上色最好采用十字交叉涂法，即在第一層涂料即將干燥時，再涂上第二層涂料，第二層的筆刷方向和第一層垂直。
除了手工上色，還可以借助上色工具，如采用噴漆、浸染、電鍍等方式為產(chǎn)品添加色彩（如圖4-20所示）（參見教材P65）。
二、臺燈的制作實踐
臺燈是我們學(xué)習(xí)的好伙伴，一盞亮度適宜、造型優(yōu)美的臺燈，不僅能有效保護(hù)我們的視力，還能點綴我們的書桌。這一節(jié)我們來制作一個花瓶形狀的臺燈吧。
1. 活動準(zhǔn)備
購買一個帶開關(guān)和電線的燈頭配件、一個節(jié)能燈泡，并測量各部分的尺寸，如圖4-21（參見教材P65）。
2. 建模過程
思考
臺燈由幾個部分構(gòu)成？每個部分是怎樣組裝到一起的呢？
第一步：制作燈身。按照之前測量的參數(shù)利用“多段線”“樣條曲線”工具繪制圖4-22（a）（參見教材P66）中的圖案和直線；然后利用“旋轉(zhuǎn)”工具讓草圖繞著直線旋轉(zhuǎn)360°，生成如圖4-22（e）（參見教材P66）所示的實體，燈身就制作好了。
注意
這些參數(shù)不是固定的，參數(shù)跟同學(xué)們買到的臺燈配件有關(guān)。
◆ 功能提示：輪廓選擇草圖，軸選擇左側(cè)直線，旋轉(zhuǎn)角度為360°。
思考
為什么要畫圖4-22（a）（參見教材P66）中的直線？該圖右側(cè)圖案底下突出的部分起什么作用？
第二步：制作底座。利用“多段線”“三點圓弧”工具繪制底座的草圖（如圖4-23所示）（參見教材P66）。
思考
為什么中間要畫一個凹槽？
第三步：同樣利用“旋轉(zhuǎn)”工具得到如圖4-24（參見教材P67）所示的底座實體。
◆ 功能提示：輪廓選擇草圖，軸選擇左側(cè)直線。
第四步：通過“草圖矩形”和“拉伸”操作在底座下面掏一個凹槽，連通內(nèi)外，底座就制作好了（如圖4-25所示）（參見教材P67）。
◆ 功能提示：繪制的矩形要超出底座的寬度，拉伸的高度為5 mm。
下面我們要制作燈罩了，這個燈罩跟普通的燈罩有些不一樣，它由兩部分組成。
第五步：先制作燈罩的主體部分，通過“草圖圓”繪制一個圓（如圖4-26所示）（參見教材P68）。
第六步：“拉伸”再“抽殼”形成圓筒型燈罩實體（如圖4-27所示）（參見教材P68）。
第七步：為了防止邊緣太尖銳，我們用“圓角”工具將燈罩的棱角都做成圓角（如圖4-28所示）（參見教材P69）。
第八步：制作燈罩托。繪制兩個同心圓，并“拉伸”（如圖4-29所示）（參見教材P69）。
◆ 功能提示：兩個同心圓的直徑分別是121 mm和130 mm，拉伸高度為5 mm。
第九步：繪制兩個直徑分別為41 mm和50 mm的同心圓（根據(jù)燈頭的直徑），然后使用“多段線”畫出八條直線與第八步繪制的直徑為121 mm的外圓連接，如圖4-30（參見教材P69）所示。
◆ 功能提示：直線一定要與兩個圓相交，否則下一步將無法操作。
第十步：利用“修剪”工具剪掉多余的線段，得到如圖4-31（c）（參見教材P70）所示的形狀。
◆ 功能提示：要修剪掉八條線才能得到這一步的結(jié)果，其中四條在121 mm直徑的圓上，另外四條在50 mm直徑的圓上。
第十一步：“拉伸”再“合并”，得到一個燈罩托（如圖4-32所示）（參見教材P70）。
◆ 功能提示：此處拉伸高度為3 mm。
注意
兩個部分的拉伸高度是不一樣的。
思考
為什么拉伸的高度不一樣呢？
緊接著，我們來構(gòu)建一個五棱柱形狀的盒子。
第十二步：首先，使用“草圖多邊形”工具繪制兩個同心的正五邊形，頂點距中心的距離分別是70 mm和65 mm（如圖4-33所示）（參見教材P71）。
第十三步：使用“拉伸”工具構(gòu)建盒子的主體。選中外圈的五邊形，拉伸40 mm；選中內(nèi)圈的五邊形，拉伸42 mm，并選擇合并兩部分模型；選中拉伸后內(nèi)圈五棱柱的頂面，
使用“抽殼”功能，設(shè)置內(nèi)側(cè)厚度為2 mm（如圖4-34所示）（參見教材P71）。
第十四步：接下來，開始構(gòu)建盒蓋，方法與第十二步、第十三步類似。
使用“草圖多邊形”工具繪制兩個同心正五邊形，半徑分別為70 mm、67 mm。選中外圈的五邊形，拉伸20 mm；選中內(nèi)圈的五邊形，拉伸17 mm，并選擇合并兩部分模型；選中拉伸后內(nèi)圈五棱柱的頂面，使用“抽殼”功能，設(shè)置內(nèi)側(cè)厚度為4 mm（如圖4-35所示）（參見教材P72）。
思考
為什么第十三步的抽殼厚度是2 mm，而第十四步的抽殼厚度是4 mm？
第十五步：將盒蓋提高并翻轉(zhuǎn)。沿Z 軸“移動”40 mm，繞Y 軸“旋轉(zhuǎn)”180°。再沿X 軸、Y 軸平移到盒子主體上方，如圖4-36（參見教材P72）所示。
第十六步：構(gòu)建盒子主體與盒蓋的連接結(jié)構(gòu)。如圖4-37（參見教材P73），利用“多段線”繪制草圖。
如圖4-38（a）（參見教材P73），選中相鄰兩個區(qū)域，無須選中圓形，拉伸3 mm，即為與盒蓋相連接的結(jié)構(gòu)。將該模型旋轉(zhuǎn)平移，如圖4-38（b）（參見教材P73），從而模擬盒蓋打開時連接結(jié)構(gòu)的運動位置。用“多段線”繪制三角形，如圖4-38（c）（參見教材P73），即得到和盒子主體相連接的結(jié)構(gòu)草圖。
思考
圖4-38（c）（參見教材P73）中突出的三角形起什么作用？
第十七步：先將盒蓋的連接結(jié)構(gòu)移開，再分別將兩片盒子主體的連接結(jié)構(gòu)拉伸3 mm，如圖4-39（a）和 圖4-39（b）（參見教材P74）。通過移動和旋轉(zhuǎn)，使盒蓋連接結(jié)構(gòu)夾在盒子主體連接結(jié)構(gòu)之間，每片連接結(jié)構(gòu)相隔1 mm，如圖4-39（c）（參見教材P74）。
將三角形拉伸11 mm，得到一個三棱柱，再將三棱柱與兩片盒子主體連接結(jié)構(gòu)合并，如圖4-39（d）（參見教材P74）。
復(fù)制連接組合結(jié)構(gòu)，沿Z 軸平移50 mm，如圖4-39（e）（參見教材P74）。
第十八步：將連接部件繞Y 軸和Z 軸旋轉(zhuǎn)90°，并平移至與盒子主體、盒蓋接觸，如圖4-40（a）（參見教材P74）。使用“合并”功能，將盒蓋與兩片連接結(jié)構(gòu)合并，將盒子主體與四片連接結(jié)構(gòu)合并，如圖4-40（b）（參見教材P74）所示。
第十九步：創(chuàng)建1根直徑為5 mm、長度為62 mm的圓柱體，作為連接結(jié)構(gòu)中間的連接桿，如圖4-41（參見教材P75）所示。
◆ 功能提示：可根據(jù)三維打印機的制作精度設(shè)置直徑的大小，避免由于誤差過大而導(dǎo)致連接過于緊密或過于松動。
第二十步：創(chuàng)建長度為80 mm、寬度為30 mm的長方形，一端含有直徑為12 mm的圓，如圖4-42（a）（參見教材P75），將長方形拉伸3 mm，圓拉伸6 mm。復(fù)制該模型并平移至一旁，使用“變換”菜單中的“縮放”功能，將該模型略微放大一些，如圖4-42（b）（參見教材P75）。
將小尺寸模型和盒子主體進(jìn)行合并，如圖4-42（c）（參見教材P75）；將大尺寸模型和臺燈底座重疊，并使用“相減”功能，在臺燈底座上留下凹槽，如圖4-42（d）（參見教材P75）。
思考
這一步驟是為了構(gòu)建盒子主體和臺燈底座的連接部件，這樣設(shè)計有什么意義？
第二十一步：將創(chuàng)意臺燈的各部件保存并以STL格式導(dǎo)出，進(jìn)行切片處理和打印制作。請注意各部件擺放的方位，如盒蓋應(yīng)該頂面朝下，緊貼工作平臺進(jìn)行打印，以減少支撐。
臺燈模型的設(shè)計檢驗
請注意，為使臺燈各部分成功拼接、緊密貼合，需要注意各部件尺寸的匹配。尤其是燈身和底座、燈身頂部和燈泡零件、燈身頂部和燈罩托、燈罩和燈罩托的連接部位。請對照第一步、第三步、第五步、第九步，檢查你的三維數(shù)字模型。
另外，請注意燈罩抽殼設(shè)置的內(nèi)側(cè)厚度值不宜太大，否則會導(dǎo)致燈罩太厚，影響透光。請對照第六步，檢查你的三維數(shù)字模型。
3. 切片與打印
將模型切片、打印、組裝，一個花瓶臺燈就制作好了。安裝上節(jié)能燈泡，插上電源，看看花瓶臺燈的效果，如圖4-43（參見教材P76～77）所示。
注意
在組合產(chǎn)品的零件切片時，要注意各部件尺寸的匹配。接觸電源、燈泡時注意用電安全。
由于熔融沉積成型技術(shù)打印出來的弧面和曲面容易出現(xiàn)“臺階效應(yīng)”，這個時候可以用打磨的方法，使臺階狀的曲面變得平滑。
知識窗
如何打磨拋光模型
打磨拋光的方法有很多，砂紙打磨是常用的方法之一。砂紙打磨主要用到水砂紙、打磨棒等工具。常見的水砂紙型號有600號、800號、1 000號、1 200號、1 500號，號碼越大，砂紙的表面顆粒越細(xì)密（如圖4-44所示）（參見教材P77）。使用水砂紙打磨時要在表面適當(dāng)淋水。打磨后物件表面可能缺乏光澤，這時候用牙膏抹在布上再對零件進(jìn)行擦拭，可恢復(fù)光澤。
除了砂紙，還可以用到溶劑拋光法。四氫呋喃溶劑可以對PLA材料進(jìn)行拋光，操作時需準(zhǔn)備拋光布、非乳膠手套等工具（如圖4-45所示）（參見教材P78）。其他種類的高分子材料需要使用對應(yīng)的溶劑，如ABS塑料可使用丙酮進(jìn)行拋光，聚己內(nèi)酯塑料可使用二氯甲烷進(jìn)行拋光。進(jìn)行溶劑拋光時，需要了解溶劑的理化特性，注意操作安全。
其他拋光法還有火烤、震動拋光、珠光處理等。
產(chǎn)品評價
請同學(xué)們檢測花瓶臺燈的質(zhì)量、性能，并做出評價，填寫表4-2。
表4-2 花瓶臺燈質(zhì)量和性能評價
評價指標(biāo) 評價結(jié)果
產(chǎn)品性能 明亮□ 昏暗□ 無光亮□
產(chǎn)品質(zhì)量 完好堅固□ 破裂松動□
產(chǎn)品尺寸 合格□ 不合格□
部件接口 緊密□ 疏松□
產(chǎn)品密封性 封閉□ 有縫隙□
產(chǎn)品表面 光滑□ 粗糙□
立即行動
為了使創(chuàng)意臺燈更加富有藝術(shù)性，我們可以在臺燈部件上添加一些文字、浮雕，甚至小型的裝飾部件。一些三維數(shù)字模型比較復(fù)雜，建模難度很大，我們可以將網(wǎng)絡(luò)下載和軟件建模相結(jié)合，把外部的三維數(shù)字模型導(dǎo)入我們的建模軟件中。
請下載一個公雞模型和米老鼠模型，并與臺燈部件合并（如圖4-46所示）（參見教材P79）。
思考
為何導(dǎo)入軟件中的三維數(shù)字模型是網(wǎng)格狀的表面？為何將臺燈部件和網(wǎng)絡(luò)模型合并后，臺燈部件的三維數(shù)字模型表面也變成了網(wǎng)格狀？
知識窗
我們在網(wǎng)絡(luò)上搜索下載卡通圖案的STL文件，在建模軟件的左上角主菜單中選擇“導(dǎo)入”—“3D模型”—“瀏覽我的電腦”，打開該STL文件。如果導(dǎo)入的模型尺寸不匹配，可選中模型，選擇“變換”菜單中的“縮放”或者“智能縮放”功能，調(diào)整模型尺寸，并平移至合適的位置。
不同的三維建模軟件生成的STL文件格式可能會存在細(xì)微差異，從而導(dǎo)致STL文件在不同軟件中導(dǎo)入出錯。我們這里使用的軟件并不具備模型的檢測和修復(fù)功能，若發(fā)生導(dǎo)入錯誤，大家可使用3D Builder等軟件對STL文件進(jìn)行修復(fù)。3D Builder還可以對模型進(jìn)行簡化，減少模型三角面片的數(shù)量，達(dá)到縮減文件大小的目的。
課后作業(yè)
習(xí) 題
1. 用軟件建模的方式制作一個如圖所示的花瓶。
2. 用軟件建模的方式制作一個如圖所示的茶壺。
3. 用軟件建模的方式制作一個如圖所示的籃子。
板書設(shè)計
第四章 三維打印技術(shù)應(yīng)用
第一節(jié) 三維打印的應(yīng)用實踐
一、哨子的制作實踐
二、臺燈的制作實踐
通用技術(shù)
選擇性必修11：產(chǎn)品三維設(shè)計與制造
普 通 高 中 教 科 書
主 編 劉瓊發(fā)
副 主 編：李 榕 周衛(wèi)星 朱美健 席春玲
本 冊 主 編：黃文華 歐陽漢斌
本冊副主編：李鑒軼 關(guān)穎健
編 寫 人 員：利時雨 戴振寧 李永欣 謝普生
廣東教育出版社
廣東科技出版社

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