3D設計與3D列印

《3D設計與3D列印》是2015年由清華大學出版社出版的圖書，作者是楊偉群。本書全面介紹桌面型3D列印技術的原理、方法和套用案例，強調利用3D列印技術解決日常生活和教學中的問題，是一本基於項目案例的培訓教材。本書案例均取材於日常生活，全部項目均經過實際列印驗證。

基本介紹

• 書名：3D設計與3D列印
• 作者：楊偉群
• ISBN：9787302392545
• 定價：69元
• 出版社：清華大學出版社
• 出版時間：2015年
• 裝幀：平裝
• 印次：1-1
• 印刷時間：2015-3-27

圖書簡介

桌面3D印表機屬於智力設計創作工具，要求用戶具有一定的技術和設計素養，尤其需要具有3D建模、3D掃描、手工製作方面的動腦與動手能力。本書全面介紹桌面型3D列印技術的原理、方法和套用案例，強調利用3D列印技術解決日常生活和教學中的問題，是一本基於項目案例的培訓教材。本書案例均取材於日常生活，全部項目均經過實際列印驗證。

圖書目錄

第1章3D列印技術綜述

1.13D列印工作原理

1.1.1增材製造基本原理

1.1.23D列印技術的專利來源

1.1.33D列印系統配置

1.23D列印主流技術

1.2.1熔融沉積造型技術

1.2.2光固化立體造型技術

1.2.33D印刷或選擇性黏結列印技術

1.2.4選擇性雷射燒結技術

1.2.5選區雷射熔化技術

1.2.6雷射近淨成形技術

1.3FDM三維列印實施步驟

1.3.1FDM列印技術的套用

1.3.23D幾何建模

1.3.3STL模型數據處理

1.3.4分層控制參數

1.3.5開源3D印表機的列印參數設定

1.4印表機和列印材料的選擇

1.4.1列印性能指標

1.4.2列印材料性能

1.4.3選擇ABS還是PLA

1.53D列印在教育行業的套用

1.5.13D列印在各學科的創新套用

1.5.23D列印的課堂套用

第2章UP桌面型3D印表機操作

2.1UP的結構組成

2.1.1機械部分

2.1.2電器部分

2.1.3列印軟體安裝

2.1.4在Windows 8.1上安裝

2.2列印準備工作

2.2.1印表機初始化

2.2.2列印平台調至水平

2.2.3手工校準噴嘴高度

2.2.4準備列印墊板

2.2.5其他維護選項

2.3UP列印軟體的操作

2.3.13D模型操作

2.3.2模型縮放與位置變換

2.3.3模型的布局

2.4UP印表機操作要點

2.4.1列印工藝參數設定

2.4.2列印質量的選擇

2.4.3STL模型數據錯誤及修復

2.4.4清理列印模型

2.4.5如何避免或減少列印件邊緣翹曲

2.5列印件的常見後處理

2.6FDM列印零件幾何精度誤差成因及對策

2.6.1CAD模型轉化成STL檔案帶來的誤差

2.6.2STL分層過程帶來的誤差

2.6.3設備工藝條件所導致的誤差

第3章3D列印建模技術

3.13D建模基礎知識

3.1.13D建模途徑

3.1.23D模型的計算機表示

3.23D建模方法

3.2.1線框建模

3.2.2曲面建模

3.2.3曲線/曲面的光順性評價

3.2.4實體建模

3.2.5多邊形格線模型

3.33D建模技能

3.3.13D建模軟體

3.3.2OpenSCAD套用入門

3.3.3SketchUP(免費版)套用實例

3.3.4TinkerCAD套用實例

3.3.5Siemens NX曲面建模實例

3.3.6CAXA工業軟體曲面建模實例

3.3.7中望軟體(ZW3D)建模實例

3.3.8Autodesk Inventor

3.4CAD數據轉換

3.4.1CAD/快速成形系統間的常用數據接口類型

3.4.2常用CAD系統的STL檔案輸出

第4章3D掃描技術套用

4.13D掃瞄器測量原理

4.1.1逆向工程設計與3D掃描

4.1.23D掃瞄器分類

4.1.33D掃描原理

4.1.4掃描數據的曲面重構

4.2工程型3D掃瞄器套用

4.2.1泰西Handy Scan掃瞄器

4.2.2泰西Capture 3D掃瞄器的套用

4.2.3用最佳擬合方式對齊點雲

4.2.4使用貼標記方式

4.3消費型3D掃瞄器套用

4.3.1泰西Sense掃瞄器

4.3.2EAGLE EYES 3D掃描系統

4.3.3基於拍照的3D建模

第5章3D列印數據處理技術

5.1STL數據檔案及處理

5.1.1STL檔案的格式

5.1.2STL檔案的列印精度

5.1.3STL檔案的糾錯規則

5.1.4STL格式的局限性

5.2如何使用Netfabb處理3D列印數據

5.2.1軟體的互動界面

5.2.2模型檢查

5.2.3模型編輯

5.2.4模型修復

5.2.5模型測量

5.2.6在Netfabb中創建參數化模型

5.33D掃描數據的處理與編輯

5.3.1Netfabb修復人體面部數據的套用實例

5.3.2MeshLab套用實例

5.3.3MeshMixer套用實例

5.4Geomagic系列工程軟體

第6章3D設計與列印課題

6.1幾何拼圖積木

6.1.1平面幾何拼圖

6.1.2孔明鎖

6.1.3孔明鎖變形件設計

6.2生活用品的創意設計

6.2.1摺疊原子筆

6.2.2嵌有三維文字的原子筆

6.2.3購物袋塑膠提鉤設計

6.3卡通造型擺件列印

6.3.1QQ公仔模型列印

6.3.2Angry birds模型列印

6.3.3基於摺紙模型的逆向設計造型

6.3.43D列印件彩繪後處理

6.3.5ABS列印件的丙酮熏蒸後處理

6.4創意家居用品的列印

6.4.1創意檯燈的造型設計

6.4.2彩色燈罩列印與燈具組裝

6.4.3六角亭小夜燈列印製作

6.4.4鏤空結構筆筒列印件

6.5多面體空間結構的設計

6.5.1在Siemens NX中構建正十二面體

6.5.2半正則多面體

6.5.3對偶多面體結構

6.5.4多面體桁架結構

6.6建築模型列印

6.6.1艾菲爾鐵塔模型

6.6.2兩層獨立別墅模型

6.7拼接玩具的設計與列印

6.7.1小車拼接模型

6.7.2Lego積木模型

6.7.3Lego車模

6.7.4擴展設計： Arduino Lego機器人設計與列印

6.8腳踏車手機夾的列印

6.8.1設計圖紙

6.8.2列印及安裝

6.9機器烏龜列印

6.9.1烏龜行走機構的原理

6.9.2機器烏龜的零件設計與列印

6.9.3製作的注意點

6.10太陽能LED檯燈設計與列印

6.10.1產品描述

6.10.2列印件的設計模型

6.10.3電路與裝配

6.10.4擴展設計： 可摺疊的太陽能檯燈

第7章F1 in Schools全球設計挑戰賽

7.1F1 in Schools比賽對車體設計要求

7.1.1翼型的設計

7.1.2其他結構的設計

7.1.3設計並製作一輛F1車模

7.2F1 in Schools一體化實驗室主要設備

7.34×4 Racing團隊設計挑戰賽

7.3.1車輛基本設計要求

7.3.2技術說明

7.3.3設計並製作一輛符合4×4 in Schools規則的越野車

附錄

附錄A“3D設計與3D列印”培訓項目簡介

附錄B“3D設計與3D列印”培訓考核大綱

B.1培訓目標

B.2培訓內容及課時安排

B.3考核評分規則

B.4培訓機構必須具備的基本條件

B.5向媒體推介本培訓項目

附錄C“3D設計與列印”培訓考核樣題

C.1模組A產品造型設計與列印

C.2模組B結構/功能設計與3D列印

C.3模組C逆向工程與3D列印

C.4模組D機電集成設計與3D列印

附錄D如何下載本書的數據檔案