1、本科毕业设计（论文）题目：涡轮叶盘模型3D打印制作及制作过程的精度分析系别智能制造与控制技术学院专业名称机械制造与自动化班级名称学生姓名学号指导教师毕业时间西安明德理工学院毕业论文（设计）任务书论文题目涡轮叶盘模型3D打印制作及制作过程的精度分析二级学院智能制造与控制技术学院专业机械制造与自动化学生姓名学号7班号指导教师毕业时间2022年月日一、指导思想和研究的目的意义1、目的：3D打印机的应用领域极其广泛，从寻常百姓家的锅碗瓢盆，到关系到国家安全的国防事业，几乎各种领域都可以有它的身影。它的应用对象可以是任何行业，只需要这些行业提供3D数据模型或原型，3D打印机均可以加工。2、意义：飞机零部
2、件往往结构复杂，形状特异，采用传统的制造方法不仅难以实现，而且成本高昂，而3D打印技术正好可以解决这方面的问题。在装备保养维修方面，通常需要大量备件保证装备全寿命的保养维修或战时的紧急维修，而3D打印技术提供的柔性制造能力能够满足多类型的零件制造的需求，降低经济成本，缩短维修保养周期。二主要内容及技术指标1、人工完成零件图纸，分析图纸，确定加工工艺。2、明确用CAD、3D打印技术进行工作的思路和过程。3、掌握Pro/E、UG、AutoCAD等CAD/CAM软件的使用方法。4、用CAD、3D打印技术完成涡轮叶盘模型的设计及3D打印制作。三进度和要求12345678查阅资料、翻译、熟悉上机环境。（
3、大约2周）熟悉Pro/E、UG、AutoCAD等软件，清楚设计思路及方向。（大约2周）用CAD技术完成涡轮叶盘模型实体的设计。用CAD技术完成涡轮叶盘模型的工程图。用3D打印机完成涡轮叶盘模型的3D打印制作。完成涡轮叶盘模型的3D打印制作的精度分析。撰写论文、准备答辩。机动时间。（大约2周）（大约2周）（大约2周）（大约2周）（大约2周）（大约1周）四、主要参考书及参考资料1王刚，黄仲佳.FDM3D打印机控制软件实用教程M.安徽科学技术出版社:20162陈雪芳，孙春华.逆向工程与快速成型技术应用M.北京：机械工业出版杜,20123成思源，杨雪荣.逆向工程技术M.北京：机械工业出版社，2017.
4、104朱林里.快速成型与快速制造技术M.北京：国防工业出版社，2003.5刘昌丽.周进.UGNX8.0M。北京:人民邮电出版社，2012.6张明春，杨玲.快速成型技术及其在产品设计中的应用J.艺术与设计(理论).2009(06)7王博爽，宋福平，金波.浅谈3D打印的误差分析J.科技致富向导,2013,(35).8张媛熔融沉积快速成型精度及工艺研究D.大连：大连理工大学，2009.西安明德理工学院本科毕业设计（论文）工业互联网是链接工业全系统、全产业链、全价值链，支撑工业智能化发展的关键基础设施，是新一代信息技术与制造业深度融合所形成的新兴业态和应用模式，是互联网从消费领域向生产领域、从虚拟经济
5、向实体经济拓展的核心载体。其泛在的、智能的自动化和信息化技术特点，可以很好的用于生产现场的管理与控制。分析工业互联网的技术特征、表现形式，与智能制造的关系及对智能制造企业的作用。通过分析工业互联网平台下，离散制造企业生产现场的特征，分析信息技术的应用，提出利用智能技术改善生产现场物料数据采集、管理的技术方案以及管理措施。关键词：工业互联网；生产现场；物料研究IAbstractIndustryistheInternetlink,thewholeindustrychaininthesystem,thewholevaluechain,tosupportthekeytothedevelopmentof
6、industrialintelligentinfrastructure,isanewgenerationofinformationtechnologyandmanufacturingdepthandnewapplicationmode,whichisformedbythefusionistheInternetfromconsumptiontoproductionareas,fromthevirtualeconomytorealeconomydevelopmentatthecoreofthecarrier.Itsubiquitous,intelligentautomationandinforma
7、tiontechnologycharacteristicscanbewellusedintheproductionsitemanagementandcontrol.AnalyzethetechnicalcharacteristicsoftheindustrialInternet,theformofexpression,therelationshipwithintelligentmanufacturingandtheroleofintelligentmanufacturingenterprises.Basedontheanalysisofthecharacteristicsoftheproduc
8、tionsiteofdiscretemanufacturingenterprisesundertheindustrialInternetplatform,theapplicationofinformationtechnologyisanalyzed,andthetechnicalschemeandmanagementmeasuresforimprovingthedatacollectionandmanagementofmaterialsontheproductionsitebyusingintelligenttechnologyareproposed.Keywords:IndustrialIn
9、ternet,productionsite,materialresearch西安明德理工学院本科毕业设计（论文）西安明德理工学院本科毕业设计（论文）目录第一章绪论11.1 3D打印模型的技术概况11.1.1 3D打印的简介11.1.2 3D打印的过程11.1.3 3D打印的特点21.2 3D打印常见成型工艺21.2.1 SLS（SelectiveLaserSintering,选择性激光烧结）21.2.25 LA（StereolithographyAppearance立体光固化成型法）21.2.26 FDM（FusedDepositionModeling,熔融沉积制造）31.3 3D打印的应用及
10、其意义31.4 3D打印技术的发展趋势4第二章传统制造与3D打印技术52.1 传统制造技术52.2 3D打印技术52.3 3D打印技术与传统制造技术对比52.3.1 生产制造流程对比52.3.2 综合技术对比6第三章基于3D打印技术的涡轮叶片制造83.1 建模83.1.1 底盘建模83.1.2 叶片建模103.1.3 底盘和叶片求和133.2 出工程图13参考文献43致谢44毕业设计小结45西安明德理工学院本科毕业设计（论文）西安明德理工学院本科毕业设计（论文）第一章绪论1.1 3D打印模型的技术概况1.1.1 3D打印的简介3D打印技术，学术上又称添加制造（additvemanufactur
11、ing）技术，也称为增材制造或增量制造。3D打印技术是以计算机三维设计模型为蓝本，通过软件分层离散和数控成型系统，利用激光束、热熔喷嘴等方式将塑料、金属粉末、陶瓷粉末、细胞组织等特殊材料进行逐层堆积黏结，最终叠加成型，制造出实体产品的制造方法山。这种数字化制造模式不需要复杂的工艺，不需要庞大的机床，也不需要众多的人力，直接由数字化文件生成任何形状的零件，使生产制造得以向更广的生产人群范围延伸。1.1.2 3D打印的过程对于大多数人来说，提到“打印”，首先想到的是能打印文稿或照片等平面内容的普通打印机，事实上传统的喷墨打印机和某些工艺类型的3D打印在技术上确实比较接近。3D打印使用特制的设备将材
12、料一层层地喷涂或熔结到三维空间中，最后形成所需的实体,所用设备即3D打印机。一般来说，通过3D打印获得实体需要经历建模、分层、打印和后期处理四个主要阶段。三维建模：三维模型通常有两种途径获取，一是通过3D扫描仪获取对象的三维数据，并且以数字化方式生成三维模型；二是使用三维建模软件从零开始建立三维数字化模型。分层切割：由于描述方式的差异，3D打印机并不能直接操作3D模型。当3D模型输入电脑中后，需要通过打印机配备的专业软件进一步处理，即将模型切分为一层层薄片，每个薄片的厚度由喷涂材料的属性和打印机的精度决定。打印喷涂：由打印机将打印耗材逐层喷涂或熔结到三维空间中，根据工作原理的不同，有多种实现方
13、法。常见的有光固化方法（SLA）、熔融沉积制造（FDM）、选择性激光烧结法（SLS）等。后期处理：模型打印完成后一般都会有毛刺或粗糙的截面。这时需要对模型进行后期西安明德理工学院本科毕业设计(论文)加工，如固化处理、剥离、修整、上色等，才能最终完成所需要的模型的制造。1.1.3 3D打印的特点数字制造：借助CAD等软件将产品结构数字化，驱动机器设备加工制造成器件；数字化文件还可借助网络进行传递，实现异地分散化制造的生产模式。降维制造：把三维结构的物体先分解成二维层状结构，逐层累加形成三维物品。因此,原理上3D打印技术可以制造出任何复杂的结构，而且制造过程更柔性化。堆积制造：采用分层制造的堆积方
14、式对实现非匀致材料、功能梯度的器件更具优势。直接制造：任何高性能难成型的部件均可通过打印方式一次性直接制造出来，不需要通过组装拼接等过程实现。快速制造：3D打印制造工艺流程短、全自动、可实现现场制造，因此，制造更快速、更高效。绿色制造：3D打印技术是增材制造技术，与传统减材制造相比具有较高的材料利用率,同时可以采用复杂的结构减少材料使用量，降低能源消耗，从而实现制造的绿色可持续发展。1.2 3D打印常见成型工艺现在常见的3D打印工艺有SLS、SLA、FDMo1.2.1 SLS（SelectiveLaserSintering,选择性激光烧结）选择性激光烧结是采用激光有选择地分层烧结固体粉末，并使
15、烧结成型的固化层一层层叠加生成所需形状的零件。工艺原理（见图1）o该工艺通常采用金属、石蜡、陶瓷粉末等作为成型材料。成型件强度高、无须设计支撑结构，但是成型后的工件表面比较粗糙,后期处理工艺比较复杂。1.2.25 LA（StereolithographyAppearance立体光固化成型法）立体光固化成型法是最早商用的3D打印技术，它采用的成型材料是液态光敏树脂，当特定波长与强度的激光照射到液态材料表面时，光敏树脂则会凝固为固体。激光由点到线再由线到面的依次扫描就形成一层面的成型作业，然后工作台升降一个层片的高度，在成型下一个层面，通过这种方式制造三维实体光固化成型法技术成熟度高、成型速度较快
16、、表面精度较高，但是系统造价昂贵，成型件强度较低，所以还无法大范围使用。1.2.26 FDM(FusedDepositionModeling,熔融沉积制造)熔融沉积制造是采用低熔点的丝状材料作为成型材料，通过热喷嘴把熔融的材料涂覆在工作台上，喷头作X-Y平面运动，工作台做Z向运动，然后逐层叠加成型(见图3)。这种成型工艺虽然需要设计辅助支撑结构，但是因为不需要复杂的能量束，使用维护简单，成本低，同时耗材种类相对丰富，所以该工艺使用较广泛，目前FDM系统在全球已安装快速成型系统中的份额大约为30%o当然还有其他3D打印成型工艺，例如，分层实体制造(LaminatedObjectManufactu
17、ing,LOM)、电子束选区熔化(ElectronBeamMelting,EBM)、激光选区熔化(SelectiveLaserMelting,SLM)。每种技术都有各自的优缺点，应根据使用场景、材料、成本等因素选择合适的成型工艺。1.3 3D打印的应用及其意义3D打印机的应用领域极其广泛，从寻常百姓家的锅碗瓢盆，到关系到国家安全的国防事业，几乎各种领域都可以有它的身影。它的应用对象可以是任何行业，只需要这些行业提供3D数据模型或原型，3D打印机均可以加工。其中这些行业中对3D打印机需求较大的包括政府、航空航天、医疗设备、高科技研发、教育业及制造业。医疗行业：从2010年美国成功打印活体器官开始
18、，似乎直接打印人体也并不是不可能，它更类似于克隆技术，打印出来的活体器官不会与患者排斥，还可以打印骨骼、牙齿等。可以预计在将来3D打印机的发展中，在医疗方面引入一个全新的人体植入概念，让更多的患者看到希望。产品研发：可以利用3D打印技术快速制造手板模型，这样不但保留原有结构的特征，还可以做比例缩减，缩短加工时间，降低生产成本，减少产品改良时间，更适合产品研究开发。建筑设计：在建筑业，工程师和设计师们已经开始使用3D打印机打印建筑模型，这种方法快速、低成本、环保，同时制作精美。完全符合设计者的要求，切实节省大量的材料和时间。军事领域：航空航天是3D打印技术运用较为广泛的领域之一，国内外均已有成功
19、的应用案例。飞机零部件往往结构复杂，形状特异，采用传统的制造方法不仅难以实现，而且成本高昂，而3D打印技术正好可以解决这方面的问题。在装备保养维修方面，通常需要大量备件保证装备全寿命的保养维修或战时的紧急维修，而3D打印技术提供的柔性制造能力能够满足多类型的零件制造的需求，降低经济成本，缩短维修保养周期。1.4 3D打印技术的发展趋势2016年4月5日，WohlersAssociates公司发布全球3D打印行业最新年度报告一OVohlersReport2016，报告显示，2015年全球增材制造和3D打印市场销售额达51.65亿美元，相比2014年增长率达25.9虬英国经济学人杂志在第三次工业革
20、命一文中，将“3D打印技术作为第三次工业革命的重要标志之一”，这可以充分看出3D打印机将来不是要取代某一个制造业，而是要取代几乎所有的制造业。3D打印技术代表着生产模式和先进制造技术发展的趋势，虽然现在还面临许多挑战和难题，但是它使制造工艺发生深刻变革。它改变了通过对原材料进行切削、组装进行生产的模式，节省了材料和加工时间。同时3D打印技术带动制造技术的重大飞跃，3D打印技术是一门综合应用CAD/CAM技术、激光技术、光化学、控制、网络及材料科学等诸多方面技术和知识的高新技术。3D打印技术的不断成熟将推动新材料技术和智能制造技术实现大的飞跃，从而带动相关产业的发展。3D打印技术向日常消费品制造
21、方向发展。据WohlersAssociates发布的报告显示，去年5000美元以下的桌面级3D打印机全球共售出278000台。报告中有一个图说明，从2010年到2015年，桌面级3D打印机的市场就像曲棍球棒一样，增长呈现从水平到垂直的趋势。桌面级3D打印机将作为计算机一个外部输出设备而应用。它可以直接将计算机的三维图形输出为实体。在科学教育、工业设计、产品创意等方面有广泛的前景。3D打印技术向功能零件制造发展。3D打印技术优势在于制造周期短、适合单件个性化需求、大型薄壁零件制造、钛合金等难加工易热成形零件制造、结构复杂零件制造，在航空航天、医疗等领域具有广阔发展空间。进一步的发展方向是提高精度
22、和性能，同时向陶瓷零件和复合材料的增材制造技术发展。3D打印技术向智能化装备发展。目前3D打印机在软件和后处理方面还有许多问题需要优化。进一步提高软件的智能化和自动化，能够降低行业的准入门槛，从而推动3D打印技术和设备走向普通民众。3西安明德理工学院本科毕业设计（论文）第二章传统制造与3D打印技术2.1 传统制造技术在机械行业中，以车、铳、刨、磨和模具生产等传统的去除材料加工为代表的制造业生产方式至今仍在沿用，虽然目前均已使用数控系统对原有机床进行升级和革新，但是员工的个人操作技术因素还是对生产质量有一定的影响，而使用模具来生产零部件的生产模式至今还在广泛大面积的应用。以上两种典型的生产制造方
23、式都存在工作环境差，生产周期较长、制造成本高，对员工个人技术要求较高等多种因素，这些因素的存在使得传统制造技术与现代化快节奏的社会需求模式不相适应。2.2 3D打印技术“3D打印技术的起源可以追溯到19世纪末的美国，其在行业内的学名为“快速成型技术“，但是由于仅仅是一次单纯的打印，其昂贵价格就已经让此项技术只能是面向一些企业级的用户，所以一直只在行业内小范围的群体里传播。直到20世纪80年代才出现成熟的技术方案并逐渐被业界关注。3D打印技术，与传统的去除材料加工技术不同，它是一种增材制造技术，也是一种快速成形技术，其主要是以数字模型文件作为加工生产的依据,运用特殊蜡材、塑料或粉末状金属等可粘合
24、材料，将分层打印的物质用粘合材料来进行连接和加固，从而实现生产制造三维物体的目的。2.3 3D打印技术与传统制造技术对比2.3.1 生产制造流程对比传统的制造技术有一整套严格严密的生产加工制造流程。首先是进行概念设计，随后进行外观和结构设计，接下来是图纸设计（目前均已使用CAD技术进行辅助设计），随后工作人员按照图纸使用数控机床来对零件进行加工，最后生成产品。如果所生产的产品是塑料等非金属产品，还需进行模具设计，试模成功后方可进行大量生产。而且整个流程对操作者的专业技术知识要求非常高，如有一处环节产生问题，则会影响后续的很多相应环节，属于刚性生产，同时生产加工的环境比较恶劣。而3D打印技术的流
25、程则十分简单，首先使用计算机进行辅助设计（CAD设计），随后将数据传入3D打印机，进行简单的设置,完成打印后即可得到所加工产品，与传统的制造技术相比，3D打印技术由于操作简单，对操作者专业知识要求不高，而生产过程简单，生产的产品多样化，生产方式灵活，且工作环境良好，由于其可以达到无图纸设计、生产方式较环保的特点，所以得到广泛的关注。下图是传统制造技术最基本的操作流程与3D打印技术的操作流程对比。传统制造3D打印图2-1操作流程对比2.3.2 综合技术对比传统制造技术目前已经比较完善，可以满足绝大多数行业的要求。同时，传统制造技术也在升级转型，由原有的传统制造技术向现代制造技术进行转化和融合，但
26、是传统制造技术的生产模式也在现代制造技术中有很多的体现，例如生产效率低，制造成本较高;劳动强度大，加工人员众多；加工周转次数频繁，生产工序众多；工作环境较差并具有危险性;废品率较高、对材料有较多浪费等。而3D打印技术有以下特点：第一、无图纸设计，可以利用先进的数字化建模软件进行前期的模型设计，利用CAD模型直接驱动，实现实体零件数字化；第二、材料利用率较高，无需加工前对毛坯进行处理；第三、无需大型的自动化生产线，无需固定的生产制造车间，降低生产成本；第四、无需传统的切削刀具、固定夹具、加工机床或模具，可直接按照模型数据生成实物产品，简单方便灵活，从而有效地缩短了产品研发周期；第五、能够将采用传
27、统方法制造不便的复杂零件或产品，轻松的制造出来；第六、加工生产环境安全无污染。以上是其特点的分析，可以看出3D打印技术相比传统制造技术，优势明显。下表是3D打印技术与传统制造技术各项的综合对比。传统制造技术3D打印技术加工原理传统加工原理分层打印制造、逐层加产品材料几乎所有材料塑料、光敏树脂、金属等技术特点“减”材制造PT材制造加工环境环境较恶劣环境良好,较环保材料利用率较低、有浪费较高，超过95%产品强度较好相对较低投入成本高低适用行业不受限模具玩具样件等生产周期较长短生产规模大规模大批量单件小批量绿色制造否、实现较难是生产操作复杂有危险性简单操作安全对员工要求员工具有专业知识要求较低生产设
28、备生产线、加工车间无需固定生产环境表2-23D打印技术与传统制造技术综合对比7西安明德理工学院本科毕业设计（论文）第三章基于3D打印技术的涡轮叶片制造3.1 建模3.1.1 底盘建模点击“旋转”命令，选择x-y平面作为草绘平面，绘制旋转草图，旋转轴选择Y轴,点击确认完成。9曲爱装配分析视图渲染工MM集平面陡雷吟褥合切孔灯海克Ori史记录模式理视图像机甄史记录殳基液坐标系(0)应用模块图37选择曲线NX/。，XQL15951141036UG10.0-点分析视图IITaskSIEMENSXQL15951141036UG10.0-建模-Lmodell.prt()ai1M战面踊曲注(6)OXan.罐原
29、蛤曲法MXA-G，尺寸方轴指定矢量噫点限制角度角度O开放轮照能体积布尔为希尔结荣360图3-43.1.2 叶片建模首先，绘制三个基准面，然后在基准面上绘制曲线；选择曲面中“通过曲线组命令”，选择刚绘制的曲线，生成片体；再选择曲面中“加厚”命令，加厚片体，这样单个叶片就绘制完成，然后选择“阵列特征”命令，阵列叶片。西安明德理工学院本科毕业设计（论文）图3-5十“国，千;二，eHlpMai-F廿tt金芋。图3-611西安明德理工学院本科毕业设计（论文）图3-8#图3-70蜀口，:XQL15951141036UG10.0-澧模-Lmodell.prt()西安明德理工学院本科毕业设计（论文）3.1.3
30、 底盘和叶片求和13图3-93.2 出工程图选择制图模块西安明德理工学院本科毕业设计(论文)#加工仿育，布置种定于工艺，H苣 保 小 曲9A knx 口(，、，q e窗口，至!0)没有般过滤器11因，匚场冷/I，G部件导航器口名称历史记录模式+冬鲤鹿+身摄像机序用户表达式-后陋斑史记录回国基隹生标至(0)团品淀者困口三0Q团口困心苴圉巧ke匚y碓mW通过曲线组mQ打谆(9)+图。阵列特征晅I形(./团论求和(11)司Q拉伸(12)Pinnffitt心图3-10XQL15951141036U(图3-11西安明德理工学院本科毕业设计（论文）新建图纸页，选择“基本视图”命令，生成三视图，然后标注尺寸
31、15UXU4，a电明，。尊窗口，等,凶，没有承城器I1回韵姆航器图3-120快速尺寸-卧修/I小，+八戏匚音*透择警T对象*选麓二个对象原点艇旗前测量垃驱动琉鳍i猾尺寸图3-13图3-14西安明德理工学院本科毕业设计（论文）标退化工具-G. 豌表，因丁,：/1小0+，,、戏】图3-15I7西安明德理工学院本科毕业设计（论文）1 .第四章涡轮叶盘的3D打印制作本次涡轮叶盘的3D打印制作首先通过对NXUG10.0建立的涡轮叶盘模型的三维图进行转换处理，然后将涡轮叶盘模型导入PrusaSlier软件中，PrusaSlier可在轮毂模型进行制作前期进行设置处理，可以预览到打印所需样式，打印时间、打印后
32、的尺寸、等，设置并记录好数据后，生成3D打印机可以识别出的G-coda代码，并记录G-coda代码并且保存至储存卡，最后将含有G-coda代码的储存卡插入3D打印机的读卡器插槽内，操控3D打印机开始进行对涡轮叶盘的3D打印。1.1 3D打印机简介3D打印机工作原理介绍如下：3D打印机原理是速成型技术的一种机器，它是一种数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印机主要是在3D打印时，软件通过电脑辅助设计技术（CAD）完成一系列数字切片，并将这些切片的信息传送到3D打印机上，后者会将连续的薄型层面堆叠起来，直到一个固态物体成型。3D打印时采用
33、的堆叠薄层的形式有多种多样。常用的3D打印机采用的是熔融沉积快速成型。熔融沉积又叫熔丝沉积，它是将丝状热熔性材料加热融化，通过带有一个微细喷嘴的喷头挤喷出来。热熔材料融化后从喷嘴喷出，沉积在制作面板或者前一层已固化的材料上，温度低于固化温度后开始固化，通过材料的层层堆积形成最终打印输出成成品。目前，3D打印机的组成包含三个部分，其一是电子部分，其二是机械部分，其三是软件部分，电子部分内包括主板、系统板、电机驱动板、温度控制板（采用热敏电阻测温一般不需要用到温控板）、热电偶或者热敏电阻、加热管、热床，然后机械部分大部分采用的是步进电机去驱动同步带的方式，有的使用滑台来组成XYZ轴，这就需要电机、
34、同步轮、支架、同步带，最后软件部分包含固件、上位机程序和烧录软件。工作时软件部分可识别G-coda代码，根据G-coda代码来控制电机旋转圈数，以及通过同步带带动挤出头沿X-Y-Z方向移动。挤出头采用金属导热的加热方式，送料装置将打印材料输送到挤出头内，经过挤出头内部加入处理后从喷嘴出来，进而开始打印工作。本次毕业设计所用3D打印机如下图1.2 打印材料简介目前，3D打印机常用的打印材料有PLA（聚乳酸），ABS（塑料）以及PC材料。此次制作涡轮叶盘模型使用的是PLA（聚乳酸）1.75mm打印材料，PLA是环保材料，可在泥土中实现自行降解，绿色环保。PLA材料的特点：其一对于初学者来说，PLA
35、材料非常容易打印。材料通常会流出3D打印机的喷嘴，没有任何问题，例如翘曲或喷嘴堵塞。最重要的是，与其他材料相比,标准PLA材料的印刷温度相对较低，使其更加通用，便于印刷。其二是PLA是快速原型制作的绝佳选择。与其他常用材料相比，低温熔点可实现更好的表面细节和更锐利的特征,其三是PLA是快速原型制作的绝佳选择。与其他常用材料相比，低温熔点可实现更好的表面细节和更锐利的特征，其四是打印出的产品表面的平整度以及光亮度比较好。19西安明德理工学院本科毕业设计（论文）兰博打印机耗材1.3 STL格式转换1.3.1 涡轮叶盘模型的优化及格式转化(1)首先对三维模型图进行合并处理，打开其三维建模图，然后点击
36、特征栏里的“合并”，然后弹出“合并”的对话框，在“目标”栏选择体为1涡轮叶盘模型的外轮廓，在“工具”栏选择体为涡轮叶盘模型的轮辐。（2）第一步点击的“文件”，选择“导出”，第二步是选择“STL”格式文件，然后弹出第三步是选择输出类型为“二进制，“三角公差”和“相邻公差”一栏的数值都为0,最后选择“自动法向生成”，并点击“确认”。23（3）在类选择对话框中，选择对象为涡轮叶盘模型的外轮廓和轮辐，然后连续多次点击“确认”，最后弹出“导出快速成形文件”，点击“确认”，完成导出STL文件。0导出快速成形文件查找范围(D： |,桌面快速访问桌面库是我的网络OneDrive是我的网络工作文件123.stl
37、3D对象1.22 MB测试小船M3D对象10.7 MB I 呼& MISRLUO15.支架注塑模具Ying_2020J._Phys._Conf._S.123456.stlI 3。对象P 1.19MB 门此电脑 宾h 33515文件名(N):I叶轮涡轮I文件类型(T):|立体制版文件Q.stl)1.3.2 打印时间与地点确定(1)制作地点：西北工业大学明德学院(2)制作时间：2020年5月9日(3)制作设备：3D打印机(4)制作材料：PLA1.75mm1.4 打印预览及生成G代码1.4.1 涡轮叶盘模型的分层处理此次毕业设计的前期准备工作中，首先完成了涡轮叶盘毂的三维建模，CAD二维图的生成及标
38、注，然后完成了STL文件的生成工作，然后进而使用PrusaSlier软件对涡轮叶盘模型进行分层处理工作，分层处理完后可生成G-code（G代码），最后将含有G-code（G代码）的储存卡插入3D打印机内的读卡槽内。PrusaSlicer软件介绍PrusaSlicer是一款基于Slic3r二次开发的开源3D打印切片软件，以前称为Slic3rPrusaEdition或Slic3rPE。它主要的功能是把模型转换成代码实现打印，它与任何基于RepRap工具链的3d打印机兼容，包括所有基于Marlin,Prusa,Sprinter和Repetier固件的打印机。（1）第一步点击PrusaSlier图标打
39、开软件PrusaSlier,之后点击左上方的“文件”，之后点击“读取模型文件”，选择此次需要打印的STL文件，最后点击“确认”，生成如图界面。1.4.2 生成G-code代码(1)首先检查各项数据无误后，最后通过拍照或截图的方式保存G-code代码:M109Sfirst_layer_tejnperature;waitforextrudertempG28W;homeallwithoutmeshbedlevel|G80;meshbedlevelingG92EO.0G1Z2.0F3000;MoveZAxisupG1X10.1Y20ZO.28F5000.0;MovetostartpositionG1X
40、10.1Y200.0ZO.28F1500.0E15;DrawthefirstlineG1X10.4Y200.0ZO.28F5000.0;MovetosidealittleG1X10.4Y20ZO.28F1500.0E30;DrawthesecondlineG92EO.0G1Z2.0F3000;MoveZAxisup起始G-codeGM115U3.9.3;tellprinterlatestfwversionG90;useabsolutecoordinatesM83;extruderrelativemodeM104Sfirst_layer_temperature;setextrudertempM1
41、40Sfirst_layer_bed_temperature;setbedtempM190Sfirst_layer_bed_temperature;waitforbedtempM109Sfirst_layer_temperature;waitforextrudertempG28W;homeallwithoutmeshbedlevelG80;meshbedlevelingG92EO.0G1Z2.0F3000:MoveZAxisupG代码的开始行结尾G-codefiG4,waitM104SO,turnofftemperatureMl40SO,turnoffheatbedM107;turnofffa
42、nifmax_layer_zin(max_layer_z+30,max_print_height)endif,MoveprintheadupG1X0Y200F3000;honeXaxisMAdrlicahloAtavcg代码结束西安明德理工学院本科毕业设计（论文）（2）把含有G-code的代码的内存卡插入到3D打印机的存储卡卡槽内。mgsAdapter（3）拿出一张测试纸，放在打印平台上，点击3D打印机上显示屏内的“工具”，然后点击“校准”，将测试纸放置在打印台上，并位于喷嘴与打印台之间，调节距离喷嘴最近的调平螺母，然后拉动测试纸，使喷嘴与测试纸之间具有较小的摩擦力，使用此方法对打印台四角的螺
43、母调节至同样状态，调节完毕，点击“确认”，然后点击“返回”，加入本次打印用的PLA材料，对打印机进行预热排出残料。调节完毕，点击“确认”，然后点击“返回”，点击“打印”，选择打印的作品，然后点击“开始”，开始打印工作。1.5 涡轮叶盘模型3D打印制作（1） 一切准备就绪正式开始涡轮叶盘模型的制作，经过几次调平后，开始了打印工作，打印出的第一层效果很好，没有断裂等迹象，（由于是底层制作为了确保牢固性底层打印温度略高）（1）十分钟涡轮叶盘的底座初具雏形如图（4-5.1）所示图4-5.1涡轮叶盘底座35（2）一个小时后涡轮叶盘打印已经完成三分之一进度，可以看清一些雏形。如图(4-5.2)所示图4-5
44、.2（3）两个小时后涡轮叶盘的打印已经进行至中期如图（4-5.3）所示图4-5.3（4）经过4个小时30分钟的打印过程，完成对雷克萨斯轿车轮毂涡轮叶盘的3D打印制作，如图（4-5.4）所示图4-5.4成品图4-5.5打印时长（5）打印结束后，使用小铁铲将模型的底部铲松动，使涡轮叶盘模型与打印工作台分离,使用小刀子将涡轮叶盘的外侧和内侧的支撑部分清理干净，然后使用小铿刀适当将涡轮叶盘模型粗糙位置适当打磨。4.6本章小结本章的主要内容是使用3D打印机和，PrusaSlier软件来制造涡轮叶盘的模型，在使用，PrusaSlier软件先对UGNX10.0软件制作的涡轮叶盘三维图进行优化和参数设置，然后对打印涡轮叶盘的时长、消耗打印材料等等进行预览，然后导出G代码，并将含有G代码的存储卡插入3D打印
