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三维论文模板

发布时间:2023-03-05 00:12

三维论文模板

  3d打印技术的发展,给我们的工作生活带来了很大的便利。下文是我整理了3d打印技术论文 总结 范文 ,欢迎大家阅读!

  3d打印技术论文总结范文篇一:《三维打印快速成形技术及其应用》
  摘 要: 文章 对三维打印快速成形技术进行了分析,研究了三维打印快速成形技术的实现方案,并就其系统结构的运行方式做出了说明,最后对三维打印快速成形技术在多个行业领域中应用价值的实现进行了剖析,望能够引起各方人员的关注与重视,促进其进一步发展。

  关键词:三维打印;快速成形技术;系统结构;应用

  三维打印快速成形技术的核心是:建立在微喷射原理基础之上,通过喷射方式自喷嘴中喷出一定的液态微滴,在此基础之上根据预先设置的路径逐层打印并成形。相对于传统意义上的立体印刷技术或者是叠层实体制造技术而言,三维打印快速成形技术有着非常确切的优势,包括对激光系统要求较低,设备投入资金较少,运行性能可靠,维护工作量少,成本低廉等多个方面。同时,三维打印快速成形技术能够在常温环境下操作,运行安全可靠,可适用的成形材料类型众多,价格均衡,有实践价值。因此,三维打印快速成形技术已成为当前整个快速成形行业中最具综合发展潜力与空间的技术手段之一,有着非常广阔的应用前景。文章即围绕三维打印快速成形技术的实现及其应用要点展开分析,望引起重视。

  1.三维打印快速成形技术的实现

  从喷射材料上入手,可对三维打印快速成形技术的实现方案进行分类,主要有两种类型:第一是建立在粘结成形基础之上的三维打印快速成形技术,第二是建立在直接成形基础之上的三维打印快速成形技术。具体分析如下:

  1.1 粘结成形下的三维打印快速成形技术

  下图(如图1)为粘结成形下三维打印快速成形技术的基本工作原理。在本技术方案实施下,首先需要在工作台上均匀铺设一层粉末状材料,然后参照零件截面形态,将粘结材料有选择性的打印至粉末层上,使实体区域内的粉末材料完全粘结起来,形成截面对应的轮廓,打印完一层后将工作台向下移动,然后重复以上操作步骤,直至完成整个工件。

  1.2 直接成形下的三维打印快速成形技术

  下图(如图2)为直接成形下三维打印快速成形技术的基本工作原理。在本技术方案实施下,首先需要根据待打印的零件截面形状,控制打印头在截面有实体的区域内打印光固化实体材料,同时需要在可支撑区域内对固化支撑材料进行打印,然后利用紫外灯照射技术,在光固化材料的基础之上同步进行边固化打印工作。逐层进行固化处理直至完成对整个工件的打印工作,最后将支撑材料去除掉,以得到对应的成形工件。

  2.三维打印快速成形系统结构

  在三维打印快速成形技术实现的过程当中,主要的工作流程为:第一步,采集粉末原料;第二步,将粉末平铺至打印区域当中;第三步,在模型横截面上对打印机喷头进行定位,同时喷涂适当的黏结剂成分;第四步,送粉活塞上升同时实体模型下降,以继续打印;第五步,重复以上操作直至模型打印作业完成;第六步,将多余粉末去除掉,对模型进行固化。建立在该技术基础之上,整个三维打印快速成型系统运行需要完成的动作流程包括:打印喷头沿X轴向以及Y轴向的扫描运动,成型腔活塞沿Z轴向运动,储粉腔活塞沿Z轴向运动,铺粉辊筒转向运动以及平向运动等。其中,喷头X轴向运动采取的是传统喷墨打印机 操作系统 中的字车运动系统,引入光栅技术进行检测,X轴向打印精度可以达到5670dpi单位以上。同时,喷头Y轴向扫描运动能够带动打印机沿与X轴垂直的方向匀速动作,双侧驱动方式为步进电机驱动,光栅检测,闭环控制,三维打印成形中的定位精度可以达到10.0um级别。同时,整个三维打印快速成形系统还可以通过应用步进电机的方式为涡轮减速器提供驱动作用力,以驱动丝杆螺母运动,在半闭环条件下实现对铺粉厚度的合理控制(注:铺粉电机运动仅需要控制电机的启停状态,同时配合合理设置转动速度的方式完成工作任务,即应用常规直流电机就能够满足相应的工作要求)。

  3.三维打印快速成形技术的实际应用

  3.1 三维打印快速成形技术在生物工程领域中的应用

  生物工程领域研究中对无生物活性支架以及假体的制作一直都是备受关注的工作内容之一,传统技术手段需要对生物活性材料进行激光加热或烧结,对材料的生物活性有不良影响。而通过对三维打印快速成形技术的应用,能够将参与生命体代谢行为且可降解的组织工程材料制成内部结构具有多孔疏松特性的人工骨材料,将活性因子填充于疏松孔内,起到代替人工骨骼的目的。

  3.2 三维打印快速成形技术在制药工程领域中的应用

  当前口服药物制剂的制造 方法 主要有粉末压片以及湿法颗粒这两种类型,无论是哪种制药方法,都存在分解速度过快,难以到达血液,或短时间内血液中药物浓度过高的问题,对人体有非常不良的影响。而通过对三维打印快速成形技术的应用,则能够为药物释放可控性功能的实现提供有力的技术性支持,相信随着单药、多药复合释药性口服可控释放药片以及药物梯度控释给药系统等技术的成功研制与应用,三维打印快速成形技术的应用潜力将得到更进一步的扩大与提升。

  3.3 三维打印快速成形技术在元件制造领域中的应用

  通过对三维打印快速成形技术的应用,能够为产品结构设计检查工作的开展提供非常好的支持,同时,依托该技术能够快速制造产品所对应的功能原型件,从而尽早的展开对产品设计性能的检测工作,缩短设计反馈周期,提高开发有效性,降低开发成本。

  4.结束语

  结合本文以上分析认为:三维打印快速成形技术作为当前快速成形领域中最具发展潜力的技术手段之一,对比其他快速成形技术而言,有着众多的应用优势,其应用空间也是非常广阔的。特别是在当前快速成形领域学科不断发展与优化的背景之下,三维打印快速成形技术也势必会逐步得到更为广泛与深入的应用。且由于此种技术手段可供选择的材料范围广阔,故而在多个行业的应用价值正逐步显现出来,值得引起重视。本文即围绕三维打印快速成形技术及其应用的相关问题进行分析与探讨,希望以上引起各方人员的高度关注与重视。

  参考文献:

  [1]李晓燕,张曙,余灯广等.三维打印成形粉末配方的优化设计[J].机械科学与技术,2006,25(11):1343-1346.

  [2]晁艳普,白政民.金属微滴三维打印成形数据处理软件的设计开发[J].机械设计与制造,2014,(8):236-239.

  [3]庄佩,连芩,李涤尘等.仿生多材料复合增强骨软骨支架的制造及性能研究[J].机械工程学报,2014,(21):133-139.

  [4]刘厚才,莫健华,叶春生等.三维打印快速成形系统中的数据压缩方法[J].华中科技大学学报(自然科学版),2008,36(5):90-92.
  3d打印技术论文总结范文篇二:《三维打印技术的应用与启示》
  2013年数字南京 教育 装备工作目标:推进科技实践活动室或技能创造室的装备,全面实现每一所学校拥有一个以上主题鲜明、品质优良,与学校科技实践活动相适应、与学校科技艺体特色发展相适应的实验室;全市创新推进并累计装备建成100个高水平、高品质的机器人、三模科技、农业科技 种植 园等特色实验室,成为南京科技教育的核心与引领基地。评选100个优质科技实验室[1]。

  为此,江苏省南京市教育装备与勤工俭学办公室主任后有为带队去山东省济南市历城区观摩三维打印技术培训,参观学校创新实验室,从而了解山东在创新实验室建设方面的一些做法,以及在创新大赛上获得佳绩和向高校输送人才的 经验 。

  一、社会为什么需要创新设计和技术应用

  《中国玩具制造业利润研究 报告 》显示:以玩具加工业为例,一个芭比娃娃在美国市场上的平均价格为9.9美元,而制作这个芭比娃娃的中国企业只能拿到 0.35美元加工费。中国企业所依赖的是相对低廉的劳动力和原材料成本,对外的竞争力也只是低成本带来的价格优势,所以只能依靠大批量生产,以薄利多销来赚取不多的加工费。我国很多行业产品生产的关键技术大部分来自进口,其中:工程机械高技术产品80%;数控机床70%;石油化工装备76%;集成电路芯片制造设备80%;光纤制造装备100%;通讯、半导体、生物、医药和计算机行业60%~90%;彩电、手机和微机的CPU都是掌握在别人手里[1]。

  历史上,中国是人类创新和技术进步的摇篮,世界著名科技史学家李约瑟博士曾经列举了中国传入西方的26项技术,世界科技史上的前27项重要发明中18项来自中国。我国古代科技发明灿若星辰,对世界科技发展做出了巨大贡献。美国学者坦普尔在《中国:发明与发现的国度》一书中详细描述了“中国领先于世界”“西方受惠于中国”的中国古代100项技术发明。以史为鉴,古为今用,技术进步源于创新,创新设计源于服务现实,创造未来。大项目是创意,小改进也是创意,高科技是创意,简约明快也是创意。功能原理是创意,美化外观也是创意。灵感来源于生活,创意让世界更美好。

  二、创新设计在初高中技术教学中的应用

  我国“十二五”规划提出要深入实施科教兴国战略和人才强国战略,加快建设创新型国家,需要创新型人才,创新型人才培养,教育是基础和前提。同志强调:“要注重从青少年入手培养创新意识和实践能力,积极改革教育体制和改进 教学方法 。” 2011年,奥巴马总统推出的新版《美国创新战略》指出,美国未来的经济增长和国际竞争力取决于其创新能力。“创新教育运动”指引着公共和私营部门联合,以加强创新技术教育。

  三维打印技术是专家预测的2013年十大技术革命之一,在打印过程中,打印机将根据计算机设计的模型从底部开始逐层堆积塑料、金属、合金等材料。凭借三维打印技术可以依据数字设计文件制造出固体结构,一旦物品能够在家或办公室远程打印出来,新技术将引发一场制造业革命[2]。三维打印技术在初高中技术教学中的应用,将对培养创新型人才产生重要作用。

  1.提高教学效率,发展学生的 创新思维

  三维设计软件、结构设计软件在三视图学习中针对学生学习时间少、没有基础等问题提供全新的教学手段,辅助三视图及其画法教学,快速识读技术图。学生进行创新设计时,设计软件提供简单易学的设计手段及完整的设计资源库。直观的三维模型系统教学手段,让设计像搭积木一样简单有趣,对立体模型进行平行移动、旋转、放大、多视窗等操作[3]。

  2.降低学习坡度,突破教学难点

  从三维设计到二维出图,学生在三维设计软件里轻松完成,快速工程图的生成能使学生做到设计与动手能力的完美结合,促进教育教学改革与学生学习方式的变革,是促进师生共同成长的研究与实践过程。

  3.动手动脑结合,强调学生的动手创造

  三维打印是一种快速成型技术,它以数字模型文件为基础,通过逐层打印的方式来构造物体,让动手与动脑相结合,让信息技术与通用技术相结合,让三维设计与二维设计相结合,让学生的设计和加工相结合。通过三维动画可以让学生更好地理解弹性碰撞,让机械机构运动的分析更加直观清晰。

  三、创新设计帮助学生放飞创新的翅膀

  创新设计软件平台在教育信息化中的精确定位是和探究实验室、通用技术实验室、综合实践实验室、信息技术实验室、动漫社相结合。创新软件系列产品及三维打印机将掀起一场教育创新运动。通过创新软件的运用,让我们的孩子和美国的孩子同步学习和发展,学有度、思无界、行无疆,创新设计软件平台及三维打印技术在教育中的促进作用有三:

  一是可以引导中学生在生活中发现问题,去主动思考如何解决问题,而不是简单地去抱怨问题,培养学生的人文精神和社会责任感。

  创意来源: 在高层楼房擦玻璃是很危险的,有没有既安全又方便的擦窗户方案?窗户有调节风、光的作用,如何利用窗户来改善室内的空气循环和光线照明?

  设计原理:百叶窗的结构有可调节性,此类窗户也可以使用类似的结构,即将每扇窗分成若干扇小窗,每扇小窗可以绕轴旋转。这样可以实现调节风和光的作用,并且在雨天也可以开窗。尤其是高层楼房窗户玻璃的擦洗变得十分简便了。

  二是可以帮助中学生固化自己生活的直接经验和亲身经历中的“小灵感”,并通过自己的设计―制作―评价,达到“创造”的教学效果。

  案例2:可升降课桌椅

  创意来源:学校普遍存在着课桌椅不符合学生身材的现象,总会让人觉得或高或低,影响学生的身体健康,于是便想到去设计一种可以升降且更具实用性的课桌椅。

  设计原理:把思路定格在齿轮的传动上。在桌腿内部各安装两个齿轮和两条齿条,中间有一根传动轴连动,再在其中一个桌腿的一侧开孔,利用一个把手转动齿轮,这样便能使桌面水平升降 。   图6 利用三维打印技术制作出来的齿轮组

  三是可以让中学生高度综合各学科、各方面的知识,并立足于实践,实现“做中学”和“学中做”。

  案例3:自动上下楼梯的自助轮椅车

  创意来源:家里有残疾人,上下楼梯不方便,有没有可以帮助残疾人自动上下楼梯的自助轮椅车呢?

  设计原理:市面上有自动上下台阶的拖车,主要是依靠行星轮系的工作原理。如果把这个原理应用到轮椅上,不就是可以帮助残疾人自动上下楼梯的自助轮椅车吗?

  案例4:物理学科中的成像原理

  创意来源:来源于初中物理实验凸透镜成像实验。这个实验十分重要,但许多学生只知道概念而不清楚其中的原理与演示的过程。创意的意义在于把生活中的现象用自己的方式表现出来。

  设计原理:运用新颖的视觉与动画,让大家耳目一新,将传统的枯燥教学转换为全新的模式,从而调动起大家的学习兴趣和热情。

  四、创新设计大赛为学生提供创新实践的平台

  为了丰富中小学生学习生活,激发创新精神,培养实践能力,全面推进素质教育,培养有国际竞争力的创新人才,2013年第十四届全国中小学电脑制作活动和第二届中国国际学生信息科技创意大赛专门设立了比赛项目(9)创新未来设计[4]。参赛者参考生活中的常见事物,通过计算机三维立体设计平台创作设计作品。要求首先完成设计 说明书 ,根据设计说明书,通过软件进行三维模型的设计、搭建和零件装配,并制作相关功能演示动画。

  作品设计的事物尺寸不超过150 mm×200 mm×200 mm,薄厚不小于2 mm。

  初中组设计命题为“未来桥梁”,在保证桥结构稳定的前提下,从功能、外观等方面进行创意设计。桥所应用的情境不做约束,可充分结合自己设定的场景进行设计。

  高中组设计命题为“智慧汽车”,从外形、功能等方面加以创意设计。车辆的动力源和工作环境不做约束。

  提交文件包括:设计作品,ICS或EXB文件;演示动画,SWF,3GP,MPG,AVI或MOV文件;设计说明书。

  作品(含设计作品、演示动画、设计说明书)总大小不超过50 MB。

  五、我们的思考

  从山东省的创新办学标准来看,他们已经在如下方面做了尝试:创新设计软件和探究实验室相结合(初、高中),和通用技术实验室相结合(高中),和技术教室相结合(初中),和综合实践实验室相结合(小学),和信息技术实验室相结合(通用),和动漫室相结合(通用)。

  南京市教育装备与勤工俭学办公室主任后有为说过:我们不一味追求最新的、豪华的、最先进的设备设施,而是选择科学的、实用的、适用的和优质的设备设施。这对于建设创新实验室提供了很好的思路,选择科学的、适用的、适度领先的物质技术及其承载信息,并通过恰当的、优化的、科学的形式整合成能促进教育与学校发展的,能促进教育教学改革与学生学习方式变革的,能促进师生共同成长的研究与实践过程。

  组织相关人员调研三维打印应用

  参考文献

  [1] 张武城.创造创新方略[M] .北京:机械工业出版社,2011.

  [2] 维克托・巴雷拉.专家预测2013年十大技术革命 包括三维打印技术[EB/OL].
  3d打印技术论文总结范文篇三:《试谈3D打印技术在建筑业应用》
  从20世纪80年代起,随着计算机技术、新材料技术的快速发展,3D打印技术不断进步,逐渐走向人们的视野。李晓梅(2014)认为自3D打印机发明30余年来,经历了迅猛发展已成为当今最有生命力的先进制造技术之一[1]。

  本文采用文献研究的方法,针对3D打印在建筑行业的应用找出优点及不足,为3D技术在建筑行业的应用提供发展方向和理论参考。

  一、3D打印技术在建筑业的应用

  (一)3D打印技术概念

  江洪(2013)认为3D打印技术是一种增加制造技术,采用分层制造,逐层叠加的方式形成三维实体的技术[2]。李小丽(2014)总结道,3D打印是包括CAD建模、测量、材料、数控等学科[3]。

  (二)3D打印技术在建筑业应用优点

  李福平(2013)认为3D打印建筑技术优势为速度快;不需要使用模板,可以大幅节约成本,并且具有低碳、绿色、环保的特点[4]。杨健江(2015)认为相较于传统建筑模式,3D打印不仅节约资源,利用废弃物进行制造[5]。丁烈云(2015)认为建筑3D打印数字建造技术满足日益增长的非线性、自由曲面等复杂建筑形式的设计建造要求,是全新的设计建造方法论的革新[6]。

  本文将建筑3D打印技术的优点整理如下:

  1.基于施工层面。根据图纸以及相关数据,就可制造出建筑墙体、楼板等,大大节约了建筑时间;从设计文件里获得各种指令并进行工作,要求操作业者掌握的操作技能水平要求很低,一方面大大降低了人力成本,另一方面将操作者对产品质量带来的影响因素降到了最低;避免了施工现场存在的安全隐患,保障作业人员的人身安全,减少事故和伤亡。

  2.基于经济层面。所需要的材料多可以就地取材,极大节省建造的运输成本;零部件生产一体化成型,既缩短了制造时间,节约了人力成本,又减少了采购及运输成本;仅需更换设计文件和打印材料就可生产不同的零件。

  3.基于材料层面。采用增材制造方法,材料利用率高;3D打印技术可打印出高成本曲线建筑;遵照计算机程序,比人工的更加准确,产品质量有保证;打印过程中依据精确的几何计算,采用坚固耐用的材料,质量有保证;墙体是空心的相比钢筋混凝土实心墙体,3D 打印建筑的墙体要轻许多。

  4.基于环保层面。原材料可以来源于建筑垃圾、工业垃圾,达到了节能环保、资源再生和改善环境的目标;采用干法施工可避免施工粉尘和噪声影响,生产制造过程中产生的废气、液等有害物质低,减少材料浪费和排污;打印过程几乎不产生噪声和大振动。

  (三) 目前建筑3D打印技术存在的问题

  3D打印技术虽发展迅速,但仍存在弊端。

  1.精度问题。3D 打印技术由于工艺问题导致两层材料之间不能光滑过度,且只能形成样式简单且单一的条纹。影响建筑外立面的美观性。而在一定微观尺度下,如果需要制造的对象表面是圆弧形,那么这种具有一定厚度的条纹,就会造成精度上的偏差。

  2.行业规范问题。3D打印建筑在行业内还没有任何相关的规范条例。使用年限和房屋产权等一系列问题都没有权威部门的认可。

  3.材料性能问题。3D打印建筑多数为低矮建筑,相较于传统方式,在强度、刚度和加工性上均有不足。且其打印是水平逐层打印,缺少纵向钢筋。

  4.设备问题。受限于工作原理,目前3D打印机打印速度较慢,且设备和原材料的价格居高不下在一定程度上阻碍了3D打印技术的发展。

  5.伦理安全性问题。伴随着3D打印技术的发展和进步,人体器官的3D打印技术面临着伦理上引起大众质疑的困境。3D打印技术引发的安全风险也收到相应的质疑。

  二、结论与展望

  本文通过对3D打印技术的相关知识及其在建筑业应用的优缺点、发展前景的梳理和归纳,得到如下结论:

  首先,缺少关于适应多元材料的打印设备系统和工艺流程系统的研究,缺少交流和互相融合。

  其次,国内外学者研究建筑3D打印研究的初步成果较多,但是缺乏系统、完善的方法体系。

  最后,3D打印技术近期发展迅猛,但3D打印的相关专业规定及法律条文并没有得到良好的研究。为避免矛盾与事故的发生,解决由3D打印所造成的冲突,建立公平、公正、完善的相关规定必不可少。

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小学语文教学论文:谈三维教学目标在课堂中的落实

小学语文教学论文范文:谈三维教学目标在课堂中的落实

导语:在新课程中,三维目标是主要矛盾,知识与能力是主要矛盾的主要方面。语文素养的核心是语文能力,这是无庸置疑的。

《全日制义务教育课程标准(实验稿)》(以下简称“新课标”)指出:“努力改进课堂教学,整体考虑知识与能力、情感与态度、过程与方法的综合,提倡启发式、讨论式教学。”这段话为新课程的课堂教学改革指明了方向。以下就从两个方面谈谈三维教学目标在课堂中的落实问题

一、着眼语文素养,把握三维目标

语文新课程的总目标是“全面提高学生的语文素养”。语文素养与“知识与能力、情感与态度、过程与方法”三个维度是什么关系呢?教育部基础教育司组织编写的《语文课程标准解读》指出:“通过九年的学习,学生应该具备基本的语文素养。这基本的语文素养内涵是丰富的,课程目标根据‘知识和能力、过程和方法、情感态度和价值观’三个维度来设计展开”,明确地把三个维度当作语文素养的内容加以申说。从语文素养来认识三维教学目标,能增强目标意识和有利于提升教育理念。

(一)正确理解三维内涵

1、知识与能力目标。“总目标”的6-10条是对课程中知识与能力的具体规定,是“知识和能力”教学的基本依据。我们要深入钻研新课标,了解新课标中的知识能力要求与旧大纲比较有什么变化,从而正确把握新课程“知识与能力”的要求。如,阅读教学,旧大纲要求“能理解主要内容,领会中心思想,有一定的速度,养成良好的阅读习惯”;新课标则要求“具有独立阅读能力,有较丰富的积累,形成良好的语感”,此外,还有阅读量阅读速度方面的要求,以及强调积累与语感的培养,这是旧大纲所没有的。

2、过程与方法目标。这是新课标所特有的。“总目标”第五条是有关过程与方法的要求,倡导“探究性学习”,强调在实践过程中学习。“过程”,重在“亲历”。“识字”“阅读”“口语交际”“习作”“综合性学习”等,都要让学生亲历过程,在过程中学习,使学习过程成为学生生活世界的一部分。“方法”,应是具体的,而不是抽象的,应伴随着知识的学习,技能的训练,情感的体验,审美的陶冶,如影随形,而不能游离其外。中外教学史说明,独立于具体的知识技能学习的“方法”是很难产生迁移的。

3、情感态度价值观目标。“情感态度价值观”目标体现的是语文的人文性,强调的是给学生广博的文化浸染,内涵比起旧大纲“思想性”目标要丰富得多,深刻得多。“总目标”1-4条是对“情感态度价值观”的具体要求,涵盖传统的思想教育的精华,以及生命意识、现代意识、多元文化、国际理解和语文学习兴趣、信心、习惯的培养。

(二)理清三维之间关系

在新课程中,三维目标是主要矛盾,知识与能力是主要矛盾的主要方面。语文素养的核心是语文能力,这是无庸置疑的。产生怀疑或动摇,将使语文教学无所适从,也将使语文教学质量严重滑坡。假如把语文素养比做一座大厦,由三维目标构成,知识与能力就是大厦的基座,过程与方法、情感态度价值观就是上层建筑,基座稳固了,语文教学的根基才不会产生动摇,“上层建筑”也才能发展得越高。情感态度价值观是重要的一维,没有它,将使语文教学回到课改前的状态,仍然是人文性的缺失。没有“过程与方法”的目标,所倡导的“自主、合作、探究”也将难以落实。在兼顾其他二维的情况下,知识和能力的坚实牢固,是语文新课程追求的目标。

(三)整合三维目标

新课标指出,“课程目标根据知识和能力,过程和方法,情感态度价值观三个维度设计。三个方面相互渗透,融为一体,注重语文素养的提高。”教学中,我们要做好三维目标的整合,而不是把三个维度简单地叠加,要以“知识与能力”为主线,渗透情感、态度价值观,并充分地体现在过程和方法中。新课标中的“课程目标”处处为我们整合三维目标提供了典范。如,第一学段“口语交际”第6条规定:“有表达的自信心。积极参加讨论,对感兴趣的话题发表自己的意见”。“自信心”“积极”“感兴趣”是情感、态度的要求,“表达”“参加讨论”“发表自己的`意见”是技能方面的要求,而“参加”“发表”就体现过程,如何讨论和怎样发表意见则体现学习方法地要求。在拟订三维教学目标时,我们要借鉴新课标对三维目标的整合方法。

二、实行有效教学,落实三维目标

有效的语文教学,就是经过教学,使学生在知识和能力,情感态度价值观获得进步与发展,使语文素养得到提升,并亲历学习过程和掌握学习方法。实行有效教学,落实三维目标,必须做到以下几点。

(一)主体参与有效化

学生是学习的主体,已成定论。重要的是怎样引导学生有效参与,引导学生自主学习。

1、首先是教师要尊重学生的人格,尊重学生的个性差异,建立民主和谐的课堂气氛,使学生有情绪上的安全感。其次是建立一个温暖的、学生能彼此接纳的和相互欣赏的学习场所,让学生有个安全的心灵港湾。

2、教师要学会赞赏学生,帮助学生树立学习的信心;要乐于给予学生需要或渴望的额外帮助。

3、培养学生的选择能力和履行责任的能力。学生有能力选择学习内容和学习方式,能够胜任独立学习以及合作学习中的自己的任务。

4、教学要与学生的生活世界相联系,激活学生的生活经验,拨动学生的心弦。

(二)教学目标具体化

三维教学目标必须具体,才便于在课堂教学中落实。把三维教学目标具体化,应包括以下内容:1、教学对象;2、学生的行为;3、确定行为的条件。条件是指能影响学习结果所规定的限制;4、程度。程度由行为的速度、准确性和质量三个方面来确定。

如《西湖的“绿”》三维教学目标拟订如下:

1、通过自学,学生 能 迅速无误 地 读出5个生字。

条件  对象  程度    行为

2、有感情朗读课文,学生 深入体会作者对西湖的绿的喜爱。

条件   对象 程度       行为

3、理解课文内容,学生 准 确 了解“西湖的‘绿’”的特点,深入体会作

条件    对象 程度             行为

者对西湖的独特感受。

行为

(三)教学内容问题化

问题是思维的开始。在教学中,老师要善于提炼问题给学生,还要善于引导学生提出问题,形成问题,把学习过程变为提出问题和解决问题的过程。阅读教学中培养学生的问题意识,既要引导学生从整体入手,也要引导学生从细节上发现问题,如《西湖的“绿” 》的教学,老师可引导学生提出问题,然后再深入解决问题。学生可能提出的问题,如:1、课文写了几处的绿,每处的绿有什么特点?2、作者用了那么多的“绿”,阅读时我们为什么不会觉得重复?第一个问题就是着眼于整体,问题的解决,要引导学生概括,抓主要信息;第二个问题就是着眼于细节,问题的解决,既要引导学生比较,又要引导学生在反复的朗读中体会。

(四)教学过程实践化

教学过程是引导学生进行语文实践的过程,正如新课程所指出的“语文是实践性很强的课程,应着重培养学生的语文实践能力,而培养这种能力的主要途径也应是语文实践。”

语文实践包括知识的学习、技能的训练,也包括情感的体验,兴趣的培养。如阅读教学,我们可以课文的情感为主线,引导学生披文入情、思考、想象、接受文章的情感熏陶,同时完成了对词句的感悟和阅读方法的学习。习作教学,我们仍然可以情感为线索,引导学生在取材时联系生活世界,激活想象世界,在构思、表现时倾诉情感,表达情感,在评价时对情感的表达进行反思,使情感的表达更加准确,更加具体,更加生动形象。

(五)教学指导方法化

老师要有强烈的方法论意识,根据不同的学习类型采用不同的方法进行指导。

1、陈述性知识的学习指导

陈述性知识也称描述性知识或记忆性知识,它具有静态的性质,主要用来回答事物“是什么”“为什么”和“怎么样”,教科书中大量的课文可看作是陈述性知识,从语言积累的角度来说,主要是熟读成诵。老师的指导主要是如何根据课文特点,采用不同的朗读方法和熟记方法。

2、程序性知识

程序性知识也叫步骤性知识或过程性知识,它具有动态性质,主要用来解决“做什么”和“怎么样”的问题。程序性知识对技能的形成具有定向作用,能直接指导技能的训练和促进技能的形成。教科书中程序性知识 见于课文的“导读”“阅读提示”“思考·练习”以及“习作”、“口语交际”的提示当中,更多的是没有见诸文字,全凭老师根据教材特点而定。阅读教学中程序性知识的引导,要引导学生经历初读感知——精读感悟(体验)——复读升华和熟读成诵,要引导学生逐步掌握领悟重点词句的步骤方法,如重点语句的先理解字面意思,再联系时代背景,联系生活经验理解言外之意,体会思想感情,然后体会句子的表达方法。又如习作指导,要引导学生在取材、构思、起草、加工等环节,学习观察、思考、表现、评价等方法。

3、策略性知识的学习指导

策略性知识是指学生在学习情景中对学习任务的认识,对学习方法的选择和对学习过程的调控,它不同于圈画、批注、评点等具体的学习方法,而是由学习方法、学习调控和元认知等要素构成的监控系统。随着年级的升高,老师要逐步引导学生自己明确每次要从教科书学到什么,要利用哪些资源和怎样利用这些资源,要采用怎样的学习策略才能达到学习目的等。

(六)教学评价多元化

教学目标的多维决定了教学评价也应该是多元的,既要评价学生的知识与能力,又要评价学生的情感、态度、价值观,评价过程与方法。在交流反馈时,老师既要关注学生答案的正确性,又应关注学生得出答案的思考过程,在学生答问后追问:你是怎样想出来的?(或问:你的依据是什么?)既要关注学生对知识的理解和技能的运用,又要关注学生所表现出来的对知识的兴趣的程度和对学习的专注程度,可用表示赞赏或用委婉的批评给予评价。对学生流露出来的价值倾向,即使是错误的,老师也不要压制,应该耐心地问一问学生为什么这样想,然后给予疏导。实践证明,只有多元的教学评价和促进学生发展的评价方式,才有助于三维教学目标的实现。

三维教学目标在课堂教学中的落实,是语文新课程课堂教学改革的主攻方向。它能否尽快取得成效,取决于广大教师对它的认识的深入程度,取决于对有效教学策略、方法的整合和运用。

参考文献:

1、《全日制义务教育语文课程标准(实验稿)》 中华人民共和国教育部制定 北京师范大学出版社出版 2001年7月

2、《九年义务教育语文课程标准(实验稿)解读》 教育部基础教育司 组织 语文课程标准研制组 编写 巢宗祺 雷实 陆志平 主编

3、《谈“语文素养”》 刘贞福 《语文建设》2003年4期

4、《新课程的价值追求与语文教学的转型》华东师范大学 倪文锦

5、《新课程中的教与学》北京师范大学 肖川

怎么写 论文《利用3Dmax制作三维全景照片》?

我只能告诉你结构.毕竟我不懂这行 一、毕业论文(设计)撰写结构要求
1、题目:应简洁、明确、有概括性,字数不宜超过20个字。
2、文献综述:一般不少于1000字。
3、摘要:要有高度的概括力,语言精练、明确。同时有中、英文对照,中文摘要约300—400汉字;英文摘要约200—300个实词。
4、关键词:从论文标题或正文中挑选3~5个最能表达主要内容的词作为关键词,同时有中、英文对照,分别附于中、英文摘要后。
5、目录:写出目录,标明页码。
6、正文:
(1)毕业论文正文:包括前言、本论、结论三个部分。
前言(引言)是论文的开头部分,主要说明论文写作的目的、现实意义、对所研究问题的认识,并提出论文的中心论点等。前言要写得简明扼要,篇幅不要太长。
本论是毕业论文的主体,包括研究内容与方法、实验材料、实验结果与分析(讨论)等。在本部分要运用各方面的研究方法和实验结果,分析问题,论证观点,尽量反映出自己的科研能力和学术水平。
结论是毕业论文的收尾部分,是围绕本论所作的结束语。其基本的要点就是总结全文,加深题意。
(2)毕业设计说明书正文包括前言、本论、结论三个部分。
前言(引言):说明本设计的目的、意义、范围及应达到的技术要求;简述本课题在国内外的发展概况及存在的问题;本设计的指导思想;阐述本设计应解决的主要问题。
本论:
①设计方案论证:说明设计原理并进行方案选择。说明为什么要选择这个设计方案(包括各种方案的分析、比较);阐述所采用方案的特点(如采用了何种新技术、新措施、提高了什么性能等)。
②计算部分:这部分在设计说明书中应占有相当的比例。要列出各零部件的工作条件、给定的参数、计算公式以及各主要参数计算的详细步骤和计算结果;根据此计算应选用什么原器件或零部件;对应采用计算机的设计还应包括各种软件设计。
③结构设计部分:包括机械结构设计、各种电气控制线路设计及功能电路设计、计算机控制的硬件装置设计等,以及以上各种设计所绘制的图纸。
④样机或试件的各种实验及测试情况:包括实验方法、线路及数据处理等。
⑤方案的校验:说明所设计的系统是否满足各项性能指标的要求,能否达到预期效果。校验的方法可以是理论验算(即反推算),包括系统分析;也可以是实验测试及计算机的上机运算等。
结论:概括说明设计的情况和价值,分析其优点和特色、有何创新、性能达到何水平,并应指出其中存在的问题和今后改进的方向。
7、谢辞:简述自己通过做毕业论文(设计)的体会,并应对指导教师和协助完成论文(设计)的有关人员表示谢意。
8、参考文献:在毕业论文(设计说明书)末尾要列出在论文(设计)中参考过的专著、论文及其他资料,所列参考文献应按文中参考或引证的先后顺序排列。
9、注释:在论文(设计说明书)写作过程中,有些问题需要在正文之外加以阐述和说明。
10、附录:对于一些不宜放在正文中,但有参考价值的内容,可编入附录中。例如,公式的推演、编写的算法、语言程序等。
二、毕业论文(设计)撰写格式要求
1、毕业论文一律打印,采取A4纸张,页边距一律采取:上、下2.5cm,左3cm,右1.5cm,行间距取多倍行距(设置值为1.25);字符间距为默认值(缩放100%,间距:标准),封面采用教学管理部统一规定的封面。
2、字体要求
论文所用字体要求为宋体。
3、字号
第一层次题序和标题用小三号黑体字;第二层次题序和标题用四号黑体字;第三层次及以下题序和标题与第二层次同;正文用小四号宋体。
4、页眉及页码
毕业论文各页均加页眉,采用宋体五号宋体居中,打印“河北大学工商学院XXXX届本科生毕业论文(设计)”。页码从正文开始在页脚按阿拉伯数字(宋体小五号)连续编排,居中书写。
5、摘要及关键词
中文摘要及关键词:“摘要”二字采用三号字黑体、居中书写,“摘”与“要”之间空两格,内容采用小四号宋体。“关键词”三字采用小四号字黑体,顶格书写,一般为3—5个。
英文摘要应与中文摘要相对应,字体为小四号Times New Roman。
6、目录
“目录”二字采用三号字黑体、居中书写,“目”与“录”之间空两格,第一级层次采用小三号宋体字,其他级层次题目采用四号宋体字。
7、正文
正文的全部标题层次应整齐清晰,相同的层次应采用统一的字体表示。第一级为“一”、“二”、“三”、等,第二级为“1.1”、“1.2”、“1.3”等,第三级为“1.1.1”、“1.1.2”等,具体格式要求详见模板(模板从教务处主页下载专区下载)。
8、参考文献
参考文献要另起一页,一律放在正文后,在文中要有引用标注,如××× [1],具体格式要求详见模板(模板从教务处主页下载专区下载)。
9、外文资料及译文
外文资料可用A4纸复印,如果打印,采用小四号Times New Roman字体;译文采用小四号宋体打印,格式参照毕业论文(设计)文本格式要求,译文一般不少于2000字。
10、图、表、公式
图: a. 要精选、简明,切忌与表及文字表述重复。
b. 图中术语、符号、单位等应同文字表述一致。
c. 图序及图名居中置于图的下方,用五号字宋体。
表: a. 表中参数应标明量和单位的符号。
b. 表序及表名置于表的上方。
c. 表序、表名和表内内容采用五号宋体字。
公式:a.编号用括号括起写在右边行末,其间不加虚线。
b.公式中的英文字母和数字可以采用默认的字体和字号。
图、表与正文之间要有一行的间距,公式与正文之间不需空行;文中的图、表、附注、公式一律采用阿拉伯数字分章编号。如:图2-5,表3-2,公式(5-1)(“公式”两个字不要写上)等。若图或表中有附注,采用英文小写字母顺序编号。
11、量和单位
要严格执行GB3100—3102:93有关量和单位的规定(具体要求请参阅《常用量和单位》,计量出版社,1996);物理量用斜体,单位用正体;
单位名称的书写,可以采用国际通用符号,也可以用中文名称,但全文应统一,不要两种混用。
12、标点符号
注意中英文标点符号的区别,不能混用。
三、毕业论文(设计)装订存档要求
1、毕业论文(设计)资料应包括任务书、开题报告、毕业论文(设计)文本、外文资料及译文、毕业论文(设计)成绩评定表等。
2、毕业论文(设计)按以下顺序侧面用铁质装订夹装订归档:
封面→任务书→开题报告→文献综述→中、英文摘要(含关键词)→目录→正文→谢辞→参考文献→注释→附录→外文资料及译文→毕业论文(设计)成绩评定表。

3d打印技术的应用论文2500字

  现如今,3D打印机是民用市场出现的一个新词,在专业领域有另一个名称叫“快速成形技术”。我整理了3d打印技术2500字论文,希望能对大家有所帮助!
  3d打印技术2500字论文篇一:《试谈3D打印技术及其应用发展》
  【摘要】本文通过分析3D打印机的原理, 总结 了几种典型的3D打印技术,分析其市场应用和发展方向,得出3D打印技术的发展会引领第三次工业革命的发展。

  【关键词】3D;打印机;3D打印技术

  1.前言

  近来,三维(3D)打印技术[1]在发达国家兴起,前不久在网上流传的3D打印手枪,引来许多网友围观。3D打印现在已不再只是概念产物,全球已有不少公司推出了个人3D打印机,它已在平常生活中开始普及。2012年4月,英国《经济学人》刊文认为,3D打印技术将与其他数字化生产模式一起,推动第三次工业革命的实现。传统制造技术是“减材制造技术”,3D打印则是“增材制造技术”,它具有制造成本低、生产周期短等明显优势。

  2.3D打印机的原理及技术

  2.1 3D打印机

  3D打印机是近年来在民用市场出现的一个新词。在专业领域有另一个名称叫“快速成形技术”[2]。快速成形技术诞生于20世纪80年代后期,是基于材料堆积法的一种全新制造技术。它集分层制造技术、机械工程、数控技术、CAD、激光技术、逆向工程技术、材料科学于一体,可以直接、快速、自动、精确地将设计电子模型转变为具有一定功能的原型或直接制造零件,从而为零件原型制作、新设计思想的校验等方面提供了一种低成本而高效的实现手段。快速成形技术就是利用三维CAD的数据,通过快速成型机,将一层层的材料堆积成实体原型。

  不同种类的快速成型系统因所用成形材料不同,成形原理和系统特点也各有不同。但是基本原理一样,那就是“分层制造,逐层叠加”[3],类似于数学上的积分过程。形象地讲,快速成形系统就像是一台“立体打印机”,因此得名。

  2.2 3D打印机的原理

  3D打印机根据零件的形状,每次制做一个具有一定微小厚度和特定形状的截面,然后再把它们逐层粘结起来,就得到了所需制造的立体的零件。

  每个截面数据相当于医学上的一张CT像片;整个制造过程就像一个“积分”的过程。

  整个过程是在电脑的控制下,由3D打印系统自动完成的。不同公司3D打印使用的成形材料不同,系统的工作原理也有所区别,但其基本原理都是一样的,那就是“分层制造、逐层叠加”。这种工艺可以形象地叫做“增长法”。

  2.3 3D打印技术

  2.3.1 SLA技术

  光固化成型法(SLA)是用特定波长与强度的激光聚焦到光固化材料表面,使之由点到线,由线到面顺序凝固,完成一个层面的绘图作业,然后升降台在垂直方向移动一个层片的高度,再固化另一个层面。这样层层叠加构成一个三维实体。SLA是最早实用化的快速成形技术,采用液态光敏树脂原料。其工艺过程是,首先通过CAD设计出三维实体模型,利用离散程序将模型进行切片处理,设计扫描路径,产生的数据将精确控制激光扫描器和升降台的运动;激光光束通过数控装置控制的扫描器,按设计的扫描路径照射到液态光敏树脂表面,使表面特定区域内的一层树脂固化后,当一层加工完毕后,就生成零件的一个截面;然后升降台下降一定距离,固化层上覆盖另一层液态树脂,再进行第二层扫描,第二固化层牢固地粘结在前一固化层上,这样一层层叠加而成三维工件原型。将原型从树脂中取出后,进行最终固化,再经打光、电镀、喷漆或着色处理即得到要求的产品。

  SLA技术主要用于制造多种模具、模型等;还可以在原料中通过加入 其它 成分,用SLA原型模代替熔模精密铸造中的蜡模。SLA技术成形速度较快,精度较高,但由于树脂固化过程中产生收缩,不可避免地会产生应力或引起形变。因此开发收缩小、固化快、强度高的光敏材料是其发展趋势。

  2.3.2 SLS技术

  选择性激光烧结技术(SLS)是采用激光有选择地分层烧结固体粉末,并使烧结成型的固化层,层层叠加生成所需形状的零件。其整个工艺过程包括CAD模型的建立及数据处理、铺粉、烧结以及后处理等。

  整个工艺装置由粉末缸和成型缸组成,工作时粉末缸活塞(送粉活塞)上升,由铺粉辊将粉末在成型缸活塞(工作活塞)上均匀铺上一层,计算机根据原型的切片模型控制激光束的二维扫描轨迹,有选择地烧结固体粉末材料以形成零件的一个层面。粉末完成一层后,工作活塞下降一个层厚,铺粉系统铺上新粉。控制激光束再扫描烧结新层。如此循环往复,层层叠加,直到三维零件成型。最后,将未烧结的粉末回收到粉末缸中,并取出成型件。对于金属粉末激光烧结,在烧结之前,整个工作台被加热至一定温度,可减少成型中的热变形,并利于层与层之间的结合。

  与其它3D打印机技术相比,SLS最突出的优点在于它所使用的成型材料十分广泛。从理论上说,任何加热后能够形成原子间粘结的粉末材料都可以作为SLS的成型材料。目前,可成功进行SLS成型加工的材料有石蜡、高分子、金属、陶瓷粉末和它们的复合粉末材料。由于SLS成型材料品种多、用料节省、成型件性能分布广泛、适合多种用途以及SLS无需设计和制造复杂的支撑系统,所以SLS的应用广泛。

  2.3.3 PDM技术

  熔积成型(FDM)法,该 方法 使用丝状材料(石蜡、金属、塑料、低熔点合金丝)为原料,利用电加热方式将丝材加热至略高于熔化温度(约比熔点高1℃),在计算机的控制下,喷头作x-y平面运动,将熔融的材料涂覆在工作台上,冷却后形成工件的一层截面,一层成形后,喷头上移一层高度,进行下一层涂覆,这样逐层堆积形成三维工件。

  该技术污染小,材料可以回收,用于中、小型工件的成形。成形材料:固体丝状工程塑料;制件性能相当于工程塑料或蜡模;主要用于塑料件、铸造用蜡模、样件或模型。

  2.3.4 LOM技术

  分层实体制造法(LOM),又称层叠法成形,它以片材(如纸片、塑料薄膜或复合材料)为原材料,其成形原理如图所示,激光切割系统按照计算机提取的横截面轮廓线数据,将背面涂有热熔胶的纸用激光切割出工件的内外轮廓。切割完一层后,送料机构将新的一层纸叠加上去,利用热粘压装置将已切割层粘合在一起,然后再进行切割,这样一层层地切割、粘合,最终成为三维工件。LOM常用材料是纸、金属箔、塑料膜、陶瓷膜等,此方法除了可以制造模具、模型外,还可以直接制造结构件或功能件。   LOM技术的优点是工作可靠,模型支撑性好,成本低,效率高。缺点是前、后处理费时费力,且不能制造中空结构件。成形材料主要是涂敷有热敏胶的纤维纸;制件性能相当于高级木材;主要用途是快速制造新产品样件、模型或铸造用木模。

  3.3D打印技术的市场应用及发展方向

  3.1 建筑设计领域

  建筑模型的传统制作方式,渐渐无法满足高端设计项目的要求。全数字还原不失真的立体展示和风洞及相关测试的标准,现如今众多设计机构的大型设施或场馆都利用3D打印技术先期构建精确建筑模型来进行效果展示与相关测试[4],3D打印技术所发挥的优势和无可比拟的逼真效果为设计师所认同。

  3.2 磨具制造领域

  玩具制作等传统的模具制造领域[5],往往模具生产时间长,成本高。将3D打印技术与传统的模具制造技术相结合,可以大大缩短模具的开发周期,提高生产率,是解决模具设计与制造薄弱环节的有效途径。3D打印技术在模具制造方面的应用可分为直接制模和间接制模两种,直接制模是指采用3D打印技术直接堆积制造出模具,间接制模是先制出快速成型零件,再由零件复制得到所需要的模具。

  3.3 医学领域

  在医学领域的应用近几年来,人们对3D打印技术在医学领域的应用研究较多。以医学影像数据为基础,利用3D打印技术制作人体器官模型,对外科手术有极大的应用价值,近年来许多医院推出3D打印胎儿服务。

  3.4 航空航天领域

  在航空航天领域中,空气动力学地面模拟实验(即风洞实验)是设计性能先进的天地往返系统(即航天飞机)所必不可少的重要环节。该实验中所用的模型形状复杂、精度要求高、又具有流线型特性,采用3D打印技术,根据CAD模型,由3D打印设备自动完成实体模型,能够很好的保证模型质量。

  3.5 家电和食品领域

  3D打印技术在国内的家电行业上得到了很大程度的普及与应用,使许多家电企业走在了国内前列。美的、华宝、小天鹅、海尔等都先后采用3D打印技术来开发新产品,收到了很好的效果。

  3D打印在食品领域也有成功的应用。做成的鲜肉特别有弹性,而且烹饪后肉质松散有嚼头,丝毫不逊于真正的肉,就连肉里的微细血管都能打印出来。人们吃到“3D肉”的日子不会太远,因为美国泰尔基金会近日已投资成立了“鲜肉3D打印技术公司”,希望能够为大众提供安全放心的猪肉产品。这种利用糖、蛋白质、脂肪、肌肉细胞等原材料打印出的肉具有和真正的肉类相似的口感和纹理,就连肉里的微细血管都能打印出来。

  4.总结

  3D打印是产业界自主创新的过程,政府主要负责引导方向,要让民营企业有充分的自主发展空间,同时对一些敏感行业或者产品要加强监管。3D打印技术市场潜力巨大,势必成为引领未来制造业趋势的众多突破之一。这些突破将使工厂彻底告别车床、钻头、冲压机、制模机等传统工具,改由更加灵巧的电脑软件主宰,这便是第三次工业革命的到来的标志[6]。在这种势头下,传统的制造业将逐渐失去竞争力。

  参考文献

  [1]古丽萍.蓄势待发的3D打印机及其发展[J].北京:数码印刷,2011(10):64-67.

  [2]丁军涛.快速成形技术在企业实际生产中的应用[J].陕西:科技探索,2012(8).

  [3]郑利文.Objet Geometries公司推出多种复合材料3D打印机[J].北京:模具工业,2008(2):73.

  [4]梁晨光.3D打印技术纵览“印”出来的真实世界[J].北京:微型计算机,2008(6):106-109.

  [5]乔益民,王家民.3D打印技术在包装容器成型中的应用[J].重庆:包装工程,2012(11):68-72.

  [6]丁博强.3D打印推动第三次工业革命[J].上海:创意产业,2013(2).
  3d打印技术2500字论文篇二:《浅谈3D打印的误差分析》
  【摘 要】本文从理论上介绍3D打印的基本原理,并系统的分析了成型的前期数据处理、成型加工过程和后处理三个阶段各因素对成型精度的影响。同时,提出了改进成型制件精度的 措施 和方法,对快速成型技术的发展有一定的指导意义。

  【关键词】快速成型;成型精度;工艺参数

  0.引言

  3D打印与传统的制造业去除材料加工技术不同,其遵循的是加法原则。首先设计出所需零件的三维模型,然后根据工艺要求,按照一定的规律将该模型离散为一系列有序的单元,通常在Z向将其按一定厚度进行离散(习惯称为分层),把原来的三维CAD模型变成一系列的层片;再根据每个层片的轮廓信息,输入加工参数,自动生成数控代码;最后由成形系统成形一系列层片并自动将它们联接起来,得到一个三维物理实体。

  目前基于分层制造原理,将三维造型转化为二维轮廓信息叠加造型的快速加工方法,其成型制件的精度与很多因素有关。

  1.前期数据处理误差

  在成型制件建模完成之后,需要将其进行数据方面的转换,目前被应用最多的就是STL格式文件,主要是用小三角面片来近似的逼近任意曲面模型或实体模型,能够较好的简化CAD模型的数据格式,同时在之后的分层处理时,也能够较好的获取每层截面轮廓上的相对于模型实体上的点。

  1.1 STL格式化引起的误差

  STL格式文件的实质就是用许多细小的空间三角形面来逼近还原CAD实体模型,其主要的优势就在于表达清晰,文件中只包括相互衔接的小三角形面片的节点坐标和其外法向量。用来近似逼近的三角形数量将直接影响着实体的表面精度,数量越多,则精度越高,但是三角形数量太多即过高的精度要求,会造成文件内存过大,增加数据处理时间。所以应在精度范围内选择合理的离散三角形数量。当用建模软件输出STL格式文件时都需要确定精度,也就是模拟原模型的最大允许误差。当表面为平面时将不会产生误差,如果表面为曲面时,误差则将不可避免的存在。

  目前,为了得到准确的实体截面轮廓线,应用较多的就是采用CAD直接切片法,该方法可以从根本上消除由STL格式而造成的截面轮廓误差,同时也能够有效的消除格式转换造成的精度误差。

  1.2模型分层对成型精度的影响

  对模型进行分层处理的过程中会产生一定的误差,这种误差属于原理性误差。分层处理是在STL格式转换之后,通过预先设定好成型的方向,设定好分层的厚度,就可以对模型进行分层切片处理了。分层后会得到一组垂直于成型方向的彼此平行的平面,这些平面将STL格式文件截成等层厚的截面,截面与模型表面的交线即形成了该截面的轮廓信息,此信息可作为成型扫描过程中的数据。因为每层之间有一定的距离,由于其破坏了模型表面的连续性,这样就可能丢失一部分的轮廓信息,造成模型的尺寸误差和表面精度。

  2.成型加工误差

  设备自身也存在着一定的误差,它造成的是成型件的原始误差。设备自身误差的改善应该从其系统的设计和制造过程中入手,提高成型设备的硬件系统,以便改进成型件精度。

  2.1工作台Z方向上的运动误差

  它主要在丝杠的控制下,通过上下移动完成最终的成型加工。所以工作台的运动误差将直接影响着成型件的层厚精度,从而导致成型件的Z向尺寸误差。同时,工作台的运动直线度误差也会造成成型件的位置、形状误差和较差的粗糙度。

  2.2 X、Y方向同步带变形误差

  X、Y扫描系统:步进电机控制并驱动同步齿形带,然后带动打印头进行每层的扫描运动,是一个二维的运动过程。在定位或者使用时间较长以后,同步齿形带可能会产生一定情况的变形,会严重影响扫描系统的定位精度,所以为了解决这个问题常采用位置补偿。

  2.3 X-Y方向定位误差

  成型机运动控制系统采用的是步进电机开环控制系统,电机自身和其各个结构都会对系统动态性能造成一定的影响。X、Y扫描系统在往复的扫描过程中存在着一定的惯性,使扫描镜头的扫描尺寸其实大于成型件的设计尺寸,造成尺寸误差,同时,由于扫描系统在扫描过程中是一个加减速的过程,边缘扫描速度会小于中间扫描速度,这样就会导致成型件边缘的固化程度高于中间部分,固化不均匀。

  扫描机构在成型过程中,总是在进行连续的往复填充运动。驱动扫描机构的电机自身存在着一个固有频率,扫描不同线长的时候会出现各种频率,所以当整个机构发生谐振时,会给扫描机构带来很大的振动,严重影响成型的精度。

  2.4挤料速度与扫描速度误差

  在保证有足够加热功率和相同扫描速度的前提下,若挤料速度过高,在工件的表面及侧面就会出现材料溢出现象,导致表面粗糙,支撑结构与工件不易分离;若挤料速度过低,在扫描轨迹上就会出现材料缺失现象。因此,适当降低挤料速度,能提高工件的表面品质,轮廓线更清晰,支撑结构与工件易于分离。

  综上所述,通过优化工艺参数可以有效地提高成型件的精度和质量。

  3.后处理产生的误差

  成型完成之后,需要将成型件取下并去除支撑,对于固化不完全的成型件,还需要进行二次固化。固化完成后还需对其进行抛光、打磨和表面处理等工序,将这些称之为后处理。后处理对成型精度的影响可分为下列三种:

  (1)支撑去除时,因为人为等因素有可能会刮伤成型表面或其精细的结构,严重影响成型质量。为了避免这点,在支撑设计时应该选择合理的支撑结构,既能起到支撑作用又方便去除,在允许范围内少设支撑,节省后处理时间。

  (2)成型后,由于工艺和本身结构问题,零件的内部还会存在一定的残余应力,并且在外部条件如温度、湿度等环境的变化下,成型件会产生一定的翘曲变形,造成误差。应该设法减小成型过程中的残余应力,以提高零件的成型精度。

  (3)成型后的零件在尺寸和粗糙度方面可能还不能完全满足用户的需求,例如表面存在阶梯纹、强度不够,尺寸不精确等,所以要对成型件进行进一步的打磨、修补、抛光和喷丸等处理。如果处理不好,可能会对成型件的尺寸和表面质量等造成破坏,产生后处理误差。

  综上所述,通过减小分层厚度可以通过自适应的分层方法能很好的提高成型件的表面精度,降低因分层数量较多而引起的效率降低问题,或者通过优化成型加工方向的办法来提高成型件表面质量。其中优化成型加工方向在工艺上有一定的难度,对于成型加工方向的优化,不仅要考虑精度的因素,也要着重考虑成型效率和支撑设计等方面因素。

  4.结论

  自由成形件的精度是指加工后的成形件与原三维CAD模型之间的误差,主要有尺寸误差,形状误差和表面误差。因为自由成形的全过程包括前处理、自由成形和后处理三个阶段,所以每个阶段都可能存在影响成形件精度的因素。然而,成型件的精度不只与成型机本身精度有关,还与自由成形全过程中的其他因素有关,而(下转第156页)(上接第110页)且这些其他因素还更加难以控制。 [科]

  【参考文献】

  [1]胡庆夕,周克平,吴懋亮等.快速制造技术的发展与应用.机电一体化,2003,8(5).

  [2]朱林泉,白培康,朱江森.快速成型与快速制造技术.北京:国防工业出版社,2003.

  [3]王广春,赵国群.快速成型与快速模具制造技术及其应用.北京:机械工业出版社,2003.

  [4]于松章,洪军,唐一平.基于RE/RP/RT技术的产品快速开发集成制造系统.新技术新工艺,2004,8(3).

  [5]勾吉华,彭颖红,阮雪榆.快速成型技术及其工艺分析.机械科学与技术,2000,2(19).
  3d打印技术2500字论文篇三:《试谈中小学创新 教育 中3D打印的应用》
  随着3D打印在产品设计、建筑设计、机械制造、医学领域、 文化 艺术等行业发挥越来越重要的作用,3D打印这一新兴科学技术也不断融入到人们的工作和生活中。而科技促进教育这一客观规律也决定了3D打印对教育的影响是必然的,3D打印技术与学校教育的结合必成为STEAM教育中对学生开拓创新能力培养的必要组成部分。

  1 3D打印在学校教育中的应用现状

  创客教育,政策先行,教育部于2015年发布《关于“十三五”期间全面深入推进教育信息化工作的指导意见(征求意见稿)》,其中提到了未来五年对教育信息化的规划,鼓励探索STEAM教育、创客教育等新教育模式,从政策层面将刺激3D打印教育市场的快速增长。国内3D打印在教育领域中的应用已然走在了前列,并逐渐步入了批量应用阶段。全国各地区都有学校加入到3D打印创客教育的潮流中来。3D打印在不少地区已经被列入普通学校教育的统筹范围内,而不仅仅是职业培训。

  2 3D打印在中小学教育中的优势

  传统教育特别是中小学教育是以教师为主导的填鸭式教学方式。因其理论性较强,且多数以死记硬背为主要方式,学生无法把学到的知识进行转化和应用,久而久之就会失去兴趣。而3D打印课程可以让枯燥的课程变得生动起来。在3D打印应用的教学中,学生不再是单纯地看文字或图形,而是根据相应理论知识通过电脑绘制其三维模型,并用3D打印机把模型打印出来。这是学生吸收和运用知识的过程,使学习过程变得生动有趣,同时极大地提高学生学习的主动性和分析、解决问题等方面的能力。

  3 3D打印与各种学科的融合

  3D打印与学科的融合既是对各传统学科教学的补充,又是开展STEAM教育的重要形式。

  3.13D打印与语文课的结合

  语文课中的 说明文 是难以描述和理解的,例如赵州桥课程中对桥梁结构的描述。而如果运用课文中描述的知识点用软件把模型绘制并打印出来,有了理论应用于实践的过程,学生对知识的掌握会更加深刻。

  3.2与数学课的结合

  通过三维模型设计软件,学生可以方便地从不同方位观察模型,任意组合、改变模型形状,学生的空间 想象力 得到很好的锻炼和培养。

  3.3与美术、剪纸等艺术课的结合

  通过三维设计软件很容易实现二维图形到三维模型的转化。艺术课中的剪纸或手绘图形便可以转化成三维模型,且应用于不同的作品中,并通过3D打印机打印出来,增加课程的趣味性。

  3.4与历史、生物、地理、化学、物理等其它课程的结合

  辅助教具直接通过3D打印制作出来,将抽象、难懂的教学变得更直观、形象化,更好地激发了学生的学习兴趣。

  4 中小学3D打印课程的开展形式

  目前很多学校把3DOne作为教学软件,通过软硬件结合,推出3D打印创意设计课程解决方案,以学生动手参与为主要学习方式,旨在全面提升、激发孩子们的潜能,学生在学习过程中潜移默化地提高动手能力和思考能力。3D打印创客教育通常包括如下形式:

  (1)兴趣班。兴趣班是3D打印在学校开展创客教育初期的主要形式。每个班级挑选数个学生组合成兴趣小团队,由学校老师或者校外的公司机构提供技术支持协助学校开展课程。

  (2)校本课程。教师通过课程的开展,总结成果及 经验 完成学校的校本课程,打造校本特色的3D打印课程。

  (3)教、科研项目。教、科研项目的方式使得3D打印课程的开展更有拓展性。例如学校以船作为项目题目,学生学习船的工作原理,以及如何优化船体、增加动力机构,然后自己设计船体造型、打印模型和试验航行,通过不断地试验以及改善,学生可以把课题内容掌握得非常牢固。并且学生会不断去思索、尝试各种各样的方式,极大地提高了学生的想象力和动手能力。

  5 结语

  以3DOne软件为教学的3D打印创客课程,给了STEAM教育一种新的方式,不管是从国家的支持,还是从提高学生的创新能力来说,3D打印都将作为一个重要的手段会得到极大的发展。通过与学科结合的方式,并借助于各地的3D打印比赛,3D打印教育将会有更好的发展。

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