本書采用項目式編寫方式,以任務為課程設置與內容選擇的參照點,結合職業院校學生的學習特點,讓學生通過主動參與完成任務,在任務過程中獲得3D打印設計的相關知識和技能。在編寫過程中,編者力求實現知識性與趣味性的有機結合,加入了豐富的典型案例和圖片演示,讓學生在學習和使用3DDesinger、3dsMax、Maya等多個設計軟件的基礎上,逐步掌握3D實體設計與打印。本書共安排了9個項目,主要介紹了無支撐簡易三維實體打印、有支撐復雜三維實體打印、有支撐復雜模型打印、有支撐單面體打印、無支撐空心物體打印、有支撐雙色模型打印、無支撐雙色模型打印、有支撐空心頭像模型制作以及3D打印產品后期處理,每個項目都包括項目說明、項目內容提示,任務中則主要講解了設計軟件、運用軟件進行三維模型設計、對模型進行切片和打印的操作,非常適合職業院校的學生開展技能訓練和能力培養。本書是職業教育3D打印技術與應用專業“十三五”規劃教材之一,也是3D快速成型技術系列教材的核心教材之一,可作為3D打印快速成型技術相關專業學生的實訓教程,還可作為3D打印技術愛好者的自學參考用書。本書配有電子課件,選用本書作為教材的教師可以從機械工業出版社教育服務網免費注冊下載或聯系編輯咨詢。
3D打印(Three Dimensional Printing)是以數字模型文件為基礎,運用粉末狀金屬或塑料等可黏合材料,通過逐層打印的方式來構造物體的技術。3D打印被稱為“具有工業革命意義的制造技術”,被認為是“第四次工業革命的重要生產工具”。經過近30年的發展,3D打印在全球范圍內已經形成了一個規模巨大的新興產業。從市場規模和發展階段來看,3D打印在中國尚處于產業發展的初級階段,但是市場潛力巨大,到2018年市場規模有望突破200億元,屆時我國或將取代美國成為全球最大的3D打印市場。
由于3D打印行業的快速發展和廣闊的市場前景,越來越多的企業開始涉足其中,相應的企業對3D打印專業人才的需求也越來越旺盛。因而自2015年以來,全國各地陸續有職業院校開設3D打印的專業或相關課程,建設人才培養基地,加強3D打印實訓,提升學生在3D打印方面的技能。在此背景下,華唐集團與國內有代表性的職業院校合作進行了3D打印技術系列教材的開發,以滿足全國職業院校培養專業3D打印技術人才的需要。
本書作為一本實訓教材,遵循“工學結合、項目教學、任務驅動”的職業教育理念,采用項目課程編寫方式,以任務為課程設置與內容選擇的參照點,通過若干典型案例,將正向三維建模與打印技術有機結合,讓學生在主動參與完成任務活動的過程中獲得3D打印設計的相關知識和技能,從而實現課程內容與3D打印相關職業崗位的對接。在編寫過程中,將知識性與趣味性有機結合,加入了豐富的典型案例和圖片演示,每個項目通過任務環節的設置,讓學生在學習和使用3d Designer、3ds Max、Maya等多個軟件的基礎上,逐步掌握3D設計的相關知識和技能。全書共10個項目,包括項目1無支撐簡易三維實體打印,項目2有支撐復雜三維實體打印,項目3有支撐單面體打印,項目4無支撐空心物體打印,項目5有支撐雙色模型打印,項目6有支撐復雜模型打印,項目7無支撐雙色模型打印,項目8物體逆向設計,項目9人物逆向設計和項目10對南瓜燈進行后期處理。
本書由國內著名職業教育科研機構華唐教育集團董事長曹明元擔任主編,由河南省工業科技學校的郝丁、寧夏水電技師學院的黑生海擔任副主編,參編人員及具體分工如下:主編曹明元對整個教材的內容編寫做了質量把控;副主編郝丁、黑生海對全稿進行統籌和修改;中國人民大學王丹博士編寫了項目1,亳州中藥科技學校的黃歡歡編寫了項目2和項目6,北京沃夫森科技有限責任公司的專業技術人員鄭鵬編寫了項目3和項目4,北京青年政治學院單傳蓬編寫了項目5和項目7;鄂東職業教育集團黃石藝術學校的甘沐陽編寫了項目8;華唐教育集團的効文穎、李陽陽分別編寫了項目9和項目10。
由于編者水平有限,書中難免存在不足之處,懇請讀者批評指正。
編 者
前言
第1部分正向三維建模和打印1
第項目1 無支撐簡易三維實體打印 2
項目2 有支撐復雜三維實體打印 32
項目3 有支撐單面體打印 42
項目4 無支撐空心物體打印 69
項目5 有支撐雙色模型打印 94
項目6 有支撐復雜模型打印 124
項目7 無支撐雙色模型打印 146
第2部分逆向三維建模和打印171
項目8 物體逆向設計 172
項目9 人物逆向設計 195
第3部分3D打印產品后期處理
項目10 對南瓜燈進行后期處理 218