3d打印技术在计算机辅助制造课程教学中的应用

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1、3D打印技术在计算机辅助制造课程教学中的应用3D打印技术是增材制造技术的别称，广泛应用航空航天、汽车、机电、医疗、文化创意等行业。计算机辅助制造课程教学中引入3D打印技术，设置增材制造教学A容，采用灵活教学方法，有利于提高学生的学习主动性与积极性，有利于提高学生的创新设计与动手能力。Abstract:3Dprintingtechnologyisanothernamefortheadditionalmaterialmanufacturingtechnology,andiswidelyusedinaerospace，automotive,electrical,medical，

2、culturalcreativityindustries.Inthecourseofcomputer-aidedmanufacturing，3Dprintingtechnologyisintroduced,thecontentofadditionalmaterialmanufacturingisarranged，andflexibleteachingmethodisused，whichishelpfultoimprovestudents’learninginitiativeandenthusiasm，andtoimprovestudents’innovativedesig

3、nandpracticalability.关键词：3D打印技术；计算机辅助制造；教学改革Keywords:3Dprintingtechnology；computer-aidedmanufacturing；teachingreform屮图分类号：G434；G642.0A1006-4311(2017)10-0167-020引言?算机辅助制造课程是机电一体化技术、模具设计与制造、数控技术等机械制造类专业的主干课程之一，课程主要学习应用计算机辅助制造软件（MasterCAM、CAXA、Pro/E、SolidWorks、CATIA、UG）对复杂零件的先进制造进行工艺规划、刀具路径计

4、算、加工仿真、程序输出、后置处理等，是一门实践性非常强的的课程，内容抽象难懂，需耍学生具备良好的空间想象能力和形象思维能力。然而教学现状是学生对于零件的认识处于识别图纸、建立三维模型阶段，学生的学习积极性不高，成就感不足，把课程当成一种负担。因此不能满足学习、教学、生产的需求。如何提高学生的学习趣味性、主动性、积极性，学生能够具备计算机辅助制造基本知识、基本技能、掌握新的专业知识，是一个亟需解决的问题。为此将3D打印技术引入计算机辅助制造课程教学活动中，设置增材制造教学内容，采用灵活教学方法，促使学生参与全过程，学生能够使用3D打印机制造出自己设计的三维模型，对难懂的知识

5、有更加直观的了解，也拓展了专业视野，从而增强对计算机辅助制造原理、制造工艺、制造过程的认识。1计算机辅助制造课程教学现状目前的教学是以工作过程知识为系统的课程内容，将机械制图、机械结构与设计、零件数控加工工艺、UGNX8.0软件的使用、设备通信操作等知识在计算机辅助制造的工作过程中重构，通过课程学习使学生了解只有具备这样的知识才能完成工作任务。具体教学过程如图1所示。教学中呈现如下特点：①知识体系内在联系较为松散、逻辑性不强，涉及的基础理论知识内容繁多、深度不够；②学习能力较差、数控加工工艺的缺乏，导致大多数学生学习进度停滞在三维建模阶段，未完成教学内容，教学效果较差；③

6、由于教学实训设备的单一，数控机床不足以满足每位学生的数控加工需求，不能制造学生自行设计三维模型的实物，致使学习积极性不高、成就感不足；④教学手段和形式较为单一，未能充分利用UGCAM功能，刀具轨迹的规划能力不足，不能很好地进行数控程序的后期处理，不会数控机床的基本操作，涉及具体操作过程仅靠老师侃侃而谈，学生难于理解教学内容，致使学生上课兴趣不高。如何在教学过程中，将理论知识与生产实际结合，加强师生互动环节,学生将自行设计的模型实物化，为计算机辅助制造课程寻求新的创新教学培养模式，使学生更好地掌握专业知识，完善知识结构，提高综合素质。3D打印技术的迅猛发展，为计算机辅助制造

7、课程的教学活动提供了新的思路、新的方案、新的方法。23D打印技术概况3D打印技术是增材制造技术的别称，它以正向建模或逆向扫描等方式建立的3D模型文件为基础，按照某一坐标轴切成有限多个剖面，然后逐层通过数字化叠加材料而形成三维实体的技术。根据3D打印机使用的材质，可以将3D打印技术划分为箔材粘接技术、光固化成型技术、粉末激光烧结技术、喷射成型技术、熔融沉积造型技术、气溶胶打印技术、生物绘图技术等。它直接由三维建模软件生成任意形状的零件，从而极大地缩短产品的研制周期、提高生产效率、降低生产成本。随着工业级、桌面级打印机的快速发展和