第1章 概述
三维建模是物体的多边形三维表达方式,通常用计算机或者其他视频设备进行显示或输出。显示的物体可以是现实世界的实体,也可以是虚构的物体。三维模型一般用三维建模软件生成,也可以用其他方法生成。三维建模有三种层次的建立方法,即线框、曲面和实体,也就是分别对应于用一维的线、二维的面和三维的体来构造形体。通过计算机辅助设计(CAD)建立的立体、有光、有色的生动画面,可以虚拟逼真地表达出产品的设计效果,比传统的二维设计图更符合人的思维习惯与视觉习惯。
产品的设计制造方法是:首先设计者根据用户需求或设计构思进行产品的概念设计,提出产品要满足的功能;然后提出满足功能的原理实现方案,通过分析计算,确定具体的功能结构,并进行详细的工程图设计;根据工程图或实体模型进行加工生产。在产品设计、制造过程中,由于计算机辅助设计的介入,实现了三维立体化设计,产品的任何细节都能在计算机中进行显示,设计者可以对产品的形态、色彩、纹理、比例等进行全方位的修改和完善。
3D打印成形不同于传统的切削加工等减材制造方式,而是一个全新的增材制造领域。3D打印是基于打印件的CAD模型,采用增材制造原理,应用不同的打印方法,高效、高精度地制造出产品或模型。在传统制造业中,产品的加工需要按照图样要求和工艺文件进行加工生产,所经历的步骤繁多,产品工艺链长,工艺文件编制涉及的加工资料多,产品改型经济损耗大。而3D打印在整个制造过程中缩减了产品的外围生产资料,直接从产品模型到产品。对于产品的修改只需对模型进行修改,改善了产品工艺的柔性。3D打印工艺采用细微原材料逐层堆叠而生成三维立体的实体,该工艺只需在计算机上设计出产品模型或者扫描实体得到数据,就可以用3D打印机打印出实物。该工艺无需传统的机床、刀具、模具、辅具、夹具,不需要经过复杂的工艺过程,就可以将设计的模型变为实物。