《逆向工程技术(校企)》实验教学大纲.docx

逆向工程技术（校企）实验教学大纲一、课程基本情况课程代码I101134223506课程Z称（中/英文：逆向工程技术/ReverseEngineeringTechno1.ogy课程类别：专业核心课程课程性质；必修课程类型：课程实验总学分：2总学时：32实脸/实践学时：8适用专业；金属材料工程适用对氽；本科先偿课程：工程图学、计算机铺助设计、三维建模软件及应用开课学院：材料科学与工程学院二、课程前介本实5金课程主要内容包括：三维扫描仪的认知与应用、熔融沉枳制造技术的应用、选择性激光熔化技术的应用、光固化成型技术的应用.本实验课程可以促进学生对逆向工程技术专业课程基础理论知识的认识和理解，使学生掌握逆向工程技术和3D打印技术的工艺方法及其相关设侪的结构和工作原理，培养学生具有使用逆向工程技术与3D打印技术将实物样件转化为工程设计癖念或产品数字化模型的能力.具备在逆向工程技术与3D打印技术额域从事设计、制造、科技开发、应用研究、运行管理和羟营销售等方面工作的能力.在本课程综述逆向工程技术与3D打印技术的环节，加入对中国改革开放以来我国逆向工程技术与3D打印技术发展历史和取得的成果的回顾，弘扬科学家精神，激发学生勇于创新、崇尚科学.培育学生优秀的学术思想道德品质，起到鼓励学生道路自信，投入经济建设一战建功立业的热情。三、实殴破学目标通过实验使学生靠握三维扫描仪的软硬件殂成、四本原理及其工艺流程；掌握熔融沉积制造3D打印工艺流程、工艺原理及此特点：掌赛选择性激光熔化3D打印工艺流程、工艺原理及其特点：掌握光固化成型3D打印工名流程、工之原理及其特点.本实5金课程可以促进学生对逆向工程技术专业课程基础理论知识的认识和理解.使学生掌握逆向工程技术和3D打印技术的工艺方法及其相关设符的结构和工作原理，培养学生具有使用逆向工程技术与3D打印技术将实物样件转化为工程设计概念或产品数字化模型的能力，从而提高学生在逆向工程技术与3D打印技术领域从事设计、制造、科技开发、应用研完、运行管理和羟首销售等方面工作的能力。四、实验项目及学时安悻序号实验项目名称实验学时实验类型实验要求每组人数符注I三维扫描仪的认知与应用2验证性必做52熔融沉积制造技术的应用2创新性必做53选择性激光培化技术的应用2演示性必做54光固化成型技术的应用2验证性必做5五、实验内容实验一三维扫描仪的认知与应用实验目的：熟悉非接触式三维扫描仪的软硬件组成、基本原理及其工艺流程。实验设在；1 .DUUmmV700手持式三维激光扫描仪一台：2 .嘀喻T1.表面级白光三雒扫描仪一台；3 .手持式单色三雉扫描仪：4 .手持式彩三维扫描仪。实骁内容及步骤；使用三维扫描仪进行产品几何外形的三维扫描实险.1 .熟悉DUUmmV700手持式三维激光扫描仪、哺哺T1.枭面锹白光三维扫描仪、手持式单色三维扫描仪、手持式彩三维扫描仪的软硬件组成、基本原理.2 .标定当设需长期不用或者经过长途运输发生过抖动需快标，一般情况F一次快标后可以长期使用。标定步骤如下所述：D打开图形工作站的喷喷T-I软件,击快标图标,出现快标界面，.2）在打开的软件界面点击【标定.3）将标定板支架68“和75之间的两个槽位探转台中间的小阳点时齐一线放置，将标定板支架捕入681处,并保持处于限位，将标定板居中放置,确保无误后,点击开始标定.4）出现进一步批示时,表面已完成一次采集.点击I确定进行下一组采集,调整标定板角度.然后点击开始标定）.完成第二次采集点击确定进行下一组采集.标定完成,点击确定唧叽3 .扫描扫描前先设过扫描参数扫描解析度设置：根据扫描对盘.设置不同的扫描解析度,解析度越小.扫描细节越丰富，数据电也越大,（推荐：扫描汽车-Imm,扫描零件-0.4mm）喔光参数设置：根据扫描对象，设同不同曝光参数激光亮度），扫描物体反光，颜色较深，适度调高昨光参数.扫描步骤如下所述：1）常规选择点击转台扫描2扫描前设置:根据脩要选杼细节，一般公认高）细节：选择彩色扫描时，颜色选择是,点击颜色校准1:颜色校准完后点击开始扫描.3）设备开始自动扫描,可以通过软件预览扫描过程。4）出现扫描完成提示时，表明己经完成一次扫描，此时可以调整转台上的初体摆放方式，点击【确定1，再点击第一个按钮，开始补充扫描.转台扫描时,将物体以常规姿态投放，若进行第二次补充扫描，则尽量改变物体摆放姿态,让未扫描到的区域能够被扫描到.完成补充扫描后，两次数据将会自动拟合.如果数据己经完整，则点击取消），如果数据还有部分跳失，则鼓续扫描。注：一般物体扫描两次就可以5）点击生成网格I按忸.软件将自动封装数据6网格化完成后，点击补洞按钮，对数据进行补洞处理，根据残缺的部分选择补洞方式，残缺处为曲面则选择曲面1，若对闭一个平面则选择平面1.7）点击改变颜色.可以关闭颜色直接查看模型.8）点击（网格优化）,对数据再次进行处理，可根据实际需求选择网格优化方式，这里选择中；低1表示此操作后物体表面略平滑；中1表示此操作后物体龙面略粗糙9）数据完成处理后，点击保存按钮按您的需要，选择导出相应数据，一般选择I导出网格），选择保存位?1.进行文件命名，选择保存格式，以后点击保存,保存完成后，如不再需要扫描数据，点击确定I清空数据。4 .三维建模可利用相应专业软件对测得数据进行处理,造型,获得被测物体的三维模型.实验二熔融沉积制造技术的应用实验目的：学旌熔融沉积制造3D打印制造工艺流程、工艺原理及其特点实验设备：I-熔融沉枳制造3D打印机1台：5 .图形工作站一台。实骗内容及步骤：辿过使用专业:维造型忧件岗建产品模型，对产从模型诳行检查和怪史并完成切片处理,n后在FDM3D打印机上加工出产品模型.1 .认识ROdOk-U4FDM3D打卬机的典型结构，熟悉各部分名称及功能，2 .数据准备I）零件:维CAD造型，生成ST1.文件（使用PmE、UG、SoIidWorks,AUtoCAD等软件）：2）对ST1.文件进行分层处理,加入支撑.启动CUm软件,加栽模型,设置合适的打印层厚、打卬速度、打印湿度、埴充类鞭等打卬金救，储存成*.Gcodc文档.3 .逐层熔融沉积制造原型开启RoC1.ok-U43D打印机.根据材料设置工作温度：载入前处理生成的切片模型.Gcodc文档：将工作台面清理干净，待系统初始化完成后，即可执行打印命令，完成模型打卬.零件加工完毕，下降工作台，将原型留在成形室内，薄壁零件保温1520分钟大型零件20-30分钟，过早取出零件会出现应力变形.4 .模型后处理小心取出原型.去除支掠，潮免破坏零件，成里后的工件霰经超声清洗器清洗，融化支找材料.然后打磨、岫光、喷漆上色.实验三选择性激光熔化技术的应用实验目的:家握选择性激光熔化3D打印工艺流程、工之原理及其特点实验设备；1 .选择性激光熔化（S1.M）3D打印机1ft：2 .图形工作站一台。实验内容及步骡：通过使用专业三维造型软件构建产品模型,对产品模型进行检查和修复并完成切片处理.皿后在FS121M选择性激光熔化（S1.M）3D打印机上加工出产品模型，1 .熟悉FS121M选择性激光熔化（S1.M）3D打印机的典型结构,熟悉设备各部分名称及功曲2 .数据准备D事件三维CAD造C,生成ST1.文件（使用ProyE、UG、SoIidWorks,AUtoCAD等软f1.）：2）启动MagiCS软件,加栽模型ST1.文件,对ST1.文件进行检粉和分层处理，必要时添加支撑。3 .启动FS121M选择性激光焙化SI.M）3D打印机电源:4 .开启主机电脑,打开主机控制系统：5 .开启氯气供气装置：6 .开启工作的，往成型虹放黄夔板，往供粉缸添加3161.金僦粉末，调整起板、刮板之间间隙到0.05mm.7 .周入准备好的SU文件.设置制造参数,并进行模拟制造：8 .模拟无何虺.选择制造菜单.开始制造过程：9 .模型完成后,使用防爆集尘器清粉，从成型缸取出成型基板和模3h10 依次关闭工作饿、主机电脑、氨气供气装设、主机电源.实验四光固化成蟹技术的应用实5金目的：11 生了解光固化成型（S1.A）3D打印制造过程、工艺原理和特点.实验设备：1 .光固化成里（S1.A）3D打印机1台；2 .图形工作站一台.实验内容及步骤：通过使用专业三维造型软件构建产品模型，河产品模型进行检查和修女并完成切片处理,最后在光固化成型（S1.A）3D打印机上加工出产品模型，1 .熟悉高分子材料应用试粉机1.itc600光固化成型<S1.A>3D打印机的典型结构.然悉设品各部分名称及功能：2 .数据准备1）零件三维CAD造型,生成ST1.文件：2）启动Mi1.RiCS软件，加栽模型ST1.文件,对ST1.文件进行检胶、添加支撑和分层处理。3 .开机1）启动1.i1.C600光固化成型（S1.A）3D打印机电源:2）打开RSCoN软件：3）点击加热功能，打开温控器，加热器开始加热：4）点击振镜功能，打开娱镜：5）点击激光功能,打开激光电源：6）按照明按钮打开成型室照明灯：7）开后澈光器。4 .工况确认1）测盘并记录激光功率,确认激光功率是否正常.2）确认是否要添加树脂，如果是，则执行加料操作，3确认树脂温度达到适宜温股（一段设定为30"C,具体视使用的树脂来定,如果没有，则要等待.4）确认树脂液位平衡系统运找正常.5）确认工作平台位置已回零并处于与液面平齐的位置，如果没有，则要在RSCON的控制面板内调整工作平台位置，注意工作平台可略诲于液面（05mm以内），但不能低于液面.5 .根据加工层厚和激光功率设置工艺参数.保存参数,使新工艺参数生效.6 .导入加工文件,进行加工模拟.7 .开始做件,做件前确保系统初始化或者达到做件准名状态.8 .旬隔一定时间（例如15分钟）观察加工过程，若有异常,可随时新停或退出，排除故障或修改工艺参数后由新开始加工或者继续制作，9 .停机取件与后处理1）专件完成后，计算机会给出提示信息.记泉屏能上显小的加工时间.2）点击制作完成.Z轴会上升到之前设定好的高度，3）等待10-1.5min,让液态树脂从零件中充分流出，4用铲刀4零件铲起，小心从成型室取出，放入专用清理容器.注意防止树脂滴到导轨和衣物上.关闭成型室门.5）去除零件上的支撑。6）用专用的清洗溶剂和毛刷，把零件洗干净。7）吹干零件表面的溶剂，然后将零件放入后固化箱后阖化.10 .关机：先退出RSCON关闭计算机,然后按下急件开关.关闭所有电源.六、实鞋报告格式实名称（一）实险目的（：）实验设备（三）实验内容及步骤（四）结果与分析（五）问题讨论七、考核方式（一）实验成绩的构成实脸成绩占本门课程总成绩20,参考实脸考勤、实验操作及实脸报告成烦综合给定.（二）评分标准1 .实裟成绩以百分制或五级制（优、良、中、及格、不及格）Irt1.1.i,按比例记入该课程成绩中。2 .多个实验项目的要最后填报平均成绩.3 .按照实验指导书的具体要求.根据每个学生实脸前的预习准的,实验过程的考查.实物操作情况及实验报告的质fit综合给出实5金成绩.4实脸评分应包括三个方面：（1）实龄预习及实险纪律占20%：（2）实险操作占40%：（3）实蛤报告40%；评分等级：评定成绩分优、3中、及格和不及格五个等级，优：90分以上，良：80-89分，中：70-79分，及格：6d69分，不及格：59分以下，也可以以百分制给ti1.两个实验的综合成绩.实股成绩评定及考核标准（样例）考核环节考核结果及标准评估项目及权重优秀（90-100分）良好（80-90分）中等（7080分）及格（6070分）不及格（Y60分）实验预习及实验纪律（20%）实收而能弊投眼实的要求.批而预习.掌握如内容,蒙襄实验安全操作规程.遵守实验纪储噗8前能够核解实黯要求.据Mrf1.i习，较好的求提实5内容、掌握实验安全操作坟程.遵守实验纪律实给前俄第按照实也要求.世前预习，了解卖验内.实皱安全操作规程较遵守实验纪律实验河能够按闸实融要求.提1»预习.牖本了快实验内咨、实验安全探作规程.校遵守实腺纪律实脍前未徙技照实躲要求,未提前预习，不了解实收内容、未能掌握实经安全探作规程实s操作40%）能够根据实物目的按立设计优化实欣步骤,81立联合作完成实收城作，且锋作规酒;准确记录实物现象.并对实验现收进行综合的分析讨论,得出合理的实发结果能够根泰实验目的.独立设计实验步骤.独立或合作完成实验探作.操作较为规S1.记录文验现金较为准确.并对实验现收进行综合的分析讨论，得出较为合理的实验结果倭够根据实验目的,设计实验步骤，独立或合作完成交的操作.»«达本班范：记录实验现象，并对实验现图进行分析时%.得出实验结Jft能够根据实珀日的.设计出基本的实验步骤.历本能完成大的振作，探作旗本规鱼：记录实验现象,并对实将现冬进行初步分析讨论,得出实验结果不便根据大姐目的,设计出相应的实验步骤,不像完成实发操作成根作不规范；不能记录实整现象，不能对实验现家进行分析讨论,不能都出实物结果实脸报告<40%）实依报告能够独立完成，内在完整，ft据合理.数据处理正向,图农规范便帔正确完成实验报告中18出的间匙.并对实验中遇到的问题暹行深入的忖论，提出自己的见婚.实验报告解够独立完成,内容完整，致据较为合理,数据处理正确图我基本规苞.能“我好的完成实吩报告中提出的问题,并对实险中退到的问Ia进行忖论,提出JM实险根行低算独立完成，内容完整，数据基本合理，便好进行数据处理,图表基本规范.使作基本完成实般报告中提出的问题,能对实验中遇到的何Ia进行讨论，实也报告基本徒够独立完成，内容完S.数据图速齐全,始本完成文验报告中提出的何IS.实的报告不能独立完成，存在抄包现象,报告中提出的门Ia没有或用本没有回告.八、教学费海教科书：（1）金文中.逆向工程技术实验指导书.2023.主要参考书：（1）陈.雪芳等编.逆向工程与快速成型技术应用（第3版）.北京：机械工业出版社,2021.（2）用明元等编.3D打印怏速成型技术.北京；机械工业出版社，2017.（3）成思源等编.逆向工程技术.北京：机械工业山板社，2021.