增材制造模型设计（高级）

本书是1+X增材制造模型设计职业技能等级证书标准的课证融通教材，内容对应增材制造模型设计高级证书的设计部分。书中从增材制造模型设计应用能力要求出发，依据产品开发流程设计任务，主要包括产品结构设计概述、三维逆向数据采集与处理、三维逆向模型重构、产品结构优化设计、三维模型可视化、三维数字化检测等，旨在培养学生完成增材制造模型结构设计、数据采集与处理、逆向设计、模型可视化与数字化检测等工作任务的能力。 本书采用“校企合作”模式，同时运用了“互联网+”形式，书中选取了典型案例和全国职业院校技能大赛*新赛题，为重要知识点设置了二维码，数字化资源丰富，并融入了职业素养内容，具有鲜明的实用性、职业性与实践性，使学生可在较短的时间内获得增材制造模型设计高级证书设计部分的应用能力。 本书可供职业院校机械、机电、模具、汽车等相关专业开展书证融通、进行模块化教学及考核评价使用，也可供从事材料成形及控制工程、模具设计与制造等领域工作的工程技术人员参考。 为便于教学，本书配套有电子课件、微课视频、习题库等教学资源，凡选用本书作为授课教材的教师可登录www.cmpedu.com注册后免费下载。

目　录 前言 二维码索引 项目 1产品结构设计概述 1 1.1 产品结构设计的概念和基本原则 1 1.2 产品结构设计的基本要求和设计准则 2小结6 课后练习与思考 7 素养园地 7 项目 2三维逆向数据采集与处理 8 2.1 三维逆向数据采集 8 2.1.1 数据采集流程 8 2.1.2 遥控电动汽车数据采集（2021年全国职业院校技能大赛赛题） 16 2.1.3 直柄起子机数据采集（2020年全国职业院校技能大赛改革试点赛赛题） 18 2.2 三维数据处理 20 2.2.1 Geomagic Wrap软件操作方法 20 2.2.2 遥控电动汽车数据处理方法 24 2.2.3 直柄起子机数据处理方法 31小结 36课后练习与思考 36课后拓展 36素养园地 37 项目 3三维逆向模型重构 38 3.1 Geomagic Design X软件基本操作 38 3.1.1 Geomagic Design X软件界面介绍 38 3.1.2 Geomagic Design X软件常用功能介绍 42 3.2 遥控电动汽车模型三维重构 44 3.2.1 遥控电动汽车模型三维重构案例说明 44 3.2.2 遥控电动汽车模型三维重构基本流程 45 3.3 直柄起子机模型三维重构 77 3.3.1 直柄起子机模型三维重构案例说明 77 3.3.2 直柄起子机模型三维重构基本流程 78小结 95 目录 课后练习与思考 95课后拓展 96素养园地 96 项目 4产品结构优化设计 97 4.1 结构优化设计 97 4.1.1 结构优化设计的类型和软件应用 97 4.1.2 结构优化设计应用案例 100 4.2 三维仿真优化设计 104 4.2.1 有限元分析 104 4.2.2 有限元结构分析的基本步骤 104 4.2.3 产品结构优化设计流程 105 4.2.4 产品结构优化设计案例（2021年全国大学生先进成图技术与产品信息建模创新大赛赛题） 106小结 112课后练习与思考 113课后拓展 113素养园地 113 项目 5三维模型可视化 114 5.1 三维模型渲染 115 5.1.1 渲染方法介绍 115 5.1.2 汽车模型渲染 140 5.2 三维模型动画制作 148 5.2.1 动画制作基本操作方法 148 5.2.2 应用【装配序列（Sequence）】制作动画的操作方法 148小结 149课后练习与思考 149课后拓展 149素养园地 149 项目 6三维数字化检测 151 6.1 获取检测数据 152 6.1.1 检测设备硬件结构介绍 152 6.1.2 设备连接步骤与设备标定 152 6.1.3 软件功能介绍 156 6.1.4 扫描操作步骤 164 6.1.5 快速入门案例 164 6.2 数据检测方法 169 6.2.1 Geomagic Control软件介绍 169 6.2.2 数据对比分析流程 170 6.2.3 快速入门案例 171 6.3 汽车模型检测比较分析 177 增材制造模型设计（高级） 6.3.1 汽车模型检测比较分析任务书 178 6.3.2 扫描数据比较分析 179小结 188课后练习与思考 188课后拓展 189素养园地 189 项目 7增材制造模型设计综合案例 190 7.1 摄像头支架三维正向结构设计优化 190 7.2 摄像头三维数据采集与处理 193 7.3 摄像头模型三维逆向重构 197 7.4 摄像头模型数字化检测 207小结 217课后练习与思考 218素养园地 218 附录增材制造模型设计职业技能标准（设计部分）（高级） 219 参考文献 220