逆向设计与3D打印

本书编者结合多年从事逆向造型教学、培训与工程实践应用经验及指导学生参加全国技能大赛三维数字化设计与制造及3D大赛经验；以逆向设计和打印设计一般流程为载体，根据3D大赛逆向设计与3D打印竞赛规则，分解成工作任务，通过工作任务，详细阐述逆向设计及3D打印的一般流程。从三维扫描仪的安装、调试到扫描数据的采集，扫描数据的处理及CAD模型重构；模型构成后，通过PDM、SLA、SLS等3D打印技术打印模型。由浅入深，从基础出发，项目引领，内容也涵盖了逆向设计及3D打印一般技术；机械类专业逆向设计课程知识点。因此，本书既可作为3D大赛逆向设计与3D打印的参考书，也可用作机械类专业逆向设计和3D打印课程的教材及对3D有兴趣读者入门教程。

陈丽华，常州机电职业技术学院副教授，工程图学协会不错会员，全国应用型人才培养工程特聘专家。指导学生参加各类比赛成绩斐然，6年来学生已超过140人次在全国各类比赛中获奖。著作方向：CAD/CAM应用、数控技术。

项目1 3D打印概述 1
任务1.1 了解3D打印概念 1
3D打印技术优缺点 3
任务1.2 了解3D打印主要技术工艺与特点 5
1.2.1 FDM技术 5
1.2.2 SLS技术 9
1.2.3 SLA技术 12
1.2.4 LOM技术 14
1.2.5 3DP技术 17
1.2.6 不同3D打印技术之间的对比 20
任务1.3 了解3D目前应用及发展趋势 22
1.3.1 3D打印技术在金属件制造中的应用 22
1.3.2 3D打印技术在玩具、工艺品领域中的应用 23
1.3.3 3D打印技术在服装行业中的应用 24
1.3.4 3D打印技术在珠宝行业中的应用 25
3D打印技术在其他领域中的应用 26
任务1.4 熟悉3D打印一般流程 31
项目2 逆向数据采集 34
任务2.1 架设光栅式扫描仪 35
任务2.2 扫描仪幅面调节 53
任务2.3 扫描仪标定 61
任务2.4 标准块扫描 71
任务2.5 铣刀片扫描 84
项目3 测量数据的处理 97
任务3.1 标准块数据处理 97
3.1.1 点云处理阶段 98
3.1.2 多边形处理阶段 103
三维数据处理软件―Geomagic简介 109
任务3.2 铣刀片数据处理 113
3.2.1 点云处理阶段 114
3.2.2 多边形处理阶段 117
3.2.3 文件的保存 121
项目4 CAD模型重构 127
任务4.1 重构“标准块”CAD模型 127
4.1.1 导入Geomagic Studio封装后的标准块点云数据 128
4.1.2 进入“创成式外形设计”工作台―创建曲面 132
4.1.3 封闭曲面，形成实体 145
4.1.4 导出.stl数据 148
任务4.2 重构“铣刀片”CAD模型 168
4.2.1 导入Geomagic Studio封装后的铣刀片点云数据 168
4.2.2 建立铣刀片顶面及底面 170
4.2.3 建立刀片侧曲面 172
4.2.4 建立刀片内孔圆柱面 175
4.2.5 建立刀片上下小平面 181
4.2.6 分割与修剪 183
4.2.7 实体造型 184
项目5 3D打印 187
任务5.1 标准块模型打印 187
5.1.1 安装切片软件 188
5.1.2 模型切片 189
5.1.3 打印操作 195
任务5.2 铣刀片模型打印 204
5.2.1 模型切片 204
5.2.2 打印操作 209
项目6 综合实战――美容仪的逆向与3D打印 216
任务6.1 美容仪扫描 216
任务6.2 美容仪扫描数据处理 221
6.2.1 导入点云文件 221
6.2.2 杂点处理 223
6.2.3 封装 225
6.2.4 多边形处理 225
6.2.5 对齐坐标 227
6.2.6 导出文件 231
任务6.3 重构“美容仪”CAD模型 232
6.3.1 导入点云 233
6.3.2 曲面重建 233
6.3.3 形成实体 264
6.3.4 保存文件 265
任务6.4 美容仪模型3D打印 265
6.4.1 模型切片 266
6.4.2 打印操作 267