新手入門須知:3D打印技術基礎設計術語

lydiazhang   2016-09-05 10:02:17

3D打印技術和創(chuàng)客運動的興起一直以來都是相輔相成的,這一技術讓創(chuàng)客愛好者能夠以越來越低廉的成本快速制造出自己的設計,越來越多的愛好者也因此從機械領域向軟件領域邁進。那么要了解3D打印,我們應該從哪里開始呢?首先,還是讓我們來了解一下3D打印需要用到的軟件技術和工具術語吧,其中有些技術和工具早已經(jīng)在數(shù)控機床上得到了廣泛的應用。(其中3DP指3D打印,而CNC指數(shù)控機床)。

CAD(3DP / CNC)


CAD,即計算機輔助設計(Computer-aided design),是一種可以用來創(chuàng)建2D或3D設計模型的計算機軟件工具。在CAD進入3D打印領域之前,事實上它已經(jīng)在建筑和制造業(yè)領域得到了廣泛的應用。


OnShape CAD軟件的工作界面


CAM(CNC)


CAM指計算機輔助制造(Computer-aided manufacturing),它是一種能夠使用在數(shù)控銑床和切割機上,通過計算機軟件的方式生成**工作路徑(使用G代碼)的生產(chǎn)方式。它使用的常見的2D文件格式,使用者可以通過計算機決定哪些部分需要進行被研磨或切割、工作的速度等等細節(jié)。


G代碼(3DP / CNC)


G代碼指令直接用于指導CAM系統(tǒng)的運行。在現(xiàn)代的設計軟件中,G代碼完全由軟件生成,人們基本上都不再直接編寫G代碼。特定的G代碼可以用來控制工具工作的速度、方向、深度、轉(zhuǎn)動以及其它的開關和傳感器。


G代碼發(fā)送器(3DP / CNC)


生成了G代碼之后,發(fā)送器軟件就要將這些指令傳輸?shù)綑C器(通常是通過USB)中運行。盡管有個別的G代碼發(fā)送器軟件使用的是開源的工具鏈,但現(xiàn)在大部分的商用軟件都已經(jīng)集成封裝了G代碼發(fā)送器。


網(wǎng)格編輯器(3DP / CNC)


一旦設計好的3D模型轉(zhuǎn)換成為STL格式之后,所得到的三角形布局通常被稱為“網(wǎng)格”。網(wǎng)格編輯器允許使用者直接編輯網(wǎng)格上的點:直接通過拖拽、拉伸、收縮、平移等方式直接調(diào)控3D模型的設計外殼。


OpenSCAD(3DP)


該軟件可以用來生成3D形狀,將部件組裝成復雜的系統(tǒng),甚至可以直接進行參數(shù)化的設計。相對于傳統(tǒng)的CAD程序,OpenSCAD不需要繪圖——所有的設計都是通過程序定義的,之后編譯器再將相關的設計轉(zhuǎn)化成相應的模型。


切片器(3DP)


3D打印機是通過片狀層疊的方式進行累加的,切片器軟件(Slicer)的工作就是將設計好的3D打印模型分割成各個單次打印的單層(單層厚度由打印精度確定)。切片器軟件輸出的控制路徑、速度和打印溫度的G代碼。目前市面上閉源和開源的切片器軟件都有。


STL (3DP / CNC)


這是用于3D打印的最常見的格式,另外這種格式的文件在數(shù)控機床“2.5D”銑削中也很常見。STL格式的文件通過一系列的三角形來描述模型的表面,從而構(gòu)建起3D對象。另外值得一提的是,STL文件的模型是沒有單位的(其中的1個單位即可以表示1毫米,也可以表示1厘米),所以了解該文件的生成方式格外重要。


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