Кружок 3Д моделирование. Программа Кружка 3 d моделирование и робототехника на основе Arduino
 Скачать 0.53 Mb.
|
|
6В06114 «Вычислительная техника и программное обеспечение» - ВТ-241 Мирошников Максим Дмитриевич Турдалиев Дамир Жиенбаевич 6В06113 «Информационные системы» - ИС-241 Погодаев Никита Максимович Калинин Евгений Анатольевич Учебно-методическое: Конспекты занятий по предмету «Твердотельное моделирование и 3D-печать»»; Инструкции и презентации к занятиям; проектные задания, проекты и рекомендации к выполнению проектов, диагностические работы с образцами выполнения и оцениванием; раздаточные материалы (к каждому занятию); положения о конкурсах и соревнованиях. Материально-техническое: 1. Компьютерный класс не менее чем на 12 рабочих мест, 2. Локальная сеть, 3. Выход в интернет с каждого рабочего места, 4. Сканер, принтер черно-белый и цветной, 5. Акустическая система (колонки, наушники, микрофон), 6. Интерактивная доска или экран, 7. Программное обеспечение: офисные программы – пакет MSOffice; графические редакторы – векторной и растровой графики; Программа OpenSCAD. Отчет о работе кружка. Кружок «3D-МОДЕЛИРОВАНИЕ И ПРОТОТИПИРОВАНИЕ» начал работать с начала 2019 учебного года. Его посещают студенты кафедры «Технических дисциплин» специальности: 6В06114 «Автоматизация и управление» , 6В06114 «Вычислительная техника и программное обеспечение» , 6В06113 «Информационные системы». Занятие проходит 1 раз в неделю, но студенты посещают кружок и в свободное от занятия время. В кабинете № 10 имеется в наличии два 3D принтера модели ANet и Wanhao Dubicator- 4S. Кроме того, студенты использовали программу моделирования для 3D-прототипирования например: Blender, TinkerCAD, 3DSlash и другие. Программы позволяют несколько простых фигур (например - шар, куб, цилиндр и т.п.) изменять и объединять в один сложный объект. Чтобы понимать, как формируется цифровая компьютерная модель, студенты изучили и приобрели навыки работы в 3D-редакторе Blender. Этот редактор выбрали потому, что в нём можно также создавать сложные 3D-сцены с установкой источников света и камеры и даже делать анимацию. Все эти программы позволяют сохранять модели в общепринятом формате «.stl». В файле этого формата записываются все параметры 3D-объекта, что позволяет переносить и открывать на других компьютерах. Руководитель объяснила студентам, что существует уже множество интернет-сайтов (myminifactory.com, thingiverse.com, 3dshook.com), где в этом формате можно бесплатно скачать для 3D-печати цифровые модели разных предметов и даже игрушек. Послойное наплавление - сейчас это самая популярная и распространённая технология 3D-печати. Для изготовления очередного слоя материал нагревается в печатающей головке до полужидкого состояния и выдавливается в виде нити на предыдущем слое, соединяясь с ним. Головка перемещается и постепенно «рисует» каждый новый слой. В качестве материала чаще всего используются пластики. Данной технологии присуща невысокая скорость работы и не самая высокая точность модели. Прочность модели также невысока. Но низкая цена на принтеры и расходный материал (пластик) делают эту технологию, на мой взгляд, самой оптимальной для бытовых задач. Для своего эксперимента я выбрала именно этот вид 3D-печати. Исследование изделий, напечатанных на 3-D принтере В конце этапа моделирования проводится обсуждение результатов проектирования с оценкой проделанной работы. Вопросы, которые возникают у обучающихся, выносятся на общее обсуждение также в диалоговой форме разбора материала. Объект №1- модель статуи Свободы. Данная модель выполнена как абсолютно точная уменьшенная копия статуи Свободы- символа Америки, так как она напечатана по 3D-макету, для которого специальные сканеры делали снимки и замеры с настоящей статуи. Объект выполнен из пластика. При ближайшем рассмотрении видны следы послойного нанесения материала. Фрагмент модели я исследовал через лупу и здесь уже совершенно четко видны слои нанесения пластика, что делает изделие несколько грубым и шероховатым на ощупь.  Эти недостатки объясняются тем, что принтер, на котором модель была распечатана, относится к категории уже «устаревших домашних» принтеров. Оказывается, 3-D принтеры очень быстро устаревают. Это говорит о том, что 3D-печать развивается очень быстро. Объект №2- изделие, содержащее в себе шестерни  В промышленности, чтобы создать этот объект, нужно сначала изготовить отдельные шестерни. Затем собрать их так, чтобы они при сборке все совпали в едином крутящем моменте. А здесь они выполнены сразу в сборке. Все шестеренки в этом механизме печатались одновременно сразу в таком положении. А это исключает любые неточности в работе. В скором будущем, обещают нам ученые, таким способом можно будет напечатать механизм любой сложности. Допустим, устарел ваш телефон. Вы покупаете или находите 3D-модель нового телефона и распечатываете сразу готовый аппарат. Вывод: 3D-печать механизмов, состоящих из отдельных деталей, экономит время и позволяет избегать ошибок и брака. Объект №3- свисток Исследуя этот объект, мы решили сравнить его с пластмассовым свистком, изготовленным обычным способом. Сначала мы сравнили внешний вид: обычный свисток приятного желтого цвета, а свисток, напечатанный на принтере унылого серого цвета. Но наши студенты утверждают, что принтер может печатать предметы любого цвета.  Затем мы сравнил его вес, толщину стенок, наличие мест стыков отдельных деталей. Выяснилось, что обычный свисток имеет более тонкую толщину стенок, он легче на вес, у него есть места склейки отдельных деталей, при нажатии стенки свистка прогибаются. У свистка, напечатанного на принтере более толстые прочные стенки, он тяжелее, у него нет мест соединения отдельных деталей, при нажатии стенки его не прогибаются Далее мы сравнили качество свиста, издаваемого свистками. Обычный свисток издает высокий пронзительный звук с вибрацией, которую дает шарик внутри. Второй свисток издает низкий громкий звук без вибрации и трелей. Обычный свисток красивее на вид, но менее прочен. Напечатанный свисток не так красив, но очень прочен. Если во время соревнований или спортивных занятий уронить эти свистки или наступить на них, то обычный, скорее всего, сломается, этому способствуют также и стыки склеивания его деталей, а напечатанный на принтере должен выдержать это испытание. Что касается качества свиста, то, я думаю, оба хороши: обычный свисток подошел бы для небольших спортзалов, а напечатанный на 3D-принтере даже и для стадионов. Объект №4 – Классические шахматы Первой моделью, которую мы распечатали, был набор классических шахмат для нашего кружка шахматистов. В принтер была заправлена пластиковая нить черного цвета. После загрузки с компьютера в принтер цифровой модели фигуры, принтер начал его печать. Печать детали заняла 2 часа 25 мин. В результате эксперимента в лаборатории 3D-прототипирования получен образец фигуры Короля(Ферзь), выполненной по технологии послойного наплавления. Так же мы изготовили для них шахматную доску. Этот набор шахмат специально оптимизирован для печати на 3Д принтере. Используя один готовый макет, можно напечатать бесконечное количество фигурок, так что легко наладить и серийное производство при желании.     Объект №5 – Значки КаЗУИТС .   Список используемой литературы: Твердотельное моделирование и 3D-печать.Учебное пособие/ Д. Г. Копосов. — М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2017. Горелик А.Г., Самоучитель 3ds Max 2014. - СПб.: БХВ- Петербург, 2014. – 544 с.: Информационно-образовательные ресурсы https://www.2d-3d.ru/opisanie-programm/1536-osnovnye-metody-3d-pechati.html http://www.3dcenter.ru/ http://top3dshop.ru/wiki/3d-print-education/ http://lumpics.ru/programs-for-3d-modeling/ |