逆向设计与3D打印实用技术_辛志杰著_9787122281012

逆向设计与3D打印实用技术

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本书阐述了3D打印技术的原理和3D打印技术，介绍了3D打印的常用材料及其特性，还以金属构件、机电器件以及陶瓷等其他构件的3D打印成形为例，进行了3D打印技术的应用说明，用大量的数据、图片生动地展示了3D打印技术在诸多行业的应用。
另外，本书还详细介绍了逆向设计与3D打印技术的相关概念、逆向设计的应用范围和发展趋势。针对Imageware、Geomagic Studio、Geomagic Design Direct、Pro/Engineer和UG NX等当今流行的设计软件，结合逆向设计软件的设计实例进行了实际操作演示，具有较强的实际应用价值。通过对本书的学习，将逆向设计与3D打印技术相结合，能快速缩短产品设计和制造周期，提高产品质量并使产品尽快上市。
本书可供从事机电产品逆向设计、机械制造及其自动化、材料科学与工程等专业的科技人员和在校师生参考。也可供广大机械制造、材料成形、医疗、汽车制造、飞机零部件、商业机器、模型、玩具、服装等领域专业人士和众多3D打印DIY人士参考。

逆向设计技术是现代产品设计理论与方法的重要组成部分，是正向设计的扩展和补充，是消化吸收先进技术和缩短产品设计开发周期的重要手段，目前已广泛应用于产品的复制、改进及创新设计。3D打印技术是具有工业革命意义的新兴制造技术，它正逐步融入产品的研发、设计、生产各个环节，是材料科学、制造工艺与信息技术的高度融合与创新，是推动生产方式向柔性化、绿色化发展的重要途径，是优化、补充传统制造方式，催生生产新模式、新业态和新市场的重要手段。当前，3D打印技术已在装备制造、机械电子、军事、医疗、建筑、食品等多个领域起步应用，产业呈现快速增长势头，发展前景良好。
3D打印是基于打印件的CAD模型，采用增材制造原理，应用不同的打印方法，高效、高精度地制造出产品或模型。逆向设计是通过获取产品尺寸结构数据，构建产品CAD模型，从而实现产品的复制或改造创新。将逆向设计与3D打印技术相结合，能够极大地缩短产品设计和制造周期，提高产品质量并使产品提前上市。本书阐述了3D打印技术的原理和3D打印技术的分类，介绍了3D打印常用的材料及其特性。详细介绍了光固化快速成形（SLA）、叠层实体制造（LOM）、选区激光烧结/熔化（SLS、SLM）、黏结剂喷射式（3DP）以及熔融沉积式（FDM）打印机的工作原理、技术特点、成形材料和典型的打印设备。以金属构件、机电器件以及陶瓷等其他构件的3D打印成形为例，进行了3D打印技术的应用说明。
同时，本书还介绍了逆向设计与3D打印技术的相关概念、逆向设计的应用范围和发展趋势。阐述了产品数据的采集方法与测量设备的选择依据，详细说明了三坐标测量机、关节式测量臂、数字摄影三维坐标测量系统和手持式激光扫描仪测量系统的测量原理、测量精度和测量方法。本书还论述了逆向设计的数据预处理、多视数据对齐、数据分割等先进的数据建模技术，介绍了逆向设计软件的分类和几种常用的逆向设计软件，针对Imageware、Geomagic Studio、Geomagic Design Direct、Pro/Engineer和UG NX共5种当今流行的设计软件，分别归纳了每种软件的功能特点和操作流程，并结合设计实例进行了实际操作演示，具有较强的实际应用价值和参考价值。本书可供从事机电产品逆向设计、机械制造及其自动化、材料科学与工程等专业的科技人员和在校师生参考。也可供广大机械制造、材料成形、医疗、汽车制造、飞机零部件、商业机器、模型、玩具、服装等领域专业人士和众多3D打印DIY人士参考。
本书在编写过程中，张锦、郭世杰等同事参加了资料整理、实例应用和配图等工作，在此表示感谢。
由于编者水平和时间有限，疏漏之处在所难免，敬请各位读者率直批评指正。

编著者
2016年9月

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