浩辰CAD：3D打印汽車輪轂

　　眼下的3D打印技術(shù)，不能僅用“好玩”兩個字來形容，這種基于CAD數(shù)據(jù)快速成型技術(shù)，正在對包括汽車及其配件在內(nèi)的制造業(yè)產(chǎn)生巨大影響。媒體報道通用汽車中國前瞻技術(shù)科研中心已將這一技術(shù)引入，幫助開發(fā)汽車模具。今天筆者就此專訪某汽車行業(yè)的資深CAD工程設(shè)計師Joe，以汽車輪轂為例，向大家展示通過三維CAD軟件完成前端設(shè)計后，如何進(jìn)行3D打印迅速制作汽車輪轂?zāi)Ｐ?，進(jìn)行前期的質(zhì)量檢查，降低出錯率、節(jié)約時間、材料。下面我們來了解一下。

　　浩辰CAD：3D打印汽車輪轂

　　Joe表示，在進(jìn)行3D打印之前，必須要有三維CAD設(shè)計軟件創(chuàng)建三維數(shù)據(jù)模型。常見的三維CAD設(shè)計軟件有國外的Solidworks，NX，國內(nèi)中望3D等。由于中望3D具有靈活的自由曲面混合建模功能，能滿足企業(yè)進(jìn)行精確設(shè)計的需求，而且在最新的版本中加入了直接輸出到“3D打印機(jī)”(Print3D)的功能，讓用戶非常方便快捷地與3D打印機(jī)交互，快速打印，因此Joe選擇用中望3D作為本次的繪圖工具。

　　設(shè)計的具體步驟請登陸中望3D官網(wǎng)查閱《三維CAD實現(xiàn)快速繪制汽車輪轂五大步驟》)，本文不展開闡述。汽車輪轂效果圖完工如下圖，即重要的前端三維CAD數(shù)據(jù)模型已創(chuàng)建完畢，接下來要實現(xiàn)3D打印。

　　CAD：效果圖

　　由于3D打印文件格式為STL，首先將設(shè)計好的輪轂?zāi)Ｐ蛨D紙用中望3D輸出轉(zhuǎn)為STL格式。由于中望3D 2013最新加入“直接輸出到3D打印機(jī)”(Print3D)的功能，專用于與3D打印軟件無縫接合?？梢宰詣忧袚Q到專用3D打印軟件界面，無需手動轉(zhuǎn)換STL格式即可進(jìn)行3D打印編程工作。

　　2如何快速3D打印的具體步驟回頂部

　　第一步：選擇“文件”操作界面上的“3D打印”按鈕(如下圖)。

　　CAD：步驟

　　第二步：輸出的STL文檔自動輸入到專用3D打印軟件界面，進(jìn)行簡單的處理，即可開始打印。而其它各大廠商軟件配置的問題， STL文檔未能自動導(dǎo)入專用3D打印軟件，需要采用手動加載。

　　CAD：界面

　　由于3D打印機(jī)加工尺寸限制的原因，在導(dǎo)入STL文件后，我們需要進(jìn)行簡單的Stratasys公司的DimensionElite配置，包括調(diào)整產(chǎn)品定向、調(diào)整STL文件比例等，確保產(chǎn)品在3D打印機(jī)加工范圍內(nèi)。

　　CAD：配置

　　DimensionElite是通過CatalystEX軟件進(jìn)行3D打印管理。導(dǎo)入輪轂?zāi)Ｐ秃?，我們可以看到由于輪轂尺寸過大，超出了DimensionElite的加工范圍(204*204*305mm)，所以需要縮小比例。同時，為了確保產(chǎn)品表面的光滑度，需要減少產(chǎn)品和支撐的接觸面積，所以還需要調(diào)整產(chǎn)品定向，具體如下：

　　將STL比例設(shè)置為0.3

　　將產(chǎn)品在Y軸方向旋轉(zhuǎn)180度

　　設(shè)置層厚尾0.1778mm。Dimension Elite提供了2個層厚選擇：0.1778mm和0.2540mm，越小的層厚，加工精度越高，但相應(yīng)的加工速度較慢。

　　調(diào)整后的最終效果圖如下：

　　CAD：效果圖

　　點擊添加到模型包，CatalstEX軟件會自動生成加工文件包，然后就可以直接打印。

　　通過3D打印軟件把產(chǎn)品數(shù)據(jù)輸出3D打印機(jī)，即可進(jìn)行產(chǎn)品打印。由3D打印機(jī)在電腦的三維CAD數(shù)據(jù)圖像的控制下，打印機(jī)的若干噴頭以極細(xì)微的厚度，一層層噴出液態(tài)材料，再使液態(tài)材料融合成固體物件(本次選用的打印材料是樹脂)，汽車輪轂?zāi)Ｐ痛蠊Ω娉?

　　CAD：成品

　　3D打印完成的汽車輪轂?zāi)Ｐ?/p>

　　通過演示如何用三維CAD中望3D繪制汽車輪轂這個案例，在前端表現(xiàn)出來的快速建模功能，已經(jīng)非常成熟，而且能滿足制造業(yè)企業(yè)的使用需求。同時，將來的中望3D會陸續(xù)針對3d打印開發(fā)更具針對性的功能，例如3d打印標(biāo)準(zhǔn)件庫，教程等。但終究3D打印出來只是試樣，那么最終還是要批量CAM加工制作，中望3D的CAD/CAM一體化解決方案則可以輕而易舉解決客戶所需，從而實現(xiàn)從設(shè)計到加工的最佳途徑。