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编辑推荐

　　零基础学习3D建模和打印设计与操作的一本系统的辅导手册。

内容简介

　　《3D建模与3D打印快速入门》是一本简单易学的3D建模与3D打印入门手册，全书分为五篇，一是入门篇，为读者简要的介绍3D打印和3D建模技术；二是3D建模篇，着重介绍了国内开发的3DOne建模软件的使用，读者通过阅读可以快速掌握3D建模的方法；三是3D打印篇，重点介绍了FDM技术的桌面级3D打印机的使用方法和3D打印质量优化；四是应用实践篇，通过小车和小船这两个简单的建模例子向读者展示如何使用3DOne软件进行快速建模；五是智能垃圾分类收集机器人优化篇，结合广东省中小学机器人的竞赛项目——智能垃圾分类收集机器人作为应用范例，通过两个实例，展示了如何利用3D建模软件对机器人零件进行改造和优化，并*终用3D打印机打印出实物的过程。

作者简介

　　黄文恺，广州大学实验中心工作。重点研究3D打印技术、创新工程教学改革、智能服务机器人。现已主持市级以上科研课题9项，横向课题4项；以**作者出版专著一本，编著教材四本，公开发表论文11篇；申请国家专利35项，17项已授权；指导学生竞赛获得全国奖励25项、省级奖励41项。伍冯洁， 广州大学实验中心工作，一直从事电子科学与技术、测控技术、计算机视觉等领域的实验教学与技术开发。现已主持市级以上科研项目4项，以主要参加者参加国家、省市级科研项目7项；编著教材7本（其中国家“十一五”规划教材2本），公开发表论文17篇（其中被四大索引收录5篇）；申请国家专利17项（其中发明专利9项，实用新型专利8项）。吴羽， 广州大学实验中心工作，合作承担国家自然科学基金一项和广东省科技厅产学研项目一项，主持广州市教育科学十二五规划课题一项。编著教材二本，已经获得授权两项专利，软件著作权一项，公开发表论文10篇。

内页插图

目录

一 入门篇
第1章 3D打印技术简介
1．1 什么是3D打印技术
1．2 3D打印技术应用领域
1．3 3D打印主流技术简介
1．4 本书使用的3D打印技术
第2章 3D建模软件简介
2．1 3D建模
2．2 主流3D建模软件介绍
2．3 3D建模软件——3DOne

二 3D建模篇
第3章 3DOne安装与界面介绍
3．1 3DOne软件安装
3．2 3DOne界面介绍
第4章 3DOne软件使用
4．1 平面草图绘制
4．1．1 矩形
4．1．2 圆形
4．1．3 椭圆形
4．1．4 正多边形
4．1．5 直线
4．1．6 圆弧
4．1．7 多段线
4．1．8 样条曲线
4．1．9 预制文字
4．1．10 投影
4．2 平面草图编辑
4．2．1 圆角
4．2．2 倒角
4．2．3 修剪
4．2．4 延伸
4．2．5 偏移
4．3 3D基本实体
4．3．1 六面体
4．3．2 球体
4．3．3 圆柱体
4．3．4 圆锥体
4．3．5 椭球体
4．4 3D实体特征造型
4．4．1 拉伸
4．4．2 拔模
4．4．3 扫掠
4．4．4 旋转
4．4．5 放样
4．4．6 圆角
4．4．7 倒角
4．4．8 通过点变形
4．5 3D实体特殊功能
4．5．1 曲线分割
4．5．2 实体分割
4．5．3 抽壳
4．5．4 圆柱折弯
4．5．5 环形折弯
4．5．6 扭曲
4．5．7 锥削
4．5．8 浮雕
4．5．9 投影曲线
4．5．10 镶嵌曲线
4．6 3D实体基础编辑
4．6．1 移动
4．6．2 缩放
4．6．3 阵列
4．6．4 镜像
4．6．5 DE移动（面偏移）
4．6．6 对齐移动
4．7 3D实体组合编辑
4．7．1 布尔加运算
4．7．2 布尔减运算
4．7．3 布尔交运算
4．8 测量距离
4．9 材质渲染

三 3D打印篇
第5章 3D打印机使用
5．1 3D打印机的组成及打印原理
5．1．1 3D打印机基本组成
5．1．2 3D打印基本原理
5．2 3D打印软件安装与使用
5．2．1 3D打印软件安装
5．2．2 软件主界面介绍
5．2．3 3D打印软件使用
5．3 3D打印机的使用
5．3．1 打印操作
5．3 -2进料
5．3．3 退料
5．3．4 换料
5．3．5 打印平台的调平
第6章 3D打印质量的优化
6．1 软件参数设置对打印质量的影响
6．1．1 DeviceSettings（设备设置）
6．1．2 ExtrusionSpeeds（挤出速度）
6．1．3 Infill（填充）
6．1．4 ModelProperties（模型属性）
6．1．5 Raft（筏平台附着类型）
6．1．6 SupportsandBridging（支撑和桥接）
6．1．7 RightExtruder（右挤出机参数）
6．2 模型摆放形式对打印质量的影响
6．2．1 是否打印支撑对打印质量的影响
6．2．2 细长零部件打印方式和温度设置
6．2．3 按受力要求的模型摆放形式
6．2．4 摆放方式对特殊圆孔的影响
6．2．5 设计方式决定是否打印支撑

四 应用实践篇
第7章 小车的建模
7．1 车身的建模
7．2 车轮的建模
7．3 车轴的建模
7．4 车尾装饰1的建模
7．5 车尾装饰2的建模
7．6 车头装饰的建模
7．7 模型的组装
第8章 小船的建模
8．1 船身设计
8．2 船舱设计
8．3 驾驶舱设计
8．4 座椅设计
8．5 方向盘设计
8．6 挡风玻璃设计

五 智能垃圾分类收集机器人优化篇
第9章 智能垃圾分类收集机器人简介
9．1 智能垃圾分类收集机器人
9．1．1 常规赛机器人简介
9．1．2 创意赛机器人简介
9．1．3 两种机器人对比
9．2 比赛场地与比赛任务
9．2．1 比赛场地
9．2．2 垃圾块
9．2．3 比赛任务
9．3 比赛规则
9．3．1 比赛的机器人要求
9．3．2 评分标准
第10章 机器人优化方案一
10．1 整体方案介绍
10．2 零件清单
10．2．1 库零件
10．2．2 定制零件
10．3 定制零件设计步骤
10．3．1 舵机挡片设计
10．3．2 左右挡片设计
10．3．3 前后挡片设计
10．3．4 底板设计
10．4 组装说明
第11章 机器人优化方案二
11．1 整体方案预览
11．2 零件清单
11．2．1 库零件
11．2．2 定制零件
11．3 定制零件设计步骤
11．3．1 后翻板设计
11．3．2 连杆设计
11．3．3 前翻板设计
11．3．4 摇杆设计
11．3．5 后支撑板设计
11．3．6 前支撑板设计
11．4 组装说明

前言/序言

　　孩子们拥有天生的创造力，喜欢用纸叠成各种飞机，也喜欢用橡皮泥捏出各种形状的物品，或用积木堆叠成房屋。随着年龄增长以及受到各种不良影响，孩子们的创造力和创新精神正在丧失。
　　创客这一词来源于英文“Maker”，指的是将创意和想法变成实物的人。随着创客运动的开展，创客教育将改变我们在学校的学习方式。创客教育是用一种新的方法鼓励创造和创新——利用新的数字技术来设计、制作、分享和跨时空的学习。
　　在美国，从政策到实践层面，创客文化已经开始在教育中占有重要的一席之地。美国政府提倡创客运动是源自奥巴马总统提出的要创新教育以提升学生STEM（科学、技术、工程、数学的英文首字母）的学习水平。而目前STEAM是美国政府提出的最新教育倡议，在原来STEM的基础上增加了艺术（Arts），变得更加全面。美国政府在2012年初推出了一个项目，是在四年内在1000所美国中小学校引入“创客空间”，配备开源硬件、3D打印机和激光切割机等数字开发和制造工具。创客教育已经成为美国推动教育改革、培养科技创新人才的重要内容，而3D打印具备将数字模型变成实物的能力，因此在创客教育中起着非常重要的作用。
　　李克强总理提出了“万众创业，大众创新”的倡议，创客教育也开始在中小学逐步得到了发展。为了更好的培养青少年创客，建设青少年科技教师队伍，笔者结合了简单易用的3D建模软件和易操作的3D打印机编写了这本书。本书是一本简单易学的3D建模与3D打印入门手册，全书分为五篇，一是入门篇，为读者简要的介绍3D打印和3D建模技术；二是3D建模篇，着重介绍了国内开发的3Done建模软件的使用，读者通过阅读可以快速掌握3D建模的方法；三是3D打印篇，重点介绍了FDM技术的桌面级3D打印机的使用方法和3D打印质量优化；四是应用实践篇，通过小车和小船这两个简单的建模例子向读者展示如何使用3DOne软件进行快速建模；五是智能垃圾分类收集机器人优化篇，结合广东省中小学机器人的竞赛项目——智能垃圾分类收集机器人作为应用范例，通过两个实例，展示了如何利用3D建模软件对机器人零件进行改造和优化，并最终用3D打印机打印出实物的过程。
　　本书适合零基础的人学习，若已有一定的基础，需要进阶的书籍，请参考笔者的另一本书《3D建模与3D打印技术应用》。本书是广州市中小学科技教师3D打印培训的指定用书，同时也是广东省中小学机器人竞赛智能垃圾分类机器人项目教练员培训和广州市中小学智能服务机器人竞赛活动的指定用书。
　　致谢
　　首先要感谢我的学生李伯泉、叶家杰、郑植俊与钟海泰，他们参与了本书资料的整理、排版及实验验证工作，感谢他们牺牲了节假日用心的整理书稿。其次要感谢广州市教育局，本书由广州市教育局青少年科技教育计划资助。再次，要感谢芜湖春谷、南京中科创源教育科技有限公司为本书的撰写提出了重要的指导意见，本书的所有教学资料均独家授权芜湖春谷教育科技有限公司进行统一管理。最后要感谢本书的读者，感谢您花费宝贵的时间来阅读本书。
　　由于笔者水平有限，时间仓促，书中难免存在缺点和错误，恳请专家和广大读者不吝赐教，批评指正！
　　黄文恺
　　——2015年11月1日于广州大学

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