D打印技术专业实训室建设方案Word格式.docx

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中国的传统教育是应试教育，没有开设培养学生 

“创新精神和创造力”的课程，纯粹的理论学习使学生的大脑僵化，学校应开设集设计和3D 

打印于一体的“边学边做 

”的课程，把数学，物理课中的许多抽象概念通过让学生动手设计一些由3D 

打印组件组成的小电路和小装置，变成有趣的课程， 

3D打印机将激发新一代学生投身科学，数学，工程和设计的热情，造就一批学生工程师。

美国政府已经以实际行动给出了答案。

在美国，几乎所有的大中小学已经开设了3D打印的课程，通过对青少年进行3D打印创新意识、技术手段的培养，3D打印成为“美国智造”的有力手段，成为中美制造业竞争的重要砝码。

1.33D打印创新实训室的主旨规划

本实训室软件套件旨在培养学生的艺术素养（欣赏及制作）、计算机新技术的接触及应用（设计软件、三维打印机实操）、提供实训室架构、师资培养、课程设计、软硬件更新及其它配套服务。

3D打印课程培养的是学生的学术思维及能力，通过对青少年进行3D打印创新意识、技术手段的培养，大大拓宽学生的学习视野。

很多学生可以利用3D打印结合自己的创新思维，设计出更好的作品。

利用讲解案例过程嵌入理论知识的教学方法，让学生先动手操作然后认知3D打印的概念，这样更能深刻感受新科技的魅力。

由教师带领学生去做一个个案例，在此基础上再由学生自由发挥，利用所学软件技术去表达自己的创意及想法。

2.3D打印创新实训室

2.13D打印流程

2.2场地规划及配置

一、教室配置

1.使用面积：

80㎡-100㎡以上

2.实训室位置：

实验教室应保证最佳建筑朝向，室内避免直射阳光，主要采光面应位于学生座位的左侧。

3.环保：

教室内部装饰应选用环保型材料，室内环境噪声应低于55分贝，金属制品和木制品制作实训室可高于此标准。

新建、改建、扩建实训室及附属用房时，甲醛、苯、氡等有害气体和放射性污染应符合相关标准中的限量值。

对于在学生活动中可能产生较多垃圾的实训室，要配置足够的垃圾桶，垃圾应分类收集。

4.温度：

室内温度应在4℃至30℃之间。

室内可安装空调，温度宜控制在16℃～28℃。

3D打印实训室应保持室内温度恒温。

5.供电：

用电负荷应留有余地，以满足不断增加的现代化教学设备的需要；

按规范敷设强、弱电线，空调专线敷设，安装漏电过载保护器和可靠的接地保护。

6.综合布线：

按有关技术规范敷设强、弱电线。

强电电源插座与照明用电应分路设计、分别控制，用电负荷应留有余量，并安装漏电、过载和触电保护器，有可靠的接地保护措施。

弱电应考虑冗余，在合适位置配备足够的网络信息接口。

7.安全：

实训室应配备有效的防火、防盗、防潮等设施设备。

应加强对工具、仪器和设备等的安全管理，加强对师生的安全教育，增强安全意识，确保师生人身安全。

二、实训室人员配置

1、工作室专业3D打印工程师：

能够使用3D建模软件进行3D建模；

熟悉主流3D打印成型工艺原理；

具备3D打印机的日常使用和维护技能，并获得相关行业公司的技能培训证书；

熟悉3D扫描技术，能够使用3D扫描仪。

2、优秀科技老师：

熟悉各类3D打印成型工艺原理；

具备FDM桌面3D打印机的日常使用和维护技能，并获得相关行业公司的技能培训证书。

三、实训室区域划分

1、教学区：

主要进行日常教学与实践活动

2、陈列区：

主要展示工作室作品

3、科普区：

主要以墙面展板为主

2.3方案配置

项目方案

设备名称

型号

数量

单位

备注

3D打印机部分

三维扫描仪

CPC-400

10

台

三维数据采集

三维打印机

InspireD255

双喷头

打印耗材

ABS

20

公斤

电脑

主流机型和配置

学校可自备

设计软件部分

软件

ModelWizard

实训室参考图

2.4主要设备性能及参数

2.4.1三维扫描仪

一、产品简介

3DCaMega光学三维扫描系统便携式CPC双目三维扫描仪基于结构光双目视觉原理，由两台数字相机，结构光投影仪及中央控制电路“光机电”高度融合而成。

系统将多组光栅条纹投影到物体表面；

两台数字相机从不同角度同时拍摄物体表面条纹图案，并将条纹图像输入计算机；

计算机根据相位法和三角法等解析条纹曲率变化，精确计算出每个像素对应物体表面的空间坐标（X、Y、Z），获得物体形面三维点云数据（PointCloud）。

二、产品优势

★ 

“光机电”高度融合设计，结构紧凑轻巧，便于携带，使用方便，机体重量小于3kg。

采用国际先进的LED蓝光光源，有效降低对被测物体表面漫反射性及环境光的要求；

LED光源安 

全功耗低，减少光源造成的热变形，保证系统稳定可靠，光源寿命长达十万小时。

高精密镜头组（一个投影镜头，二个相机镜头）方便更换，实现大，中，小物件及精细物件的扫描。

系统最多可选配五组十五个高精密镜头，可实现扫描视场，扫描精度和分辨率的针对性最佳使用。

配备镜头组对应的系统标定校正板，对系统进行精度标定，确保测量精度；

标定过程方便快捷。

具有点云数据自动拼接功能；

即可采用标示点进行全自动的拼接，也可依据物体表面轮廓特 

征，支持手动拼合；

还可选配精密数控转台进行精密自动扫描拼接。

配备CloudForm后数据处理软件，实现精确数据拼接、坐标系转换、点云数据光顺过滤，生成 

网格模型数据等功能。

满足用户对不同格式文件的需求，能输出为ASCII、IGS、STL、OBJ、WRL等格式数据，为Catia、3dsMax、UG、ProEImageware、Polyworks、Geomagic 

等通用三维设计软件提供数据接口。

三、技术参数

名称

规格参数

1.主要技术参数

1.1技术原理:

单工业相机白光光栅扫描技术，非双工业相机白光光栅扫描技术；

1.2光栅类别:

独立式数码光栅,非普通投影仪；

1.3无需维护低损耗的LED光源技术；

1.4工业相机分辨率:

≥130万像素；

1.5最快单幅扫描速度:

≤3秒；

1.6最小点云间距:

≤0.06mm；

1.7单幅精度:

≤0.015mm（400测量范围）；

1.8一体化工业结构的箱体设计；

1.9接口线缆：

安全稳定工业级插头的线缆，非多接头组合式线缆；

1.10测头温度监测及报警功能；

1.11点云数据自动拼接功能：

无需粘贴参考点，可依据物体表面轮廓特征，进行自动拼接。

可支持手动、自动拼合等方式；

1.12扫描数据时原始点云密度可调整；

1.13软件性能：

支持CPU四核以上多线程处理，支持GPU并行运算技术；

2.图形工作站硬件配置要求

2.1支持Windows764位操作系统,支持多处理器

2.2显卡采用NvidiaQuadro系列显卡

2.3CPU主频:

≥2.3GHz

2.4内存:

≥4GB

2.5硬盘容量:

≥1TB

2.6显示屏尺寸:

≥22寸

3.软件功能要求

3.1Win3D三维扫描系统V1.2.0

（1）点云处理模块

扫描数据后，可进行点云噪声处理及修剪

基于曲率的点云精简功能

自动生成三角面

（2）对齐及检测模块

特征拟合功能，如平面，圆，圆柱，球等

利用特征的坐标变换功能

平面度、圆柱度、球度检测功能

（3）数据输入输出

导出结果为ASC，STL，OBJ等格式数据输出接口广泛,测量结果可与CATIA、GeomagicStudio、Imageware等逆向工程软件自由交换数据

（4）接口兼容模块

预留Win3D工业创新平台实训教学系统软件接口，实现交互式实训教学的基本功能

3.2Win3D工业创新实操教学系统V1.0

（1）支持中文Windows764bit系统，提供首页系统导航；

（2）教学系统中需包括工业设计、逆向工程、创新设计及项目管理等功能模块；

（3）功能模块中需包含理论知识、实训教学、案例分析、考核系统等部分组成；

（4）具有扩展功能，可扩容理论知识、软件教学、案例及题库部分；

（5）考试系统要求除多种组合的标准试题组件外，可按单元自行调整试题比例并自动计算考试时间的自定义试题组件，标准题库数量不少于1000道；

（6）项目管理要求提供不少于两组大型测量方案，包含操作规范、工作流程、进度管理、设备管理、质量控制等项目管理内容；

（7）兼容三维数据采集设备进行自动数据交换，须包含配套数据采集系统软件提供数据采集的过程控制，须兼容并配合数据输出设备实现数据采集及模型输出的全流程，预留接口与数据处理软件进行实时数据交换；

（8）提供详细创新设计实训教学系统方案，包括专业实训的课程设计与实训考核标准，以满足工业创新教学实训目标；

4.附件技术要求

4.1便携式三角架

4.2高度可达1.8米

4.3最大承重20kg

4.4包含中柱支架装置,增强的整体稳固性

5.备品要求：

5.1专用背景黑布1000×

1000mm1块；

5.2标志点（5mm/5000个/卷）5卷；

5.3工业显像剂（DPT-5）5罐

5.4二维转盘1个

5.5黑色橡皮泥2盒；

5.6黑色转盘垫块2块；

5.7教学工件（标准数模）1套

5.8标定单元1块

2.4.23D打印机