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一种基于磁学原理的网格组合式图学模型的制作方法


技术摘要:
本发明公开了一种基于磁学原理的网格组合式图学模型的制作方法,步骤为:基本单元几何体3D建模;根据模型数据,对基本几何体进行3D打印成型制作成形;单元基本几何体模型表面磁化处理;磁化单元体模型网格式模块化自由组合,生成新组合体模型;观察新组合体模型内、外  全部
背景技术:
目前市场常用的传统制图教具一直以来是木制和塑料制品,采用切削加工和注塑 成型方法制作,模型对应教材经典例题设计,形体呈整体式结构或对分剖切式结构,功能单 一,无法进行形体变换,且笨重不便携带。其中几何体常见的连接组合方式有螺纹连接、键 连接、销连接或是胶水粘合等,无法拆分;本设计就是不同于传统制图教具学具模型概念的 可DIY组合式图学实物模型教学用具。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种基于磁学原理的网格组合式图学模型的制作方法,该 制作方法具有模块化设计特点,利用磁学原理可实现灵活拆装,随意组合,携带方便。 本发明的技术方案如下:一种基于磁学原理的网格组合式图学模型的制作方法, 其特征在于包括以下步骤: 第一步,基本单元几何体3D建模; 第二步,根据模型数据,对基本几何体进行3D打印成型制作成形; 第三步,单元基本几何体模型表面磁化处理;利用磁学吸合特性可以直接实现几 何体的组合连接功能要求,又保持了几何体表面的平面完整性要求,方便拆分,组装灵活, 实现组合体不同形体形式的变换; 第四步,磁化单元体模型网格式模块化自由组合,生成新组合体模型; 第五步,观察新组合体模型内、外表面的相关截交线和相贯线的形成过程,分析其 视图投影特点。 进一步的,所述基本单元几何体3D建模,具体为: 建立各种单元基本几何体3D模型,并对基本几何体进行薄壁空腔设计,各外表面 进行浅沉孔细化设计。 进一步的,所述对基本几何体进行3D打印成型制作成形,具体为: (1)几何体使用T280光固化打印机以及ChiTuBox切片软件3D打印而成; (2)安装ChiTuBox切片软件,根据几何体的精度等级要求,设置层厚、抬升距离、抬 升速度等打印参数; (3)导入模型STL文件,设置打印支撑,开始切片,保存zip格式; (4)将产生的zip压缩包,通过U盘连接3D打印机或者连接同一区域网上传到3D打 印机中; (5)3D打印机平台调平,倒入树脂,开始打印; (6)打印完成后,在超声波机中用95%酒精清洗,之后使用固化箱固化,模型打印 3 CN 111597599 A 说 明 书 2/4 页 完成。 进一步的,所述单元基本几何体模型表面磁化处理; 在模型结构设计时,各外表面设计的浅沉孔用于薄片磁铁安装,进行表面磁化处 理,磁片安装方式有过盈配合和胶接;磁片安装时每个模型磁片向外磁极性保持一致;具体 磁化步骤如下: (1)用酒精清洗基本几何体实物模型,将磁片分别压入几何体各表面的沉孔; (2)将安装磁片完成的模型放入固化箱进行固化,固化完成则模型磁化成功。 进一步的,所述将表面磁化的单元基本几何体按网格式自由组合,生成新组合体 模型;具体为: (1)选择对外磁极互吸的模型进行组合; (2)选择相同表面积和形状的表面进行贴合,例如平面与平面吸合; (3)根据用户需求进行模块化组合几何形体模型。 本发明的优点是:(1)模块化设计特点,利用磁学原理可实现灵活拆装,随意组合, 携带方便;(2)由于具有可拆分特点,因此,内外结构全方位可观察,立体表面的截交线、相 贯线的形成过程也可通过模型组合进行观察理解;(3)各种基本单元体采用薄壁中空结构, 采用3D打印技术制作,实现轻量化要求;(4)建立由单元体模块化组合的组合体模型二维及 其三维图库,设置其二维码,学习者可扫码读取。 附图说明 图1为本发明的基本单元几何体示意图。 图2为本发明的磁化处理过程中平面沉孔结构示意图。 图3为本发明的磁化处理过程中圆柱内表面沉孔结构示意图。 图4为本发明的生成新组合体模型的圆柱相贯组合体结构示意图。 图5为本发明的生成新组合体模型的圆柱组合体结构示意图。 图6为本发明的生成新组合体模型的梯台类组合体结构示意图。
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