张武，郭卫，张传伟，赵栓峰
（西安科技大学机械工程学院，陕西西安，710054）
摘要：通过Pro/E 软件建模、3D 打印技术、Pro/E 软件与3D 打印技术结合的研究与探讨，分析了基于3D 打印技术的
“汽车CAD ”课程教学实践环节的几个关键问题，提出了有关“汽车CAD ”课程实践环节的新途径和新方法。关键词：汽车CAD ；3D 打印；车辆工程中图分类号：G71文献标志码：A 文章编号：2095-6401(2016)06-0057-01作者简介：张武（1985—），男，汉族，陕西泾阳人。研究方向：车辆工程专业人才培养。基金项目：西安科技大学教育教学改革与研究项目（编号：JG14111）。
三维绘图软件在车辆工程专业教学计划中占有重要的地位，因此，“汽车CAD ”课堂教学方法研究主要是以Pro/E 软件展开的车辆工程专业教学过程以及教学方法的研究。其所采用的增材加工方法，理论上可以完成任何零件结构的加工。目前，“汽车CAD ”课程的学习多停留在Pro/E 绘图阶段。如果将3D 打印技术融入到本课程实践环节，它将是一种新型的软件教学与实践模式。
一、Pro/E 软件建模理论
自上而下和自下而上是Pro/E 软件零部件装配过程中的两种流程[1]。自上而下：
从目的出发，在流程开始就需要考虑零部件间的相互位置关系，再进行零部件设计，最后完成产品装配。自下而上：第一步是绘制各个零部件，第二步是对零部件进行装配，最终形成完整的装配体。但其前提条件是零部件间不存在任何参数关系[2]。
二、3D 打印技术
绘图方式被1940年以后出现的计算机技术彻底改变了，其利用CAM 、CAD 技术实现了无图纸计算机辅助设计[3]。随之制造领域也出现了新技术，最为重要的就是3D 打印技术，其代表了制造业的数字化[4]。
3D 打印技术主要包括：
FDM-工艺熔融沉积制造、3DP-三维打印黏结成型或喷墨沉积、SLS-选择性激光烧结和DMLS -金属粉末直接激光烧结四大类。其中尤以FDM （Fused Deposition Modeling ）应用最为广泛，其原理是：将三维模型数据导入打印机软件中，在软件中控制生成支撑材料、加热喷头路径，喷头根据程序完成零件的三维造型。
三、Pro/E 与3D 打印技术结合
3d打印汽车
3D 打印技术作为一种现代加工方法，为“汽车CAD ”课程实践环节的延续和扩展提供了更大空间。这就需要教师能够使用3D 打印机，同时紧密跟随教学需求来设计教学内容，使学生得到综合实力的提升[5]。基于3D 打印技术的“汽车CAD ”课程实践过程主要包括以下内容。
第一，使用Pro/E 软件完成教师指定模型（或自定模型）的绘制，绘图完成后在Pro/E 软件中将已绘好的三维模型保存为“*.STL ”格式，以便满足3D 打印机的格式要求。
第二，将“*.STL ”格式的模型导入3D 打印机的控制计算机。教师对3D 打印机的操作进行讲解，同时提醒学生注意事项，学生实际操作打印的准备工作，如：图形的放大/缩小、视图的调整等。打印软件通常会根据模型的实际情况自动生成
支撑或支架，某些较复杂零件需要人工设计支架。
第三，模型打印完毕以后，再将连同模型一起打印的支架予以剥离，进行局部光滑性修复。至此完成了Pro/E 软件环境下的建模和3D 打印实践环节。
经过一段时间“汽车CAD ”课程的学习，通过二维草图、基准特征、基本和高级特征的创建与编辑，零部件装配和工程图设计等环节，使学生掌握了Pro/E 软件建模的基本思路和流程。通过不断地修改和完善，学生基本理解了绘图的要素和关键点，并能熟练地完成各种图形的绘制；可以根据实际情况完成打印模型的调整，并顺利完成模型的打印工作。如图1所示。
图13D 打印模型
四、结语
3D 打印技术飞速发展，为“汽车CAD ”课程教学实践环节的丰富和扩展提供了可能。本文通过Pro/E 软件建模、3D 打印技术、Pro/E 软件与3D 打印技术结合的研究与探讨，分析了基于3D 打印技术的“汽车CAD ”课程教学实践环节的几个关键问题，为“汽车CAD ”课程实践环节的丰富提供了新的途径和方法。参考文献：
[1]刘永翔，蔡硕.计算机辅助产品造型设计[M].北京：机械工业出版社,2009.
[2]杨延波.数字化装配及快速成型技术的应用与实践[J].现代制造工程,2014(2):77-82.
[3]吕琳.数字化制造技术国内外发展研究现状[J].现代零部件,2009(3):76-79.
[4]杨明彦.数字化制造背景下Pro/E 主导产品设计探析[J].渭南师范学院学报,2015,30(5):90-92.
[5]肖苏华，龚雄文，陈建环，等.3D 打印在Pro/E 软件教学中的应用研究[J].广州城市职业学院学报
,2015,9(2):90-92.
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本文摘自中国乡镇企业会计
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