胡彧

（成都师范学院，四川 成都 611130）

3D打印技术下的汽车CAD教学实践

胡彧

（成都师范学院，四川 成都 611130）

随着我国新兴产业的崛起，新兴的科学技术开始在越来越多的领域被应用，而且取得了非常不错的成效，这其中就包括3D打印技术。3D打印技术是一种能够快速成型的技术手段，这种技术一出现，就被很多国家广泛应用乃至工业制造、人脸识别等产业领域。本文通过对3D打印技术的优势分析，并为其在汽车CAD教学领域中的教学实践提出了几点切实可行的建议，以促进3D打印技术能够在教学实践中走得更远。

汽车；3D；打印；CAD

1 3D打印技术的出现于引进

当今社会中存在着很多能够简化原本非常复杂的生产技术的新兴产业技术，他们在很大程度上为各产业节省了成本，提高了效率，而3D打印技术就是这些技术中的一员。3D打印技术最早出现在20世纪80年代的美国，但是，当初我国刚刚施行改革开放，人们的生活温饱初步解决，对于这些高科技来说，根本没有机会去引进或接触，就更不要谈国家专利限制以及3D打印技术机器的高昂价格了。进入新世纪以来，我国在世界经济格局中的地位越来越重要，外来技术的引进也越来越广泛，3D打印技术才开始正式出现在我国公众的视野当中。而且，经过我国很多产业领域的试用，3D打印技术越来越受欢迎，而且由于3D打印技术发展的越来越成熟，它所表现出来的实际运用成果也越来越优秀，甚至有人将3D打印技术称为新世纪环境下的“蒸汽机”。由于我国是制造业大国，而3D打印技术又在制造业领域发挥了非常重要的作用，因此，我国一直都对3D打印技术十分重视，从2012年年终开始，我国在3D打印技术上的经济投入进一步加大，并且为3D打印技术的发展制定了多方面的政策，利用政策性的优势使3D打印技术能够更多地运用在我国的生产行业之中，以帮助3D打印技术能够在我国有较为长足的发展与进步。

2 3D打印技术区别于其它成型技术的优势

3D打印技术的快速发展，说明了这项技术能够在很多制造业领域以及其他领域的研发，发挥越来越重要的作用，因此，清楚地认识到3D打印技术区别于其他传统成型技术的优势，就显得十分重要，不仅能够通过这些优势对3D打印技术进行再改进，而且还能对传统的成型技术进行改善。

2.1 降低了本来制造多样化产品的成本

在传统的制造业中，有很多制造工序非常复杂、类型多样化的产品，这些产品在通过传统的成型技术进行制造的时候，制造的人力物力资源成本非常高，而且制造难度的增加使得制造的产品有效性较低、制造效率较低。但是3D打印技术的出现改变了这一现状，3D打印技术大大的优化了制造的复杂工序和降低类型多样化的产品制造难度，而且还节省了大量的人力物力成本。在3D打印技术的支撑下，制造工艺复杂的产品的成本，并不比传统工艺下的成本多多少，而且制造一个相对来说非常复杂的产品所用的时长，也并不比传统的工艺打印一些简单的产品长。所以，以往传统技艺所限制的工匠师的创造力，可以以3D打印技术作为依托，去尽情发挥，最重要的是同时节省了大量的时间、人力物力成本，不仅仅改善了传统打印工艺，而且还逐渐改变了我们的生活方式，让我们的生活变得更加的便捷。

2.2 打印产品无需组装

这一个优势是3D打印技术下最具备碾压性质的，在传统的制造打印工艺之下，如果想要将一些复杂的产品进行成型制作，那么就需要不同的部门，甚至不同国家的打印企业进行不同部件的制造打印，然后再通过人力或者其他机械力量、有时甚至是跨地域进行组装，才能最终成型，在这个过程中，所耗费的人力财力物力远远超过了3D打印技术的成本。在3D打印技术的帮助下，3D打印机可以根据产品的不同性质、不同特点，进行不同的打印制造，而且关键是不用组装，缩短了原料的供应，大大节省了原本在运输、组装上所花销的费用。

2.3 节省了时间、空间成本

在传统的打印制造工艺上，制造难度相当大，制造工艺复杂，因此，很多时候，企业都是进行大批量的生产，一旦产品出现一些其它问题，那么这些产品的存放与销售，就将成为企业最头疼的问题。而3D打印技术就不同了，3D打印技术不仅可以依据不同客户的不同要求，而进行不同产品的打印与制造，不仅能够按需生产，而且可以在最短时间内交付生产结果，节省了成型产品的运输空间与存放空间，也就节省了中间的运输时间与运输费用，大大减少了因为组装以及其它过程所产生的时间与空间成本。

2.4 易学且减少了原材料的浪费

传统的打印技术，一般都是学徒跟着有经验的师傅进行学习，学习的结果除了要看学徒自身以外，最起码要进行将近3年的学习过程，而且，就算是特别有经验的工人，在现实的生产制造方面也会出现失误，这样的话，整个产品就作废了，不仅浪费了大量的原材料，而且学徒掌握这门技术也需要较长的周期。

但是3D打印技术相对于这一方面有着非常巨大的优势，3D打印技术通过计算机进行简单的控制，产品打印制造进行的操作，要比传统的注塑机的操作少得多，而且产品成型率非常高，不仅节约了时间，还节约了原材料。

3D打印技术的优势相对于传统工艺而言，具有碾压性质的优势，因此，在未来的生产生活当中，3D打印技术势必会成为主导某一领域的高科技技术，而且会给我们的生活学习工作带来很多的便利，相信在汽车CAD的教学领域也会有所发展。

3 3D打印技术在汽车CAD教学中的有效实践

3D打印技术在其他领域、行业的成功势必引起不同制造行业的使用风潮，因此，为了能够让未来从事这一行业的人才，能够尽早的对3D打印技术进行初步的接触及应用，就应该尽快将3D打印技术应用到关于汽车CAD的教育实践当中去，为汽车CAD领域的未来的工作者提供便利，促进他们对于两种技术的了解与使用。

3.1 改变传统观念、放弃对传统工艺的依赖

由于我国教育的特性，很多地区的学校都深受传统教育观念的影响，汽车CAD的学习也一样，受到了传统工艺的影响，很多教师和学生都觉得传统的制造工艺，能够满足现在汽车的快速发展，但现实并不是如此。所以，第一步要做的就是引导教师与学生改变传统的教学与学习观念，对3D打印技术在汽车CAD教学的应用有一个明确的认识，而并不是坚守着效率低下的传统制造工艺，与时俱进的更新自己的学习观念，才能够跟上时代的进步。

3.2 将3D打印技术与教学实际相结合，提升学生实力

教师在进行教学的时候，一定要将3D打印技术的原理以及操作关键教授给学生，让学生对这种技术有深层的了解，并且将自身的学习与3D打印技术联系起来，运用自己所学的技术去实际操作3D打印技术，才能真正做到活学活用。

3.3 慎重选择教学重点

教师在将3D打印技术引进到汽车CAD教学课堂的时候，要学会从二维的实际教学内容改变到三维教学内容，让学生能够手工绘制图纸，能够对3D打印技术与汽车CAD实践进行熟练操作，尤其是在汽车装配工艺方面，使学生能够根据3D打印技术对汽车CAD在实际工艺方面有清楚的认识。

3.4 着重加强学生对建模技术的学习

将3D打印技术引进到汽车CAD教学的过程当中，3D打印技术主要侧重的是三维建模技术，对三维建模技术的掌握程度，直接影响着学生在未来工作中对于汽车CAD工艺的熟练程度，所以，对于一些基本操作，比如旋转、拉伸、打孔等，都需要进一步的学习。

3.5 Pro/E与3D打印技术相结合

尽管3D打印技术相比其他传统的制造工艺有着非常巨大的优势，但是3D打印技术必须通过固定的格式来实现运用，因此，虽然3D打印技术为汽车CAD课程的实践提供了非常大的便利，但是，教师需要根据教学过程中的实际内容需求来设计课堂内容，来让学生的实际操作能力得到最大程度地提升。

3.6 对汽车CAD技术的深入了解

学生在进行3D打印技术学习的时候，必须对汽车CAD技术有较为深层的了解，才能够将3D打印技术与汽车CAD紧密的联系起来。比如，对汽车的发动机、底盘、连杆系统等关键的组织结构进行模型的了解，教师在这个环节之中，要不断鼓励学生动手打印不同的实体汽车部件，然后将打印出来的成型体，进行装配拆装工作，在不断进行动手实践的过程之中，巩固自己的知识，提升自己的能力。

4 结语

3D打印技术在许多领域内都取得了成功，在制造业领域的地位已经越来越高，并且这项技术发挥的作用也不断增强，相信这项技术能够在引进课堂之后得到更为长足的发展，教师在课堂教学实践的时候，就需要将3D打印技术与汽车CAD实践更多的结合起来，在汽车CAD领域以及其他领域都得到使用，并对其进行合理的创新，为我国培养出更多的优秀人才，促进我国的生产发展。

[1]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(02)．

[2]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(03)．

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