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基于NC 技术的手板模型在产品设计专业模型制作课程中的改革应用

2018/12/22

摘要:模型制作是现代产品设计与开发过程中的关键环节,同时也是产品设计教学中不可替代和省略的步骤,在现实的教学 体验中,模型制作可以让学生亲身参与到具体的设计实践中,发现设计的问题所在并及时的改进、完善自己的设计方案,从 而让同学们具备从二维到三维把握产品形态的意识,进而提高同学们的设计能力。随着产品多样化,产品的开发速度的日益 提高,GNG手板模型制造业便脱颖而出,成为了一个相对独立的行业而蓬勃发展起来。本文主要探讨将手板加工应用到模型 制作中去。...

模型制作是现代产品设计与开发过程中的关键环节,同时也是产品设计教学中不可替代和省略的步骤,在现实的教学 体验中,模型制作可以让学生亲身参与到具体的设计实践中,发现设计的问题所在并及时的改进、完善自己的设计方案,从 而让同学们具备从二维到三维把握产品形态的意识,进而提高同学们的设计能力。随着产品多样化,产品的开发速度的日益 提高,GNG手板模型制造业便脱颖而出,成为了一个相对独立的行业而蓬勃发展起来。本文主要探讨将手板加工应用到模型 制作中去。
1.目前我院的现实情况
产品模型制作主要有工业设计和产品设计两个专业,在 大学四年期间共有二次模型制作课程,由于原來投入不足, 设备简陋,远不能适应现代教学科研的需要。同学们只能运 用以下几类工具进行制作:
测量类:角尺、直尺、曲线板、游标卡尺等;
切割类:美工刀、钩刀;
打磨类:锉刀、整形锉、砂纸、砂轮机、抛光机;
加热类:电炉、热风枪;
钻孔工具:手电钻、台式电钻;
装卡工具:台虎甜;
粘合类:三氯甲烷,泡沫胶等;
这些工具在ABS模型制作屮很大程度上限制了精确、有 效、方便的制作模型曲而,因此同学们在进行设计制作的时 候避重就轻,有意的绕开曲而而选择简单的块而进行制作, 这对于产品设计的同学來说是非常不利的。
2.产品设计专业的模型制作课程的目的
获得立体表达设计的知识,将模型制作作为设计实践的 过程,将制作出來的样品作为展示、评价、验证设计的实物 依据。我们现行的模型制作课程可以很好的实现前两个目 的,但由于工具的简陋和手工的制作,加工的精度、表而处 理、加工工艺都很难达到作为展示、评价、验证设计的实物 依据。
手板模型是指根据产品设计的外观图或者结构图制作 出來的产品样板或者产品模型。除了用來检测和评审外观以 及结构的合理性之外,也用于向市场提供产品样品,经市场 反馈“满意”或修改意见后再开模进行批量生产。
在产品设计专业教学屮设置与NC手板模型相结合 的模型课程,能够使学生学习到目前工业设计行业模型制作 的引言技术,更加全而的掌握产品模型制作知识。
通过独立完成从概念设计到样品制作的整个流程, 能够进一步培养学生的设计能力和动手能力,使他们今后更 容易适应产品设计岗位的需要。
3.手板模型的有利地位
随着产品多样化,产品的开发速度的日益提高,CNC手 板模型制造业便脱颖而出,成为了一个相对独立的行业而蓬 勃发展起來。主要有利现状包含:
手板模型加工速度快、成本低,可以达到很高的
加工精度。
手板模型制作的材料选择范围很广,可以选择不 同的材料对同学们进行讲解。
加工设备较为简单,一般的三维数控铣床或者雕刻机就 可以进行生产。
4.手板加工在教学中的应用
整个产品模型制作课程要根据时代的需要适时的进行 调整改革,满足社会和设计日益发展的需要。主要的内容就 是从产品的样稿设计到产品样机模型制作的过程(如图1所示。)
(1)展示手摸模型制作的要点以及设计注意事项
在刚开课的时候向同学们讲授手板模型的特点,在进行 设计的时候应该注意的重要事项,以免在后续制作过程中出现没有必要的问题。
 
(2)布置任务到出图)
同学们根据教师布置的仟务和手板制作的注意事项进 行方案设计,要求学生在任课老师的帮助下选定要做的产品, 选择的依据是,既能够体现出NC加工的优势,而且工时与 难度适当,然后再进行建模和加工文件的整理,手板模型加 工文件的整理对手板模型技术人员和产品设计师而言,都是 必须具备的能力。
(3)模型前期分析
对照加工原料的尺寸和模型文件将模型PRO-E文件拆分 成若干部分,编排好以利于各部分的组装。同时,将前期分 析的原理与要求讲述给学生,使学生充分理解模型前期分析 的目的与要求。
(4)NC编程与加工
学生将拆分好的模型文件与教师共同进行操作,编辑出 能够在数控加工设备使用的代码,并由教师指导学生操作设 备将各部件加工完毕。对于适合的同学,可以培训他们手板 模型制作的专项技能。
(5)手工修正与打磨
手工制作整个制作过程在教师的指导下,由学生独立完 成的,此过程要求学生能够熟练使用各种型号砂纸、各类锉 刀、手电钻、电磨机,抛光机等手工制作工具与小型器械, 进行模型的表而处理。加工完成的部件需要手工修整处理并 进行打磨,使加工部件之间能够顺利装配,表而粗糙度达到 模型加工的技术要求。待表而处理完毕后,再将需要的部位 用氯仿进行粘接。
(6)喷涂与丝印
在喷涂之前,学生应选定自己的色彩,然后进行喷漆的 调配,再在教师的指导下进行喷漆,然后再将产品的LOGO 进行丝印。
(7)手工组装
这个阶段将喷涂与丝印完成的部件组装到一起后,重新 对照审核加工技术要求。对于制作屮忽略的要求或者加工瑕 疵进行补救。核对无误后,便完成了手板模型的制作学习。
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