创想智造3D打印手板模型加工

标题: 3D打印在数学教学中的应用：正弦曲线、余弦曲线模具 [打印本页]

作者: 3D新闻 时间: 2016-12-6 19:32
标题: 3D打印在数学教学中的应用：正弦曲线、余弦曲线模具
意大利一位17岁少年最近3D打印了一套正弦曲线和余弦曲线的模具，用来学习数学。妥妥的学霸啊。下面是这位少年分享的制作过程，一起来看下哦！

摘要
我设计了一套关于正弦曲线和余弦曲线的图像模具，并3D打印了出来。这样能让学生借助直观的参照物，正确地画出单位圆、正弦及余弦图形，更好地掌握函数知识。
设计过程
由于AutoCAD不自带创建函数图像的功能，所以我特别下载了AutoLISP。操作简便，即使对于初学者来说，也非常容易上手)。

第一版，首先设计2D图像，注意这里必须使用1mm铅芯的自动铅笔。

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第一版的2D图像

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通过2D图像制作3D图像
最终版，还是先设计2D图像，注意这里必须使用0.5mm铅芯的自动铅笔。

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最终版的2D图像

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通过2D图像生成3D图像
  打印设置如下：
基座: 无
  层厚: 0.15mm
  填充率设置: 30%

  课题: 函数学习
教学目的
学习函数理论
  向学生介绍3D建模软件(AutoCAD等);
让学生知道正弦曲线和余弦曲线的区别
  教学生画函数图像
  学习单位圆及正弦余弦的不同角度

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目标群体
1、所有学习IT和电子的中学学生。
2、配备电脑设备的课堂（可以使用3D建模软件）。
3、配备电子实验室及设备的学校（比如示波器或万用表等仪器）。
4、所有想要学习三角函数的人。
5、有意向通过3D打印教学及教具来丰富教学计划的老师。
准备工作
数台装有AutoCAD建模软件的电脑。
对2D图像设计有一定认识（如果是初学者，可以在课前抽时间进行学习）。
教师应当引导学生对目标物体进行建模，指导他们使用建模软件及3D打印机。
学生需要做一个学习计划，计划好为了达到学习效果所需要完成的每一个步骤。
教师应该对学生每一个步骤的完成情况进行记录，并最终评估他们的学习成果。
学生需要准备一只0.5mm铅芯的自动铅笔。
最后，配合3D打印的教具，学生可以更深入的学习函数理论。

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学生需要完成的工作：

1、学生需要选择不同周期和振幅的正弦曲线（确认好3D建模的图像）。因为我使用的是AutoCAD软件，所以在这里特别说明一下用这款软件进行函数教具建模时所需要考虑的几个因素：
周期；
振幅(pp 表示峰峰值)；
周期数（一个周期的循环次数）

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在选择周期和振幅值及周期数后，学生可以根据自己的喜好创建曲线的数量

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在创建曲线后，接着创建边缘，最后做偏移处理，进行挤压后形成达到3D图像的效果(如下图)。

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步骤
学习正弦余弦三角函数
学习如何使用2D/3D软件，比如AutoCAD
借助AutoLISP工具设计目标函数图像
进行3D打印
检查3D打印实物效果
借助实物进行函数学习

教学成果
通过这一课程，每位学生都可以在一定程度上掌握：
1、三角函数理论
2、2D/3D建模基础知识
3、3D打印机的设置方法和使用材料

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经过渲染的教具

打印

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最终成品

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感兴趣的朋友们可以通过以下链接下载这款模具的STL文件：

https://www.3ddayin.net/soft/shiyong/20103.html

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