3D打印后处理设备的造型设计与开发
本文选题:3D打印后处理设备 + 人机工程学 ; 参考:《东南大学》2017年硕士论文
【摘要】:工业设计领域,3D打印的出现可以快速生产单个原型产品,加快产品设计周期。然而,由于3D打印采用分层加工、叠加成型的工作原理,热塑性材料加工过程容易出现层层纹理,常需进行后处理操作。本课题的3D打印后处理设备主要针对表面研磨、化学腐蚀抛光、喷涂后处理三道工序所进行的设计。基于感性工学的设计理论,运用虚拟现实技术(VR),采用语义差分法(SD法),对3D打印后处理设备进行造型设计与开发。论文以用户感性意象为出发点,结合人机工程学原理,研究3D打印后处理设备外观造型和用户感性意象之间的对应关系。论文首先从形态、材质、色彩三个角度对后处理设备的造型进行研究,提出设计要点,设计造型要素;其次,分析设备的布局,得出整机尺寸与正面各功能与造型单元的分布及比例;再次,对设备进行色彩设计,并通过语义差分法来对上述形态设计,布局设计与色彩设计进行意向分析。根据筛选出的样本进行设计实践,绘制方案草图,并选取优秀草图方案建模渲染。用感性意向实验对渲染后的造型设计方案进行分析评价,选出最优方案。最后,运用虚拟现实技术呈现后处理设备的作业场景,并在VR中模拟后处理工作流程。使得操作者在原型设计阶段即可对产品进行沉浸式开发,及时发现设备在操作及人因工程设计上的不足,给出设计反馈,并对设备进行优化设计,得出最终造型设计方案。
[Abstract]:The emergence of 3D printing in the field of industrial design can quickly produce a single prototype product and speed up the product design cycle. However, due to the working principle of layering and superposition forming in 3D printing, layers of textures are easy to appear in the process of thermoplastic material processing, so post-processing operations are often needed. The 3D printing post-processing equipment is designed for surface grinding, chemical corrosion polishing and spray finishing. Based on the theory of perceptual engineering, virtual reality technology and semantic difference method are used to design and develop 3D printing post-processing equipment. Based on the perceptual image of the user and the principle of ergonomics, this paper studies the corresponding relationship between the appearance modeling of the 3D printing post-processing equipment and the perceptual image of the user. Firstly, the paper studies the modeling of the post-processing equipment from three angles of form, material and color, and puts forward the design essentials and modeling elements. Secondly, it analyzes the layout of the equipment. The size of the whole machine and the distribution and proportion of the facade functions and modeling units are obtained. Thirdly, the color design of the equipment is carried out, and the intention of the morphological design, layout design and color design is analyzed by semantic difference method. According to the selected samples, the design practice is carried out, the scheme sketch is drawn, and the excellent sketch scheme is selected for modeling and rendering. The sensibility intention experiment was used to analyze and evaluate the model design scheme after rendering, and the optimal scheme was selected. Finally, the virtual reality technology is used to present the post-processing device and simulate the post-processing workflow in VR. In the stage of prototype design, the operator can immerse the product, discover the deficiency of the equipment in operation and human engineering design in time, give the design feedback, and optimize the design of the equipment, and get the final styling design scheme.
【学位授予单位】:东南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TP391.73
【参考文献】
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,本文编号:2005255
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