3D打印設(shè)計(jì)，你需要了解這些術(shù)語

3D打印技術(shù)和創(chuàng)客運(yùn)動(dòng)的興起一直以來都是相輔相成的，這一技術(shù)讓創(chuàng)客愛好者能夠以越來越低廉的成本快速制造出自己的設(shè)計(jì)，越來越多的愛好者也因此從機(jī)械領(lǐng)域向軟件領(lǐng)域邁進(jìn)。那么要了解3D打印，我們應(yīng)該從哪里開始呢?首先，還是讓我們來了解一下3D打印需要用到的軟件技術(shù)和工具術(shù)語吧，其中有些技術(shù)和工具早已經(jīng)在數(shù)控機(jī)床上得到了廣泛的應(yīng)用。(其中3DP指3D打印，而CNC指數(shù)控機(jī)床)

CAD(3DP / CNC)

CAD，即計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(Computer-aided design)，是一種可以用來創(chuàng)建2D或3D設(shè)計(jì)模型的計(jì)算機(jī)軟件工具。在CAD進(jìn)入3D打印領(lǐng)域之前，事實(shí)上它已經(jīng)在建筑和制造業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

OnShape CAD軟件的工作界面

CAM(CNC)

CAM指計(jì)算機(jī)輔助制造(Computer-aided manufacturing)，它是一種能夠使用在數(shù)控銑床和切割機(jī)上，通過計(jì)算機(jī)軟件的方式生成刀具工作路徑(使用G代碼)的生產(chǎn)方式。它使用的常見的2D文件格式，使用者可以通過計(jì)算機(jī)決定哪些部分需要進(jìn)行被研磨或切割、工作的速度等等細(xì)節(jié)。

G代碼(3DP / CNC)

G代碼指令直接用于指導(dǎo)CAM系統(tǒng)的運(yùn)行。在現(xiàn)代的設(shè)計(jì)軟件中，G代碼完全由軟件生成，人們基本上都不再直接編寫G代碼。特定的G代碼可以用來控制工具工作的速度、方向、深度、轉(zhuǎn)動(dòng)以及其它的開關(guān)和傳感器。

G代碼發(fā)送器(3DP / CNC)

生成了G代碼之后，發(fā)送器軟件就要將這些指令傳輸?shù)綑C(jī)器(通常是通過USB)中運(yùn)行。盡管有個(gè)別的G代碼發(fā)送器軟件使用的是開源的工具鏈，但現(xiàn)在大部分的商用軟件都已經(jīng)集成封裝了G代碼發(fā)送器。

網(wǎng)格編輯器(3DP / CNC)

一旦設(shè)計(jì)好的3D模型轉(zhuǎn)換成為STL格式之后，所得到的三角形布局通常被稱為“網(wǎng)格”。網(wǎng)格編輯器允許使用者直接編輯網(wǎng)格上的點(diǎn)：直接通過拖拽、拉伸、收縮、平移等方式直接調(diào)控3D模型的設(shè)計(jì)外殼。

OpenSCAD(3DP)

該軟件可以用來生成3D形狀，將部件組裝成復(fù)雜的系統(tǒng)，甚至可以直接進(jìn)行參數(shù)化的設(shè)計(jì)。相對(duì)于傳統(tǒng)的CAD程序，OpenSCAD不需要繪圖——所有的設(shè)計(jì)都是通過程序定義的，之后編譯器再將相關(guān)的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的模型。

切片器(3DP)

3D打印機(jī)是通過片狀層疊的方式進(jìn)行累加的，切片器軟件(Slicer)的工作就是將設(shè)計(jì)好的3D打印模型分割成各個(gè)單次打印的單層(單層厚度由打印精度確定)。切片器軟件輸出的控制路徑、速度和打印溫度的G代碼。目前市面上閉源和開源的切片器軟件都有。

STL (3DP / CNC)

這是用于3D打印的最常見的格式，另外這種格式的文件在數(shù)控機(jī)床“2.5D”銑削中也很常見。STL格式的文件通過一系列的三角形來描述模型的表面，從而構(gòu)建起3D對(duì)象。另外值得一提的是，STL文件的模型是沒有單位的(其中的1個(gè)單位即可以表示1毫米，也可以表示1厘米)，所以了解該文件的生成方式格外重要。