0 引言

目前最常見的3D打印技術(shù)就是熔融沉積成形技術(shù)(Fused Deposition Modeling，簡(jiǎn)稱為FDM)，F(xiàn)DM技術(shù)最早是由美國的Scott Crump博士于1988年研制成功，它具有材料低成本、利用率高、成形速度快、設(shè)備小巧、操作簡(jiǎn)單、可以加工任何復(fù)雜模型、支撐結(jié)構(gòu)易剔除等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用在建筑模型設(shè)計(jì)、醫(yī)療器具生產(chǎn)、航空航天器零件生產(chǎn)等領(lǐng)域

。在實(shí)踐打印過程中，F(xiàn)DM3D打印通過分層構(gòu)建來直接制造具有復(fù)雜幾何形狀的零件。通常在大多數(shù)三維建模過程中，采用的一般方法都是首先創(chuàng)建一個(gè)三維實(shí)體模型，轉(zhuǎn)換成立體光刻(STL)文件格式，然后通過組成STL模型的三角面片與切平面相交生成二維平面輪廓線

，最后通過切片軟件的工藝設(shè)計(jì)和后處理完成FDM3D打印全過程。

詳細(xì)的說，在常見的FDM-3D打印過程中，我們使用切片軟件(CURA)對(duì)待打印的STL模型文件進(jìn)行處理，通過工藝參數(shù)的設(shè)置獲得3D打印設(shè)備能夠識(shí)別的G-CODE,從而控制噴頭按照軌跡逐層疊加，最終獲得我們?cè)贜X12.0軟件上構(gòu)建的模型。但在使用建模軟件導(dǎo)出為STL格式的界面上，軟件會(huì)讓設(shè)計(jì)者填寫弦公差與角度公差

兩個(gè)參數(shù)，弦公差就是弦與真實(shí)曲面之間的最大距離，角度公差就是指相鄰弦之間的最大角度。可以這樣理解：在設(shè)計(jì)好PRT模型后，需要人工的調(diào)整模型文件中涉及的非直線特征的擬合程度，通過類似插補(bǔ)的原理在規(guī)定的打印精度下實(shí)現(xiàn)曲面特征的直線化。

在本文的研究中，基于職業(yè)院校中機(jī)械類專業(yè)的1+X復(fù)合車銑項(xiàng)目中的標(biāo)準(zhǔn)軸承(牌號(hào)：16004)首先運(yùn)用NX12.0軟件構(gòu)建?20×8的模型，在控制角度公差不變(恒定等于18度)的情況下，試驗(yàn)研究理論弦公差在0.01—1之間，工業(yè)軟件NX12.0對(duì)PRT文件轉(zhuǎn)化成STL文件后真實(shí)弦公差情況，利用簡(jiǎn)化數(shù)學(xué)模型理論推算不同理論弦公差下的弦長(zhǎng)公式和平面面積公式，最后通過FDM-3D打印該理論弦公差模型下?20×8的零件，借助1+X復(fù)合車銑項(xiàng)目中的標(biāo)準(zhǔn)軸承(牌號(hào)：16004)為定位夾具，通過圖像處理技術(shù)判斷其精度的變化規(guī)律,并找出在實(shí)際打印教學(xué)環(huán)節(jié)，綜合性能最優(yōu)的弦公差參數(shù)值。

當(dāng)前，世界政治多極化和經(jīng)濟(jì)全球化的進(jìn)程加快，西方敵對(duì)勢(shì)力極力通過多種途徑對(duì)我國進(jìn)行意識(shí)形態(tài)領(lǐng)域的滲透。國內(nèi)，隨著改革開放進(jìn)一步深入和信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，人們的行為習(xí)慣、思維方式和價(jià)值觀念都發(fā)生重大變化；國內(nèi)各種敵對(duì)勢(shì)力利用各種機(jī)會(huì)和場(chǎng)合抹黑黨和政府，制造和散布各種反動(dòng)言論。這些復(fù)雜、多變的趨勢(shì)和形勢(shì)，給一些中小學(xué)思想政治課教師造成迷惑。

1 理論模型

1.1 邊界條件

在研究的模型中，16004牌號(hào)的深溝球軸承內(nèi)圈直徑為20mm，外圈直徑為42mm，軸承厚度為8mm。因此在本次研究主題3D打印模型中，將?20×8的圓柱體在笛卡爾坐標(biāo)系下，我們可以將其近似看作平放在XOY平面的二維輪廓的圓平面，通過研究3D打印的二維平面圖形的面積與16004軸承內(nèi)圈理論面積的差值來判斷其建模軟件設(shè)定的理論弦公差對(duì)FDM3D打印模型精度的影響。

1.2 平面圓的弦公差模型(如圖1)

設(shè)

=

,

=

若：正

變形周長(zhǎng)為

,則

=

=

-

在3D打印前處理過程中,我們希望我們的曲面特征被完全保留，也就是n為無窮大

(1-1)

則有:

=

=

所以正

變形面積也可以寫為：

(1) 德澤鄉(xiāng)溫泉特征明顯，溫泉出露較為集中，偏硅酸等有益元素含量較高，溢出帶均位于南北向務(wù)德斷裂F3上，且靠近斷裂帶附近溫泉溫度較高，該斷裂為德澤盆地內(nèi)的主干斷裂。

民辦高校仍有相當(dāng)部分科研水平薄弱，缺乏企業(yè)工作經(jīng)歷，沒有負(fù)責(zé)或參與過產(chǎn)品的研發(fā)和改進(jìn)，因而對(duì)于大部分尤其是一畢業(yè)就進(jìn)入高校工作的青年教師來說，在雙創(chuàng)教育方面沒有足夠多的實(shí)踐歷練和心得體會(huì)，導(dǎo)致難以勝任雙創(chuàng)教育工作。

女人吸掉半包摩爾煙時(shí)，天光跟著就暗了些，也有不少人站起身離開咖啡館，女人不時(shí)地看腕上的手表，想何時(shí)給自己叫東西吃。

根據(jù)勾股定理：

=

+

“媽的，家里還有八十歲的老娘等老子送終呢，老子當(dāng)然死不得，死不得。”趙錫田拂了拂衣袖，貓進(jìn)臨時(shí)指揮所。

所以當(dāng)n→∞時(shí)：

多項(xiàng)研究提示趨化因子及其受體網(wǎng)絡(luò)在外周及中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的重要作用。就趨化因子的多重作用而言，包括大腦發(fā)育、神經(jīng)可塑性、細(xì)胞間通信、神經(jīng)傳遞、神經(jīng)內(nèi)分泌功能、炎癥過程及行為的調(diào)控，趨化因子可能會(huì)被認(rèn)為是治療抑郁癥及精神疾病有吸引力的生物標(biāo)志物。然而各項(xiàng)研究結(jié)論存在矛盾，主要由于診斷及納入標(biāo)準(zhǔn)不一致、檢測(cè)手段及研究方法不同等，期望未來工作可以更深入地研究趨化因子在大腦中的作用，進(jìn)而為臨床診療提供新思路。

a假定PRT文件轉(zhuǎn)化為STL文件后，平面實(shí)際輪廓為正多邊形。

(1-2)

后來，新的一代成了全鎮(zhèn)的骨干和精神，學(xué)畫的學(xué)生們也長(zhǎng)大成人，漸次離開了，她們沒有讓她們自己的女孩子帶著顏色盒、令人生厭的畫筆和從婦女雜志上剪下來的畫片到愛米麗小姐那里去學(xué)畫。最后一個(gè)學(xué)生離開后，前門關(guān)上了，而且永遠(yuǎn)關(guān)上了。全鎮(zhèn)實(shí)行免費(fèi)郵遞制度之后，只有愛米麗小姐一個(gè)人拒絕在她門口釘上金屬門牌號(hào)，附設(shè)一個(gè)郵件箱。她怎樣也不理睬他們。

(其中：

為多邊形的邊數(shù)；

=10mm；

為理論弦公差)

2 試驗(yàn)過程

2.1 試驗(yàn)設(shè)備與材料

(1)實(shí)驗(yàn)設(shè)備：

打印設(shè)備：本課題選用的FDM3D打印設(shè)備為太爾時(shí)代工程級(jí)桌面3D打印機(jī)UP 300。它的成型尺寸為 205 X 255 X 225 mm；理論成型精度為±0.1/100mm，打印材料為直徑1.75的PLA材料。

(2)圖像設(shè)備：機(jī)器視覺是人工智能正在快速發(fā)展的一個(gè)分支，一般包括光源、鏡頭和相機(jī)，它是用機(jī)器代替人眼來做測(cè)量和判斷，在大批量重復(fù)性工業(yè)生產(chǎn)過程中，用機(jī)器視覺檢測(cè)方法可以大大提高生產(chǎn)的效率和自動(dòng)化程度；本次試驗(yàn)使用的圖像設(shè)備包含：300 X 300 X 300 mm的鏡面工作平臺(tái)，

2017年12月，試驗(yàn)樣機(jī)現(xiàn)場(chǎng)安裝后，運(yùn)行期間觀察集成清掃裝置的使用效果，并檢測(cè)了硫磺粉塵濃度，結(jié)果見表7。

1200萬像素圖像處理攝像頭以及一套控制軟件與設(shè)備。

2.2 試驗(yàn)假設(shè)與準(zhǔn)備

(1)試驗(yàn)假設(shè)

將公式(1-1)代入上式由此推得在理論弦公差下二維平面圓輪廓包圍下的多邊形面積為：

b在FDM3D打印零件后，?20×8高度方向的輪廓由平面二維輪廓平行延伸所得。

(2)試驗(yàn)準(zhǔn)備

在利用圖像識(shí)別技術(shù)計(jì)算平面二維輪廓的面積之前，我們要明確在工業(yè)軟件NX12.0中(默認(rèn)18°角度公差的情況下)，弦公差從0.01—1之間，平面輪廓實(shí)際產(chǎn)生的三角形個(gè)數(shù)，與理論計(jì)算三角形個(gè)數(shù)的規(guī)律，才能進(jìn)一步探討在18°確定的角度公差下，設(shè)置不同的弦公差，對(duì)實(shí)際模型打印效果的精度影響。如表1所示：從NX12.0中，分別設(shè)置展示了弦公差從0.01-1之間，理論三角形個(gè)數(shù)，通過測(cè)試我們發(fā)現(xiàn)，NX實(shí)際的的三角形個(gè)數(shù)為理論計(jì)算條件下的三角形個(gè)數(shù)和18°角度公差下的三角形個(gè)數(shù)求交集所得，特別的：在本次測(cè)試的弦公差范圍內(nèi)，0.13—1之間的弦長(zhǎng)公差下，三角形個(gè)數(shù)均為20。

2.3 試驗(yàn)方案

基于NX12.0工業(yè)軟件的實(shí)際求解結(jié)果，運(yùn)用公式1-2中多邊形面積理論模型規(guī)劃以下兩個(gè)試驗(yàn)方案，表2中，通過設(shè)定NX12.0軟件中弦公差，獲得理論內(nèi)接正多邊形個(gè)數(shù)，同時(shí)推算理論弦公差，與理論多邊形面積。通過和理想圓面積的比較，獲得NX12.0中通過設(shè)定0.01—1之間的弦公差，理論上FDM3D打印的效果變化情況。

此外，利用圖像處理設(shè)備，在設(shè)備成像平臺(tái)，使用16004牌號(hào)的深溝球軸承定位夾具，計(jì)算出設(shè)備捕捉的面積S3,在NX12.0軟件設(shè)定公差0.01-1之間，比較捕捉面積S3與理論多邊形面積差值的絕對(duì)值，從而獲得圖像處理識(shí)別面積與理論模型的差異，求證理論多邊形面積計(jì)算模型的精度，同時(shí)驗(yàn)證圖像處理設(shè)備的捕捉精度能否用于批量化單一重復(fù)檢測(cè)環(huán)節(jié)。

劃痕實(shí)驗(yàn)及Transwell小室法結(jié)果顯示，與對(duì)照組比較，SCC-15細(xì)胞中過表達(dá)miR-219能降低SCC-15細(xì)胞的遷移及侵襲能力。然而，當(dāng)共轉(zhuǎn)染miR-219和PRKCI后，SCC-15細(xì)胞的遷移能力比單獨(dú)轉(zhuǎn)染miR-219的SCC-15細(xì)胞降低了50%以上(P<0.01)，SCC-15細(xì)胞的侵襲能力比單獨(dú)轉(zhuǎn)染miR-219的SCC-15細(xì)胞降低了50%以上(P<0.05)。說明由于PRKCI的過表達(dá)，逆轉(zhuǎn)了miR-219抑制腫瘤遷移及侵襲能力的作用(圖2E，圖2F)。

1.2.1.1 成立干預(yù)小組 干預(yù)小組由取得心理咨詢師資格證的副主任護(hù)師2名和主管護(hù)師2名、工作2年以上的護(hù)師4名組成。研究開始前對(duì)小組成員進(jìn)行研究?jī)?nèi)容、研究流程及研究方法等統(tǒng)一培訓(xùn)。

3 試驗(yàn)結(jié)果

3.1 理論模型驗(yàn)證

確定了以上試驗(yàn)假設(shè)和試驗(yàn)準(zhǔn)備環(huán)節(jié)，針對(duì)實(shí)驗(yàn)方案中表二進(jìn)行試驗(yàn)研究，其中需要說明的是：因?yàn)樵诙S圓平面輪廓中，內(nèi)接正多邊形的邊數(shù)和內(nèi)接的等角三角形個(gè)數(shù)相等，因此在表1中NX的實(shí)際三角形個(gè)數(shù)就等于正多邊形的邊數(shù)；同時(shí)，在表1中，盡管弦公差從0.01—1進(jìn)行變化，但是三角形個(gè)數(shù)變化區(qū)間為20—72，因此在不影響本文研究的情況下，我們?cè)趯?shí)際試驗(yàn)方案制定的過程中僅使用內(nèi)接正二十邊形到內(nèi)接正七十二邊形的二維平面進(jìn)行理論計(jì)算和基于圖像處理的試驗(yàn)研究，此外，在設(shè)定的弦公差為0.13-1之間，理論二維圓輪廓的內(nèi)接正多邊形都為20(如圖3、圖4所示)，因此，在試驗(yàn)結(jié)果部分弦長(zhǎng)公差并不是線性變化。最后，試驗(yàn)方案獲得結(jié)果如表4所示：

通過查表，設(shè)定弦公差在0.01-1之間變化過程中，隨理論模型計(jì)算的面積與理想二維輪廓的面積差值之間的變化規(guī)律如圖5所示：

從圖5五中可以看到，在NX12.0軟件中設(shè)定的弦公差從0.01-1的變化過程中，理想圓平面的面積(S2)和理論模型計(jì)算的多邊形面積(S1)的差值在設(shè)定弦公差為0.01-0.12之間是一個(gè)近似線性的遞增關(guān)系，其中理論模型計(jì)算的多邊形面積從313.959mm

下降到 312.029mm

；S2-S1從0.199mm

線性遞增到2.129mm

。但當(dāng)設(shè)定弦公差等于0.13-1時(shí)，由于NX軟件中角度公差(本文恒定為18°)的影響，使得在該區(qū)間內(nèi)，理論模型計(jì)算的多邊形面積S1恒等于311.58mm

；S2-S1的差值也恒等于2.575mm

3.2 圖像處理設(shè)備驗(yàn)證

使用NX12.0軟件建立?20×8模型，導(dǎo)出STL模型文件中，設(shè)定控制角度公差18°，分別導(dǎo)出弦公差0.01-1之間的19組STL 文件，在FDM3D打印設(shè)備中按照系統(tǒng)默認(rèn)打印參數(shù)進(jìn)行增材制造，冷卻相同時(shí)間后，放置于圖像處理設(shè)備并用16004深溝球軸承內(nèi)圈進(jìn)行定位(如圖6所示)，并計(jì)算拍照面積(S3)，最后將圖像處理設(shè)備拍照面積S3和理論模型計(jì)算的多邊形面積S1的差值取絕對(duì)值，得到表5。

使用ORIGIN對(duì)表5數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，獲得設(shè)定弦公差在0.01-1之間，理論模型計(jì)算的多邊形面積與圖像處理設(shè)備計(jì)算的面積差值圖如圖8所示，在對(duì)比試驗(yàn)中，|S3-S1|在數(shù)值上沿著0.09mm

到2.15mm

振蕩，同時(shí)，當(dāng)設(shè)定弦公差在0.01-0.1之間，|S3-S1|變化區(qū)間為0.042.15mm

-1.592.15mm

；但設(shè)定弦公差為0.3-1之間，|S3-S1|變化幅度從0.092.15mm

-2.112.15mm

，同時(shí)，通過對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行3階多項(xiàng)式擬合處理，獲得隨設(shè)定弦公差變化(X)，|S3-S1|差值(Y)變化規(guī)律的函數(shù)：

=7

0292

-10

922

+4

6245

+0

3559；其中

=0

0794

由表2可知，在一級(jí)指標(biāo)中經(jīng)濟(jì)性與環(huán)保性對(duì)應(yīng)指標(biāo)權(quán)重較大，因?yàn)樵谶\(yùn)行成本、投資是用戶比較在意的。對(duì)于政策支持、潛在替代量和環(huán)保是投資人士較為看中的，而適用性作為一個(gè)電能替代項(xiàng)目的初選指標(biāo)，因此權(quán)重相對(duì)不是特別高。

4 結(jié)論

(1)在NX12.0工業(yè)軟件中設(shè)定弦公差(角度公差恒定等于18°)時(shí)，參數(shù)設(shè)定在0.13-1之間時(shí)，F(xiàn)DM3D打印獲得的產(chǎn)品質(zhì)量相差不大，考慮教學(xué)實(shí)訓(xùn)時(shí)間效率，可有限考慮設(shè)置較大弦公差，減少模型前處理、3D打印時(shí)間。特別是在打印幾何尺寸較大的零件時(shí)，尤為重要。

(2)當(dāng)設(shè)定的弦公差參數(shù)在0.01-0.12之間時(shí)，隨著設(shè)定弦公差的遞減，正多邊形不斷逼近理論圓平面，正多邊形的面積與理論圓平面的面積差線性減少，但整個(gè)面積差相差不大。因此，在FDM3D打印設(shè)備精度極限內(nèi),設(shè)定弦公差參數(shù)并不是越低越好,要配合實(shí)際零件裝配需求與零件應(yīng)用場(chǎng)景合理設(shè)置弦公差參數(shù)。

這些內(nèi)容，據(jù)說有一個(gè)完整的套路，要念誦將近1個(gè)小時(shí)。有資料說，這段經(jīng)文會(huì)涉及苗族的創(chuàng)世神話，有開天辟地、“黃水潮天”等情節(jié)；但師宗高良鄉(xiāng)苗族的《指路經(jīng)》似乎沒有這方面的內(nèi)容。它追溯的僅僅是生命個(gè)體的起源（出生），而不是人的或者民族的起源。

(3)排除設(shè)備穩(wěn)定性、定位夾具、人為誤差等因素，圖像處理設(shè)備計(jì)算的多邊形面積與理論模型計(jì)算的面積差值振蕩于0.09mm

到2.15mm

之間，證明了理論計(jì)算正多邊形公式模型的正確性，同時(shí)也說明該圖像處理設(shè)備能用于代替人眼來做測(cè)量和判斷，在大批量重復(fù)性工業(yè)生產(chǎn)或者1+X實(shí)訓(xùn)考核過程中，可以用機(jī)器視覺檢測(cè)方法來提高生產(chǎn)的效率和自動(dòng)化程度；減少人為的干預(yù)。

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