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3D打印机传动系统设计【8张CAD图纸+毕业论文】【答辩通过】

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CAD图纸

3D打印机装配图A0.dwg

Y-轴承套A3.DWG

Z-轴承套A3.DWG

底座A3.DWG

打印面板A0.DWG

挤出机大齿轮A3.DWG

挤出机驱动齿轮A4.DWG

步进电机A3.DWG

中国地质大学长城学院3D打印机_检测报告.zip

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关键词：: 打印机传动系统设计 cad 图纸毕业论文答辩通过

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3D打印机装配图A0.dwg

Y-轴承套A3.DWG

Z-轴承套A3.DWG

底座A3.DWG

打印面板A0.DWG

挤出机大齿轮A3.DWG

挤出机驱动齿轮A4.DWG

步进电机A3.DWG

3D打印机传动系统设计

摘要

打印机发出指令，这样3D打印机打印出来的的切片就会逐渐累积复制模型.文章对3D打印技术、3D打印机国内外的研究现状、3D打印机的优势极其面临问题等做了综合介绍,综述了3D打印机工作原理和特点及其发展趋势并展望了3D打印机未来的发展和突破,阐述了本文3D打印机的总体方案与结构设计、机械结构和电机与传感器的选择.

关键词:3D打印机;未来发展;发展突破;方案设计

ABSTRACT

printer?instructions,?this?section?will be?the?3D printer to print out the cumulative?replication?model.?The article on the 3D?3D printer?printing technology,?the domestic and foreign research,?the advantage of?3D printerproblems faced?to do a comprehensive?introduction,?summarized the?working principle and characteristics of?3D printer?and its development trend?and prospect of?3D printer?the future development?and

breakthrough,?expounds the?overall scheme and structure?design,?the 3D printer?mechanical structure and?motor and?sensor selection.

Key words：3D printer;?future development;?development?breakthrough;scheme design

引言1

1绪论2

1.1国内外3D打印机的研究现状2

1.1.1 国外3D打印机的研究现状2

1.1.2国内3D打印机的研究现状 2

1.23D打印机的发展趋势2

1.2.1 3D打印产业的未来发展前景 2

1.2.2 3D打印技术未来发展的主要趋势 3

1.33D打印机的工作原理及特点3

1.3.1 3D打印的工作原理3

1.3.2 3D打印的特点4

1.4发展创新与突破4

1.4.1 3D打印应用领域拓展延伸5

1.4.2 3D打印速度尺寸及技术日新月异5

1.4.3 设计平台革新5

2 总体方案及结构设计5

2.1引言5

2.2总体框架的设计6

2.3温度控制回路的设计6

2.4XYZ三方向控制电机的设计6

2.5喷头移动及喷出量调节的设计7

3 机械结构7

3.1传动方式的选择7

3.2转动惯量的计算8

3.3喷头的选择8

4 电机的选择9

4.1伺服电机和步进电机的对比9

4.2直流交流伺服电机对比10

4.3负载转矩的计算11

4.4打印速度的初步估计11

4.5加速和减速运动的控制11

4.6 振动和噪音12

5 传感器12

5.1温度传感器对比12

5.2机械位置传感器14

5.3压力传感器15

6 3D打印机的优点及面临问题17

6.13D打印机的优点17

6.23D打印技术面临的问题17

参考文献18

致谢19

引言

随着时代的进步，我们的生活水平不断提高，与此同时，人口的增长形成了鲜明的对比，我们需要更多的商品来满足物质生活的条件。这肯定会引起我们对商品的需求也将越来越高，做工精细，独特的货物生产将流行在人民群众之中。现在，我们有先进的技术—3D打印，我们可以通过三维打印机打印出所有的东西，我们需要的和想要的。三维打印技术广泛应用，它可以应用在医疗行业，科研，产品模型，架构设计，制造和食品等，前景广阔。

3D打印技术,数字模型文件是基于使用金属或塑料粉材料通过一层一层地印刷技术来构造对象。3 D打印机出现在1990年代中期,光固化快速成型设备和纸张纹理技术的使用。它基本上也是作为一个普通的打印机,打印机由液体或粉“印度材料”与电脑连接,电脑控制印刷材料层复合在一起,最终成为蓝图的电脑。今天,这项技术已经应用在许多领域,人们用它来制造服装、建筑模型、汽车、巧克力甜点。

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3D打印机装配图A0.jpg

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Y-轴承套A3.jpg

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内容简介：: 中国地质大学长城学院本科毕业设计文献综述系别：工程技术系专业：机械设计制造及其自动化姓名：邱陵学号： 05211601 2015 年 4 月 1 日 nts 1 3D 打印机的发展前景 1、 3D打印概念 3D 打印（ 3D printing），即快速成型技术的一种，也称为增材制造技术，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术，被称为“具有工业革命意义的制造技术”。快速成型技术诞生于 20 世纪 80 年代后期，是基于材料堆积法的一种高新制造技术。3D 打印技术被认为是“第三次工业革命的重要生产工具”，早在 20 世纪 90 年代中期就已出现，但由于价格昂贵，技术不成熟，早期并没有得到推广普及。经过 20 多年的发展，该技术已更加娴熟、精确，且价格有所降低。 2、 3D打印机工作原理 “ 3D 打印”层层印刷的原理和喷墨打印机类似，打印机内装有液体或粉末等“打印材料”，与电脑连接后，通过电脑控制采用分层加工，叠加成型的方式来“造型”，会将设计产品分为若干薄层，每次用原材料生成一个薄层，一层一层叠加起来，最终在计算机上的蓝图变为实物。 3D 打印是一种直接数字化制造技术，是利用光固化和纸层叠等技术的快速成型装置。每一层的打印过程分为两步，首先在需要成型的区域洒一层特殊胶水，胶水液滴本身很小，且不易扩散，然后是喷洒一层均匀的粉末。这样在一层胶水一层粉末的交替下，实体模型将会被“打印”成型，打印完毕后只要扫除松散的粉末即可“刨”出模型，而剩余粉末还可循环利用，加工过程仅需确定所需塑料、树脂、金属等物料，材料耗费仅相当于传统制造的十分之一，而误差可轻易控制到 0.1mm之内。它无需生产线，亦可制造那些常规方法无法生产的奇形怪状的零件。三维打印的设计过程是：先通过计算机建模软件建模，再将建成的三维模型“分区”成逐层的截面，即切片，从而指导打印机逐层打印。分步骤描述如下： 1、三维建模通过 goSCAN 之类的专业 3D 扫描仪或是 Kinect 之类的 DIY 扫描设备获取对象的三维数据，并且以数字化方式生成二维模型。也可以使用 Blender、 SketchUp、AutoCAD 等二维建模软件从零开始建立三维数字化模型，或是直接使用其他人已做好的 3D 模型。 2、分层切割由于描述方式的差异， 3D 打印机并不能直接操作 3D 模型。当 3D 模型输入到电脑中以后，需要通过打印机配备的专业软件来进一步处理，即将模型切分成一层层的薄片，每个薄片的厚度由喷涂材料的属性和打印机的规格决定。 3、打印喷涂由打印机将打印耗材逐层喷涂或熔结到二维空间中，根据工作原理的不同，有多种实现方式。比较流行的做法是先喷一层胶水，然后在上面撒一层粉末，如此反nts 2 复；或是通过高能激光融化合金材料，一层一层地熔结成模型。整个过程根据模型大小、复杂程度、打印材质和工艺耗时几分钟到数天不等。 4、后期处理模型打印完成后一般都会有毛刺或是粗糙的截面。这时需要对模型进行后期加工，如固化处理、剥离、修整、上色等等，才能最终完成所需要的模型的制作。 3、 3D打印机的国内外现状在国外经过十多年的探索和发展， 3D 打印技术有了长足的进步，美国加州大学最新开发的“轮廓工艺”技术，在美国航天局的出资赞助下，可以在 24 小时以内打印一栋两层楼的房子。澳洲一家石墨矿公司和一家 3D 打印公司合作已经可以用石墨烯打印电池，充放电速度比普通电池快 1000 倍。 3D 打印技术也已经到发展到生物打印，瑞士苏黎世联邦理工学院的 3D 生物打印技术团队利用肋骨的软骨组织打印出新的耳朵。在国内，多所高校开展了 3D 打印技术的自主研发。根据美国 3D 打印机行业研究机构 WohlersAssociates 公布的权威报告指出，中国华东科技大学已经获得多项 3D 打印机研究成果，另外清华大学、西安交通大学等众多大学也取得一些研发成果。近年来，国内一些企业已经实现了 3D 打印机的整机生产和销售，浙江湘湖已经逐渐建立起了 3D 小镇，整个 3D 产业园区为 3D 打印企业提供了一个很好的平台，抱团发展。 3D 打印技术作为制造业领域的一次重大技术革命，我国已经广泛应用到航空、航天等军事领域和大型复杂构件的一次成型制造，我国的 3D 打印技术也正在蓬勃发展。 4、 3D 打印相关软件 Blender、 SketchUp、 AutoCAD 在 3D 打印的制作过程中，用到软件的方面应该是在 3D 打印的三维模型设计上（不包括其余过程中的常用的操作软件）。模型的设计可以说是整个 3D 打印过程的核心部分，是 3D 打印产品的根本。在此介绍几种建立三维数字化模型的建模软件。 Blender： Blender 是一个开源的多平台轻量级全能三维动画制作软件，提供从建模，动画，材质，渲染，到音频处理，视频剪辑的一系列动画短片制作解决方案。 blender 以 python 为内建脚本，支持 yafaray 渲染器，同时还内建游戏引擎。完整集成的创作套件，提供了全面的 3D 创作工具，包括建模（ modeling）、uv 映射（ uv-mapping）、贴图（ texturing）、索链关连（ rigging）、蒙皮（ skinning）、动画（ animation）、粒子（ particle）和其它系统的模拟、脚本控制（ scripting）、渲染（ rendering）、合成（ compositing）、后期处理（ post-production）和游戏制作； SketchUp： Google Sketchup 是一套直接面向设计方案创作过程的设计工具，其创作过程不仅能够充分表达设计师的思想而且完全满足与客户即时交流的需要，它使得设计师可以直接在电脑上进行十分直观的构思，是三维建筑设计方案创作nts 3 的优秀工具。 google SketchUp 软件同 3dmax 等 3 维制作软件同样，有丰富的模型资源，在设计中可以直接调用、插入、复制等进行编辑任务。 AutoCAD： AutoCAD（ Auto Computer Aided Design）是美国 Autodesk 公司首次于 1982 年开发的自动计算机辅助设计软件，用于二维绘图、详细绘制、设计文档和基本三维设计。现已经成为国际上广为流行的绘图工具。 AutoCAD 具有良好的用户界面，通过交互菜单或命令行方式便可以进行各种操作。它的多文档设计环境，让非计算机专业人员也能很快地学会使用。在不断实践的过程中更好地掌握它的各种应用和开发技巧，从而不断提高工作效率。 AutoCAD 具有广泛的适应性，它可以在各种操作系统支持的微型计算机和工作站上运行。 5、 3D 打印技术的优缺点 5.1、优点一是最直接的好处就是节省材料，不用剔除边角料，提高材料利用率，通过摒弃生产线而降低了成本；二是能做到很高的精度和复杂程度，除了可以表现出外形曲线上的设计；三是不再需要传统的刀具、夹具和机床或任何模具，就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件；四是它可以自动、快速、直接和精确地将计算机中的设计转化为模型，甚至直接制造零件或模具，从而有效的缩短产品研发周期；五是 3D 打印能在数小时内成形，它让设计人员和开发人员实现了从平面图到实体的飞跃；六是它能打印出组装好的产品，因此它大大降低了组装成本，它甚至可以挑战大规模生产方式。 5.2、缺点任何一个产品都应该具有功能性，而如今由于受材料等因素限制，通过 3D打印制造出来的产品在实用性上要打一个问号。强度问题：房子、车子固然能“打印”出来，但是否能抵挡得住风雨，是否能在路上顺利跑起来？精度问题：由于分层制造存在 “台阶效应”，每个层次虽然很薄，但在一定微观尺度下，仍会形成具有一定厚度的一级级“台阶”，如果需要制造的对象表面是圆弧形，那么就会造成精度上的偏差；材料的局限性：目前供 3D 打印机使用的材料非常有限，无外乎石膏、无机粉料、光敏树脂、塑料等。能够应用于3D 打印的材料还是很单一，以塑料为主，并且打印机对单一材料也非常挑剔。 nts 4 参考文献 1 孙晓林 . 3D打印技术的应用 J.2013-07-13. 2 刘红光 ,杨倩 ,刘桂锋 ,刘琼 . 国内外 3D打印快速成型技术的专利情报分析 .J2013-06. 3 王忠宏 ,李扬帆 ,张曼茵 .中国 3D打印产业的现状及发展思路 .J2013-01-04 4 李青 .3D打印一种新兴的学习技术 .C2013-05-15 5 Lam C;MoX Scaffold development using 3D printing with a starch-based polymer2002(C20) 6 Rowe C W Multimechanism oraldosage forms fabricated by three dimensional printing外文期刊 2000(01) 7 许廷涛 3D打印技术产品设计新思维 J电脑与电信， 2012,9 :5-7 8 古丽萍蓄势待发的 3D打印机及其发展 J 数码印刷 2011,10 :64-67 9 蔡恩泽 3D打印颠覆传统制造业 J 中国中小企业， 2012,11 :46-47 10 刘厚才 ,莫健华

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