作品包括:
Word版说明书1份,共47页,约16000字
CAD版本图纸,共15张
SW三维图一套
摘要
3D打印技术又称增材制造(AM)技术,是近30年发展起来的先进制造技术之一。熔融沉积(FDM)技术是3D打印技术中发展最快的技术之一。基于FDM技术开发的3D打印机具有成本低、设备轻、工作环境要求低等特点,但也存在系统稳定性差、打印精度低、后期处理支持困难等缺点,严重影响了3D打印机市场的发展。
本论文主要对FDM型3D打印机机械结构进行设计,用于打印建筑零件等,本文设计的机械结构主要包括打印机的龙门架、传动装置、送料装置、电控元件等方面。通过对龙门式移动机构的设计,选用电动机、传动装置的设计,并利用三维软件Solidworks,进行对建筑式3D打印机三维模型建立,然后对关键零部件的校核,在参数优化的基础上对其绘制二维AutoCAD图纸,本文对于FDM型龙门式建筑3D打印机的设计具有一定的参考价值。
关键字:龙门式;建筑式;3D打印机;仿真分析;SolidWorks;
目录
Abstract 2
第一章 引言 3
1.1 研究背景 3
1.2 建筑3D打印机研究现状 4
1.2.1 国外研究现状 4
1.2.2 国内研究现状 12
1.2.3 FDM熔融沉积快速成型 14
1.3 目前建筑3D打印的缺陷及发展趋势 15
1.3.1 目前缺陷 15
1.3.2 发展趋势 16
1.4 本章研究内容 17
第二章 龙门建筑打印机结构设计要求及总体方案设计 18
2.1 结构设计参数要求 18
2.2 设计研究内容及框架 18
2.3 整理布置结构形式 19
2.3.1 移动桥式 19
2.3.2 L形桥式 19
2.3.3 龙门式 20
2.3.4 固定桥式 21
2.3.5 水平悬臂移动式 22
2.4 总体方案设计 22
2.5 本章小结 23
第三章 传动系统选型计算 24
3.1 电机的计算选型 24
3.1.1 类型确定 24
3.1.2 负载转动惯量估算 24
3.1.3 计算折算到电动机轴上的负载力矩 26
3.1.4 计算坐标轴折算到电动机轴上的各种所需的力矩 27
3.1.5 选择驱动电动机的型号 28
3.2 驱动齿轮的设计 30
3.2.1 齿数的确定 30
3.2.2 按齿面接触强度设计 30
3.2.3 按齿根弯曲强度设计 32
3.2.4 齿轮的尺寸参数 33
3.3 齿条的尺寸参数设计 33
3.4 定位精度的计算 34
3.4.1 计算机械传动系统的方向死区 34
3.4.2 计算机械传动系统由综合拉压刚度变化引起的定位误差 35
3.5 导轨的选型 35
3.6 本章小结 36
第四章 基于Solidworks的建筑打印机建模 37
4.1 Solidworks建模简介 37
4.2 总体装配图 37
4.3 关键零部件的设计 38
4.3.1 传动装置的结构设计 38
4.3.2 机架及X轴导轨 39
5.3.3 打印喷头的设计 39
5.3.4 导轨的结构设计 40
5.4 打印的控制过程简介 40
5.5 本章小结 41
总结与展望 42
参考文献 43
致谢 45
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