复合材料D打印机的结构设计16000字【论文】 .pdfVIP

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篡合材料D打印机的结构设计

目录

第一章绪论1

1.1设计背景1

1.2设计内容1

1.33D打印机综述错误!未定书签。

第二章动力系统设计1

2.1X轴、Y轴电动机的选择1

2.2Z轴、螺杆电机的选择2

第三章传动系统设计4

3.1X-Y平台设计4

3.1.1X轴、Y轴设计5

3.1.2X-Y移动引导轴设计5

3.1.3底板设计6

3.1.4移动框架设计6

3.1.5滑块设计7

3.2Z轴零部件设计7

3.2.1滚珠丝杠机构端部支撑设计7

3.2.2联轴器设计8

3.2.3滚珠丝杠设计8

3.2.4滚珠螺胃设计9

第四章螺杆系统设计10

4.1螺杆设计10

4.1.1挤出成型原理10

4.1.2螺杆设计10

4.2机筒设计15

4.2.1机筒简述16

4.2.2机筒设计16

4.3漏斗设计17

4.4加热块设计17

4.5喷嘴及其组件设计18

4.5.1喷嘴设计18

4.5.2喷嘴适配器设计18

第五章零件校核19

5.1轴类零件19

5.1.1X轴、Y轴19

5.1.2滚珠丝杠19

5.2滚珠螺母25

第六章工艺分析25

6.1主要零部件加工工艺25

6.2经济性分析26

致谢错误!未定书签。

参考文献26

第一章绪论

1.1设计背景

1.2设计内容

此次设计任务是设计一台以液晶聚合物为主要材料的双螺杆挤出式复合材

料打印3D打印机。此3D打印机应用FDM原理,使用双螺杆结构。在操作

者放加入热塑性聚合物颗粒后,经由双螺杆挤出,送往喷嘴处开始3D打印。

此次设计需要使用到我在大学四年里学习的所有相关知识。并查询学习相关论

文,只有这样才可以设计出一台原理可行也同样具有实际使用价值的产品。在

设计工作开展前期,我需要对于行业有充分的了解与掌握,同时还要翻阅查询

学习大量的资料文献,以及找出一些存在的问题,对症下药,重点解决重点问

题。综合运用大学生涯所学知识,最后完成一份详细的设计说明书。

第二章动力系统设计

要设计一台3D打印机,X轴、Y轴、Z轴的运动是重中之重。需要通过指

令实现三轴联动,打印精度在很大程度上受到三根轴的运动精度所影响,我们

需要准确地控制三轴的运动。此次所设计的3D打印机由Z轴来承担主要负

载,因此对于Z轴的精度要求也相当的高,综合考虑后选择电动机带动滚珠丝

杠从而实现运动。对于X轴和Y轴而言,需要快速的运动,所以在选择电动机

式考虑使用带动光轴的形式。相比于普通电动机,步进式电动机可以实现开环

控制,控制精确度更高,3D打印过程需要在短距离内频繁往复运动,所以选择

步进式电动机来带动Z轴的丝杠螺胃以及螺杆轴的运动。因为直线式电动机无

需连接减速器、同步带、滑轮等传动机构便可直接输出直线运动,降低了机器

的整体尺寸,所以X轴、Y轴则可以选择使用直线电动机。

2.1X轴、Y轴电动机的选择

因为X、Y方向相对称,所以二者可以选择相同参数的电动机,下面便以

X轴为例,通过具体计算来选择电动机,Y轴所连接的电动机与之一致便不展

1

开具体阐述。关于直线电机的选型主要取决于两个因素:峰值推力和连续推

力,因为相关计算十分复杂,而且x轴和Y轴运动所需负载不是很大,便可以

采用类比法来选择电机。翻阅相关的产品及其参数说明,发现了一款较为符合

要求的直线式电机,那就是KOLLMORGEN公司的KBM系列无框直驱电机。

下文简单介绍这款电机。这款电机的特点是直接驱动技术,有多种规格与转

矩,可以同时满足高性能、长寿命、易安装的要求。KBM系列无框直驱电机选

配了封闭式数字霍尔效应传感器,经过预先调整后安装有增长的轴向转子,这

样的优点是有利于适当的出发,不同的绝缘选

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