3D打印设备机械机构设计.docx

3D打印设备机械机构设计 摘 要 基于FDM的3D打印已逐渐演变为新的主流处理技术。与传统制造技术不同，基于FDM的3D打印机可以降低制造复杂零件的难度，易用性，低成本和各种打印材料。但它也面临着许多困难和挑战。特别是，检查了模塑精度，印刷速度，测试速度和新材料的开发。因此，我仍然有很大的空间来开发和推广3D打印技术。为了解决现有基于FDM的3D打印机的缺点，如此低的打印性能和差的构建精度，我分析了3D打印机的原理并改进了3D结构机器设计。根据另一个分工，三维打印机分为挤出机构，送丝机构，传送机构，散热结构，伺服系统，温度控制系统等。我设计了一个无线传输系统。对于不同的喷嘴直径设置连接线的近端输送的线和进一步管理线的方法减小了提取机构的应力并提高了打印速度。改善环形加热器的结构，选择加热器数量，长度，高度等参数的最佳组合，增强散热性，解决关闭打印机的问题。分析了三维打印机轴承元件的强度和刚度，并测试了机械设计的可能性。模拟了喷嘴内液体的实际运动，验证了三喷嘴挤出机构和喷嘴设计的可行性。对3D打印机的温度控制系统进行测试，以确保工作过程的稳定性。删除并比较传统的pid和混合pid响应。选择更合适的控制算法以更精确地调节温度。基于FDM技术的三维打印机设计及控制系统测试可以提高送丝的丝堵塞、唾液和动力不足等问题, 同时提高印刷精度和印刷速度。基于 FDM 技术的3D 打印机的设计通过对设计的3D 打印机进行了多项打印样品的测试, 满足了设计要求, 为以后的3D 打印机开发提供了参考, 具有较高的精度和效率。 关键词：FDM ； 3D 打印机；挤出机构 目 录 TOC \o "1-3" \h \z \u 第1章 绪论 2 1.1 课题研究的背景和意义 2 1.2 3D 打印机的分类与基本原理分析 3 1.2.1 3D 打印机的分类 3 1.2.2 基于 FDM 技术的 3D 打印机的工作原理 7 1.3 基于 FDM 技术的 3D 打印机国内外研究现状 9 1.3.1 国外研究现状 9 1.3.2 国内研究现状 10 1.3.3 存在的问题 12 1.4 本文研究内容 13 第二章 基于FDM技术的3D打印机核心机构及结构设计 14 2.1 引言 14 2.2 基于 FDM 技术的 3D 打印机总体设计 14 2.3 基于 FDM技术的 3D 打印机三喷嘴挤出机构的设计 18 2.3.1 三喷嘴挤出机构的挤出方式选择 18 2.3.2 三喷嘴挤出机构的喷嘴结构设计 19 2.3.3 三喷嘴挤出机构的布局设计 24 2.4 送丝机构的设计 26 2.4.1影响送丝驱动力的因素 26 2.4.2 送丝机构的设计 28 2.5 散热结构的设计 30 2.5.1散热结构热分析 30 2.5.2 散热结构模型建立 31 2.5.3 散热结构尺寸参数分析 32 2.6 传动机构设计 36 2.6.1 传动机构运动方式分析 36 2.6.2 传动机构方案设计 37 2.7 机身结构和工作平台设计 39 2.7.1 机身结构设计 39 2.7.2 工作平台设计 40 第三章 结论 41 致 谢 42 参考文献 43 第1章 绪论 1.1 课题研究的背景和意义 三维打印是一种集数字化、使用人工智能和新材料的新生产方法。今天的世界3D打印已经改变了打印技术的类型。根据不同的印刷原理，它分为快速合金原型（FDM），光固化（SLA），三维粉末粘合（3DP）和选择性激光摆动（SLS）。与其他技术相比，基于FDM的3D打印机在打印过程中不会产生有毒气体或化学产品，而是在适合家庭和办公室使用的简单安全的环境中运行。印刷品要求相对较低。印刷材料具有成本低，使用率高，运输方便的优点。同时，对于某些复杂产品，传统的加工技术不易重新配置，由于加工设备的限制，这往往会影响设计和加工过程中零件的制造精度。但是，基于FDM的3D打印机可以很好地解决这些问题。目前，基于FDM的3D打印广泛应用于医疗和国防边境地区。中国政府也通过3D打印加大了发展力度。对新材料生产反复描述了“五年计划”，明确概述了改进材料生产技术的创新和研发体系。然而，在基于FDM的3D打印机市场中，由于相对成熟的国外技术，3D打印机的准确性和速度具有更多优势。中国的许多高质量固定3D打印机仅依赖进口，高进口价格和高维护成本的问题是一个问题。因此，在全国范围内研究和开发基于FDM的3D打印机对于促进中国普通家庭使用和跨境科技领域非常重要。利用现有3D打印机功能开发3D打印机可以提高设计