图.挤压式压电喷墨打印头示意图图.进水口单电脉冲压力时间表依据流体力学理论，对于不可压缩流体之牛顿流体，流体流动的数学连续方程式动量方程式其中为密度．为黏滞系数．为压力及分别为及方向之速度分量及．为表面张力在及方向上的分量及为及方向的重力加速度。欲模拟带有自由表面的瞬时流体流动情形，首先要能订出自由表面的位置，其次是要能计算出自由表面随时间变化的情形，最后是要能处理自由表面的边界条件，在本研究中我们选择使用流体体积,法来处理这类三度空间的问题。法是由和等人所提出，以流体体积比例的概念，来追踪自由表面的形态与变动。首先在计算系统建立组流体体积函数它的值介于和之间。当个格子内充满流体时其值为，空格子时其值为，若值介于和之间则属于自由界面格子，即气液共存的情况。因此可以用来表示流体移动的行为。在处理的传递时，近似的界面位置必需被重建，以便提供正确传输量的计算及决定表面区域的物性。本研究在界面重建及值的传递问题上采用并耦合法来计算，在三度空间上以任意方向之平面来表示自由表面，进而根据此平面之移动位置来计算的传递。步骤建立重建自由表面。步骤计算速度场。步骤计算值的传递及传递后值的分布为了能够在自由表面的边界上获得较准确的速度与压力，本研究将表面张力的效应纳入考虑并采用等所提出的模式，并推导至三维的状态，将表面张力视为连续的横跨于界面的作用力，等同于动量方程式中的，并由下式求得仿真系统首先以水来作测试。模拟结果的如图所示。视角为与水平面呈度，由图可以清楚观察从液滴生成液滴串断裂尾液滴成形卫星液滴与主液滴结合成单液滴液滴撞击到标的与撞击后液滴扩张到最大半径之模拟结果。本研究主要讨论液滴生成与飞行之模拟结果并与实验验证。图.模拟弹射序列的液滴参数图模拟结果如图所示，图中所对应之实验观测照片如图所示。在，由于喷嘴上方的正压力推挤喷嘴内部之液体，使得液体开始由喷口喷射出，此时液滴形状呈现半月形。在，因为正压力持续作用而给予液滴加速度，因此液滴速度与长度均增加。在后喷嘴上方开始产生负压力，在，喷口附近的液体受到喷嘴内部向上拉回之负压力，使得向下速度减小，同时并受到下方液滴串之表面张力相互作用，于是产生颈缩现象，由模拟结果与实验照片可知液滴串均在之间产生断裂，在此阶段模拟与实验具有高度的致性。在之后，液滴串已经完全和喷嘴分离，形状具有圆浑的头端和细长的尾端，由于尾端受到表面张力的作用，产生向下的加速度，使细长的尾端向下之速度迅速增加并追上头端的速度，头尾两端相互靠近，液滴串的长度开始减小，由于尾端质量的累积致使体积也变大形成尾液滴。模拟与实验在时有些许的差异，实验照片之部份尾液滴和液滴串已脱离而在模拟结果上则尚未完全脱离，以致之后，模拟结果之尾液滴较大尾液滴较实验早形成圆球体。模拟结果在之间因表面张力作用，尾液滴和主液滴分离，形成卫星液滴，由于卫星液滴的速度扔较主液滴大，在赶上主液滴并结合成单液滴在实验照片上，卫星液滴与主液滴则在合成单液滴。图.模拟结果至图.实验观察至在液滴飞行距离方面，为模拟与实验结果之比较在液滴体积方面，实验观察之液滴体积为，模拟结果之液滴体积为。从液滴形态断裂时间飞行距离与体积等四方面，模拟结果与实验观察比对具有不错的吻合。图.的模拟结果图.的实验结果图.对比飞行距离液滴之间模拟结果与实验观察结果.关于步进电机的计算计算齿轮的减速比根据所要求脉冲当量，齿轮减速比计算如下式中步进电机的步距角脉冲丝杆螺距脉冲计算工作台，丝杆以及齿轮折算至电机轴上的惯量.式中折算至电机轴上的惯量齿轮惯量丝杆惯量工作台重量丝杆螺距计算电机输出的总力矩ˉ式中电机启动加速力矩.电机自身惯量与负载惯量电机所需达到的转速电机升速时间ηˉ导轨摩擦折算至电机的转矩.摩擦系数η传递效率.ηˉ切削力折算至电机力矩.最大切削力负载起动频率估算数控系统控制电机的启动频率与负载转矩和惯量有很大关系，其估算公式为式中带载起动频率空载起动频率起动频率下由矩频特性决定的电机输出力矩.若负载参数无法精确确定,则可按进行估算.运行的最高频率与升速时间的计算由于电机的输出力矩随着频率的升高而下降，因此在最高频率时，由矩频特性的输出力矩应能驱动负载，并留有足够的余量。负载力矩和最大静力矩负载力矩按式和式计算，电机在最大进给速度时，由矩频特性决定的电机输出力矩要大于与之和，并留有余量。般来说，与之和应小于.性能完全满足本机器，因此从精度和成本角度考虑选用百格拉公司的三相混合式步进电机。参考文献.黄树槐.快速成形数据处理及若干关键技术的研究.华中科技大学年博士论文.黄树槐，马黎快速原型制造技术的进展.中国机械工程，.尹希猛，王运赣，黄树槐.快速成形技术年代新的造型工具.中国机械工程，.宾鸿赞，杨明.生长型制造技术制造技术的新突破.中国机械工程，.秦伟刚.光电耦合隔离技术及应用.仪器科学学报.王隆太主编.先进制造技术.机械工业出版社.刘跃南主编.机械系统设计.机械工业出版社。.毛谦德，李振清主编.机械设计师手册.机械工业出版社.第二版.徐灏，蔡春源主编.机械设计师手册.机械工业出版社。.邓星钟主编.机电传动控制.华中科技大学出版社.第三版.高春甫主编.机电控制系统设计.吉林大学出版社王桂琴主编，电工技术Ⅰ.机械工业出版社.常文秀主编，电工技术Ⅱ.机械工业出版

（图纸） 3d视图.dwg

（图纸） XY进给机构.dwg

（图纸） z进给机构.dwg

（图纸） 打印机总装图.dwg

（其他） 开题报告.doc

（论文） 正文.doc