（答辩稿）熔融沉积成型机床设计（CAD图纸+DOC论文）

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熔融沉积成型机床设计摘要同理也可以使得轴左右移动，以及轴的上下移动。喷头在轴上作二维的叠加运动，其加工轨迹可以是直线也可以是曲线，从而实现了单层的二维加工，以及轴的分层加工。在层层的叠加以后，就可以得出设计的相应零件。电机方案的选择及选型.电机方案的比较由上述打印设备的结构示意简图我们可以知道，轴各需要个电机，加上喷头的电机，总共就需要个电机的带动，该设备才能正常的运动。能够驱动轴运动的电机分别有步进电机伺服电机和直线电机究竟选择哪个电机比较合适，我们做了些对比如下表.表.动力元件的比较电机因素步进电机伺服电机直线电机成本低高高平稳性低频存在振动低频平稳存在边端效应控制简单复杂复杂结构简单复杂简单分辨率较高高高尺寸小较小较小出于成本应用场合和尺寸的考虑，我选择步进电机作为打印设备的动力元件。.步进电机的选型选择电机般应遵循以下步骤.电机最大速度选择步进电机最大速度般在。在设计打印设备机械传动系统时根据此参数设计。.电机定位精度的选择由于喷头挤出机构的挤出速度很低，是在步进电机的低频区域内，因此容易出现振动和爬行等不良现象，故选择挤出机构的减速比为，轴的步进电机减速比为。确定机械传动比后，可根据控制系统的定位精度选择步进电机的步距角及驱动器的细分等级。般选电机的个步距角对应于系统定位精度的或更小。注意当细分等级大于后，步距角的精度不能保证。.电机力矩选择步进电机的动态力矩下子很难确定，我们往往先确定电机的静力矩。静力矩选择的依据是电机工作的负载，而负载可分为惯性负载和摩擦负载二种。直接起动时般由低速时二种负载均要考虑，加速起动时主要考虑惯性负载，恒速运行进只要考虑摩擦负载。般情况下，静力矩应为摩擦负载的倍内好，静力矩旦选定，电机的机座及长度便能确定下来几何尺寸.转动惯量计算物体的转动惯量为式中为体积元，为物体密度，为体积元与转轴的距离。单位将负载质量换算到电机输出轴上转动惯量，常见传动机构与公式如下传动机构的负载为，减速比，小齿轮直径所以.加速度计算控制系统要定位准确，物体运动必须有加减速过程，如下图所示。图.加减速过程已知加速时间最大速度，可得电机的角加速度所以.电机力矩计算力矩计算公式为式中为系统外力折算到电机上的力矩为传动系统的效率，表.所示。表.常用机构的机械效率η表机构机械效率滑动丝杠滚珠丝杠.齿条和齿轮.齿轮减速器蜗轮减速器皮带传动.链条传动.因此传动系统的效率则根据计算出的力矩再加上定的安全系数为.则。根据南京理讯电子有限公司的步进电机参数表如下表.所示表.南京理讯电子有限公司的步进电机参数表技术数据型号相数电流电阻电感最大静转矩.转动惯量.重量外形尺寸外形图熔融沉积成型机床设计摘要熔融,沉积,成型,机床,设计,毕业设计,全套,图纸绪论.引言进入世纪后,因为方面,消费者日益个性化多样化的需求,工业产品要求创造更多需求。另方面,制造商不仅要设计的产品满足需求的迅速,而且还要缩短设计周期和生产周期抢占市场,市场环境发生了翻天覆地的变化。制造业竞争加剧。全球市场体化的形成和提高产量的主要因素通常是有关竞争的成功或失败。为了保持和加强产品在市场上的竞争力,不仅需要设计师可以设计新产品迅速满足市场的需求,并能在短时间内,生产的产品或样品在投放市场之前进行必要的测试。在这种情况下,如果使用传统的制造方法,不仅需要各种各样的机械加工机床工具模具及高水平的技术工人,生产成本高,生产周期长,不能适应快速发展的时代,因此,研究低成本高效率的生产技术是解决这问题的关键。在年代末,随着制造业信息化,快速成型技术应运而生。由于这种技术事新的制造理念,生产速度产品快速灵活的模型的关注。这种技术采用设计辅助制造数控精密的伺服驱动和新型材料等先进技术,成功地实现了产品制造自动化,更大程度提高生产效率和灵活的制造。在响应速度化市场作为第个目标,市场可以缩短开发周期,降低开发成本,提高企业的生产效率。由于符合现代先进制造技术的发展核心,成型技术发展非常迅速,在发达国家已经成为行业的个新分支和先进制造技术的支柱产业,制造技术是近年来最热门的研究课题。.熔融沉积成型技术概论快速原型设计快速成型技术是在年代末开发的种先进制造技术。级联的想法积累分层制造材料粘合层层叠加形成实体,和产品原型。三维分层制造实体的思想,最早出现在世纪制造技术发展足够的。早在年,地质学家提出了使用新方法的地图分层切片模型。然而,随着社会的发展和科技的进步,快速原型系统及其组成材料的相关研究有了长足的进步,取得了技术的快速发展。这种新兴的制造技术不受成型几何实体外形限制，直接将三维的立体模型加工变为平面加工,形状特别复杂的物体和简单的物体可以用同样的方法进行制造。具体来说就是通过计算机三维造型系统获得产品的三维实体模型数据,然后经过面化处理,把它变成许多个三角形面化模型得到文件,接着以此面化模型为基础,切出沿方向的系列连续截面作为二维切片薄层,再通过数控加工得到那些薄层切片,并将层与层之间粘接起来，如此层层叠加便形成了产品的三维原型。快速成形技术具有传统制造技术无法比拟的优势,于是受到工程界的高度重视,并在国内外得到迅速的发展。在这个商业市场竞争越来越激烈，商品更新换代越来越快的时代，快速成形技术对制造业的发展起着巨大的影响，产品应用方面的成果也十分显著，这种技术的商品化成为其必然的趋势。快速成形技术的发展其实也是经历了个漫长曲折的过程。从二十世纪七十年代末到八十年代初期,几个不同国家的研究学者均独立提出了分层制造的快速成形概念。当时.在美国公司的支持下,完成了第台能自动建造零件的完整系统,并在年申请获得该系统的专利,这个研究成果可以看做是快速成形技术发展史上的个重要里程碑。同年,.和公司合作建立了公司,许多关于快速成形的概念和技术在公司中逐步发展成熟。同时许多其它相关学者和公司对快速成形原理及相应的成形系统也相继开发成功，直到九十年代后期共出现了十多种不同的快速成形技术。其中作为主流的是和这五种典型快速成形技术。快速成形技术涉及知识面极广，包括机械工程激光自动控制计算机材料学等多个前沿学科。随着现代设计和现代制造技术的迅速发展，该技术迅速在工业制造建筑艺术医学航空航天等领域得到广泛良好的应用。熔融沉积成型技术的特点快速成型技术能得到飞速的发展与它自身的特点有很大关系快速性采用快速成型技术，从设计思想转