【正文】 m 啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩 12 ( ) 2 63 6. 9( 0. 00 03 2) 1. 25 .60 60 1. 2? ? ?? ? ??SNM J M J L J MT N mt?? 必須轉(zhuǎn)矩 ? ? 2 .3 6 .? ? ?TM TL TS S N m S為安全系數(shù)，這里取 根據(jù)以上得出數(shù)據(jù)， 我們選用華大伺服電機(jī)型號為 110STM02030，以下為選擇的伺服電機(jī)的具體詳細(xì)介紹： 電機(jī)額定功率為 ， 零速轉(zhuǎn)矩為 ， 額定地拿了 額定轉(zhuǎn)速為 3000r/min。 4） 噴頭：在工作缸內(nèi)噴射成型時(shí)的粘結(jié)劑，粘接不通層之間的粉料，是三維打印快速成型的關(guān)鍵部件。 2） 成型箱：在缸中完成零件加工，工作缸每次下降的距離即為層厚。 5) 編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書：主要是整理和編寫 3D打印機(jī)設(shè)計(jì)說明書。 主要的設(shè)計(jì) 基本內(nèi)容 如下： 1) 設(shè)計(jì)準(zhǔn)備：閱讀設(shè)計(jì)任務(wù)書，明確 3D 打印機(jī)設(shè)計(jì)任務(wù)，準(zhǔn)備設(shè)計(jì)資料及繪圖工具。 (6) 后處理 成形機(jī)成形完畢后，取出工件，進(jìn)行打磨、涂掛，或者放進(jìn)高溫爐中燒結(jié)，進(jìn)一步提高其強(qiáng)度（如 3DP 工藝）。層片間隔選定后，成形時(shí)每層疊加的材料厚度應(yīng)與其相適應(yīng)。 (3)三維模型的分層 (Slicing)處理 由于 RP 工藝是按一層層截面輪廓來進(jìn)行加工的，因此加工前須將三維模型上沿成形高度方向離散成一系列有序的二維層片，即每隔一定的間距分一層片，以便提取截面的 輪廓。它將一個(gè)復(fù)雜的三維加工簡化成一系列二維加工的組合 . 快速成形工藝流程如下： (1)三維模型構(gòu)造 由于 RP 系統(tǒng)只接受計(jì)算 機(jī)構(gòu)造的產(chǎn)品三維模型 (立體圖 )，然后才能進(jìn)行切片處理，因而首先應(yīng)在 PC機(jī)或工作站上用 CAD軟件 （如 UG、 Pro/E、IDEAS 等），根據(jù)產(chǎn)品要求設(shè)計(jì)三維模型；或?qū)⒁延挟a(chǎn)品的二維三視圖轉(zhuǎn)換成三維模型；或在逆向工程中，用測量儀對已有的產(chǎn)品實(shí)體進(jìn)行掃描， 得到數(shù)據(jù)點(diǎn)云，進(jìn)行三維重構(gòu)?？焖俪尚问且环N基于離散堆積成形思想的數(shù)字化成形技術(shù)；是 CAD、數(shù)控技術(shù)、激光技術(shù)以及 材料科學(xué)與工程 的技術(shù)集成。 本文主要針對 3D 打印技術(shù)設(shè)計(jì)出一款 3D 打印快速模型設(shè)備，以切合實(shí)際針對新型的生產(chǎn)工藝采取的實(shí)際設(shè)備的設(shè)計(jì)制造。 編號 本科生畢業(yè) 設(shè)計(jì) 中文題目 The Subject of Graduation Project 學(xué)生姓名 專 業(yè) 學(xué) 號 指導(dǎo)教師 分 院 2020 年 月 摘 要 隨著工業(yè)現(xiàn)代化的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的加工工藝已無法滿足現(xiàn)代工業(yè)部件的加工需求，許多異形結(jié)構(gòu)利用傳統(tǒng)加工（包括五軸加工中心）很難加工或根本不能加工。 關(guān)鍵詞： 3D打印機(jī) 機(jī)械結(jié)構(gòu) 新型設(shè)備 ABSTRACT With the continuous development of modern industry, the traditional processing technology has been unable to meet the processing needs of modern industrial parts, the traditional processing and utilization of many deformed structure (including five axis machining center) is difficult to be machined or cannot process. Then emerge as the times require 3D printer...... 3D printer may seem plicated, but is very simple, you might and shook it magical abilities, perhaps you will be stunned for its hightech, in fact, the principle of laser Einstein from 1916, has laid a solid theoretical foundation for the emergence of 1986 the first 3D printer. About the principle of 3D printer is not plicated. In this paper, the 3D printing technology to design a 3D print speed model of equipment, design and manufacture of the equipment to the practical production process model for the equipment. Keywords: 3D printer mechanical structure model of equipment 目 錄 第一章 緒論 ......................................................1 課題來源及研究目的和意義 …………………………………………………… .1 本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 …………………………………………………………… .5 3D 打印設(shè)備方案分析 ……………………………………………………….. 5 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思路 ……………………………………………………… 5 機(jī)械結(jié)構(gòu)總體方案和布局 ……………………………………………… .6 第 2 章 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ………………………………………………… 8 電機(jī)的選擇 …………………………………………………… .............................8 滾珠絲杠螺母副的設(shè)計(jì) ……………………………………………………… .10 材料選用原則 …………………………………………………………… 10 絲杠螺母工作條件及失效形式 ………………………………………… .11 螺旋傳動(dòng)類型特點(diǎn)和應(yīng) 用 ……………………………………………… .11 滾珠絲杠螺母副的計(jì)算 ………………………………………………… .12 滾珠絲杠螺母的支撐方式 ……………………………………………… .18 滾珠絲杠螺母的潤滑和防塵隔離 ……………………………………… .18 導(dǎo)向光桿和直線軸承的設(shè)計(jì) ………………………………………………… ..20 聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)選擇 …………………………………………………………… ..23 同步帶輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 ………………………………………………………… ..23 第 3 章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及三維建模 ……………………………………… 26 主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的是三維建模 ………………………………………………… 27 整體裝配建模 ………………………………………………………………… 30 標(biāo)準(zhǔn)件建模 …………………………………………………………………… .30 結(jié)論 ………………………………………………………………………………… 38 參考文獻(xiàn) ………………………………………………………………………… .39 致謝 …………………………………………………………………………… ..40 第 1 章 緒 論 課題來源及研究目的和意義 3D 打印機(jī) 有時(shí)被稱為快速成型機(jī)，用液體或粉狀塑料制造物品，其運(yùn)作原理和傳統(tǒng)打印機(jī)十分相似。它可以自動(dòng)、快速地將設(shè)計(jì)思想物化為具有一定結(jié)構(gòu)和功能的原型或直接制造零部件，從而可對產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行快速 評價(jià)、修改，以響應(yīng)市場需求，提高企業(yè)的競爭能力。 (2)三維模型的近似處理 由于產(chǎn)品上往往有一些不規(guī)則的自由曲面，加工前 必須對其進(jìn)行近似處理。間隔的大小按精度和生產(chǎn)率要求選定。各種成形系統(tǒng)都帶有 Slicing 處理軟件，能自動(dòng)提取模型的截面輪廓。對于 SLS工藝，將工件放入高溫爐中燒結(jié)，使粘結(jié)劑揮發(fā)掉，以便進(jìn)行滲金屬（如滲銅）處理。 2) 3D打印機(jī)總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)：主要包括： 鋪粉系統(tǒng)、成型腔和 儲料腔的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、噴頭運(yùn)動(dòng)系統(tǒng) 。 6) 設(shè)計(jì)總結(jié)及答辯：進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)，完成答辯準(zhǔn)備工作。零件加工完后，缸升起，以便取出制造好的工件，并為下一次的加工做準(zhǔn)備。 5） 鋪粉輥裝置：包括鋪粉輥及其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其作用是把粉末材料均勻地鋪平在工作缸上，并把鋪粉的同時(shí)把粉料壓實(shí)。 電機(jī)大致圖如下： 外形尺寸 110x110x106，電機(jī)輸出軸徑為 12mm。 材料的使用性能是指機(jī)械零件在正常工作條件下應(yīng)具備的力學(xué)、物理、化學(xué)等性能，是保證該零件可靠 性 的基礎(chǔ)。主要承受一定的剪切、彎曲、扭轉(zhuǎn)等載荷。通過提高絲杠螺母的表面質(zhì)量和安裝精度可以有效的減少磨損。 ② 較高的綜合力學(xué)性能 .當(dāng)絲杠 正常工作時(shí)，要承受一定的交變載荷與沖擊載荷。絲杠螺母副的導(dǎo)柱采用不銹鋼，導(dǎo)軌采用鋁合金，聯(lián)結(jié)件采用高分子塑料 。以傳動(dòng)形式分為兩種： 一種是 將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成直線運(yùn)動(dòng) ；另外一種是 將直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 （ 4）高耐用性 ： 鋼球滾動(dòng)接觸處均經(jīng)硬化（ HRC58～ 63）處理，并經(jīng)精密磨削，循環(huán)體系過程純屬滾動(dòng)，相對對磨損甚微，故具有較高的使用壽命和精度保持性。 （ 7）無背隙與預(yù)緊 ： 采用歌德式（ Gothic arch）溝槽形狀、軸向間隙可調(diào)整得很小，也能輕便地傳動(dòng)。滾動(dòng)螺旋的基本尺寸（螺桿的直徑和螺母的高度），通常是根據(jù)耐磨性條件來確定的。對于尺寸較大或高速傳動(dòng)，螺母可采用鋼或鑄鐵制造，內(nèi)孔澆注青銅或巴氏合金 Z 軸 立向絲桿的設(shè)計(jì) （ 1） 滾珠絲桿螺母副 ， 橫向絲桿的最大軸向載荷為 2020N，支承間最大距離為 400mm，要求定位精度為 ，滾珠絲桿的負(fù)荷包括運(yùn)動(dòng)部件的重量所引起的進(jìn)給抗力。Hf —?jiǎng)虞d荷硬度影響系數(shù)， 39。所以導(dǎo)程誤差 61 0 0 1 0 01 2 . 1 9 4 1 0 4 . 9 70 0 . 5?? ? ? ? ? ? ?L L )/( mm? 查表知 C 級精度的絲桿允許誤差 6 m? ，故剛度足夠。h ——逆?zhèn)鲃?dòng)效率，由于滾珠絲桿副的正傳動(dòng)效率和逆?zhèn)鲃?dòng)效率近似相等，因此，一般用正傳動(dòng)效率 h 代替 39。 為了能安裝方便本次設(shè)計(jì)中 6002 軸承可以用帶座軸承代替，選用軸承的型號為 UCFU203 軸承。 39。Hf =1 maxP —最大軸向載荷 額定靜載荷為 C0179。所以導(dǎo)程誤差 601 0 0 1 0 03 . 6 2 4 1 0 7 . 1 20 . 5L L ?? ? ? ? ? ? ? )/( mm? 查表知 C 級精度的絲桿允許誤差 10 m? ，故剛度足夠。 本 次設(shè)計(jì)中絲桿螺母的固定方式如下 所示 滾珠絲桿螺母的潤滑和防塵 隔離 油潤滑 一般情況下，用于滾動(dòng)軸承的礦物油都適用。也就是說，在多數(shù)情況下，可以省去一套補(bǔ)充潤滑的裝置。困此，必須采用防護(hù)裝置（折疊式或伸縮式 絲杠防塵罩 ）將絲杠軸完全防護(hù)起來。 (3) 滾 珠絲杠副在行程兩端應(yīng)有行程保護(hù)裝置，以防止越程后滾珠絲杠副受撞擊而影響精度、使用壽命甚至損壞。 (5) 細(xì)長而又水平放置的絲杠，因自重使軸線產(chǎn)生彎曲變形，是影響導(dǎo)程累積誤差的因素之一，還會使螺母受載不均。滾珠絲杠副在螺母兩端已安裝防塵圈，為避免絲杠外露，還需要為絲杠選擇防護(hù)裝置。 (8) 正確選擇預(yù)緊力 ， 滾珠絲杠副出廠時(shí)已經(jīng)按要求調(diào)節(jié)好所需要的預(yù)緊力，嚴(yán)禁自行拆卸滾珠絲杠副的各個(gè)部件，以免影響其精度