【正文】 寬度達到361mm=對此，計算噴頭走完1個幅面的時間T，計劃彩印周期T秒，暫時忽略10次Y方向移動時間，有：m3）；η——傳遞機械效率。180。滿足要求。為了適應(yīng)數(shù)字控制的發(fā)展趨勢，運動控制系統(tǒng)中大多采用步進電機或全數(shù)字式交流伺服電機作為執(zhí)行電動機。、 176。如四通公司生產(chǎn)的一種用于慢走絲機床的步進電機，176。、176。、176。/10000=176。的步進電機的脈沖當量的1/655。當步進電機工作在低速時，一般應(yīng)采用阻尼技術(shù)來克服低頻振動現(xiàn)象，比如在電機上加阻尼器，或驅(qū)動器上采用細分技術(shù)等。交流伺服電機為恒力矩輸出，即在其額定轉(zhuǎn)速（一般為2000RPM或3000RPM）以內(nèi)，都能輸出額定轉(zhuǎn)矩，在額定轉(zhuǎn)速以上為恒功率輸出。其最大轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的三倍，可用于克服慣性負載在啟動瞬間的慣性力矩。 步進電機從靜止加速到工作轉(zhuǎn)速（一般為每分鐘幾百轉(zhuǎn)）需要200～400毫秒?？梢酝ㄟ^控制脈沖個數(shù)來控制角位移量，從而達到準確定位的目的；同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉(zhuǎn)動的速度和加速度，從而達到調(diào)速的目的。所以，在控制系統(tǒng)的設(shè)計過程中要綜合考慮控制要求、成本等多方面的因素下，我選用了步進電機。聯(lián)軸器由兩半部分組成，分別與主動軸和從動軸聯(lián)接。常用的精密聯(lián)軸器有：彈性聯(lián)軸器，膜片聯(lián)軸器，波紋管聯(lián)軸器，滑塊聯(lián)軸器，梅花聯(lián)軸器，剛性聯(lián)軸器。(1)無齒隙的連接，用于小扭矩的測量傳動結(jié)構(gòu)簡單(2)使用方便、容易安裝、節(jié)省時間、尺寸范圍廣、轉(zhuǎn)動慣量小，便于目測檢查(3)抗油腐蝕，可電氣絕緣，可供不同材料的滑塊彈性體選擇(4)軸套和中間件之間的滑動能容許大徑向和角向偏差，中間件的特殊凸點設(shè)計產(chǎn)生支撐的作用，容許較大的角度偏差，不產(chǎn)生彎曲力矩，侃軸心負荷降至最低。聯(lián)軸器型號：聯(lián)軸器的型號由組別代號、品種代號、型式代號、規(guī)格代號組成。公稱轉(zhuǎn)矩系列順序號，為聯(lián)軸器規(guī)格代號。同時求x1,x2位置的剪切力和彎矩。經(jīng)查表和前述計算可以的出如下參數(shù)：查表得，使用壽命 T=15000h，初選絲杠螺距 t=4mm，且已經(jīng)知道Z軸下降的最大的下降速度是所以絲杠轉(zhuǎn)速 取絲杠轉(zhuǎn)速所以額定動載荷：設(shè)計其精度為3級，可靠性為90%則由 （)其中可查出精度系數(shù)，可靠性系數(shù)，荷性質(zhì)系數(shù)，且已知上述數(shù)據(jù)代入公式后，可得：查表（機械設(shè)計手冊），取滾珠絲杠的直徑d0=6mm，選用滾珠絲杠螺母副型號為32063，其額定負荷為6766N，足夠用。 f——靜摩擦系數(shù)； 1 第五章 Solidworks設(shè)計3D打印機 草圖設(shè)計一、 草圖繪制基準面 草圖是由點、直線、圓弧等基本幾何元素構(gòu)成的封閉或者不封閉的幾何形狀，草圖又分為平面草圖和3D草圖。 繪制草圖主要包括繪制圖形、添加幾何約束和尺寸標注等3個步驟，對于平面草圖而言，選擇草圖繪制基準面是首先要解決的問題。然后，鼠標右鍵單擊要選擇的默認基準面，在彈出菜單中左鍵單擊“草圖繪制”按鈕，被選擇的默認基準面會自動旋轉(zhuǎn)到與屏幕平行的位置（這種情況只在零件繪制第一個草圖時發(fā)生）。 草圖有很多類型的反饋特征，通過改變光標的形狀，顯示出當前繪制的幾何實體的種類，同時還可以表明對現(xiàn)有實體的捕捉情況，如捕捉到端點、中點或與所選擇實體重合等類型。 （2）編輯狀態(tài)反饋 對草圖元素的延伸、裁剪等操作的反饋。（4）數(shù)值反饋 在繪制這些基本形狀時，在光標的右上角有一個變化的數(shù)值，提示當前操作的主要參數(shù)，在筆的右上端顯示的是直線的長度和角度。一個未定義的草圖幾何體的顏色是藍色的，在設(shè)計樹中的草圖名稱前用“（－）”來表示。一般情況下，草圖都應(yīng)該是完全定義的。 草圖繪制簡介一、 草圖繪制工具 Solidworks提供了豐富的繪圖工具，其中基本工具包括繪制直線、邊角矩形、多邊形、圓、圓弧、橢圓、拋物線、樣條曲線、點和文字等，輔助工具包括圓角、倒角、鏡向、等距實體、剪裁、延伸、線性草圖排列和復(fù)制、圓周草圖排列和復(fù)制、轉(zhuǎn)化實體引用等。方法是繪制一條直線后，在直線的終點按下鼠標左鍵（不松開）移動光標遠離直線終點，然后移動光標返回至直線的終點，并再次移動光標遠離直線終點，這時在繪圖區(qū)域中會顯示出將要繪制的圓弧預(yù)覽，鼠標旁的文字提示為圓弧半徑及圓弧角。 完成“繪制圓角”屬性管理器設(shè)置后，鼠標左鍵在繪圖區(qū)中點擊要添加圓角的2條直線或2條直線的交點，單擊【確定】按鈕，便可以為草圖添加圓角。（5）剪裁和延伸 剪裁實體和延伸實體工具側(cè)重點有所不同，剪裁實體是將草圖中多余的草圖實體剪掉，而延伸實體是將草圖實體延長。 “鏡向”管理器中的設(shè)置項目有：要鏡向的實體、鏡向點、復(fù)制。 圓周草圖陣列是將草圖中的復(fù)制結(jié)構(gòu)按圓周排列方式進行布置。 通過在打開的草圖中選擇一個或多個草圖實體，單擊草圖繪制工具欄中的【等距實體】按鈕，或選擇下拉菜單【工具】/【草圖繪制工具】/【等距實體】命令，可以進行等距實體操作。（1）自動草圖幾何關(guān)系 自動添加幾何關(guān)系是指在繪圖過程中，系統(tǒng)會根據(jù)幾何元素的相對位置，自動賦予幾何意義，不需要另行添加幾何關(guān)系。也可以通過按住Ctrl鍵，鼠標左鍵選擇需要添加幾何關(guān)系的草圖實體，在屬性管理器中選擇相應(yīng)的幾何關(guān)系進行添加。標注尺寸時，可以在屬性管理器中修改尺寸的公差形式、公差值、尺寸箭頭形式以及尺寸文本。 SolidWorks的尺寸包括兩大類，即驅(qū)動尺寸和從動尺寸。（1）線性尺寸標注 線性尺寸一般分為水平尺寸和垂直尺寸，可用來標注線段長度或2端點間的距離。（2）角度尺寸標注 在“智能尺寸”標注狀態(tài)下，鼠標左鍵選擇2條不平行或不垂直直線，或者選擇3個不共線直線的點就可以進行角度尺寸標注。 鼠標左鍵分別單擊圓弧的2個端點，再單擊圓弧，移動光標拖出的尺寸即為圓弧弧長，在“修改”對話框中輸入尺寸數(shù)值，單擊【確定】按鈕。 所謂尺寸的屬性是指包含尺寸數(shù)值在內(nèi)的尺寸的特征，如尺寸的箭頭類型、公差、顯示精度、尺寸的前綴和后綴文字信息等。需要刪除操作時，選擇需要刪除的內(nèi)容按“Delete”鍵，即可刪除被選擇的內(nèi)容。（2）選擇下拉菜單【工具】/【選項】命令，切換到“文件屬性”選項卡。再次新建文件時，我們保存的“我的零件模板”出現(xiàn)在“模板”選項卡中。一個好的建模方法應(yīng)當充分考慮高效、精確和視角佳3方面因素。（2）所選方向應(yīng)盡可能多地反映零件的特征形狀。設(shè)計人員的設(shè)計意圖直接決定了零件最佳輪廓。（4）有利于減少工程視圖中的虛線，并方便布置視圖等。在零件設(shè)計的過程中，需要遵循以下幾點規(guī)則：一、 確定最佳觀察視角 通過對零件形體結(jié)構(gòu)進行深入分析，確定了零件的放置方位及主視方向后，才能確定最佳觀察視角。因此使用模板就可以避免每次重復(fù)輸入文件屬性及自定義變量。設(shè)置完畢后，點擊【確定】按鈕。 定制零件模板的操作步驟如下：（1） 單擊【新建】按鈕，彈彈出的對話框，在對話框中選擇“高級”按鈕。 如果需要刪除某些已經(jīng)標注的尺寸，則只需鼠標左鍵單擊要刪除的尺寸，然后按Delete鍵即可。 （4）尺寸編輯 在草圖設(shè)計的過程中，常常需要對尺寸進行編輯。（3）圓弧尺寸標注 圓弧尺寸標注分為標注圓弧半徑、標注圓弧的弧長和標注圓弧對應(yīng)弦長的線性尺寸?？梢杂檬髽酥墟I來增大或減小尺寸值，也可以直接輸入新的尺寸值，單擊【確定】按鈕，完成線性尺寸的標注。 從動尺寸是指尺寸的數(shù)值是有幾何體來確定的，它不能用來改變幾何體的大小，只能顯示幾何體的大小。 SolidWorks是一個尺寸驅(qū)動的三維設(shè)計軟件，草圖實體的大小最終由標注的尺寸值來決定。如果需要刪除其幾何關(guān)系，鼠標右擊“現(xiàn)有幾何關(guān)系”列表中的相應(yīng)幾何關(guān)系，選擇快捷菜單中的【刪除】命令，即可刪除。（2）添加草圖幾何關(guān)系 對于那些無法自動添加的幾何關(guān)系，可以使用通過手動方式來添加幾何關(guān)系。二、 草圖幾何關(guān)系 草圖幾何關(guān)系亦稱幾何關(guān)系主要用來限制和約束草圖元素的行為。 “中心X”和“中心Y”文本框中需要輸入圓周陣列的圓心坐標值，“數(shù)量”文本框中需要輸入要陣列的實例數(shù)，激活“要陣列的實體”選項，在繪圖區(qū)中用鼠標選中要復(fù)制的局部特征。 利用線性草圖陣列工具是把草圖中的復(fù)制結(jié)構(gòu)按線性排列方式進行布置，通過單擊草圖工具欄中的【線性草圖陣列】按鈕，或選擇下拉菜單【工具】/【草圖工具】/【線性陣列】命令，系統(tǒng)會自動彈出“線性陣列”屬性管理器。 延伸實體工具可將草圖實體直線、中心線或圓弧等延長到指定的元素。然后，鼠標左鍵在繪圖區(qū)中點擊要添加倒角的2條直線或2條直線的交點，單擊【確定】按鈕，便可以為草圖添加倒角。（2）圓（3）矩形（4）圓角、倒角 繪制圓角和倒角主要用于對線段之間添加圓角或倒角，通過單擊草圖工具欄中的【繪制圓角】或【繪制倒角】按鈕，或選擇下拉菜單【工具】/【草圖工具】/【圓角】（或【倒角】）命令，系統(tǒng)會自動彈出其屬性管理器。（1）直線 單擊工具欄中【直線】按鈕，可用2種方法繪制直線。過定義草圖其幾何體是紅色的。完全定義的草圖幾何元素是黑色的。（1）欠定義 這是草圖的不確定的定義狀態(tài)，需要用尺寸和約束來確定幾何關(guān)系。（3）狀態(tài)和捕捉反饋 在繪圖過程中到水平或垂直位置上時，光標中會出現(xiàn)一些附加符號，例如水平、垂直、這說明繪制的實體處于水平或垂直狀態(tài)，繪制一條水平線，系統(tǒng)將自動添加“水平”幾何關(guān)系。其特點是鼠標的形狀是一只“筆”的形狀，在筆的左下角提示當前繪圖的基本形狀。單擊【確定】按鈕確定當前的草圖操作，單擊【取消】按鈕將撤消當前的草圖操作。一般情況下，可以根據(jù)設(shè)計意圖選擇系統(tǒng)的三個默認基準面之一作為草圖繪制基準面。草圖與特征緊密相關(guān)，草圖離開了特征就無法生成三維實體，特征離開了草圖就失去了操作對象。 α——螺紋牙型角；若所選絲杠符合要求?，F(xiàn)在根據(jù)實際尺寸，算出噴頭在實際工作中光桿某點的剪力和彎矩。彈性聯(lián)軸器各技術(shù)參數(shù)：LS2：系列號，材料為鋁合金75：外徑尺寸：，夾緊螺絲固定03：D1軸徑為：3mm04：D2軸徑為：4mm 8 第四章 3D打印機主要部件受力分析 X方向運動光桿的受力分析 因為x方向運動有兩根相同的光桿支撐，他們所受的力的大小方向都是一樣的，所以在做受力分析的時候先把它作為一根來算。聯(lián)軸器的主參數(shù)為公稱轉(zhuǎn)矩Tn，單位為N(1)重量輕，超低慣性和高靈敏度(2)免維護，超強抗油和耐腐蝕性(3)無法容許偏心，使用時應(yīng)讓軸盡量外露(4)主體材質(zhì)可選鋁合金/不銹鋼(5)固定方式有夾緊、頂絲固定。(1)高剛性、高轉(zhuǎn)矩、低慣性(2)采用環(huán)形或方形彈性不銹剛片變形(3)大扭矩承載，高扭矩剛性和卓越的靈敏度(4)零回轉(zhuǎn)間隙、順時針和逆時針回轉(zhuǎn)特性相同(5)免維護、超強抗油和耐腐蝕性(6)雙不銹鋼膜片可補償徑向、角向、軸向偏差，單膜片則不能補償徑向偏差。20世紀后期國內(nèi)外聯(lián)軸器產(chǎn)品發(fā)展很快，在產(chǎn)品設(shè)計時如何從品種甚多、性能各異的各種聯(lián)軸器中選用能滿足機器要求的聯(lián)軸器，對多數(shù)設(shè)計人員來講，始終是一個困擾的問題。 查表選擇11520G型步進電機，、： 步進電機 步進電機外形尺寸 聯(lián)軸器的選擇 聯(lián)軸器屬于機械通用零部件范疇，用來連接不同機構(gòu)中的兩根軸（主動軸和從動軸）使之共同旋轉(zhuǎn)以傳遞扭矩的機械零件。綜上所述，交流伺服系統(tǒng)在許多性能方面都優(yōu)于步進電機。 步進電機是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元步進電機件。 步進電機的控制為開環(huán)控制，啟動頻率過高或負載過大易出現(xiàn)丟步或堵轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，停止時轉(zhuǎn)速過高易出現(xiàn)過沖的現(xiàn)象，所以為保證其控制精度，應(yīng)處理好升、降速問題。交流伺服電機具有較強的過載能力。交流伺服系統(tǒng)具有共振抑制功能，可涵蓋機械的剛性不足，并且系統(tǒng)內(nèi)部具有頻率解析機能（FFT），可檢測出機械的共振點，便于系統(tǒng)調(diào)整。振動頻率與負載情況和驅(qū)動器性能有關(guān)，一般認為振動頻率為電機空載起跳頻率的一半。/131072=。 交流伺服電機的控制精度由電機軸后端的旋轉(zhuǎn)編碼器保證。、176。、176。、176?，F(xiàn)就二者的使用性能作一比較。在目前國內(nèi)的數(shù)字控制系統(tǒng)中，步進電機的應(yīng)用十分廣泛。() 導(dǎo)軌磨擦折算至電機側(cè)的轉(zhuǎn)矩： 需要的輸出力矩為: ；；；總傳動效率為：180。m） () () ()式中：Ma——電機啟動加速力矩；則10個來回大約18秒，x軸方向10次加減速，對應(yīng)總時間6s。 傳動慣量對伺服系統(tǒng)的精度，穩(wěn)定性，動態(tài)響應(yīng)都有影響。如果α變化，則系統(tǒng)反應(yīng)將忽快忽慢，影響加工精度。當θ為90度角時，對應(yīng)最大轉(zhuǎn)矩，稱最大同步轉(zhuǎn)矩。(同性相斥，異性相吸) 電機的選擇一、負載轉(zhuǎn)矩的計算 PMSM定子轉(zhuǎn)組產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場的機理與感應(yīng)電機是相同的。噴頭的運動方向是光桿的軸向，為了使噴頭運動時不受摩擦力影響，還需在噴頭上套上光桿軸套，保證噴頭能平穩(wěn)運動。底座梁支架的作用就是支撐整個底板和固定光桿、電機。 底座支架結(jié)構(gòu)圖底座支架在打印機中起關(guān)鍵作用，它的運動