【正文】 he 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)計的主要內(nèi)容 …………………………………………………………… .5 3D 打印設(shè)備方案分析 ……………………………………………………….. 5 機械結(jié)構(gòu)設(shè)計思路 ……………………………………………………… 5 機械結(jié)構(gòu)總體方案和布局 ……………………………………………… .6 第 2 章 機械結(jié)構(gòu)設(shè)計 ………………………………………………… 8 電機的選擇 …………………………………………………… .............................8 滾珠絲杠螺母副的設(shè)計 ……………………………………………………… .10 材料選用原則 …………………………………………………………… 10 絲杠螺母工作條件及失效形式 ………………………………………… .11 螺旋傳動類型特點和應(yīng) 用 ……………………………………………… .11 滾珠絲杠螺母副的計算 ………………………………………………… .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 ………………………………………………… ..20 聯(lián)軸器的設(shè)計選擇 …………………………………………………………… ..23 同步帶輪的設(shè)計計算 ………………………………………………………… ..23 第 3 章 結(jié)構(gòu)設(shè)計及三維建模 ……………………………………… 26 主體結(jié)構(gòu)設(shè)計的是三維建模 ………………………………………………… 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 有時被稱為快速成型機，用液體或粉狀塑料制造物品，其運作原理和傳統(tǒng)打印機十分相似。 本文主要針對 3D 打印技術(shù)設(shè)計出一款 3D 打印快速模型設(shè)備，以切合實際針對新型的生產(chǎn)工藝采取的實際設(shè)備的設(shè)計制造。它將一個復(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)只接受計算 機構(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)品實體進(jìn)行掃描， 得到數(shù)據(jù)點云，進(jìn)行三維重構(gòu)。層片間隔選定后，成形時每層疊加的材料厚度應(yīng)與其相適應(yīng)。 主要的設(shè)計 基本內(nèi)容 如下： 1) 設(shè)計準(zhǔn)備：閱讀設(shè)計任務(wù)書，明確 3D 打印機設(shè)計任務(wù)，準(zhǔn)備設(shè)計資料及繪圖工具。 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。 電機設(shè)計計算 確定運行時間 本次設(shè)計加速時間01(t t )60?Vll Vl 負(fù)載速度（ m/min） 有速度可知每秒上升 50mm， 0 .0 3 31 .2 =1 .23 6 0?? ?ls 電 機 ?Vln PB mm為 絲 桿 導(dǎo) 程 ， 本 次 設(shè) 計 的 絲 桿 導(dǎo) 程 我 們 取 5 ，PB= 2 400 / m i n 機 ? ? ?VlnrPB 10 200 .2 2 ? ? ?? ? ??BgM PT L N m?? ? ? 式中： : 200 g摩 擦 系 數(shù) ， 取： 負(fù) 載 重 量 ，： 絲 桿 導(dǎo) 程 ，： 傳 動 效 率 ， 取MKPB?? 上下垂直運動 22 20 .0 0 5( ) 2 0 0 0 .0 0 0 1 2 6 7 7 9 ( . )22 ??? ? ?????PBJ L M M k g m?? 絲桿螺母慣量 4 3 4 5 10 10 ( . )32 32 ?? ? ? ? ? ? ?BBJ B L D k g m??? 式中 : m m密 度 ， ?。?絲 桿 長 度 ， 取： 絲 桿 直 徑 ， 取BBLD? 總慣量 20 . 0 0 0 3 2 ( . )? ? ?L L M BJ J J k g m 啟動轉(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型號為 110STM02030，以下為選擇的伺服電機的具體詳細(xì)介紹： 電機額定功率為 ， 零速轉(zhuǎn)矩為 ， 額定地拿了 額定轉(zhuǎn)速為 3000r/min。 絲杠螺母的工作條件、失效形式和技術(shù)要求 工作條件 由于傳動機構(gòu)是絲杠螺母副，即螺旋傳動副，而工作時主要是攜帶傳感器進(jìn)行測量，而非傳遞動力或扭矩。如不銹、鋁合金、銅合金、陶瓷材料或高分子材料。滾珠絲杠傳動系統(tǒng)是一個以滾珠作為滾動媒介的滾動螺旋傳動的體系。在特殊場合可在無潤滑狀態(tài)下工作。 表 螺旋傳動的常用材料 螺旋副 材料牌號 應(yīng)用范圍 螺桿 Q23 Q27 4 50 材料不經(jīng)熱處理，使用于經(jīng)常運動，受力不大，轉(zhuǎn)速較低的傳動 40Cr、 65Mn、 T1 40WMn、18CrMnTi 材料需經(jīng)熱處理，以提高其耐磨性，適用于重載、轉(zhuǎn)速較高的重要傳動 9Mn2V、 CrWMn、 38CrMoAl 材料需經(jīng)熱處理，以提高其尺寸的穩(wěn)定性，適用于精密傳導(dǎo)螺旋傳動 螺母 ZCu10P ZCu5Pb5Zn5 材料耐磨性好，適用于一般傳動 ZCuAl9FeNi4Mn2 ZCuZn25Al6Fe3Mn3 材料耐磨性好，強度高，適用于重載、低速的傳動。 0 .9 6()tgtg gh gj==+ （ 3）剛度驗算 ， 滾珠絲桿受工作負(fù)載 P 引起的導(dǎo)程 pL 的變化量 1 pPLL EFD = ? （ ） Y向所受牽引力大，故應(yīng)用 Y向參數(shù)計算 400?P （ N） = （ cm） 10E =? ( 2cmN ) (材料為 45 鋼 ) 221 .6 5 13 .1 4 ( ) 2 .2 1 32FRp= = = （ 2cm ） 所以 66200 94 1020. 6 10 13 ??? ? ? ? ? ???L （ cm） 絲桿因受扭矩而引起的導(dǎo)程變化量 2LD 很小，可以忽略。 2 0 0 0 . 5 0 . 9 6 1 5 . 2 8 72 2 3 . 1 4?? ? ? ??f GSM ?? 110BF004 反應(yīng)式步進(jìn)電動機帶動絲桿螺母副時不會發(fā)生逆向傳動 （ 5）軸承的選擇 ， 初選 6002，工作時為輕度沖擊，正常工作溫度，預(yù)期壽命為 5000h，絲桿在工作的過程中受軸向載荷作用，且最大軸向載荷為 Fa=200N.查手冊可知道 2020 的基本額定負(fù)載 Cr=,基本額定負(fù)載荷 Cor=。Hf —動載荷硬度影響系數(shù)， 39。 （ 1） 固定 固定，適用于高轉(zhuǎn)速、高精度 ； （ 2） 固定 支承 適用于中等轉(zhuǎn)速、高精度 ； （ 3） 支承 支承適用于中等轉(zhuǎn)速，中精度 ； （ 4） 固定 自由 適用于低轉(zhuǎn)速，中精度，短軸向絲杠。潤滑脂的補充通常在半年或一年進(jìn)行更換，更換前應(yīng)清除舊潤滑脂后才能更換新的潤滑脂 防塵 與隔離 滾珠螺杠與滾動軸承一樣，如果污物及異物（切屑碎屑）進(jìn)入就會 很快使它磨耗，成為損壞的原因。為此必須分析熱源的各因素，采用措施控制熱源，還可以采用預(yù)拉伸、強制冷卻等減少熱變形對絲杠的伸長的影響。在螺母上還有油孔，用戶可旋入油嘴，再采用其他合適的潤滑方式。 POM工程式塑料保持器適用于 20 ~80? ? ?CC工作測試；鋼保持器適用于為40 ~80? ? ?CC工作溫度；不銹鋼軸承適合于水、蒸氣、硝酸等腐蝕介質(zhì)及真空工作場合，軸承型號按下述計算公式確定。 根據(jù)每個滑動軸承的負(fù)載承受 126N，我們選用滑動軸承為 LMF20，軸承中間孔徑為 20mm，這樣導(dǎo)向光桿的直徑也為 20mm。對于一些不允許有油（脂）的工作場所，先清除防銹油，干燥后在每列鋼球上噴一些市售的二硫化鉬噴劑，再次干燥后即可使用，帶密 封軸承應(yīng)避免密封圈和軸干磨擦引起密封唇口擠入軸承內(nèi)，造成軸承的非預(yù)期損壞。 軸承由于反復(fù)承受工作載荷，首先在表面下一定深度處，強度較弱部分形成裂紋，繼而發(fā)展到接觸表面，使金屬成片狀剝落下來，這種剝落稱為疲勞剝落。對每個學(xué)生來說，畢業(yè)設(shè)計既總結(jié)了我 們大學(xué)所學(xué)的理論知識，又給我們提供了應(yīng)用所學(xué)知識和鍛煉動手能力的機會，是對大學(xué)四年學(xué)習(xí)的檢驗和完善。由于所學(xué)知識有限，以及缺乏實際經(jīng)驗，因此，我的畢業(yè)設(shè)計中難免存在缺陷和不足之處，懇請各位老師及評閱者批評指正，我將在今后的學(xué)習(xí)和工作中進(jìn)行彌補。撰寫畢業(yè)論文 ,是高校教學(xué)過程的一個必要環(huán)節(jié) ,也是對畢業(yè)生綜合運用基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識的檢驗 ,它可以反映出畢業(yè)生對知識的儲備情況和研究問題、解決問題的能力以及語言表達(dá)等方面的能力。一般說來 ,畢業(yè)論文論題的選擇應(yīng)遵循以下四點 :一是要選主觀上有條件、有能力駕馭的論題 。因此 ,論文選題要從自身條件出發(fā) ,盡量選大小適宜、難易適中 的題目。這就需要經(jīng)常實踐 ,反復(fù)實踐。 忌憑空想象 ,似是而非 作為應(yīng)用文體的畢業(yè)論文 ,畢竟不是文藝作品 ,既不能合理想象 ,也不能虛構(gòu)杜撰 。因此 ,在立論上 ,要從實際出發(fā) ,不帶個人好惡 ,不憑空臆造 。而有的看不到中心 ,內(nèi)容前后銜接不上 ,顯得 雜亂無章。論證實際上就是對事例進(jìn)行分析說理。因此畢業(yè)論文必須回答實踐中提出的問題 , 充分體現(xiàn)論文的社會價值。而近年來有的學(xué)員的論文偏離了專業(yè)和所學(xué)的主要課程。在畢業(yè)論文寫作中 ,由于個別學(xué)員學(xué)習(xí)不努力 ,未能及時掌握當(dāng)前的理論動態(tài) ,因而在論文中出現(xiàn)觀點偏激 ,提法不妥的現(xiàn)象。更有甚者 ,全文抄襲報刊、雜志、網(wǎng)上現(xiàn)成的論文 ,或干脆請人代寫。如有一篇關(guān)于《企業(yè)改革要以人為本》的文章 ,作者從報刊、雜志和網(wǎng)上搜集了中外企業(yè)舉賢授能、重視人才、終于走 向成功的幾十個典型事例 ,用文學(xué)性語言描寫敘述 ,而一點也沒有對事例加以分析 ,沒有生發(fā)開去論證觀點、形成自己的認(rèn)識。運用得正確 ,可以十分準(zhǔn)確地表情達(dá)意。大部分高校為了學(xué)生能積極投身于畢業(yè)論文寫作的綜合訓(xùn)練中去 ,要求統(tǒng)一手工謄。另一種情況是標(biāo)點符號使用不當(dāng) ,當(dāng)用而不用 ,當(dāng)用頓號卻用逗號。格式錯誤。千萬不要抄襲別人的文章或請他人代筆。如果發(fā)現(xiàn)了問題 ,要及時予以糾正。因此 ,有的學(xué)員在答辯時支支吾吾 ,前言不答后語。 忌外行逞能 ,不倫不類 前面說過 ,選題要適中 ,量力而行。 忌空談理論 ,言之無物 歌德曾經(jīng)說過 ,理論是灰色的 ,生活