【文章內(nèi)容簡介】 Pamp。M中的應(yīng)用,RPamp。M數(shù)據(jù)處理軟件一些技術(shù)問題等,進(jìn)行了卓有成效的研究,開發(fā)出一系列實(shí)用的軟件。西安市交通大學(xué)開發(fā)的LPS數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),有STL模型顯示控制、參數(shù)設(shè)置、分層處理、支撐添加等功能,并在其獨(dú)立開發(fā)的LPS和CPS系列應(yīng)用于快速成型機(jī)。制造各種模具,模型。代替熔模精密鑄造蠟?zāi)?一般主要用于原型設(shè)計(jì)驗(yàn)證。塑料零件、鑄造蠟?zāi)?樣件或模型?？焖僦圃煨庐a(chǎn)品樣件、模型或鑄造用木模。主要用于專業(yè)領(lǐng)域、桌面級項(xiàng)目還有待觀察。高端制造業(yè)領(lǐng)域,樣品功能測試、試驗(yàn)和裝配仿真模擬等。（1）絲杠設(shè)計(jì)；（2）導(dǎo)軌設(shè)計(jì)；（3）框架設(shè)計(jì)；（4）噴頭設(shè)計(jì)；（5）部分機(jī)械輔助控制的設(shè)計(jì)。噴頭最大運(yùn)行速度：80mm/s最大成型件重量：約為10kgZ向定位精度：加熱板、絲杠以及直線導(dǎo)軌軸等的總重量：約10kg噴頭定位精度：成型空間：400*400*300mm使用分塊設(shè)計(jì)的理念,機(jī)械結(jié)構(gòu)分為XY掃描系統(tǒng),Z方向移動系統(tǒng)兩個部分。（1）xy掃描系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)打印機(jī)掃描系統(tǒng)采用精度高x y工作臺,它驅(qū)動光纖和聚焦鏡完成零件的二維掃描成型。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動滾珠絲杠帶動掃描頭作x y平面運(yùn)動,掃描范圍是400 x400mm,重復(fù)定位精度為0。005 mm。為降低質(zhì)量,提高響應(yīng)速度,選擇鋁材進(jìn)行設(shè)計(jì),選擇高轉(zhuǎn)矩電動機(jī)。掃描系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由計(jì)算機(jī)、X Y掃描頭、聚焦透鏡,圓柱滾動直線導(dǎo)軌,滾珠絲杠、步進(jìn)電機(jī)等組成。因?yàn)榛旌喜竭M(jìn)電機(jī)體積小、大轉(zhuǎn)矩和良好的低頻特性,運(yùn)行的時(shí)候噪聲小,失去電力自鎖等優(yōu)點(diǎn),X,Y、Z方向都采用這種步進(jìn)電機(jī)。為了減少X方向負(fù)載的質(zhì)量、連接板和電機(jī)采用鋁材。（2）Z軸升降系統(tǒng)它能完成零件支撐和在Z軸方向運(yùn)動的功能,驅(qū)動絲杠上的噴頭上下移動。每個固化一層。Z軸帶動噴頭上升一層的厚度，這個過程實(shí)現(xiàn)零件的堆積,確保定位精度。定位精度的好壞直接影響成型零件的尺寸精度和表面光潔度,和層與層之間的粘結(jié)性能。采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動、精密滾珠絲杠傳動和精密導(dǎo)軌導(dǎo)向。驅(qū)動電機(jī)采用混合式步進(jìn)電機(jī),配合細(xì)分驅(qū)動電路,直接連接滾珠絲杠來實(shí)現(xiàn)高分辨率驅(qū)動,消除中間齒輪傳動,既減少了尺寸和減少傳輸誤差。成形零件時(shí),Z軸經(jīng)常做下降,上升運(yùn)動,為了減少運(yùn)動時(shí)產(chǎn)生較大的誤差,方便從加熱板上取下成型零件,加熱板必須加工成表面光滑的加熱板的大小要合理。2傳動部分的設(shè)計(jì)機(jī)械部分的設(shè)計(jì)主要包括機(jī)械結(jié)構(gòu)傳動裝置和熔融沉積3D打印機(jī)的整體布局設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)熔融沉積3D打印機(jī)的整體部分和其它的設(shè)計(jì)。主要用于單件小批量零件和功能模型的快速成型制造通過畢業(yè)設(shè)計(jì),鍛煉我們在生產(chǎn)應(yīng)用知識去解決實(shí)際問題,能夠獨(dú)立或與同學(xué)合作產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一些實(shí)際應(yīng)用,為了提高我們的設(shè)計(jì)能力。畢業(yè)設(shè)計(jì)同時(shí)也為自己在五年內(nèi)最后檢驗(yàn)一遍大學(xué)的知識。提高應(yīng)用手冊的能力和編寫文件信息的能力事實(shí)證明,整個機(jī)器傳動裝置占了很大的比例。因此,傳動裝置的設(shè)計(jì)好壞是機(jī)械設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。本次的設(shè)計(jì)從電機(jī)到執(zhí)行部分采取幾種解決方案:齒輪傳動,普通V帶,同步帶傳動、鏈傳動、絲杠螺母副等。下面將上述幾個傳輸方案比較。齒輪傳動的承載能力和速度范圍比較大,傳動比恒定,外輪廓尺寸小,運(yùn)行可靠,效率高,壽命長,制造安裝精度要求高,噪音大,成本較高。齒輪齒條傳動通常用于行程較大的機(jī)床,可以得很大的傳動比,容易得到高速直線運(yùn)動,剛度和機(jī)械效率高,傳輸不夠平穩(wěn),傳輸精度不高。普通三角皮帶傳動的承載能力小,傳遞相同的轉(zhuǎn)矩時(shí)結(jié)構(gòu)尺寸比其他形式大,但穩(wěn)定,可以緩沖振動、噪音低、良好的經(jīng)濟(jì)性能。同步帶傳動確保準(zhǔn)確的同步帶傳動比,傳動的優(yōu)點(diǎn)是速度范圍廣,傳動比大,效率高(高達(dá)98%),預(yù)緊力小,軸和軸承負(fù)荷小,單位長度質(zhì)量很小,因此它允許線速度高,但制造和安裝精度較高,必須按要求嚴(yán)格中心距。鏈傳動屬于有中間撓性件嚙合傳動。只能用兩個平行軸方向進(jìn)行回轉(zhuǎn)和傳動,不能保證恒定的瞬時(shí)傳動比。磨損后容易發(fā)生跳齒。工作時(shí)有噪音。不應(yīng)該在負(fù)載變化大和快速反向傳動中應(yīng)用。絲杠螺母副傳動,滾珠絲桿螺母副是滾動摩擦,摩擦損失小,傳動效率高,。絲杠和螺母預(yù)緊后,可以完全消除兩者之間的間隙,提高傳動剛度,摩擦阻力小,幾乎與速度無關(guān)。能保證平穩(wěn)的運(yùn)動,不容易在低速中爬行。不能自鎖,可逆性強(qiáng)。綜合比較幾種傳動方案最后選擇同步帶傳動適合并能滿足步進(jìn)電機(jī)和絲杠之間的連接需要，因此傳動裝置選擇同步帶傳動熔融沉積3 D打印機(jī)總體布局設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)要求加工尺寸最大、重量、形狀、和傳動關(guān)系, 速度、位移、加速度、時(shí)間等一系列的參數(shù)設(shè)計(jì),最后得到一個可以滿足設(shè)計(jì)要求同時(shí)滿足各部分之間的相對位置關(guān)系。主框架的機(jī)械結(jié)構(gòu)：鋁合金框架,噴頭、XY方向的傳動裝置(螺絲、導(dǎo)軌)和輔助裝置。步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)主要由步進(jìn)控制器、功率放大器和電極的一步。步進(jìn)控制器由緩沖器、環(huán)形分配器、控制邏輯及方向控制。功率放大器的作用是控制環(huán)形脈沖放大,驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)。其控制系統(tǒng)如圖1：方向控制脈 沖 沖負(fù)載步進(jìn)電機(jī)功率 放大器 步進(jìn)控制器 圖1步進(jìn)電機(jī)的控制系統(tǒng)脈沖信號的產(chǎn)生CPU、單片機(jī)產(chǎn)生的脈沖信號,電機(jī)轉(zhuǎn)速越高,工作周期越大。在步進(jìn)電機(jī)控制軟件制作中要解決的一個重要問題,是產(chǎn)生周期性的脈沖序列,如下圖所示。從下圖可以看出,脈沖是使用周期時(shí)間,脈沖高度,打開和關(guān)閉電源來表示的。脈沖高度取決于使用數(shù)字元件電平來決定,如普通TTL 電平為0 5 v,COMS電平為010v等。常用的接口電路,可用0到5 v打開和關(guān)閉電源的辦法來控制。相應(yīng)的數(shù)據(jù)為例,當(dāng)步進(jìn)電機(jī)數(shù)字線送高電平(連接),步進(jìn)電機(jī)開始一步一步的運(yùn)動。但是由于步進(jìn)電機(jī)“一步”是需要一定的時(shí)間,所以在發(fā)送高脈沖應(yīng)該延長一段時(shí)間,使步進(jìn)電機(jī)在指定的位置。因此,使用計(jì)算機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)實(shí)際上是一系列的脈沖波由計(jì)算機(jī)生成的。用軟件的方法實(shí)現(xiàn)脈沖波是先輸出高電平,然后用軟件延遲一段時(shí)間,然后輸出低電平時(shí)間延遲。延遲時(shí)間的長度決定于由步進(jìn)電機(jī)的工作頻率。上面是一個步進(jìn)電機(jī)控制命令和控制模型,如果在相反的順序控制,步進(jìn)電機(jī)相反的方向轉(zhuǎn)動。因此,所謂的步進(jìn)電機(jī)的方向控制,實(shí)際上是在一個特定的方式控制(根據(jù)需要選擇)中指定的順序發(fā)送脈沖序列,可以達(dá)到控制步進(jìn)電機(jī)的目標(biāo)方向。T1T2周 期脈高度T 圖2脈沖信號的產(chǎn)生功率放大功率放大器是驅(qū)動系統(tǒng)中最重要的部分。步進(jìn)電機(jī)在一定的速度轉(zhuǎn)矩取決于平均動態(tài)電流而非靜態(tài)電流(當(dāng)前示例是靜態(tài)電流)。電動機(jī)轉(zhuǎn)矩的平均電流越大,需要克電機(jī)的反電勢平均電流越大。在不同場合采取不同的方式,到目前為止,驅(qū)動模式通常有以下幾種:恒壓和恒壓串聯(lián)電阻,高、低壓驅(qū)動,恒流和細(xì)分?jǐn)?shù)。步進(jìn)電機(jī)一旦定型,其性能取決于電機(jī)驅(qū)動電源。步進(jìn)電機(jī)速度越高,轉(zhuǎn)矩,電動機(jī)電流的需求越大,驅(qū)動電源電壓就越大。用于步進(jìn)電機(jī)步距角不滿足條件下,利用細(xì)分驅(qū)動程序來驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)，細(xì)分驅(qū)動的原理是通過改變相鄰(A,B)的大小,改變合成磁場的角度來控制步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行。驅(qū)動電源如圖3所示：圖3 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電源細(xì)分驅(qū)動器在步進(jìn)電機(jī)步距角不能滿足使用的條件下，可采用細(xì)分驅(qū)動器來驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)，細(xì)分驅(qū)動器的原理是通過改變相鄰（A，B）電流的大小，以改變合成磁場的夾角來控制步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的。細(xì)分驅(qū)動的原理如圖10：圖4 細(xì)分驅(qū)動器的原理用途特點(diǎn)及工作條件LX19系列開關(guān)用于交流50Hz或60Hz,控制電路的電壓220 v到380 v的電路中,機(jī)械信號變成電信號,控制運(yùn)動機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)換方向度用。LX19系列開關(guān)采用雙斷點(diǎn)瞬動式結(jié)構(gòu),安置在一個金屬外殼構(gòu)成的保護(hù)式。殼上裝有各種機(jī)械零件的方法。組成的單輪、雙旋轉(zhuǎn)動,沒有線性運(yùn)