kossel3d打印機(jī)—機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文-資料下載頁(yè)
2025-06-25 14:48本頁(yè)面
【正文】 25cm左右重：13g參考圖：熱床可以有效增加打印件的黏著力并防止翹邊，適合用于打印ABS等材料，也可以用于改善PLA的打印效果。不同材料收縮率不同，所以翹邊程度也不同，但是有一點(diǎn)可以肯定，翹邊是必然的，但能夠減輕翹邊的影響。熱床的市場(chǎng)價(jià)格為60元左右。熱床參數(shù)：加熱直徑：20cm 外圍直徑：22cm 工作電壓：12v熱床型號(hào)：MK2aY熱床為何能夠減小翹邊熱床不能根除翹邊，只能減弱。主要原理是，通過(guò)加熱熱床，讓打印件維持在一個(gè)較高的溫度（PLA 60℃ ABS100攝氏度），防止在打印過(guò)程中材料冷卻，模型翹邊。熱床性能分析（1）聚酰亞胺加熱片（黃色軟的，可以加膠帶那種），加熱不均勻，容易損壞，需要加3M膠帶固定到鋁板上，需要定做（2）加熱棒和鋁板 加熱不均勻，鋁板需要很厚（3）PCB熱床，是目前最好的熱床，加熱均勻，可以不加鋁板，可以增加手動(dòng)調(diào)平，工作穩(wěn)定，不易損壞。四、PCB熱床原理PCB熱床主要靠電阻熱效應(yīng)來(lái)加熱的，電流通過(guò)電阻，會(huì)發(fā)熱，P=(UxU)/R,通常加熱功率為120W,在12V電壓條件下，電阻約為1歐姆，電流10A。根據(jù)公式，點(diǎn)提高，將會(huì)大幅度提高加熱功率。所以使用時(shí)候不要隨意提高供電電壓，以免發(fā)生危險(xiǎn)。五、熱床使用指導(dǎo)（1）供電電壓與熱床的額定電壓要相同，或者略高，不能高出太多，電壓提高一倍，熱床功率將升高為原來(lái)的4倍，這會(huì)引起過(guò)熱、燒毀其他元件的危險(xiǎn)情況。（2） 要閉環(huán)使用熱床，就是要有溫度測(cè)量加上反饋加上溫度控制，主板一般都帶著溫度控制系統(tǒng)，而熱床上已經(jīng)焊接了熱敏電阻。（3）熱床溫度升高太慢時(shí)，可以提高一點(diǎn)點(diǎn)供電電壓，例如12v熱床，用15V供電。（4）配線一定要足夠粗，10A電流。微動(dòng)開(kāi)關(guān)是由規(guī)定行程和規(guī)定力進(jìn)行開(kāi)關(guān)動(dòng)作的具有微小觸點(diǎn)的快動(dòng)機(jī)構(gòu)。Kossel結(jié)構(gòu)3D打印機(jī)中使用到4個(gè)微動(dòng)開(kāi)關(guān)，分別是3個(gè)零位，1個(gè)調(diào)平。所選用的微動(dòng)開(kāi)關(guān)為OMRON SS5GL。使用微動(dòng)開(kāi)關(guān)上有以下幾個(gè)注意事項(xiàng)：（1） 安裝微動(dòng)開(kāi)關(guān)時(shí)，，同時(shí)為防止螺栓松動(dòng)，可以使用墊圈。（2） 微動(dòng)開(kāi)關(guān)在自由狀態(tài)下使用時(shí)，應(yīng)在按鈕垂直方向上，不應(yīng)直接作用與按鈕或者激勵(lì)器上。（3） 注意不要把執(zhí)行裝置設(shè)置在限度位置上，否則會(huì)在開(kāi)關(guān)過(guò)行程時(shí)產(chǎn)生沖擊，縮短壽命。（4） 在小電流、電壓下使用時(shí)，使用小功率電路。詳細(xì)信息：構(gòu)成3D打印機(jī)的支架，主要起到支持執(zhí)行裝置的作用，由于執(zhí)行裝置質(zhì)量較輕并考慮方便導(dǎo)軌的安裝，故選用20x20的鋁合金型材。同步帶和同步帶輪是間接驅(qū)動(dòng)（即電機(jī)）和執(zhí)行機(jī)構(gòu)裝置。同步輪與同步帶齒距相同，運(yùn)動(dòng)時(shí)同步輪與同步帶的齒相互嚙合傳遞力和運(yùn)動(dòng)，其具備了皮帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)的有點(diǎn)。使用同步輪可以提高傳動(dòng)的準(zhǔn)確性，工作過(guò)程中無(wú)滑動(dòng)，傳動(dòng)比較穩(wěn)定；傳動(dòng)平穩(wěn)可以減震、緩沖、降噪；其傳動(dòng)效率較高，節(jié)能效果較好；相比鏈傳動(dòng)，同步帶傳動(dòng)更易維護(hù)保養(yǎng)，不用潤(rùn)滑降低了維護(hù)費(fèi)用；同時(shí)其傳動(dòng)速度比范圍大，具有較大范圍的功率傳遞性能；相比起齒輪傳動(dòng)，其可以長(zhǎng)距離傳遞力和運(yùn)動(dòng)，并且在工作環(huán)境較為惡劣的地方正常工作。kossel結(jié)構(gòu)3D打印機(jī)常用的是GT26mm橡膠開(kāi)口同步帶以及相應(yīng)的同步帶輪。（1）同步輪參數(shù)：型號(hào):2GT6mm齒數(shù)：16齒內(nèi)孔：5mm齒距：2mm單個(gè)重量約3克（2） 同步帶參數(shù)：型號(hào):2GT 齒距:2mm寬度:6mm此設(shè)計(jì)中由于打印機(jī)的同步帶輪，從動(dòng)輪的垂直方向位置不能精確確定，故使用開(kāi)式同步帶，最后再次調(diào)整從動(dòng)輪的位置以張緊同步帶。連接件作為組成整臺(tái)設(shè)備不可缺少的元件，需要滿足如下一些要求：（1） 在預(yù)期工作年限內(nèi)可以可靠工作。（2） 在預(yù)定壽命內(nèi)不發(fā)生失效，即強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性等滿足必要條件。（3） 在滿足使用要求情況下，盡量簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)化降低制造工藝和裝配工藝要求。（4） 盡量降低制造成本。一般情況下，根據(jù)零件的受力情況，零件的重要程度等對(duì)零件使用相應(yīng)材料。如果尺寸受限時(shí)應(yīng)使用強(qiáng)度較高的材料；靜力作用下的零件應(yīng)選屈服極限高的材料；應(yīng)力不均的零件應(yīng)用疲勞強(qiáng)度高的材料；高溫工作下的零件選用耐熱的材料；腐蝕環(huán)境工作的零件選用耐腐蝕的材料等。本設(shè)計(jì)中的連接由于結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，使用普通機(jī)加工方法加工過(guò)程較多，成本較高，為降低成本選用注塑、鑄鋁或者3D打印，使用的材料分別為塑料、鋁合金、PLA。結(jié) 論3D打印機(jī)是一個(gè)種類(lèi)繁多、發(fā)展迅速的巨大領(lǐng)域，隨著科技的不斷進(jìn)步它將能使用更多種類(lèi)的來(lái)料打印出，人們意想不到的東西。3D打印將會(huì)在制造業(yè)中不斷進(jìn)化，從而在某一天給制造業(yè)帶來(lái)一場(chǎng)革命，更加節(jié)能、環(huán)保、方便、快捷、簡(jiǎn)便、個(gè)性化的制造方式使人們擁有與眾不同的體驗(yàn)。此次通過(guò)對(duì)Kossel 3D打印機(jī)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)得出以下結(jié)論：（1） 在kossel3D打印機(jī)的機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行了總體設(shè)計(jì)中，對(duì)傳動(dòng)方式、結(jié)構(gòu)外形、驅(qū)動(dòng)裝置、執(zhí)行裝置等進(jìn)行了詳細(xì)分析和選擇，最后選用步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)同步帶輪的方式構(gòu)成整個(gè)系統(tǒng)。（2） 在這次設(shè)計(jì)中，采用reprap開(kāi)源打印機(jī)中的delta機(jī)構(gòu)，在保證工作空間的同時(shí)，盡量使整體結(jié)構(gòu)尺寸縮小，并保障裝配精度和打印精度。（3） 實(shí)現(xiàn)了3D打印機(jī)的靈活裝配、改造要求，只需要更換少數(shù)部件就可以改變打印機(jī)的工作范圍。（4） 設(shè)計(jì)中盡可能控制了單臺(tái)打印機(jī)的制造成本，使得個(gè)人擁有一臺(tái)3D打印機(jī)成為可能。參 考 文 獻(xiàn)1 張建民等. 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì). ，20012 成大先主編. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè). 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，20043 《電氣工程師手冊(cè)》第二版編輯委員. 電氣工程師手冊(cè). 第2版. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20034 SMC氣動(dòng)元件選型手冊(cè)5 OMRON電氣元件選型手冊(cè)等6 Brian Evans. 《解析3D打印機(jī)：3D打印機(jī)的科學(xué)與藝術(shù) 》. 第一版. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20137馮清秀 ，20128張建民 ，20119王隆太 主編. ，2012 致 謝此次設(shè)計(jì)是在老師的細(xì)心指導(dǎo)下完成的，非常感謝老師給我提供的指導(dǎo)和幫助，在此設(shè)計(jì)過(guò)程中老師給我提出了很多建議，這些建議給我提供了很大幫助，讓我的設(shè)計(jì)能夠順利的進(jìn)行。老師還給我介紹了參加過(guò)項(xiàng)目的同學(xué)，在經(jīng)過(guò)與這些同學(xué)的交流之后，我對(duì)3D打印機(jī)的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)有了更為深入的了解。同時(shí)感謝給我提供幫助的同學(xué)，通過(guò)與他們交流實(shí)踐，使我的很實(shí)際問(wèn)題得到解決。 29
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