【正文】 擦自震而引起傳動件的抖動或齒輪傳動的沖擊噪聲。（3）傳動精度和定位精度要求高，傳動平穩(wěn)，以保證制件的成型精度。（4）傳動系統(tǒng)響應(yīng)能力要快，靈敏度要高，以進一步提高制件的生產(chǎn)效率。（5）加工和裝配工藝性好，防護性能好，便于維修。 滾珠絲杠副的選用進給伺服系統(tǒng)的性能在很大程度上決定了數(shù)控機床的加工精度、加工表面質(zhì)量和生產(chǎn)效率。滾珠絲杠是數(shù)控控制系統(tǒng)中重要的機械傳動部件，滾珠絲杠副具有傳動效率高、摩擦力小、使用壽命長、經(jīng)預(yù)緊后可消除軸向間隙、高系統(tǒng)剛度、反向時無空行程、可以提高軸向運動精度等特點，合理地選用滾珠絲杠對于制件的成形精度至關(guān)重要。根據(jù)設(shè)計的相關(guān)參數(shù)，初步選用FSIN型內(nèi)循環(huán)浮動式墊片預(yù)緊滾珠絲杠副，采用一段固定一段支撐的安裝方式。相關(guān)設(shè)計參數(shù)如下，表31為相關(guān)計算參數(shù)[14]：工作臺重量： W1=30kg制件最大重量：W2=5kg最大行程： =254mm電機最高轉(zhuǎn)速：=3000r/min傳動比： i=1絲杠導程： =5mm絲杠設(shè)計壽命：=20000h引導面摩擦系數(shù)：u=表31 相關(guān)計算參數(shù)支撐方式K2f一段固定一段自由一段固定一段支持2兩端支撐1兩端固定4（1）初步選定螺桿長度L=最大行程+螺帽長度+安全距離+軸端預(yù)緊量=250+10+20+30=310（mm）（2）螺桿軸徑的確定高速進給時，可根據(jù)允許轉(zhuǎn)速來確定軸徑。而軸承支撐結(jié)構(gòu)選用最為普通的固定支持方式，一段用危險速度來計算所需螺桿外徑：式中：n為允許轉(zhuǎn)速（r/min）為安全系數(shù)（）E為縱彈性系數(shù)I為螺桿的軸斷面之最小二次力矩（I=）D為螺桿軸牙底徑A為螺桿軸斷面積（A=）L為安裝間距（螺桿兩端安裝之間的距離）這里取L=310mm，n=2500r/min，查表31知f=代入以上數(shù)據(jù)，可得：mm初步選定D=10mm（3）壽命計算當絲杠空載運行時，只承受工作平臺的重量，此時絲杠受力為最小載荷：當成形制件滿載時為最大載荷：滾珠絲杠的平均載荷，平均轉(zhuǎn)速計算使用壽命：式中為負載系數(shù)，即取=將上述數(shù)據(jù)代入上式計算得=165488h該結(jié)果遠大于我們要求的設(shè)計壽命20000h，故滿足設(shè)計要求。（4）滾珠螺桿的應(yīng)力校核a． 軸向應(yīng)力計算式中：d=10mmb． 徑向應(yīng)力計算式中：根據(jù)滾珠絲杠的參數(shù)，改滾珠絲杠材料的抗拉強度，大于所得到的應(yīng)力，所以該螺桿的尺寸設(shè)計師安全的。 伺服電機的選用伺服電機裝置[15]是整個傳動系統(tǒng)的動力源，其中伺服電機的選用尤為重要。首先要根據(jù)給定負載要求選擇參數(shù)合理地電機；其次，再按價格、體積等技術(shù)經(jīng)濟指標選擇最適合的電機。絲杠最大負載時的驅(qū)動扭矩式中：L為絲杠導程5mm代入數(shù)據(jù)得：根據(jù)要小于最大靜轉(zhuǎn)矩，伺服電機最終選用45BF003。 伺服電機 45BF003伺服電機的主要規(guī)格參數(shù)：額定功率：400W 額定轉(zhuǎn)速：3000r/min額定扭矩： 外形尺寸：353550mm電機重量：3kg 導軌的選擇移動工作平臺對指令信號做出快速反應(yīng)的同時，還要有恒定的摩擦阻力，為了在快速運動過程中實現(xiàn)精確定位，提高制件的成形精度，因此導軌的合理選擇對機器的工作性能有著至關(guān)重要的影響?；趯Ω鲗к壍姆治霰容^，初步選擇滑動導軌副?；瑒邮敲娼佑|式摩擦，摩擦力較大，負載均勻，需要經(jīng)常上油潤滑。結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、剛性好、抗震性高。 滑動導軌 機身結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)合快速成型機機身體積小、結(jié)構(gòu)簡湊、運行負荷小的特點，選用目前工業(yè)上使用非常廣泛的鋁合金材料來加工機身。純鋁的密度小（ρ=），大約是鐵的 1/3，熔點低（660℃），鋁是面心立方結(jié)構(gòu)，故具有很高的塑性（δ:32~40%，ψ:70~90%），易于加工，可制成各種型材、板材。機身底座是整個設(shè)備的承重基礎(chǔ)，直接托起了XY工作平臺，還包括運動結(jié)構(gòu)中的滾珠絲杠、滑動導軌、驅(qū)動電機和相應(yīng)的安裝零件，同時Z軸導軌支撐立座也以機身底座為安裝基礎(chǔ)。 機械系統(tǒng)裝配總圖綜合以上對主運動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計、機身的結(jié)構(gòu)設(shè)計和個裝配零件和標準件的設(shè)計經(jīng)過反復的審核和修改，得到最終的整機裝配圖。 整機裝配簡圖 本章小結(jié)本章以機械設(shè)計原理為依據(jù)，結(jié)合上一章對FDM整個機械系統(tǒng)的幾大部件制定的設(shè)計方案，按照我們最初的整機設(shè)計需求參數(shù)，分別主運動系統(tǒng)、導向系統(tǒng)機身結(jié)構(gòu)進行了具體的參數(shù)化結(jié)構(gòu)設(shè)計，主要內(nèi)容有以下幾點：（1）結(jié)合數(shù)控機床的設(shè)計原理，制定了FDM機械系統(tǒng)設(shè)計的五大基本原則：實現(xiàn)設(shè)計功能、保證穩(wěn)定性和精度、提高經(jīng)濟性、人性化設(shè)計、要有獨創(chuàng)性。（2）完成了主運動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計，包括滾珠絲杠的選取以及絲杠的強度和壽命校核；伺服驅(qū)動電機型號的選擇和校核；導向系統(tǒng)的設(shè)計。（3）按照機身結(jié)構(gòu)設(shè)計原則，對機身進行了設(shè)計優(yōu)化。4 全文總結(jié) 本課題圍繞熔融成型機，重點研究了該設(shè)備的機械系統(tǒng)，提出一套完整的機械設(shè)計方案。具體工作如下：（1）結(jié)合傳統(tǒng)的FDM快速成型設(shè)備，從整機的外形尺寸、最大成形空間、成形精度、主要運動結(jié)構(gòu)和方式等方面，進行了細致的比較和分析。在總結(jié)了不同機型之間的優(yōu)點和缺點之后，大致擬定了熔融成型機機械系統(tǒng)總體設(shè)計方案中的機械傳動結(jié)構(gòu)、三軸運動方式以及加熱擠出頭結(jié)構(gòu)，確定了機械結(jié)構(gòu)設(shè)計中的幾個關(guān)鍵技術(shù)問題。（2）以機械設(shè)計原理為依據(jù)，結(jié)合對FDM整個機械系統(tǒng)的幾大構(gòu)件制定的設(shè)計方案，按照整機設(shè)計需求參數(shù)，分別對住運動系統(tǒng)、導向系統(tǒng)、機械結(jié)構(gòu)和包裝造型進行了具體的參數(shù)化結(jié)構(gòu)設(shè)計,包括滾珠絲杠的選取以及絲杠的強度和壽命校核；伺服驅(qū)動電機的選用和校核；導向系統(tǒng)的設(shè)計和直線導軌的選用。然后按照機身結(jié)構(gòu)設(shè)計原則設(shè)計并完成了全部零部件的三維實體建模、裝配以及工程圖。（3）通過UG對本文設(shè)計的成型機進行了運動仿真，驗證了其設(shè)計方案的可行性，滿足了最初的設(shè)計要求。本文只是從理論上驗證了其可行性，并在理論上討論了傳動系統(tǒng)的設(shè)計分析，但仍然有大量的工作要做：（1）送絲系統(tǒng)和加熱擠出頭結(jié)構(gòu)改進，以提高擠絲的質(zhì)量和穩(wěn)定性。（2）在當前理論的基礎(chǔ)上，不斷優(yōu)化改進和完善機械系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，致力于開發(fā)出體積更小、質(zhì)量更輕、速度更快的快速成型機。（3）加大對成型絲材原料加工設(shè)備的自主研發(fā)力度，如實現(xiàn)獨立制造出優(yōu)質(zhì)的絲材原料，能夠極大的降低制件的加工成本。結(jié)語本設(shè)計是在周建平老師的悉心輔導下完成的，周老師嚴謹?shù)膶W術(shù)品質(zhì)極大地引導了我對疑難問題自主分析和解決的思路建成，對我的知識擴增乃至后繼的工作學習都有深遠的影響，在此表示衷心的感謝。本次設(shè)計過程中，我綜合運用了本科階段所學習的基本知識和培養(yǎng)的實踐技能，針對工業(yè)生產(chǎn)條件自動控制的具體要求，鍛煉自己的機械方面的能力，同時也一定程度地培養(yǎng)了自己的工程思維和創(chuàng)新觀念。本次設(shè)計所暴露的問題也是十分突出的。首先在基礎(chǔ)知識的掌握方面還很缺失，以致方案確定之初浪費了很多時間，其次在運用所學知識方面還未達到觸類旁通的層次，最后考慮產(chǎn)品經(jīng)濟性、工藝性、美學、宜人性等現(xiàn)代設(shè)計思想由于知識儲備的局限仍然沒有貫徹到設(shè)計中。相信在后續(xù)的工程實踐和自主學習中這方面的能力會得到提高。最后，真心地對四年來所有任課老師表示感謝，你們淵博的學識和高尚的師德對我的人生意義重大；感謝母校為我的學習和生活給予莫大的支持和關(guān)懷，相信她科學的辦學理念終將哺育莘莘學子成長成材；感謝所有同窗們，謹祝愿事業(yè)有成以共勉！參考書目[1] 王秀峰，[M] 北京:中國輕工業(yè)出版社，2001. [2] 云虹，[J ]. 武漢紡織工學院學報，1996206.[3] 顏永年，林峰，‘具，2006，3(2):512521[4] —，2008，(6):3234[5] ，2007，(9):2426[6] ，1997:6264[7] :清華大學出版社，1993:178183[8] ，第三卷，機械工業(yè)出版社2004，(8):149152[9] ，第五卷，機械工業(yè)出版社2004，(8):242245[10] 官敬禹PP基木塑材料的制備及性能研究重慶理工大學碩士學位論文20102732[11] 江開勇，[J].中國機械工程2000，11(6):665667.[12] 陸春進，侯麗雅，[J].機械科學與技術(shù)，1998，17(4).[13] 王天明，習俊通，[J].機械工程學報，2006，42(3):235236.[14] （D〕.北京:北京化工大學，2003.[15] 何新英，陶明元，[J].機械與電子，2004(9):7