【正文】 再次對(duì)您表示感謝，師恩偉大，無以回報(bào)。在論文的不斷修改中，我也努力做到及時(shí)積極地跟朱老師交流，因?yàn)槲矣X得這樣可以使得我的論文更加完善。但是在具體實(shí)施的過程中，我還是遇到了相當(dāng)多當(dāng)初沒有預(yù)料的困難，也曾經(jīng)令我迷茫和彷徨，論文最終的定稿，也沒有我當(dāng)初設(shè)想的那么完美，但是總歸是自己盡力完成的著作。Z向工作臺(tái)是由拖板、立柱、滾珠絲杠組成，它的傳動(dòng)同樣是通過電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)傳給連軸器再傳到絲杠，通過絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的上下移動(dòng)。 結(jié)論 通過對(duì)立體激光固化造型機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使得其能夠較好的完成工件的加工。因此可以通過PLC輸出的方向控制信號(hào)改變硬件環(huán)行分配器的輸出順序來實(shí)現(xiàn)，或經(jīng)編程改變輸出脈沖的順序來改變步進(jìn)電機(jī)繞組的通電順序?qū)崿F(xiàn)。 進(jìn)給方向控制進(jìn)給方向控制即步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)向控制。最大脈沖數(shù)量=(移動(dòng)距離步進(jìn)電機(jī)細(xì)分?jǐn)?shù))/脈沖當(dāng)量。采用PLC控制步進(jìn)電機(jī)，應(yīng)根據(jù)下式計(jì)算系統(tǒng)的脈沖當(dāng)量、脈沖頻率上限和最大脈沖數(shù)量，進(jìn)而選擇PLC 及其相應(yīng)的功能模塊。 1交流電源、24V直流輸入類型 控制原則步進(jìn)電機(jī)能響應(yīng)而不失步的最高步進(jìn)頻率稱為“啟動(dòng)頻率”。注解記錄功能: 元件注解可以記錄在程序寄存器中。時(shí)間設(shè)置和比較指令易于操作。連接到世界上最流行的開放式網(wǎng)絡(luò) CCLink，Profibus Dp和DeviceNet或者采用傳感器層次的網(wǎng)絡(luò)解決您的通信需要。由于FX2n系列具備如下特點(diǎn)：最大范圍的包容了標(biāo)準(zhǔn)特點(diǎn)、程式執(zhí)行更快、全面補(bǔ)充了通信功能、適合世界各國不同的電源以及滿足單個(gè)需要的大量特殊功能模塊，它可以為你的工廠自動(dòng)化應(yīng)用提供最大的靈活性和控制能力。通過控制脈沖頻率來控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。這一線性關(guān)系的存在，加上步進(jìn)電機(jī)只有周期性的誤差而無累積誤差等特點(diǎn)。、： 步進(jìn)電機(jī)尺寸圖 電機(jī)型號(hào)相數(shù)步距角最大靜轉(zhuǎn)距電壓電流分配方式57BYG9062 DC24 V3A雙相四拍 4 PLC控制系統(tǒng)步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 刮板的材料和移動(dòng)速度對(duì)涂層質(zhì)量的影響刮板在液面上移動(dòng)時(shí)，樹脂被帶動(dòng)的實(shí)質(zhì)是固液兩相之間的吸附作用，減小二者的吸附作用，就能減少刮板移動(dòng)時(shí)帶走的樹脂量。因此，刮板移動(dòng)時(shí)對(duì)樹脂的帶動(dòng)作用較??；較高的光潔度使樹脂不致過多地粘在刃口表面上，以盡量避免往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)破壞己修平的液面。不同的刮板形狀會(huì)形成不同的涂層質(zhì)量，刮板的形狀可以設(shè)計(jì)成多樣，但哪種最合適還取決于樹脂的粘性。如果使用粘性大的樹脂，這種裝置是必不可少的。刮平過程包括兩個(gè)步驟:第一步托板下降較大的深度并稍作停頓，這一過程是為了克服液態(tài)樹脂與固化層面的表面張力，使樹脂充分覆蓋已固化的一層，然后上升至比上一層低一個(gè)層厚的位置。 所以，步進(jìn)電機(jī)所需空載啟動(dòng)所需轉(zhuǎn)矩： 步進(jìn)電機(jī)所需空載啟動(dòng)所需轉(zhuǎn)矩M，步進(jìn)電機(jī)啟動(dòng)力矩關(guān)系如下： 為滿足最小步距角要求，查表知步進(jìn)電機(jī)最大靜轉(zhuǎn)矩與步進(jìn)電機(jī)啟動(dòng)力矩的關(guān)系為： 查《經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)設(shè)計(jì)》 P347得＝。 =/3X向： Y向： 所以，步進(jìn)電機(jī)所需空載啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩：X向： Y向： 步進(jìn)電機(jī)所需空載啟動(dòng)所需轉(zhuǎn)矩M，： （）所以，X向： Y向： 為滿足最小步距角要求，查表知步進(jìn)電機(jī)最大靜轉(zhuǎn)矩與步進(jìn)電機(jī)啟動(dòng)力矩的關(guān)系為： （）查《經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)設(shè)計(jì)》 P347得＝。： （） ——為空載啟動(dòng)力矩（N?cm）； ——為空載啟動(dòng)時(shí)運(yùn)動(dòng)部件由靜止升速到最大快進(jìn)速度，折算到電機(jī)軸上的加速力矩（N?cm）； ——為空載時(shí)折算到電機(jī)軸上的摩擦力矩（N?cm）； ——為由于絲杠預(yù)緊，折算到電機(jī)軸上的附加摩擦力矩（N?cm）。 工作臺(tái)質(zhì)量的折算。本設(shè)計(jì)需要對(duì)絲杠,工作臺(tái)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算。但是步進(jìn)電機(jī)不適合使用在長時(shí)間同方向運(yùn)轉(zhuǎn)的情況，容易燒壞產(chǎn)品，即使用時(shí)通常都是短距離頻繁動(dòng)作較佳。 當(dāng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電機(jī)各相繞組的電感將形成一個(gè)反向電動(dòng)勢(shì)；頻率越高，反向電動(dòng)勢(shì)越大。步進(jìn)電機(jī)的一些特點(diǎn)： 一般步進(jìn)電機(jī)的精度為步進(jìn)角的35%，且不累積。反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子磁路由軟磁材料制成，定子上有多相勵(lì)磁繞組，利用磁導(dǎo)的變化產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。步進(jìn)電機(jī)可以作為一種控制用的特種電機(jī)，利用其沒有積累誤差(精度為100%)的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種控制系統(tǒng)。：——滾動(dòng)導(dǎo)軌副的距離額定壽命（km）；——為額定載荷（N），從《機(jī)電一體化設(shè)計(jì)手冊(cè)》＝8820N；——為溫度系數(shù)，當(dāng)工作溫度不超過時(shí)，＝1；——為接觸系數(shù)，每根導(dǎo)軌條上裝二個(gè)滑塊時(shí)＝；——為載荷/速度系數(shù)，無外部沖擊或振動(dòng)的低速運(yùn)轉(zhuǎn)場(chǎng)合時(shí)，＝；——為每個(gè)滑塊的工作載荷（N）； X向： Y向： X向： Y向： L均大于滾動(dòng)導(dǎo)軌的期望壽命，滿足設(shè)計(jì)要求，初選的滾動(dòng)導(dǎo)軌副可采用。本設(shè)計(jì)中，絲杠為長絲杠，故支承方式選用一端軸向固定一端游動(dòng)，即＝2；為安全系數(shù)，取=1/3。根據(jù)滾珠直徑＝3 mm螺紋滾道曲率半徑： 偏心距： 螺紋小徑： 滾珠絲杠按內(nèi)徑確定的截面積： 取絲杠長度L＝330mm。壽命系數(shù)： 轉(zhuǎn)速系數(shù)： 經(jīng)計(jì)算得： C=12182N 查《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)手冊(cè)》P770, 本設(shè)計(jì)選內(nèi)循環(huán)浮動(dòng)返回器雙螺母墊片預(yù)緊滾珠絲杠副FFZ3204,其參數(shù)如下： 公稱直徑；基本導(dǎo)程；滾珠直徑；；絲杠螺旋升角；額定動(dòng)載荷；額定靜載荷；。 臨界載荷遠(yuǎn)大于絲杠工作載荷（=, =），因此滾珠絲杠不會(huì)失穩(wěn)。壓桿穩(wěn)定性驗(yàn)算 滾珠絲杠通常屬于受軸向力的細(xì)長桿，若軸向工作載荷過大，將使絲杠失去穩(wěn)定而產(chǎn)生縱向彎曲，即失穩(wěn)。：為滾珠絲杠的工作載荷（N）；為絲杠副的接觸剛度，查表取=580N/。根據(jù)滾珠直徑＝2mm螺紋滾道曲率半徑： （）偏心距： （）螺桿小徑： （）滾珠絲杠按內(nèi)徑確定的截面積： （）其中，為絲杠公稱直徑，為絲杠底徑。滾珠絲杠的扭轉(zhuǎn)變形較小，對(duì)縱向變形的影響更小，可忽略不計(jì)。傳動(dòng)效率計(jì)算： （)：為絲杠螺旋升角，為摩擦角，滾珠絲杠副的滾動(dòng)摩擦系數(shù)＝～，其摩擦角約等于。最大工作載荷的計(jì)算：本設(shè)計(jì)中，工作臺(tái)最大載荷應(yīng)該是導(dǎo)軌摩擦力與加減速慣性力的總和。采用了滾珠絲杠，所受的摩擦力也不大，所以扭矩可以不進(jìn)行校核。 由于其步距角很小，所以將采用有細(xì)分電路的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)。當(dāng)=1時(shí)，可使步進(jìn)電機(jī)直接與絲杠聯(lián)接，有利于簡化結(jié)構(gòu)，提高精度。等待時(shí)間的長短要根據(jù)樹脂的流動(dòng)性、零件尺寸的大小而定。刮平運(yùn)動(dòng)可以使液面盡快流平，提高涂層效率。此外，考慮到樹脂有一定的酸性作用，所以浸泡在樹脂內(nèi)的材料全部選用鋁合金或不銹鋼材料，一方面防腐。為減少導(dǎo)軌的摩擦阻力，選用滾動(dòng)直線導(dǎo)軌。定位精度的好壞直接影響成型零件的尺寸精度、表面光潔度以及層與層之間的粘接性能?？梢允拐麢C(jī)的結(jié)構(gòu)簡單，精度提高。由于混合式步進(jìn)電機(jī)具有體積小、力矩大、低頻特性好、運(yùn)行噪音小、失電自鎖等優(yōu)點(diǎn)，X、Y方向都采用了這種電機(jī)。為減少導(dǎo)軌的摩擦阻力，選用滾動(dòng)直線導(dǎo)軌。XY方向掃描進(jìn)給系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì)考慮以下幾點(diǎn)：工作臺(tái)應(yīng)具有沿縱向和橫向往復(fù)運(yùn)動(dòng)、暫停等功能，因此數(shù)控控制系統(tǒng)采用連續(xù)控制系統(tǒng)。而且由于工作環(huán)境影響，同步帶壽命較低，同時(shí)長時(shí)間工作后同步帶的傳動(dòng)精度下降，不利于產(chǎn)品的推廣使用。 本次設(shè)計(jì)的主要工作 主要設(shè)計(jì)任務(wù) XY方向移動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)； Z方向移動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)； 刮刀機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)； 整機(jī)總裝配圖設(shè)計(jì)； 主要技術(shù)參數(shù)成型空間：300300250mm；激光頭最大運(yùn)行速度：80mm/s；激光頭定位精度：；上拖板、激光聚焦系統(tǒng)以及直線導(dǎo)軌軸等的總重量：約15kg；最大成型件重量：約為15kg；固化深度/托盤的層間下降距離：。此外，國外的許多公司，大學(xué)也開發(fā)了商業(yè)制造系統(tǒng)并商用化，但并未產(chǎn)生任何的大的商業(yè)沖擊。目前研究SLA方法比較深入的公司有美國的3DSystem公司，德國的EOS公司、Famp。自從20世紀(jì)80年代中期SLA光固化成型技術(shù)發(fā)展以來，到90年代后期，在快速成型的發(fā)展歷程中，出現(xiàn)了十幾種不同的快速成型技術(shù)。成型開始時(shí)，工作平臺(tái)在液面下一個(gè)確切的深度，液面始終處于激光的焦點(diǎn)平面內(nèi)，聚焦后的光斑在液面上按照計(jì)算機(jī)的指令逐點(diǎn)掃描即逐點(diǎn)固化。它是基于液態(tài)光敏樹脂的光聚合原理工作的。另外一種是殘留液態(tài)樹脂的固化引起工件的變形。工件后處理造成誤差通常，成型后的工件需進(jìn)行打磨、拋光和表面涂鍍等后處理。在這個(gè)過程中，伴有加熱作用，這些因素會(huì)引起制件每層截面的尺寸變化，再加上相鄰層間不規(guī)則約束，以由收縮而產(chǎn)生的應(yīng)力會(huì)造成零件在加工過程中的變形。STL格式中每個(gè)三角面片只用四個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)表示，即三個(gè)頂點(diǎn)坐標(biāo)和一個(gè)法向矢量，而整個(gè)CAD模型就是這樣一組矢量的集合，STL公式化用許多小三角面去逼近模型的表面，由于以下原因，它會(huì)導(dǎo)致誤差: 從本質(zhì)上看，三角面的組合，不可能完全表達(dá)實(shí)際表面，所以，誤差無法避免；STL公式化時(shí)，數(shù)據(jù)的沉余量太大，致使所需計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)量過大，從而難于選取更小、更多的小三角面，造近似結(jié)果與實(shí)際表面有更大的誤差；另外，在進(jìn)行ST L格式轉(zhuǎn)換時(shí)，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生一些局部缺陷，例如，在表面曲率變化較大的分界處，可能出現(xiàn)據(jù)齒狀小凹坑，從而造成誤差。每一環(huán)節(jié)中存在的誤差都會(huì)影響到最終成型零件的精度。奧斯丁的德克薩斯大學(xué)正在研究的高溫選擇激光燒結(jié)(HTSLS)，可利用CuSn或青銅—鎳粉兩相粉末，采用激光局部熔化低熔點(diǎn)粉末來制造模具。此系統(tǒng)能檢測(cè)自己的印刷缺陷，不需要圖紙，就可完成全部加工。連續(xù)堆積范圍 ～，它允許材料以不同的顏色出現(xiàn)。融積成型技術(shù) FDM融積成型技術(shù)(Fused Deposition Modeling)的制造過程是，首先通過系統(tǒng)隨機(jī)的Quick slice和SupportWorks軟件將CAD模型分為一層層極薄的截面，生成控制FDM噴嘴移動(dòng)軌跡的幾何信息。SLS工藝的特點(diǎn)是材料適應(yīng)面廣，不僅能制造塑料材料，還能制造陶瓷、石蠟等材料的零件。 選擇性激光粉末燒結(jié)成型 SLS選擇性激光粉末燒結(jié)成型（Selected Laser Sintering）工藝又稱