【正文】 。感謝我的母校 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)。因為有了你們的支持和鼓勵，此次畢業(yè)論文才會順利完成。 其次，我要感謝我的父母對我二十多年來辛勤的養(yǎng)育之恩，正是你們的支持和鼓勵，才使我順利地完成學(xué)業(yè)；正是你們的關(guān)心和默默的奉獻，給我創(chuàng)造了優(yōu)越的條件，使我在學(xué)習(xí)的道路上樂觀向上、勇往直前。提綱、完成初稿、修改完善到最后的定稿都一一過問，花費了大量心血。論文是在 老師的悉心指導(dǎo)下完成的。這除了自身努力外，與各位老師、同學(xué)和朋友的關(guān)心、支持和鼓勵是分不開的?；厥准韧?，自己一生最寶貴的時光能于這樣的校園之中，能在眾多學(xué)富五車、才華橫溢的老師們的熏陶下度過，實是榮幸之極。孜孜不倦的老師，善良可愛的同學(xué)，美麗幽靜的校園，一直陪伴著我，見證了我的成長。 參考文獻 ［ 1］許廷濤． 3D 打印技術(shù) ——— 產(chǎn)品設(shè)計新思維［ J］．電腦與電信， 2021,9 :57． ［ 2］古麗萍． 蓄勢待發(fā)的 3D打印機及其發(fā)展［ J］． 數(shù)碼印刷． 2021,10 :6467． ［ 3］蔡恩澤． 3D 打印顛覆傳統(tǒng)制造業(yè)［ J］． 中國中小企業(yè)， 2021,11 :4647． [4] 劉厚才，莫健華 ,等 .三維打印快速成形技術(shù)及其應(yīng)用 [ J]．機械科學(xué)與技術(shù)， 2021，9:1214． [5] 陳步慶，林柳蘭，等．三維打印技術(shù)及系統(tǒng)研究 [J]．機電一體化， 2021，（ 4） :3132 [6] 楊小玲，周天瑞 .《三維打印快速成形技術(shù)及其應(yīng)用》，浙江科技學(xué)院學(xué)報，2021,21(3):7880. [7]劉厚才，莫健華，等 .《三維打印快速成形技術(shù)及其應(yīng)用》，機械科學(xué)與技術(shù)，2021,27(9):2326. [8]胡發(fā)宗，趙毅，等 .《三維立體打印機的成形技術(shù)》，上海交通大學(xué) ,2021(8):1618. 21 致 謝 光陰荏苒，美好的大學(xué)時光即將畫上一個句號。 稅務(wù)問題：過去稅務(wù)局海關(guān)對交易征稅都是基于商品的價值。 當(dāng)一個新玩具的草圖或一雙鞋的設(shè)計方案在網(wǎng)上流傳時，其知識產(chǎn)權(quán)的擁有者會失去更多。因此，競爭優(yōu)勢可能將前所未有地變得比以前更短。該技術(shù)的出現(xiàn)使制造業(yè)的成功不再取決于生 20 產(chǎn)規(guī)模而取決于創(chuàng)意 。 當(dāng)然，要實現(xiàn) 3D打印技術(shù)的大規(guī)模使用還有不少挑戰(zhàn)， 首先是打印材料，它根據(jù)打印商品的不同，需要各種特殊種類的金屬塑料以及陶瓷等成本比較高 。 3D 打印技術(shù)面臨的問題 現(xiàn)在 3D 打印技術(shù)的精度約為 ， 而且 3D 打印機本身的售價偏高，不過隨著技術(shù)的進步和成本的降低，一臺普通 3D打印機的成本有望比 1985 年的激光打印機還要低。 與傳統(tǒng)機械加工方式比較，開發(fā)成本上節(jié)約 10 倍以上，同樣快速成型技術(shù)縮短了企業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)周期，使的在新品開發(fā)過程中出現(xiàn)反復(fù)修改設(shè)計方案的問題大大減少 ，也消除了修改模具的問題，創(chuàng)造的經(jīng)濟效益十分明顯。 再現(xiàn)三維效果 經(jīng)過快速成型制造完成的零部件 ,完全真實的再現(xiàn)三維造型 ,無論外表面的異形曲面 ,還是內(nèi)腔的異形孔都可以真實準確的完成造型 ,不再需要再借助外部設(shè)備進行修復(fù)。 19 6 3D 打印機的優(yōu)點及面臨問題 3D 打印機的優(yōu)點 3D 打印技術(shù)主要有以下優(yōu)點： 3D 打印技術(shù)是并行工程中進行復(fù)雜原型或者零件制造的有效手段，能使產(chǎn)品設(shè)計和模具生產(chǎn)同步進行，從而提高企業(yè)研發(fā)效率，縮短產(chǎn)品設(shè)計周期，極大降低了新品開發(fā)的成本及風(fēng)險，對于外形尺寸較小特異形的產(chǎn)品尤其適用 [8]。但物量不夠的時候，反饋，提醒用戶加入顏料、粘劑或粉末。因此打印機的傳動設(shè)計一般都是在水平方向使用皮帶（同步帶 ),垂直方向用螺桿。 機械位置傳感器 支持直線運動的傳動方式主要就是螺桿，和 皮帶兩種，螺桿的精度比皮帶高，載荷也大，但速度低一些。 5 傳感器 溫度傳感器對比 15 度傳感器的接觸式特別適合 1200℃以下、熱容大、無腐蝕性對象的連續(xù)在線測溫，并且接觸式測溫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、體積小、可靠、維護方便、價格低廉， 16 由上面兩個表分析，非接觸時的對于 1000 攝氏度以下誤差較大，應(yīng)該采用接觸式的溫度傳感器。 m） μ —— 摩擦系數(shù)，取 ； η —— 傳遞機械效率，在此取 。 電機 300ms，表示靜止加速到額定轉(zhuǎn)速的時間，角加速度為 α =50*2π /=1047rad/s2 M=Ma+Mf Ma=(Im+It)α Mf=μ WS/2πηι 式中 Ma—— 電機啟動加速力矩； Jm， Jt—— 電機自身慣量與負載慣量（ kg走完一個幅面，需要大概 24 秒，加上其余誤 差時間， 30 秒就可以完成一個幅面， T=30s，基本實現(xiàn) 1分鐘打印 2 頁的要求 【 7】 。 打印速度的初步估計 每打一個，計劃在 Y軸方向移動 10次，使寬度達到 361mm頭走完 1 個幅面的時間 T，計劃彩印周期 T秒，暫時忽略 10 次 Y 方向移動時間，有： 電機一轉(zhuǎn)對應(yīng)絲桿 1轉(zhuǎn)對應(yīng) 10個導(dǎo)程共 4mm， 360mm 需要電機轉(zhuǎn) 90r，最高轉(zhuǎn)速時，電機每秒轉(zhuǎn) 50r，對應(yīng)時間為 。 通常負載的慣量不要大于電機慣量的 5倍，最大不要超過 10 倍。 傳動慣量對伺服系統(tǒng)的精度，穩(wěn)定性，動態(tài)響應(yīng)都有影響。如果α變化，則系統(tǒng)反應(yīng)將忽快忽慢，影響加工精度。對之前我們算得的負載轉(zhuǎn)矩 Jt=*。 Fy和 Fs分別是轉(zhuǎn)子、定子的磁勢或磁密； p為極對數(shù)。定子繞組產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場可看作一對旋轉(zhuǎn)磁極吸引轉(zhuǎn)子的磁極隨其一起旋轉(zhuǎn)。其不同點是轉(zhuǎn)子為永磁體且 n 與 ns 相同（同步）。位置傳感器一般為光電編碼器或旋轉(zhuǎn)變壓器。定子和一般的三相感應(yīng)電機類似，采用三相對稱繞組結(jié)構(gòu)，它們的軸線在空間彼此相差 120度。在同樣體積下，交流電動機輸出功率可比直流電動機提高 10﹪～ 70﹪，此外，交流電動機的容量可比直流電動機造得大，達到更高的電壓和轉(zhuǎn)速。換向器換向時會產(chǎn)生火花，使電動機的 最高速度受到限制，也使應(yīng)用環(huán)境受到限制，而且直流電動機結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難，所用鋼鐵材料消耗大，制造成本高。雖然采用功率步進電機直接驅(qū)動的開環(huán)伺服系統(tǒng)曾經(jīng)在 90 年代的所謂經(jīng)濟型數(shù)控領(lǐng)域獲得廣泛使用，但是迅速被交流伺服所取代?？刂破鞯墓δ苁峭瓿伤欧到y(tǒng)的閉環(huán)控制 ，包括力矩、速度和位置等。伺服有速度控制和位置控制模式。雙排式排列方式，使得走完一個幅面的時間相對于單排式減半，利于打印速度的提高。此外，通過上位機的脈沖能力的估算，對比實現(xiàn)的可能性，得知我們方案的合理性。 電子齒輪比 =CMX/CDV=（ 131072 100） / 80000=6553600/202100=。則機械精度對應(yīng) 絲桿轉(zhuǎn)一周，上位機應(yīng)該發(fā)出的指令脈沖為 4mm/=800（個） 則對應(yīng)轉(zhuǎn)速約為 3000，上位機脈沖能力至少 800*3000/60=40000r/s； 對應(yīng)6000 轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速，則上位機脈沖能力 80000r/s，電子齒輪比不變 . CMX ：電子齒輪比的分子是電機編碼器反饋脈沖。 這是一個小慣量的系統(tǒng)，該系統(tǒng)啟動，加速，制動的性能好，反應(yīng)快，比較理想。 5)高速進給可能 滾珠絲杠由于運動效率高、發(fā)熱小、所以可實現(xiàn)高速進給 (運動 )。 10 3)微進給可能 滾珠絲杠副由于是利用滾珠運動 ,所以啟動力矩極小 ,不會出現(xiàn)滑動運動那樣的爬行現(xiàn)象 ,能保證實現(xiàn)精確的微進給。 2)高精度的保證 滾珠絲杠副是用日本制造的世界最高水平的機械設(shè)備連貫生產(chǎn)出來的，特別是在研削、組裝、檢查各工序的工 廠環(huán)境方面 ,對溫度與過去的滑動絲杠副相比驅(qū)動力矩達到 1/3 以下 ,即達到同樣運動結(jié)果所需的動力為使用滾動絲杠副的 1/3。 滾珠絲杠是工具機和精密機械上最常使用的 傳動元件，其主要功能是將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成線性運動，或?qū)⑴ぞ剞D(zhuǎn)換成軸向反覆作用力，同時兼具高精度、可逆性和高效率的特點。因此 ,我們需要加入上述的溫度控制回路來嚴格控制液化器的溫度。熔融擠壓快速成型工藝對溫度的要求極其嚴格 ,噴頭出絲溫度和成型室的溫度嚴格處于一定的溫度范圍之內(nèi) ,且一旦設(shè)定溫度控制值之后 ,須保證其溫度保持在平穩(wěn)狀態(tài) ,不能產(chǎn)生較大 的擾動 ,否則成型質(zhì)量將受到影響。 噴頭實現(xiàn)方法設(shè)計 基于所選擇的打印耗材 ,噴出技術(shù)采用熔融沉積成型技術(shù) ,根據(jù)片層參數(shù)控制加熱噴頭沿模型斷面層掃描 ,同時控制熔融液體的體積 流量 ,使粘稠液體物料均勻地鋪灑在斷面層上。出絲應(yīng)能根據(jù)路徑掃描要求及時起停 ,以保證高質(zhì)量的成型路徑 ,尤其是在路徑 起停處。 4) 定徑功能 :對擠出熔融態(tài)物料進行定徑 ,變?yōu)闈M足要求的細小直徑的絲材進行堆積 。 2) 熔絲功能與料絲送進功能 :將送進的固態(tài)料絲及時且充分地 熔化成為熔 9 融狀態(tài)并將料絲送人液化器 。而且送絲速度要與掃描速度相匹配 ,以保證均勻一 致的材料堆積路徑。即 Z方向采用步進電機 ,由步進電機固定的 給量算出所需的步進角 ,用這種方式將三維打印先轉(zhuǎn)化為每一平面內(nèi)的二維打印 ,再由 Y 方向也為步進電機帶動 ,則每一平面內(nèi)的二維打印又轉(zhuǎn)化為很多條 直線上的一維打印?？刂苹芈肥褂脺囟葌鞲衅鞣祷禺?dāng)前溫度 ,反饋回路保證了溫度保持恒定 ,控制器統(tǒng)一使用了單片機來輸出指令 【 4】 。綜合考慮 ,我們最終選擇了 P L AA /B S耗材。 系統(tǒng)框架 輸入設(shè)備、存儲外設(shè)、上位機、溫度傳感器的測量值 單片機分析 溫度控制回路、 XYZ 各方向電機控制、噴出量控制、 顯示設(shè)備 溫度控制回路