【正文】 感謝各位評(píng)審專家對(duì)本論文進(jìn)行了審閱，并指正了論文中的錯(cuò)誤和不足。華老師在學(xué)業(yè)上要求嚴(yán)格、認(rèn)真指導(dǎo)，在生活上給予我很多熱情的關(guān)懷和鼓勵(lì)。其實(shí)，在這次設(shè)計(jì)中，作者得到的遠(yuǎn)不止這些，礙于篇幅，就不再累述，總結(jié)作一句話：感謝此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我深信它給我?guī)淼慕?jīng)驗(yàn)將使我一生受益！致謝在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，我敬愛的導(dǎo)師華順明老師以其極為豐富的理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度以及和藹可親的處事方式，給了我很大的幫助。在本次設(shè)計(jì)中，制圖工作作者全部運(yùn)用CAD制圖完成，而對(duì)于相關(guān)設(shè)計(jì)資料的查閱，作者也打破了以往只摳書本的習(xí)慣，使用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，方便快捷的了解到了目前先進(jìn)的設(shè)計(jì)與加工技術(shù)。相信這位今后的設(shè)計(jì)工作大有裨益：既開闊了視野，又鍛煉了功夫。作者十分有幸的拿到了具有創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)題目。是自己邁向?qū)碓O(shè)計(jì)工作的一次很好的練兵，也是對(duì)自己過去學(xué)習(xí)的一次很好的總結(jié)。想想過去曾為枯燥的基礎(chǔ)知識(shí)而煩惱，今日終于學(xué)有所用，不覺倍感欣慰。想想四年來的學(xué)習(xí)，今朝有所展示，心中既緊張又興奮?？偨Y(jié)通過本學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計(jì)，作者較全面地掌握了快速成型中激光燒結(jié)技術(shù)的工作原理及其機(jī)械設(shè)計(jì)。printf (〃嚙合蝸輪寬度b2由設(shè)計(jì)者決定\n〃)。da2=d2+2*ha2；printf (〃嚙合蝸輪齒根高為：%f\n〃，da2)。ha2=m*h。d2=m*z2。=m*q。printf (〃齒輪齒高為：%f\n〃，h1)。printf (〃齒輪齒頂高為：%f\n〃，hf1)。printf (〃齒輪齒頂高為：%f\n〃，ha1)。db1=m*z1/tgγ；printf (〃齒輪基圓直徑為：%f\n〃，db1)。df1=d12*(h*m+c*m)。p=PI*m；printf (〃齒輪軸向齒距為：%f\n〃，p)。a=(d1+d1)/2。printf (〃小齒輪分度圓直徑為：%f\n〃，d1)。γ)。printf (〃輸入齒輪螺旋角：\n〃)。scanf (〃%f〃,amp。z2)。printf (〃輸入齒輪齒數(shù)：\n〃)。scanf (〃%f〃,amp。m)。6編寫計(jì)算齒輪參數(shù)的C語(yǔ)言程序define h 1define c define PI define Main(){float m,z1,z2；float a,α,x2,γ,p,p,d1,da1,df1,h1,db1,b1,sx1,sn1,ha1,hf1,h1； float d2 ,da2 ,df2 ,ha2 ,hf2, b2 ,；printf (〃輸入齒輪模數(shù)：\n〃)。 驅(qū)動(dòng)單元主要控制各種電動(dòng)機(jī)完成鋪粉滾筒的平移和自轉(zhuǎn)，工作剛的上下升降和振鏡式動(dòng)態(tài)聚焦掃描系統(tǒng)XYZ軸的驅(qū)動(dòng)。溫度傳感器用來檢測(cè)工作腔和送料桶粉末的溫度，以便進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。 主機(jī)完成CAD數(shù)據(jù)處理和總體控制任務(wù)，主要功能有：1） 從CAD模型生成符合快速成型工藝特點(diǎn)的數(shù)控代碼信息；2） 將獲得的數(shù)控代碼信息傳給子機(jī)；3） 對(duì)成型情況進(jìn)行監(jiān)控并進(jìn)行運(yùn)動(dòng)參數(shù)的反饋，必要時(shí)通過子機(jī)對(duì)快速成型設(shè)備的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行干涉；4） 實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，提供真實(shí)感的原形三維CAD模型顯示和運(yùn)動(dòng)軌跡實(shí)時(shí)顯示；5） 提供可選加工參數(shù)詢問，滿足不同材料和加工工藝的要求；應(yīng)用軟件主要包括下列模塊處理部分：1） 切片模塊：有基于STL文件和基于直接切片文件兩種；2） 數(shù)據(jù)處理：具有STL文件識(shí)別及重新編碼，容錯(cuò)及數(shù)據(jù)過濾切片，STL文件可視化，原形制作實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)仿真等功能；3） 工藝規(guī)劃：具有多種材料燒結(jié)工藝模塊（包括燒結(jié)參數(shù)，掃描方式和成型方向等）；4） 安全監(jiān)控：設(shè)備和燒結(jié)過程故障自診斷，故障自動(dòng)停機(jī)保護(hù)。為提高數(shù)據(jù)傳輸速度和可靠性，依靠雙向通信規(guī)則，主機(jī)向子機(jī)傳輸數(shù)據(jù)采用外寫設(shè)計(jì)方式。主機(jī)，子機(jī)一特定的通信協(xié)議進(jìn)行雙向通信，構(gòu)成并聯(lián)的雙層系統(tǒng)。其中上位主控機(jī)一般采用配置高，運(yùn)行速度快的微機(jī)，簡(jiǎn)稱主機(jī)。主要有計(jì)算機(jī)，應(yīng)用軟件，傳感檢測(cè)單元和驅(qū)動(dòng)單元組成。驅(qū)動(dòng)器的型號(hào)由選擇的步進(jìn)電機(jī)的類型和型號(hào)決定。在該控制系統(tǒng)中擬選用的是集成的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，它的內(nèi)部包括環(huán)行脈沖分配器，光電隔離保護(hù)電路和功率放大電路。技能是進(jìn)給系統(tǒng)在調(diào)整時(shí)實(shí)現(xiàn)快速運(yùn)動(dòng)，又能保證有粗加工到精加工滿足較寬變化范圍的要求。2） 改變指令脈沖頻率就能使步進(jìn)電機(jī)變速，從而改變進(jìn)給速度，可省去一部分機(jī)械變速機(jī)構(gòu)。在多數(shù)情況下，用步進(jìn)電機(jī)作為執(zhí)行元件的數(shù)控系統(tǒng)不需要A/D或D/A轉(zhuǎn)換，因而成為經(jīng)濟(jì)性數(shù)控機(jī)床最主要的一種伺服驅(qū)動(dòng)元件。 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的選擇 步進(jìn)電機(jī)是一種用脈沖信號(hào)控制的電動(dòng)機(jī)。雙圓柱導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：1）圓柱面既是導(dǎo)向面，又是支撐面，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于采用淬火鋼，延長(zhǎng)導(dǎo)軌壽命，減少磨擦力。 掃描工作臺(tái)的Y方向運(yùn)動(dòng)由直徑12mm的絲杠驅(qū)動(dòng)，由直徑20mm的單圓柱導(dǎo)軌支撐。具體結(jié)構(gòu)如圖（圖17） 圖17掃描工作臺(tái)的X方向運(yùn)動(dòng)由直徑16mm的絲杠驅(qū)動(dòng)，而運(yùn)動(dòng)支撐有兩個(gè)圓柱導(dǎo)軌完成，運(yùn)行導(dǎo)軌直徑20mm。動(dòng)態(tài)聚焦模塊通過步進(jìn)電動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)Z方向的焦距，使反射到X，Y任意坐標(biāo)點(diǎn)上的激光束始終聚焦在同一平面上。 振鏡式動(dòng)態(tài)聚焦掃描系統(tǒng)振鏡式動(dòng)態(tài)聚焦掃描系統(tǒng)由XY掃描頭和動(dòng)態(tài)聚焦模塊組成。 激光器提供燒結(jié)粉末材料所需的能源。結(jié)構(gòu)如下圖（圖16）： 圖16提供燒結(jié)所需的粉末材料。上部套在圓形導(dǎo)軌之上，由絲杠傳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)X方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。包括鋪粉滾筒及其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其作用是把粉末材料均勻的鋪平在工作缸上。廢料回收缸為回收鋪粉是溢出的粉末材料之用。查表得，取由公式可知：計(jì)算端面重合度，則查表選取可得：；查表得：，選；按齒面硬度均值51HRC，查得；取，設(shè)計(jì)齒輪模數(shù)；將確定后的各項(xiàng)數(shù)值代入設(shè)計(jì)公式，求得：修正：查表選取第一系標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m=4mm。故而原則上可選低傳動(dòng)比的任意齒輪配合。 （外形如圖15）： 圖15a 圖15b矩頻特性：電機(jī)相數(shù)4；；；電阻2?；；；長(zhǎng)度33mm；寬度40mm；出軸長(zhǎng)8mm；軸徑8mm。 絕緣強(qiáng)度：500V支撐端如下：（圖13，14）圖13 圖14a 圖14b圖14b的編號(hào)件如下：1—軸承座 2—軸承 3—C型扣環(huán)支撐座內(nèi)徑為12mm,。固定端如下圖（圖11，12） 圖11 圖12a 圖12b圖12b中編號(hào)件為：1—軸承座 2—軸承 3—壓蓋 4—間隔環(huán) 5—油封 6—固定螺帽 7—放松小螺栓（附銅墊片）固定端內(nèi)口徑為12mm,外輪廓徑為40mm。故不需要穩(wěn)定性驗(yàn)算。所以 η==即滾珠絲杠副效率為96%。F fw—運(yùn)轉(zhuǎn)系數(shù) 查表取 fw=（輕微沖擊） fH—硬度系數(shù) 查表取 fH= （滾道實(shí)際硬度HRC大于58） Q= =2420 N根據(jù)最大動(dòng)負(fù)載的值，選取滾珠絲杠的公稱直徑d0=16mm, 選用的滾珠絲杠螺母副的型號(hào)為SFU16054型，其額定動(dòng)載荷為3390N，符合設(shè)計(jì)要求。 fw 使用閉環(huán)控制的方式定位。 機(jī)械高速運(yùn)轉(zhuǎn)升溫，達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后使用； 設(shè)計(jì)采用一端固定支承（如圖10） 圖10Rs1 絲杠剛度（N/μm）d0 公稱直徑（mm）Ls1 軸承與螺母的距離（mm）Dw 滾珠直徑（mm）在多數(shù)情況下，絲杠剛度Rs 遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于螺母的剛度Rnu，Rnu一般為Rs的3至5倍。RaL=Fa/ δaLRaL支承軸承剛度 （N/μm）Fa 軸向負(fù)荷 （N）δaL 支承軸承彈性變形量（μm）3 螺母剛度 滾珠絲杠傳動(dòng)系統(tǒng)的剛度受到所有與其相連的部件(如：軸承、支承、螺母座等)的影響。對(duì)于活塞，牽引力可由下式計(jì)算：Fm=KFx+f?(Fz+G)式中 Fx Fz重力 N K顛覆力矩影響的實(shí)驗(yàn)系數(shù) f? 運(yùn)動(dòng)件上摩檫系數(shù) G移動(dòng)部件重量 N由于此設(shè)計(jì)采用的運(yùn)動(dòng)件摩擦較小，所以f?=~，取f?=，（2）滾珠絲杠的剛度計(jì)算1 軸向總剛度因此設(shè)計(jì)時(shí)必須保證它在一定軸向負(fù)載的作用下，這種名義直徑和螺距的滾珠絲杠回轉(zhuǎn)一百萬(wàn)轉(zhuǎn)后，不產(chǎn)生點(diǎn)蝕現(xiàn)象，這個(gè)負(fù)載成為滾珠絲杠的最大動(dòng)載荷。通過對(duì)已知條件的比較，初步選定絲杠導(dǎo)程為4mm。：滾珠絲杠螺母副的優(yōu)點(diǎn)是摩擦系數(shù)小，傳動(dòng)效率高，傳動(dòng)誤差小，轉(zhuǎn)矩小，靈敏度高，精度保持性好。具體結(jié)構(gòu)如下圖。工作缸為圓型缸，下部有活塞裝置，活塞桿由連接裝置連接絲杠螺母裝置。在缸中完成零件的加工，工作缸每次下降的距離即為層厚。5 SLS的系統(tǒng)組成激光選區(qū)燒結(jié)快速成型系統(tǒng)一般由主機(jī)，控制系統(tǒng)和冷卻器三部分組成。2） 成型性能優(yōu)良，成型件變形小。PCP1性能如下（圖6）圖6 PCP1主要性能指標(biāo)外觀松裝密度平均粒徑吸濕率玻璃化溫度粘流溫度白色45%6580在通過傳統(tǒng)的精鑄工藝，進(jìn)行涂殼，脫蠟，焙燒等，便可得到合格鑄件。華北化工學(xué)院采用化學(xué)合成法，開發(fā)了以氧化聚乙烯蠟為主要成分的復(fù)合精鑄蠟粉——PCP1。鑒于此，我國(guó)對(duì)石蠟粉末材料的研究在不斷的開發(fā)研制中。3） 蠟?zāi)?qiáng)度低，難以滿足具有精細(xì)，復(fù)雜結(jié)構(gòu)鑄件的要求。2） 成型精度差，蠟?zāi)３叽缯`差為177。三． 脫摸性好，制的的蠟?zāi)Ｒ芊奖?，快速的脫除，且殘留灰分要少。一般來說，應(yīng)滿足以下三個(gè)要求：一． 燒結(jié)性能好，要具備良好的激光燒結(jié)成型性能。根據(jù)上述調(diào)查研究，作者決定本設(shè)計(jì)方案使用的粉末材料為蠟粉。（13） 顆粒形狀：影響粉體堆積密度和表面質(zhì)量，流動(dòng)性和光吸收性，應(yīng)接近球形。（11） 粉體粒徑：粒徑大，成型精度于表面粗糙度差，不易與激光吸收，易變形；粒徑小，易與激光吸收，表面質(zhì)量好，成型效率低，強(qiáng)度低，成型效率低，強(qiáng)度低，易污染，易燒蝕。（9） 模量：模量高，不易變形。（7） 熱分解溫度：一般要求有較高分解溫度。（5） 玻璃化溫度：對(duì)非晶體材料，影響作用于熔點(diǎn)相似。（4） 熔點(diǎn)：熔點(diǎn)低易于燒結(jié)成型。m 粉末材料性能對(duì)成型過程的影響（1） 吸收性：，要求材料在此波段有較強(qiáng)的吸收特性，才能使粉體在較高的掃描速度下熔化和（2） 熱傳導(dǎo)型：材料的導(dǎo)熱系數(shù)小，可以減小熱影響區(qū)，保證成型尺寸精度及分辨率，但成型效率低。m 粉粒直徑小于1nm 超微粉末（納米粉末）100181。據(jù)劃分如下：（表2） 表2— SLS粉末材料顆粒等級(jí)劃分直徑大于10mm 粒體1181。4） 覆膜砂粉末材料：覆膜砂粉末，常用的粘結(jié)劑多為低分子量酚醛樹脂。值得一提的是，大部分金屬粉末在應(yīng)用時(shí)需要提供粘結(jié)劑，其目的是為了增強(qiáng)粉末的粘結(jié)性，從而提高成型件的剛度和強(qiáng)度；