【正文】 lithograghy Apparatus)法，其工藝原理是：從最底層開始，激光在光敏樹脂表面掃描，在掃描過程中，激光的曝光量超過樹脂固化所需的閾值能量的地方才會發(fā)生聚合反應(yīng)形成固態(tài)。發(fā)達(dá)國家許多科研機(jī)構(gòu)（如IBM公司）及教育單位（中等職業(yè)學(xué)校甚至中小學(xué)）已經(jīng)開始購買此種小型RP設(shè)備，并極有可能進(jìn)入家庭。此外，依靠快速成形技術(shù)，還可以進(jìn)一步改造現(xiàn)有的制造模式，提高整個制造產(chǎn)業(yè)的加工水平，并使之朝先進(jìn)制造方向邁進(jìn)。同時，要求提高制造小批量、多品種產(chǎn)品的靈活性，以滿足社會個性化需求。本科畢業(yè)論文目 錄 言 1 快速原型技術(shù)簡介 1 1 快速成型技術(shù)的原理 2 3 第二章 基本方案的確定 5 5 5 6 7 第三章．主要零部件的選型 10 10 軟件環(huán)形分配器及其程序設(shè)計 11 聯(lián)軸器的選用 12 直線導(dǎo)軌的選用 13 微型直線導(dǎo)軌的選用 14 滑輪的選用 15 15 第四章．噴頭的仿真模擬以及電機(jī)的計算 16 噴頭的仿真模擬計算 16 關(guān)于步進(jìn)電機(jī)的計算 20 總結(jié) 22 致謝 22 參考文獻(xiàn) 23 附錄 24  言 快速原型技術(shù)簡介快速成形(Rapid Prototypingand Manufacturing,RPM)技術(shù)是國際上1980年代末期發(fā)展起來的一種新型制造技術(shù)，它高度集成了自動控制、數(shù)控技術(shù)、CAD/CAM,計算機(jī)、激光技術(shù)等學(xué)科的最新成果?？焖俪尚渭夹g(shù)在航空航天、機(jī)械電子及醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景，迅速成為制造領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，己經(jīng)成為企業(yè)新產(chǎn)品設(shè)計、開發(fā)、對制造業(yè)的要求也越來越高，這就促使制造業(yè)進(jìn)一步縮短新產(chǎn)品的研制和投放市場的周期，提高產(chǎn)品質(zhì)量和降低產(chǎn)品開發(fā)成本。與傳統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)工具相比，快速成形技術(shù)無論是在開發(fā)周期還是成本方面都具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢。目前，RP技術(shù)向兩個方向發(fā)展：工業(yè)化大型系統(tǒng)，用于制造高精度、高性能零件；自動化的桌面小型系統(tǒng)，此類系統(tǒng)稱為概念模型機(jī)或臺式機(jī)，主要用于制造概念原型。美國通用汽車公司也計劃為其每位工程師配備一臺此類設(shè)備。（SLS）SLS（Selective laser sintering)是利用激光所提供的能量有選擇性地融化熱塑性塑料以形成三維零件。（LOM）LOM（Laminated Object Manufacturing)是通過逐層激光剪切薄紙材料制造零件的一種技術(shù)。 RP工藝分類 快速成型技術(shù)的原理不同于傳統(tǒng)加工的材料去除法或變形成形法，快速成形法制造的零件是采用增材法制成的一次成形件。如果能夠?qū)⑦@些薄片逐片制作出來，然后依次將它們逐層粘合在一起，最終即可得到期望的零件。因此，快速成形就是將三維零件的制造問題轉(zhuǎn)化為兩維面片的制作， 大 的 程度上，快速成形加工系統(tǒng)與傳統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床有著極大的相似，兩者都可以直接接受采用CAD工具設(shè)計零件文件，加工系統(tǒng)普遍采用直角坐標(biāo)系，如X,Y, Z坐標(biāo)軸等等?？焖俪尚沃圃煜到y(tǒng)的原型制作過程都是在CAD模型的直接驅(qū)動下進(jìn)行的，因此有人將快速原型制造過程稱之為數(shù)字化成形。目前國際上商用的造型軟件如Pro/E, UGII, SolidEdge等都有多種數(shù)據(jù)接口，一般都提供了直接能夠由快速原型制造系統(tǒng)中切片軟件識別的STL數(shù)據(jù)格式，而STL數(shù)據(jù)文件是將三維實(shí)體的表面三角形化，并將其頂點(diǎn)信息和法矢有序排列起來而生成的一種二進(jìn)制或ASCII文件。在快 速 成 形系統(tǒng)加工過程中，系統(tǒng)應(yīng)用軟件將計算機(jī)三維實(shí)體模型在Z向離散，形成一系列具有一定厚度的薄片，激光束(或其它能量流)在計算機(jī)的控制下掃描二維輪廓或者有選擇地固化或粘結(jié)某一區(qū)域，從而形成構(gòu)成零件實(shí)體的一個層面，這樣逐漸堆積便形成一個三維實(shí)體(原型)。 快速成型示意圖為研究開發(fā)價格低廉、精度較高、有自主版權(quán)的新型的三維實(shí)物打印機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)從三維CAD虛擬模型到實(shí)物原型的快速轉(zhuǎn)換?？傮w 方 案 設(shè) 計 思路，延伸于二維打印機(jī)。本項(xiàng)目開發(fā)產(chǎn)品可以作為CAD設(shè)計的終端設(shè)備，有很大的市場容量。工作內(nèi)容和要求： 1 X Y掃描裝置設(shè)計2 升降工作臺設(shè)計3 整機(jī)總裝配圖設(shè)計設(shè)計參數(shù) 最大成型空間：150x150x150mm掃描運(yùn)動最大速度：100mm/sX Y 重復(fù)定位精度：≤177。移動件最大質(zhì)量：≤ 2千克Z向工作臺質(zhì)量：≤10千克設(shè)計日程安排—查資料，調(diào)研，定設(shè)計方案，提交開題報告?！L制裝配圖，教師審核電子版圖紙。第二章 基本方案的確定工作臺在XY向上由于重復(fù)定位精度比較的高，考慮采用閉環(huán)控制，工作臺在XY向上由直流伺服電機(jī)驅(qū)動，電機(jī)經(jīng)過減速機(jī)構(gòu)，通過滾珠絲杠來帶動工作臺運(yùn)動，用光電編碼器作為測量反饋組件。工作臺在Z軸上運(yùn)動時，只需要按照層高不斷下降，因此，可以使用一個步進(jìn)電機(jī)，通過減速機(jī)構(gòu)帶動絲杠驅(qū)動工作臺向下運(yùn)動。采用活塞式升降臺單獨(dú)的鋪粉機(jī)構(gòu)。并且最初的方案將造成整體尺寸過于龐大，不符合設(shè)計的初衷，因此改用步進(jìn)電機(jī)帶動同步齒形帶在光杠組成的平面中進(jìn)行XY方向的掃描運(yùn)動作為XY掃描裝置的主體部分。并且能夠達(dá)到要求精度等級。該二維工作臺有諸多優(yōu)點(diǎn)：① 工作臺的反向間隙小② 分辨率高③ 響應(yīng)速度快因此選用滑輪鋼絲機(jī)構(gòu)牽引工作臺做XY平面的移動。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動齒輪,每加工完一層后,工作活塞下降,送粉活塞上升，然后鋪粉滾輪來自動實(shí)現(xiàn)鋪粉。 鋪粉機(jī)構(gòu)示意圖經(jīng)過一段時間的畫圖和思考以及有限的實(shí)驗(yàn)，對之前的方案做了多項(xiàng)改進(jìn)和優(yōu)化。，用以驅(qū)動掃描系統(tǒng)。本文設(shè)計的掃描系統(tǒng)在X、。 。但是當(dāng)連續(xù)走時，重復(fù)定位精度基本上無誤差。Y方向反向間隙與X方向類似，基本上被消除。，創(chuàng)造性的將平面鋼絲系統(tǒng)用于成型儲料箱升降裝置，使成型空間與儲料空間之間形成正比關(guān)系，成型時，儲料箱板逐漸上升，同時由于鋼絲作用，成型箱板同步下降一定高度，并且儲料箱板逐漸上升高度與成型箱板下降高度相等，然后刮板開始刮料，這樣就不會造成普通鋪粉機(jī)構(gòu)所遇到的各種問題，比如廢料回收一類的先天不足問題。，配合兩側(cè)高出1毫米的箱壁組成一個半封閉的空間，通過Y方向的運(yùn)動把粉料由儲料箱刮到成型箱并且鋪平壓實(shí)。每輸入一個脈沖電機(jī)轉(zhuǎn)軸步進(jìn)一個步距角增量。 步進(jìn)電機(jī)是機(jī)電一體化產(chǎn)品中關(guān)鍵部件之一，通常被用作定位控制和定速控制。廣泛應(yīng)用于機(jī)電一體化產(chǎn)品中，如：數(shù)控機(jī)床、包裝機(jī)械、計算機(jī)外圍設(shè)備、復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)等。由于定子和轉(zhuǎn)子上磁槽數(shù)遠(yuǎn)多于五相和兩相混合式步進(jìn)電機(jī)，使三相混合式步進(jìn)電機(jī)可以按五相和兩相混合式步進(jìn)電機(jī)的步數(shù)進(jìn)行工作。百格拉公司的步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)在低速時運(yùn)行極其平穩(wěn)，幾乎無共振區(qū)，高速時扭矩大，運(yùn)行特性類同交流伺服電機(jī)，被稱為具有交流伺服電機(jī)運(yùn)行性能的步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)。 百格拉公司的步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于紡織機(jī)械、機(jī)床、包裝機(jī)械、印刷機(jī)械、搬運(yùn)機(jī)械、醫(yī)療儀器、光學(xué)儀器、裝配機(jī)械等自動化控制設(shè)備中。電機(jī)以三相六拍方式,電機(jī)正轉(zhuǎn)的順序?yàn)锳 AB B BC C CA A ,反轉(zhuǎn)為A AC C CB B BA它們的分配如表1所示,設(shè)P1的某口的電平為高電平,相應(yīng)的相位繞組通電。計算機(jī)的P1 口按從表頭開始逐步加1 的順序變化,電動機(jī)正向旋轉(zhuǎn),如果按從TAB5 ,逐步減1 的順序變化,電機(jī)反轉(zhuǎn)。R5 :正反轉(zhuǎn)控制,R5 =0為正轉(zhuǎn),R5 ≠0 為反轉(zhuǎn)。以上參數(shù)在主程序中給定?！　≈鞒绦蛑饕瓿沙跏蓟?根據(jù)電機(jī)的選擇開關(guān)及方式選擇開關(guān)設(shè)置相應(yīng)標(biāo)志等工作,實(shí)現(xiàn)的框圖,如圖所示。m) MFB12127—說明所有產(chǎn)品皆配有緊固螺栓。緊固螺栓型聯(lián)軸器的孔徑公差H8。 直線導(dǎo)軌的選用AMT直線導(dǎo)軌的特長：定位精度高，重現(xiàn)性佳直線導(dǎo)軌的滾動運(yùn)動方式，摩擦系數(shù)特別小，尤其靜摩擦力與動摩擦力的差距很小，即使在微量進(jìn)給時也不會有空轉(zhuǎn)打滑的現(xiàn)象，解析能力與重現(xiàn)性最佳，因此可以實(shí)現(xiàn)μm級的定位精度?？沙惺芩姆较虻母哓?fù)荷能力幾何力學(xué)結(jié)構(gòu)的最佳設(shè)計，可同時承受徑向、反徑向與橫方向的負(fù)荷，并保持行走精度，同時可輕易藉由施于預(yù)壓與滑塊數(shù)量，就可以提高起性能與負(fù)荷能力。組裝容易并具互換之特性直線導(dǎo)軌的安裝只要在銑削或研磨加工的安裝面上，以一定的組裝步驟，即能重現(xiàn)直線導(dǎo)軌的加工密度，可降低傳統(tǒng)鏟花加工的時間與成本。 滾動直線導(dǎo)軌副安裝尺寸 微型直線導(dǎo)軌的選用微型導(dǎo)軌 標(biāo)準(zhǔn)型MRM系列特點(diǎn)：高負(fù)荷,高扭矩功能 MR微型滾珠線性滑軌系列采用二列式滾珠循環(huán)設(shè)計,滾珠軌道設(shè)計采歌德式結(jié)構(gòu),其接觸角為45度,以達(dá)到四方等負(fù)荷之效果:并在有限空間限制下,使用較大尺寸鋼珠,以提高負(fù)荷能力,充分展現(xiàn)高負(fù)荷,高扭矩功能. 嵌入式設(shè)計 滑座鋼體與框架,端蓋及密封片之結(jié)合方式采嵌入式設(shè)計,不須使用螺絲固定,節(jié)省結(jié)構(gòu)設(shè)計之空間。防塵設(shè)計 薄型底面密