【正文】 0，中小導(dǎo)程現(xiàn)貨產(chǎn)品一般只有 10，大導(dǎo)程 一般有 161 20 252 323 4040（ 4 位數(shù)前兩位指直徑，后兩位指導(dǎo)程），其他規(guī)格多數(shù)廠(chǎng)家見(jiàn)單生產(chǎn)。推薦：導(dǎo)程盡量選 5 和 10。長(zhǎng)度有兩個(gè)概念，一個(gè)是全長(zhǎng)，另一個(gè)是螺紋長(zhǎng)度。螺紋長(zhǎng)度中也有兩個(gè)部分，一個(gè)是螺紋全長(zhǎng)，一個(gè)是有效行程。在設(shè)計(jì)繪圖時(shí)，絲杠的全長(zhǎng)大致可以按照一下參數(shù)累加：絲杠全長(zhǎng) =有效行程 +螺母長(zhǎng)度 +設(shè)計(jì)余量 +兩端支撐長(zhǎng)度（軸承寬度 +鎖緊螺母寬度 +裕量） +動(dòng)力輸入連接長(zhǎng)度（如果使用聯(lián)軸器則大致是聯(lián)軸器長(zhǎng)度的一半 +裕量）。當(dāng)然不是說(shuō)國(guó)內(nèi)廠(chǎng)家就不能生產(chǎn)更長(zhǎng)的，只是定制品的價(jià)格比較離譜。 。按法蘭形式分大約有圓法蘭、單切邊法蘭、雙切邊法蘭和無(wú)法蘭幾種。在安裝尺寸和性能允許的情況下，設(shè)計(jì)者在選用時(shí)應(yīng)盡量選擇常規(guī)形式，以避免維護(hù)時(shí)備件的貨期問(wèn)題。推薦：螺母形式盡量選內(nèi)循環(huán)雙切邊法蘭單螺母。滾珠絲杠按 GB 分類(lèi)有 P 類(lèi)和 T 類(lèi)，即傳動(dòng)類(lèi)和定位類(lèi)，精度等級(jí)有 4.....幾種，國(guó)外產(chǎn)品一般不分傳動(dòng)還是定位，一律以 C0~C10 或具體數(shù)值表示，一般來(lái)說(shuō)，通用機(jī)械或普通數(shù)控機(jī)械選 C7（任意 300 行程內(nèi)定位誤差 177。）以上 C3（ 177。特別需要注意的是，精度和價(jià)格關(guān)聯(lián)性很大，并且，精度的概念是組合和維持，也就天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 是說(shuō)，螺桿 的導(dǎo)程誤差不能說(shuō)明整套絲杠的誤差，出廠(chǎng)精度合格不能說(shuō)明額定使用壽命內(nèi)都維持這個(gè)精度。推薦：精度盡量選 C7。 。因此只需選擇合適的型號(hào)即可。 1)經(jīng)查表和前述計(jì)算可以的出如下參數(shù)： 查表得，使用壽命 T=15000h,初選絲杠螺距 t=4mm,且已經(jīng)知道 Z 軸下降的最大的下降速度是 Vmax=所以絲杠轉(zhuǎn)速 m i n1240 4 0 0 01 0 0 0 m a x rtvn ???? 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 取絲杠轉(zhuǎn)速 n=12r/min 所以 5 0 0 01260 6 ????L 額定動(dòng)載荷 設(shè)計(jì)其精度為 3 級(jí)，可靠性為 90% 則由 canwam ffnLFfC 1 0 0/)60( 31` ? 其中可查出精度系數(shù) fa=1，可靠性系數(shù) fc=1，荷性質(zhì)系數(shù) fw=，且已知F=1572N,Lh=15000,n=12r/min。 導(dǎo)軌的選型及計(jì)算 導(dǎo)軌剛度檢驗(yàn) 滾珠絲杠受工作負(fù)荷 P 引起的導(dǎo)程 L0 的變化量 EALFL N?? 其中 FN=1574， L=， 26 / cmNE ?? ， 22 cmRA ??? 所以 cmEA LFL N 66 74 ????? ???? 導(dǎo)軌 因受扭矩引起的導(dǎo)程變化量很小，可忽略 所以導(dǎo)程總誤差 `2 ????? m aa? 查表知 6 級(jí)精度的絲杠允許誤差 13μ m,（中國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)卷 4）故剛度足夠。 絲杠和螺母自鎖校核 計(jì)算 螺紋升角 Ψ=arctan(L/π*d2) 其中 L—— 導(dǎo)程； d2—— 螺紋中徑（一般而言， d2=）； 螺紋摩擦角 β=arctan[f/cos(α/2)] 其中 f—— 靜摩擦系數(shù)； NC am )150001260(` ????????天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 α —— 螺紋牙型角； 若 Ψ≤β ，則傳動(dòng)螺紋具有自鎖特性。 即帶寬 bs=28mm 電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)距為 Td=9550Pd/n1=9550 綜合考慮，查表選擇 57BYG096 型步進(jìn)電機(jī)，如圖 圖 9 所示 圖 7步進(jìn)電機(jī) 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 圖 8 步進(jìn)電機(jī)外形尺寸 表 1 電機(jī)參數(shù) 本章主要是針對(duì) x y掃描機(jī)制的設(shè)計(jì) ,必須首先明確設(shè)計(jì)任務(wù) ,然后確定脈沖當(dāng)量和傳動(dòng)比 ,絲桿 ,導(dǎo)軌選型和相應(yīng)的計(jì)算 ,最后 ,計(jì)算并確定驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的 x y 方向。耐火材料通常是指能耐 1580℃ 以上溫度的無(wú)機(jī)物材料。主要分金屬與非金屬化 合物和 非金屬間化合物兩類(lèi)此外還用作耐化學(xué)腐蝕材料 和硬質(zhì)材料等。按照耐高溫的時(shí)間，又分瞬間 耐高溫材料和較長(zhǎng)時(shí)間的耐高溫材料。其中燒蝕材料也是耐高溫材料。 綜合上述耐高溫材料選擇方案 3 種： PPS 塑料 (聚苯硫醚 )、 LCP（ 高性能特種工程塑料 ） 和高溫尼龍。 圖 9加熱板正面 圖 10加熱板反面 4. 3D打印機(jī)的送絲機(jī)構(gòu) 送絲機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)介 3D 打印機(jī)的送料機(jī)構(gòu)，包括：用于輸送待加工的物料的送料組件；用于為待加工的物料進(jìn)行熔融的熔融組件；所述熔融組件包括熔爐、噴嘴及用于為熔爐加熱的感應(yīng)組件；所述噴嘴與熔爐固定連接；所述感應(yīng)組件套設(shè)在所述熔爐的外周。 送絲機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 圖 11送絲機(jī)構(gòu)基本結(jié)構(gòu) 3D 打印機(jī)同步送絲機(jī)構(gòu)，其包括機(jī)架、設(shè)置在機(jī)架上的打印機(jī)構(gòu)，所述打印機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在所述機(jī)架上的安裝座、卡絲輪組、設(shè)置在所述卡絲輪組下方的導(dǎo)入熱熔絲的導(dǎo)料管，所述卡絲輪組包括第一卡絲輪和第二卡絲輪，同步傳動(dòng)裝置同步驅(qū)動(dòng)所述第一卡絲輪和第二卡絲輪，采用了驅(qū)動(dòng)輪，能使得左右兩邊的卡絲輪根據(jù)需要來(lái)滾動(dòng)，增大了送絲推力，保證送絲可靠，同時(shí)采用彈性將熱熔絲壓緊，進(jìn)一步減小了熱熔絲打滑的可能性，提高了三 D打印機(jī)打印可靠性。據(jù)今年的金屬市場(chǎng)價(jià)格鋁合金比不銹鋼平均便宜人民幣 10 元左右。在供料輥和噴頭之間有一導(dǎo)向套，導(dǎo)向套采用低摩擦力材料制成以便絲材能夠順利準(zhǔn)確地由供料輥送到噴頭的內(nèi)腔。 我 采用 FDM 工藝制作具有懸空結(jié)構(gòu)的工件原型時(shí)需要有支撐結(jié)構(gòu)的支持，為了節(jié)省材料成本和提高成型的效率，新型的 FDM 設(shè)備會(huì)采用了雙噴頭的設(shè)計(jì)，一個(gè)噴頭負(fù)責(zé)擠出成型材料，另外一個(gè)噴頭負(fù)責(zé)擠出支撐材料。用于制作支撐材料的絲材會(huì)相對(duì)較粗一些，而且成本較低，但沉積效率會(huì)更高些。 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 結(jié) 論 本文針對(duì)融熔沉積 3D 打印機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，開(kāi)展對(duì)打 印機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)的優(yōu)化研究，針對(duì)家庭型小型熔融沉積 3D 打印機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu) 進(jìn)行校核、對(duì)比驗(yàn)證。表明了我國(guó)在這方面的研究雖然是自己開(kāi)發(fā)、自成體系，但不是相對(duì)封閉。 (3)然后決定了機(jī)械部分的設(shè)計(jì) 包括機(jī)械結(jié)構(gòu)傳動(dòng)裝置和熔融沉積 3D 打印機(jī)的整體布局設(shè)計(jì)。步進(jìn)電機(jī)作為執(zhí)行元件，是機(jī)電 一體化的關(guān)鍵產(chǎn)品之一，通過(guò)對(duì)反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)、電磁型步進(jìn)電機(jī)、混合式步進(jìn)電機(jī)和單相步進(jìn)電機(jī)等的對(duì)比和驗(yàn)證，確定使用 57BYG096 電機(jī)型號(hào)。 (4) 再次 對(duì)機(jī)械部分總體設(shè)計(jì)的計(jì)算，針對(duì)前面對(duì)導(dǎo)軌、絲杠、步進(jìn)電機(jī)、噴頭等再一次進(jìn)行了核對(duì)、校核、驗(yàn)證、對(duì)它們的受力、額定壽命、等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、轉(zhuǎn)動(dòng)力矩以及傳動(dòng)效率進(jìn)行了再一次的計(jì)算，最后要保證他們?cè)诤侠矸秶畠?nèi)。 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 參考文獻(xiàn) [1] 劉鴻文 .材料力學(xué)第 4 版 [M].高等教育 出版社， 2020:； 3337 [2] 哈爾濱工業(yè)大學(xué) ,天津大學(xué) .機(jī)床設(shè)計(jì)圖冊(cè) [M].上?？茖W(xué)技術(shù)出板社上海紡織工學(xué)院出版社， 1979 [3] 鄭堤 ,唐可洪 .機(jī)電一體化設(shè)計(jì)基礎(chǔ) [M].機(jī)械工業(yè)出版社， 1997； 5356 [4] 吳宗澤 等 .機(jī)械設(shè)計(jì) 第 4 版 [M].高等教育 出版社， 2020； 101103 [5] 鄒青等 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在導(dǎo)師劉玉山老師無(wú)私的指導(dǎo)和幫助下，歷時(shí)將近兩個(gè)月的時(shí)間畢業(yè)設(shè)計(jì)接近了尾聲，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程與 數(shù)據(jù)處理過(guò)程中遇到了無(wú)數(shù)的困難和障礙，有的是專(zhuān)業(yè)知識(shí)上的問(wèn)題，有的是論文格式上的問(wèn)題。如果沒(méi)有導(dǎo)師的督促指導(dǎo)，沒(méi)有同學(xué)的幫助，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的。從課題的選擇到畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文的最終完成這期間，我們都知?jiǎng)⒗蠋熎綍r(shí)工作很繁多，但他仍然很耐心的幫助我解決各種困難，給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持，陪同我完成這次畢業(yè)設(shè)計(jì)。除了敬佩劉老師的專(zhuān)業(yè)水平外，他的嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我；不拘一格的思路給予我無(wú)盡的啟迪，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。為此，我向熱心幫助過(guò)我的所有老師表示由衷的感謝，是他們的諄諄教導(dǎo)才讓我們打下了扎實(shí)的機(jī)械專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)；還要感謝我身邊一起陪我度過(guò)大學(xué)生活所有的同學(xué)，正因?yàn)橛辛四銈兊闹С趾凸膭?lì)，我才能克服一個(gè)一個(gè)的困難和疑惑，直至本文的順