【正文】 maxmaxhoVP nI? ? Pho導(dǎo)程 （ mm） 系統(tǒng)的組成 26 Vmax工作臺(tái)最大移動(dòng)速度（ mm/min） nmax電機(jī)最大轉(zhuǎn)速（ r/min） I 傳動(dòng)比，從輸出端（馬達(dá)）至輸入端（絲杠）的傳動(dòng)比。 絲杠螺母位置簡(jiǎn)圖如下：（圖 8） 圖 8a 圖 8b (1) 滾珠絲杠進(jìn)給力的計(jì)算 在設(shè)計(jì)滾珠絲杠時(shí)，首先確定其名義直徑，螺距及滾珠直徑等，確定上述參數(shù)一般是放在防止疲勞點(diǎn)蝕的基礎(chǔ)上，對(duì)滾道上的點(diǎn)而言，其應(yīng)力狀態(tài)是交變的接觸力。 作用在滾珠絲杠上的進(jìn)給力主要包括上下運(yùn)動(dòng)件及成型原料的重力和運(yùn)動(dòng)件間摩檫力，其數(shù)值大小模擬機(jī)床絲杠導(dǎo)軌 的計(jì)算大小。 （如圖 9） 圖 9 公式： 1/Rtot=1/Rs+1/Rnu+1/RaL Rtot傳動(dòng)系統(tǒng)軸向總剛度（ N/μm） RaL 支承軸承剛度（ N/μm） Rs 絲杠剛度（ N/μm） Rnu 螺母剛度 （ N/μm） δ= F a/Rtot δ 軸向彈性變形量 （ μm ） Fa 軸向負(fù)荷 （ N） 2 支承剛度 支承軸承剛度 RaL可從軸承生產(chǎn)廠產(chǎn)品樣本中的查出。 有預(yù)加載荷的螺母剛度 當(dāng)檢測(cè)預(yù)緊載荷 Fao等同于額定動(dòng)載荷 Ca的 10%及軸向載荷 F為額定動(dòng)載荷 Ca的 30%時(shí)，螺母剛度為系列表中剛度值的 80%，若預(yù)緊載荷 Fao不同于額定動(dòng)載荷 Ca的 10%時(shí)，則剛度計(jì)算如下： 1 / 30 .8aonuaFRR C???? ? ? ????? Rnu 螺母剛度（ N/μm ） R 系列表中的剛度值（ N/μm ） Fao 軸向負(fù)荷 （ N） Ca 系列表中的基本動(dòng)載荷 δ 剛度計(jì)算系數(shù) δ= 為墊片式預(yù)警、 δ= 為增大鋼球式預(yù)警 絲杠剛度 絲杠剛度 Rs取決于安裝支承的形式。 (3) 滾珠絲杠強(qiáng)度的計(jì)算 在計(jì)算滾珠絲杠時(shí)，首先 從工作負(fù)載推算出最大動(dòng)負(fù)載，計(jì)算時(shí)可采用滾珠軸承同樣的方法，從《機(jī)械零件》得： 3??????? FQL Q— 最大動(dòng)負(fù)載 N F— 工作負(fù)載 N L— 壽命 （以 106位單位） 而壽命 L可按下式計(jì)算 61060 TnL ??? n— 滾珠絲杠的轉(zhuǎn)速 r/min T— 使用壽命時(shí)間 h 查表得 T=15000h 初步計(jì)算導(dǎo)程 L0 maxmax0 nvL ? = vmax— 活塞最快快進(jìn)速度 mm/min vmax =3600mm/min nmax— 絲杠最大轉(zhuǎn)度 r/min nmax=1500r/min 系統(tǒng)的組成 30 所以 L0=3600/1500= 初取 L0=4mm 得絲杠的轉(zhuǎn)速 m a x01000 1 0 0 0 3 .64vn L? ???= 900 r/min 所以壽命值 666 0 6 0 9 0 0 1 5 0 0 0 8101 0 1 0nTL ? ? ? ?? ? ? 考慮到滾珠絲杠在運(yùn)轉(zhuǎn)中有沖擊振動(dòng)和滾珠絲杠的硬度對(duì)其壽命的影響，最大動(dòng)負(fù)載的計(jì)算公式為： Q=3L fH 具體參數(shù)如下表： 一般情況下數(shù)控機(jī)床的導(dǎo)程精度為 E 級(jí) （ 4）傳動(dòng)效率的計(jì)算 根據(jù)《機(jī)械原理》，絲杠的傳動(dòng)效率η可按下式計(jì)算： η = ? ?????tantan λ — 絲杠的螺旋升角 Φ — 摩擦角 滾珠絲杠副的滾動(dòng)摩擦系數(shù) f=~，其摩擦角約為 10′ ，即 tanΦ =f=~。39。0 ?? 即滾珠絲杠副效率為 96%。故不需要穩(wěn)定性驗(yàn)算 。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。 系統(tǒng)的組成 32 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,外輪廓徑為 。 齒輪的選擇 此設(shè)計(jì)中，齒輪 作用只是平穩(wěn)安全的傳遞運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，及改變傳動(dòng)方向。 系統(tǒng)的組成 34 下面就舉一例計(jì)算，假設(shè)設(shè)計(jì)一對(duì)閉式單級(jí)直齒圓柱齒輪，傳動(dòng)比67i= ? 選小齒輪齒數(shù) 1z =21， 2z =i 1z = 取 2z =67，傳動(dòng)比 67 i= ? 按齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 閉式硬齒面齒輪傳動(dòng)，承載能力一般取決于彎曲強(qiáng)度，故先按彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)，驗(yàn)算接觸強(qiáng)度。 齒輪主要幾何尺寸：112212d121d m z 8 4 m md m z 2 6 8 m mma= ( z z ) 1 7 6 m m2b = d 5 8 .8 m mB 6 0 m mB 6 5 m m?????????? 校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度： 1H E H H212 K T u1Z Z Z [ ]b d u?????? 查表得（按不允許出現(xiàn)點(diǎn)蝕）EHN1N2Z M PaZ Z Z Z ?????? 按 齒 面 硬 度 均 值 51HRC ，在 MQ 和 ML 線中間查出：H l im 1 H l im 210 60 MPa???? 選?。?HlimS1? ，H lim 1 N 1H1H limH lim 2 N 2H2H limZ[ ] 932 MP aSZ[ ] 964 MP aS????????； 將確定出的各項(xiàng)數(shù)值代入接觸強(qiáng)度校核公式，得： 5H H 122 2 . 1 2 2 . 7 5 1 0 4 . 1 9= 1 8 9 . 8 2 . 5 0 . 8 8 7 9 4 M P a [ ]6 0 8 4 3 . 1 9??? ? ?? ? ?? 接觸強(qiáng)度滿足要求。 回收缸的尺寸為 200mm? 400mm? 400mm,用螺栓螺母配合，固定于機(jī)身上。 滾筒由鋼芯和包裹于外部的塑料組成。每次工作時(shí)，鋪粉筒先運(yùn)動(dòng)至右限位，而后退回。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與成型缸基本相同， 因要保證供料充足，所以體積要比成型缸大，高為 400mm。 用 于固態(tài)粉末燒結(jié)的激光器有以下幾種 二氧化碳激光器 Nd:YAG 激光器 根據(jù)應(yīng)用蠟粉材料，選用二氧化碳激光器 列表如下 : 表 3 二氧化碳激光器 根據(jù) 2020 年所產(chǎn)激光器各項(xiàng)性能指標(biāo)統(tǒng)計(jì)，其購(gòu)買成本假設(shè) 15 千美元 /臺(tái)；運(yùn)行成本按每月計(jì)算，激光器耗損 3 千美元 /臺(tái) /月，電力消耗 千美元 /臺(tái) /月。 X， Y掃描頭上的兩個(gè)鏡子在步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的控制下，把激光束反射到工作面預(yù)定的 X， Y 坐標(biāo)上。動(dòng)態(tài)聚焦掃描系統(tǒng)和激光器的控制始終是同步的。驅(qū)動(dòng)絲杠的電機(jī)選用 57BYG503型，靜轉(zhuǎn)矩可達(dá) 。驅(qū)動(dòng)絲杠電機(jī)選用 57BYG303 型步進(jìn)電機(jī)，靜轉(zhuǎn)矩。 2）圓柱導(dǎo)軌在兩端支撐上剛性較差，選用用較大的直徑，導(dǎo)向面較大時(shí)精度穩(wěn)定。在負(fù)載能力及動(dòng)態(tài)特性范圍內(nèi)，電動(dòng)機(jī)的角位移僅與控制脈沖成正比。 運(yùn)用步進(jìn)電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)元件實(shí)現(xiàn)微進(jìn)給量有以下優(yōu)點(diǎn)： 1） 進(jìn)給速度低，只要避開步進(jìn)電機(jī)本身的低頻震蕩區(qū)，就可能獲得平穩(wěn)的低速進(jìn)給。 3） 進(jìn)給速度變化范圍廣。 4） 容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。這樣就簡(jiǎn)化了硬件之間的連接，使線路簡(jiǎn)單，連接可靠。列舉如下表：（表 4） 表 4— 驅(qū)動(dòng)器型號(hào) 型號(hào) 相數(shù) 適 用 電 機(jī) 輸入電壓 輸出電流 細(xì)分?jǐn)?shù) BD28Na 2 42BYG00 42BYGH1057BYG00 57BYG096 57BYG501 20V40VAC A 二相八拍 BD28Nb 2 86BYG30 86BYG4086BYG30 90BYG2501 90BYG250 90BYG26090BYG2602 20V100VAC 2A4A 二相八拍 BD28Nc 2 110BYG450A、 110BYG450B、110BYG450C、 110BYG2501 110BYG250 110BYG260110V220VAC 4/6/8A 二相八拍 吉林大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 41 110BYG260 130BYG201 130BYG20 130BYG250130BYG2502 BD28Fa 2 42BYG00 42BYGH1057BYG00 57BYG096 57BYG501 20V— 40VAC — 1/2/4/5/8/10/20/40 BD28Fb 2 86BYG30 86BYG4086BYG30 90BYG2501 90BYG250 90BYG26090BYG2602 20V100VAC 2A4A 1/2/4/5/8/10/20/40 BD28Fc 2 110BYG450A、 110BYG450B、110BYG450C、 110BYG2501 110BYG250 110BYG260110BYG260 130BYG201 130BYG20 130BYG250130BYG2502 110V220VAC 3/4/6/8A 1/2/4/5/8/10/20/40 BD36Na 3 36BF00 45BF005II/III、45BF00 45BC340C 55BF003/00 55BF004II、55BC340B/C、 75BF001 75BF001A、 75BC380A、75BF00 75BF003A 20VAC 三相六拍 BD36Nb 3 90BF00 90BC340AH、90BC340BH、 90BC340CH 20V40VAC 三相六拍 系統(tǒng)的組成 42 90BF3 90BF340A 機(jī)身與機(jī)殼機(jī)身，機(jī)殼給整個(gè)快速成型系統(tǒng)提供機(jī)械支撐和所需的工作環(huán)境。 計(jì)算機(jī) 計(jì)算機(jī)一般采用上位機(jī)和下位機(jī)兩級(jí)控制。下位執(zhí)行 機(jī)構(gòu)采用相對(duì)配置低的微機(jī)，稱為子機(jī)。整個(gè)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)帶有分布式控制系統(tǒng)的特征。通過并行控制的總體結(jié)構(gòu)和多處理器主從交互通信的控制方式，實(shí)現(xiàn)多充復(fù)雜控制任務(wù)的高效并行協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)。 傳感檢測(cè)單元 包括溫度，氯氣濃度和工作缸升降位移傳感器。氯氣濃度傳感器用來檢測(cè)工作腔的氯氣濃度，以便控制在預(yù)定的范圍內(nèi)，防止零件加工過程中的氧化。 5． 3 冷卻器 由可調(diào)恒溫水冷卻器以及外管路組成，用于冷卻激光器，以提高激光能量的穩(wěn)定性。 scanf (〃 %f〃 ,amp。 printf (〃輸入 齒輪個(gè) 數(shù)： \n〃 )。z1)。 scanf (〃 %f〃 ,amp。 printf (〃輸入壓力角： \n〃 )。α )。 scanf (〃 %f〃 ,amp。 d1=m*z1/tgγ 。 d1=m*z2； printf (〃 大齒輪 分度圓直徑為： %f\n〃， d2)。 printf (〃中心距為： %f\n〃， a)。 pZ =PI*m*z1； printf (〃 齒輪 齒頂圓直徑為： %f\n〃， da1)。 printf (〃 齒輪 齒根圓直徑為： %f\n〃， df1)。 吉林大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 45 ha1=h*m。 hf1=（ h+c） *m。 h1=ha1+hf1。 printf (〃 齒輪 齒寬 b1由設(shè)計(jì)者決定 \n〃 )。 printf (〃 齒輪 節(jié)圓直徑為： %f\n〃， ,d1 )。 printf (〃 齒輪 分度圓直徑為： %f\n〃， b1)。 printf (〃 嚙合 蝸輪齒頂高為： %f\n〃， ha2)。 df2=d22*ha2； printf (〃 嚙合 蝸輪齒根圓直徑為： %f\n〃， df2)。 ,d2 =d2； printf (〃 嚙合 蝸輪節(jié)圓直徑為 ： %f\n〃， ,d2 )。在進(jìn)行 SLS 設(shè)計(jì)的同時(shí)，作者深感受益匪淺?？偨Y(jié)本次設(shè)計(jì)，作者感覺有以下幾點(diǎn)大的收獲： （一） 很好的重溫了過去三年中學(xué)習(xí)的專業(yè)知識(shí)。畢業(yè)設(shè)計(jì)的作用就在于鍛煉與總結(jié)。 （二） 了解了實(shí)踐中新型加工工藝。在設(shè)計(jì)過程中，通過不斷的學(xué)習(xí)，對(duì)激光選區(qū)燒結(jié)這一快速成型技術(shù)有了全面而且較深入的了解。 （三）