本課題圍繞3D打印機(jī)的開發(fā)，深入研究國內(nèi)外3D打印技術(shù)的發(fā)展及技術(shù)水平，在現(xiàn)有3D打印及機(jī)械結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，提出了一種旋轉(zhuǎn)臂式3D打印機(jī)的臂式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并制定了完整的機(jī)械設(shè)計(jì)方案，對(duì)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵部件進(jìn)行了參數(shù)化設(shè)計(jì)，并提出了實(shí)現(xiàn)臂式結(jié)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)的算法程序。

對(duì)比現(xiàn)有的3D打印機(jī)外型尺寸、運(yùn)動(dòng)方式、最大成形空間、成形精度、機(jī)械結(jié)構(gòu)等方面的優(yōu)缺點(diǎn)，根據(jù)市場及設(shè)計(jì)需求，擬定了一種旋轉(zhuǎn)臂式3D打印機(jī)的整機(jī)設(shè)計(jì)方案，包括機(jī)械結(jié)構(gòu)、傳動(dòng)構(gòu)件、運(yùn)動(dòng)方式等，確定了機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)問題。

按照旋轉(zhuǎn)臂式3D打印機(jī)的參數(shù)需求，分別對(duì)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、導(dǎo)向構(gòu)件、機(jī)身結(jié)構(gòu)和造型做了參數(shù)化設(shè)計(jì)。按照機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則，將機(jī)身分為機(jī)身底座、旋轉(zhuǎn)平臺(tái)、旋轉(zhuǎn)臂、打印平臺(tái)幾個(gè)大部分分別進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，完成了主運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，導(dǎo)向構(gòu)件的設(shè)計(jì)和選用，滾珠絲桿的選取以及絲桿的強(qiáng)度和壽命校核；步進(jìn)電機(jī)型號(hào)的選用和校核；同步帶輪的選用；旋轉(zhuǎn)平臺(tái)的設(shè)計(jì)和選用。然后按照機(jī)身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則，將機(jī)身分為底板基座、旋轉(zhuǎn)平臺(tái)、機(jī)械臂、打印平臺(tái)幾個(gè)大部分分別進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

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