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簡易 3D 打印機擠出機構設計 摘 要 三維打印機不僅使立體物品的造價降低 且激發(fā)了人們的想象力 未來三維打 印機的應用將會更加廣泛 3D 打印技術最突出的優(yōu)點是無需機械加工或任何模具 就能直接從計算機圖形數(shù)據(jù)中生成任何形狀的零件 從而極大地縮短產(chǎn)品的研制周期 提高生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本 這項技術目前正迅猛發(fā)展 已越來越引起人們的廣泛重 視 本文通過了解世界各地的 3D 打印成果 結合 Makerbot Replicator 和 Ultimaker 3D 打印設備 設計出一款新型的 FDM 3D 打印設備的擠出機構 適用于家庭和辦公 場地 當然 也可以在加工車間工作 本設計首先通過分析提出了 3D 打印機擠出機構的設計方案 然后從傳動機構 和擠出機構兩大方面進行了詳細設計與校核 最后通過 CAD 軟件繪制了該擠出機構 的裝配圖與主要零件圖 關鍵詞 3D 打印機 擠出機構 齒輪 雙螺桿 簡易 3D 打印機擠出機構設計 I Abstract 3D printer not only reduces the cost of three dimensional objects and inspire people s imagination Future applications of 3D printers will be more extensive 3D printing technology is the most prominent advantages without any machining or tooling parts of any shape can be generated directly from the computer graphics data thus greatly shortening the product development cycle improve productivity and reduce production costs This technology is now developing rapidly has increasingly attracted widespread attention Through understanding around the world of 3D printing results combined with Makerbot Replicator and Ultimaker 3D printing equipment design a new type of FDM 3D printing device extrusion mechanism suitable for home and office space of course you can also work in the machine shop The design is first made by analyzing the design of 3D printers out bodies and then carried out a detailed design from the drive mechanism and check out the two aspects and institutions and finally draw a diagram of the extruded body assembly through CAD software with key parts diagram Keywords 3D printer Extruder mechanism Gear Gwin screw 簡易 3D 打印機擠出機構設計 II 目 錄 摘 要 I ABSTRACT II 第 1 章 緒論 1 1 1 課題研究的意義 1 1 2 國內(nèi)外 3D 打印設備的研究現(xiàn)狀 1 1 2 1 國外 3D 打印設備的研究現(xiàn)狀 1 1 2 2 國內(nèi) 3D 打印設備的研究現(xiàn)狀 2 1 3 3D 打印設備的發(fā)展趨勢 2 1 3 1 3D 打印產(chǎn)業(yè)的未來發(fā)展前景 2 1 3 2 3D 打印技術未來發(fā)展的主要趨勢 3 1 4 3D 打印設備的結構特點 3 第 2 章 總體方案及結構設計 5 2 1 總體設計要求 5 2 2 總體方案的設計 5 2 2 1 傳動機構方案設計 5 2 2 2 擠出機構方案設計 6 第 3 章 傳動機構設計 7 3 1 電機的選擇 7 3 1 1 電動機的性能和分類 7 3 1 2 本傳動機構電動機的類型選擇 7 3 2 傳動比的分配 9 3 3 各軸運動及動力參數(shù)計算 9 3 4 齒輪組設計 11 3 4 1 齒輪精度及材料的選擇 11 3 4 2 按齒面接觸強度設計 11 3 4 3 按齒根彎曲強度設計 14 3 4 4 幾何尺寸計算 16 簡易 3D 打印機擠出機構設計 III 3 5 軸設計 17 3 5 1 作用在齒輪上的力 17 3 5 2 最小軸徑的確定 17 第 4 章 擠出機構的設計 20 4 1 擠出機構的設計要求 20 4 2 擠出機構的組成 21 4 3 雙螺桿擠出機構設計 22 4 4 擠出機構流道口設計 23 4 5 加熱腔的設計 25 4 6 加熱腔入口溢料問題的分析 26 4 6 1 流涎問題的分析 26 4 6 2 解決方案 27 總 結 29 參考文獻 30 致 謝 31 簡易 3D 打印機擠出機構設計 0 第 1 章 緒論 1 1 課題研究的意義 三維打印 3D Printing 即快速成形技術的一種 它是一種數(shù)字模型文件為基 礎 運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料 通過逐層打印的方式來構造物體的技術 過去其常在模具制造 工業(yè)設計等領域被用于制造模型 現(xiàn)正逐漸用于一些產(chǎn)品的 直接制造 特別是一些高價值應用 比如髖關節(jié)或牙齒 或一些飛機零部件 已經(jīng) 有使用這種技術打印而成的零部件 三維打印 意味著這項技術的普及 三維打印機不僅使立體物品的造價降低 且激發(fā)了人們的想象力 未來三維打 印機的應用將會更加廣泛 3D 打印技術最突出的優(yōu)點是無需機械加工或任何模具 就能直接從計算機圖形數(shù)據(jù)中生成任何形狀的零件 從而極大地縮短產(chǎn)品的研制周期 提高生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本 這項技術目前正迅猛發(fā)展 已越來越引起人們的廣泛重 視 隨著技術的進步 現(xiàn)在 3D 打印機在電影動漫 氣象 教育 外科醫(yī)療等領域 都能發(fā)揮獨特的作用 在教育領域 3D 打印機能夠將抽象概念帶入現(xiàn)實世界 將 學生的構思轉變?yōu)樗麄兛梢耘踉谑种械恼鎸嵙Ⅲw彩色模型 令教學更為生動 在建 筑領域 3D 打印機能夠為曲面異形建筑的重要精密構件快速制作精確模型 實現(xiàn) 傳統(tǒng)建筑模型制作無法達到的工藝水平 在工業(yè)生產(chǎn)領域 3D 打印機可以為金屬 鑄件直接打印模型 模型插件和圖案 在地理空間領域 3D 打印機可以輕松將 GIS 數(shù)據(jù)轉化為三維地形及城市景觀模型或沙盤 而在娛樂藝術領域 3D 打印機還可 根據(jù)電子游戲 三維動畫以及其他創(chuàng)作產(chǎn)生的三維數(shù)據(jù)輕松制作自定義頭像和雕像 1 2 國內(nèi)外 3D 打印設備的研究現(xiàn)狀 1 2 1 國外 3D 打印設備的研究現(xiàn)狀