北京理工大学珠海学院 2020 届本科生毕业设计3D 打印机结构设计北京理工大学珠海学院 2020 届本科生毕业设计3D 打印机结构设计摘 要3D 打印技术是一种快速成型技术，最近这些年进入一个快速发展的阶段，至今已拥有相对成熟的技术。在单个零部件的生产上，其完成工作的速度与对零部件的包容性上的优势是传统生产方式远比不上的。本论文设计的一款三轴并联臂 3D 打印机，其工作原理是熔融沉积成型原理（FDM）。希望通过对这款打印机的学习，加深对 3D 打印技术的了解，接触数字化生产，方便应对将来有朝一日会接触 3D 打印行业的可能。打印机的结构设计是打印机正常工作的基础，机架是各种机构搭建的基础，合理的分配各种机构的位置是打印机流畅工作的保证。作者在本小组中负责结构设计的部分，主要的工作是进行运动机构自由度的分析、机架的设计、连杆尺寸的设计以及校核、传送带的设计与寿命估算等。在结构选择方面，目前出现的 3D 打印机主要有两种结构类型，龙门式和并联式。本设计采用并联式结构，也就叫三角洲结构，依旧遵循笛卡尔坐标系原理，其主动件并不直接驱动工作台。动平台 XYZ 三个方向的运动通过三角函数映射到侧棱上滑块 Z 方向的运动中。这样以来，三轴的负载与运动速度相同，在配合上出现的问题会更少，加工的精度会更高。但由于其依靠机械手臂间接控制动平台，对喷头所带来的负载的承受能力会较弱。会龙门式也就是 XYZ 结构类型，其主动件分别是 XYZ 三轴上，Z 方向的加工依靠温床沿 Z 方向的移动。XY 方向的加工则依靠喷头的移动加工。这种样式结构简单，控制起来方便，但由于三轴的负载不同，选择的传动方式也会有差异，这会导致同步配合有难度，若喷头重量太大，加工的精度和速度都会降低。 此外，影响打印效果的主要是喷头的直径，但传动的稳定性和准确性也会有很大关联。因此对传动机构的要求较高。分析连杆的运动自由度能确保其能工作的同时，不会在无用的方向做多余的运动。对连杆的校核为喷头的选择提供依据。由于传送带是整台机器最脆弱的部分，并且也承担重要的传动工作，因此对传送带寿命的估算大概也就是对打印机工作寿命的估算。合理的结构设计不仅能让打印机外观简洁，还能保证打印机的工作质量。关键词：数字化；结构设计；并联式；影响要素；加工质量。北京理工大学珠海学院 2020 届本科生毕业设计Abstract3D printing technology is a rapid prototyping technology. wh...
