三轴3D打印机结构设计(含CAD零件装配图,CATIA三维图)

三轴3D打印机结构设计(含CAD零件装配图,CATIA三维图)(任务书,论文说明书17000字,CAD图纸6张,CATIA三维图,实习调研报告)               
摘  要
本文通过市场调研、可行性方案论证、方案对比的方法运用3D打印技术设计了一款亚克力板龙门式3D打印机，该3D打印机采用同步带和丝杠传动结构，Z向双电机同时驱动，选择远程挤出机构，打印喷头采用喉管喷头一体化结构设计，丝杠结构框架，开源控制软件、固件和控制板。
通过对设计进行计算与校核，对所设计的零件进行装配设计，设计出符合要求的3D打印机。

关键词：结构设计；3D打印机；亚克力板；

Abstract
In this paper, the 3D printer is designed by market research, feasibility scheme demonstration and scheme comparison. The 3D printer uses synchronous belt and screw drive structure, Z drives the double motor simultaneously, selects the remote extrusion mechanism, and the printing nozzle adopts the integrated structure of the throat nozzle. The structure of the lead screw, open source control software, firmware and control board.
Through the calculation and verification of the design, the assembly of the designed parts is designed, design a 3D printing  to meet the requirements.

Key words: Structural design;  3D printing;  acrylic board;

2.3 方案确定
经过对比，龙门式3D打印机相对于框架式3D打印机要占用更小的占地面积，但是同等占地面积要比框架式架构打印面积大很多，并且节约了很多材料，降低了成本。龙门式3D打印机相对于悬臂梁式3D打印机机构更加稳定，不用担心X轴尺寸问题，因此可以设计更大的打印尺寸。龙门式结构构造简单，便于操作，维护成本较低，系统运行安全，同时可以成型任意复杂程度的零件，支撑去除简单，便于维护与升级。
综上所述，选择方案三设计方案。
第3章  3D打印机设计与计算
3.1  技术参数及其坐标系的确定
3.1.1  技术参数
本次设计的3D打印机能够通过X、Y、Z三个方向上的移动，完成产品的打印，有较好的可靠性、合理性、安全性。根据对3D打印机的了解，通过参照实际3d打印机的大体尺寸，设定雕刻机的基本参数为：
（1）最大进给速度：200mm/s；
（2）物理尺寸：448mm×380mm×380mm；
（3）工作区：214mm×214mm；
（4）精度：0.3mm；
（5）打印耗材：pla；
（6）接口模式：USB；
3.1.2  3D打印机坐标系选择
根据右手笛卡尔直角坐标系确定3D打印机的坐标系统，如图3-1所示，首先选择打印喷头的上下运动作为Z轴方向，打印喷头向上运动方向为Z轴正方向；由右手法则可知，以打印平台移动的方向为Y轴方向，打印平台远离面前方向为Y轴正方向；以打印喷头在横梁上的移动作为X轴方向，面对3D打印机打印喷头右移方向为X轴正方向。
 

目 录
摘  要    I
Abstract    II
第1章  绪论    1
1.1  3D打印技术的概述    1
1.2  3D打印原理的分类    1
1.2.1  选择性激光烧结技术    1
1.2.2  熔融沉积造型    1
1.2.3 立体光固造型技术    2
1.2.4   数字光处理技术    2
第2章  3D打印机结构方案设计及可行性论证    4
2.1 3D打印机结构方案设计    4
2.1.1 方案1  框架式3D打印机    4
2.1.2  方案2  悬臂梁式3D打印机    4
2.1.2 方案3  龙门式3D打印机    5
2.2  3D打印机方案可行性论证    6
2.2.1  方案1评价    6
2.2.2   方案2评价    7
2.2.3   方案3评价    7
2.3 方案确定    7
第3章  3D打印机设计与计算    9
3.1  技术参数及其坐标系的确定    9
3.1.1  技术参数    9
3.1.2  3D打印机坐标系选择    9
3.2  电机的选择    10
3.2.1  X方向电机的选择    10
3.2.2  Y方向电机的选择    11
3.3  滚珠丝杠的设计计算    12
3.3.1  选材标准    12
3.3.2  滚珠丝杠副的载荷及转速计算    13
3.4  光杆导轨的校核    16
3.4.1  X方向运动光杆的受力分析    16
3.4.2  Y方向光杆运动受力分析    17
3.5  同步带的设计计算    18
3.5.1  X轴方向同步带计算    18
3.5.2  Y轴方向同步带计算    20
3.6  直线轴承的选用    21
3.6.1  直线运动轴承额定载荷    21
3.6.2  静态安全系数    22
3.6.3  直线系统的额定寿命    22
3.6.4  额定寿命    22
3.7  挤出机的挤出力校核    23
3.8  联轴器的选择与分类    24
3.8.1  联轴器的分类    24
3.8.2  联轴器的选择    24
3.9  环境保护和可持续发展方面的思考    25
3.9.1  本次设计对环境的影响    25
3.9.2  可持续发展方面的思考    26
第4章   产品使用与维护    27
4.1  3D打印机的基本调试    27
4.1.1  打印平台的基本调试    27
4.1.2  限位开关的调试    27
4.1.3  工作台的调平    27
4.1.4  平台移动距离的校准    28
4.2  3D打印机的使用方法    28
4.3  3D打印机的维护    28
4.3.1  每天预防性维护    28
4.3.2  长久维护方法    28
第5章  毕业设计特色专题    30
5.1  非标准件的设计    30
5.1.1  Z方向左侧升降平台设计    30
5.1.2  Z方向右侧升降平台设计    31
5.1.3  滑块的设计    31
5.1.4  Y方向连接器的设计    32
5.1.5  X方向连接器的设计    33
5.1.6  打印喷头固定架的设计    33
5.1.7  Y向电机固定架的设计    34
5.1.8  Y方向轴承固定架的设计    35
5.1.9  支撑座的设计    35
5.1.10  亚克力板框架设计    36
5.1.11  电机支架的设计    37
5.2  总体结构的设计    37
5.2.1  总装配图    37
5.2.2  传动原理    38
结  论    39
参考文献    40
致  谢    42