【摘要】：3D打印技術(shù)是一種快速成型技術(shù),在創(chuàng)新產(chǎn)品的設(shè)計和制造中應(yīng)用越來越廣泛。FDM(熔融沉積成型技術(shù))的3D打印機,集成打印材料多、精度高、速度快等優(yōu)點,多用于產(chǎn)品的原型設(shè)計中。本文從FDM技術(shù)特點出發(fā),設(shè)計了一種3D打印機控制系統(tǒng),完成3D打印機控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計與軟件開發(fā),并對影響3D打印機精度和打印質(zhì)量等關(guān)鍵參數(shù)的控制方法進行研究。首先,以微處理器Atmega2560為核心,完成了控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計,控制系統(tǒng)的硬件電路主要包括微控制器最小系統(tǒng)電路、三軸電機和擠出機電機驅(qū)動電路、擠出頭和熱床溫度測控電路、人機接口電路、USB通信電路和SD卡電路,采用C語言完成了控制系統(tǒng)的軟件的開發(fā)。其次,采用16脈沖細分驅(qū)動步進電機和梯形曲線算法對步進電機進行升降速控制,通過兩軸聯(lián)動控制算法對X、Y軸兩個方向的步進電機進行協(xié)調(diào)控制,提高3D打印的打印精度和穩(wěn)定性。采用PID控制算法對擠出頭和熱床進行恒溫控制,提高3D打印質(zhì)量。最后,搭建了3D打印機測試平臺,對三維建模軟件建立的產(chǎn)品原型進行打印,并對3D打印機的性能指標進行測試,測試結(jié)果表明,擠出機與熱床的溫度分別控制在200℃和60℃,精度為±1℃,滿足PLA材料對溫度的要求;3D打印速度的最大相對誤差小于0.02%,打印精度為0.1mm。系統(tǒng)運行可靠、打印精度較高,打印質(zhì)量較好,滿足所提出的設(shè)計指標,驗證系統(tǒng)的有效性。
【圖文】：

型（FDM）的原理是：加熱噴頭在計算機的控信息，作平面運動。熱塑性絲材由供絲機構(gòu)送成半液態(tài)，，然后被擠壓出來，有選擇性地涂覆層薄片輪廓。一層截面成形完成后，工作臺下覆，如此循環(huán)，最終形成三維產(chǎn)品零件[33]。用較廣的技術(shù)，其優(yōu)點為成型精度高、模型硬印原理如圖 1-1 所示。

圖 1-2 SLA3D 打印原理Fig.1-2 The principle of SLA 3D printer激光燒結(jié)技術(shù)（SLS）原理是通過燒結(jié)金屬粉末，的�，F(xiàn)在市場上比較流行的燒結(jié)熱源有激光束的方)的方式[35, 36]。通過激光的照射或電子光束照射特定層地在粉末床上燒結(jié)而形成實體需要的零件。SLS 優(yōu)勢，尼龍、樹脂裹覆砂、ABS、金屬和聚碳酸脂結(jié)的材料[37]，SLS 3D 打印原理如圖 1-3 所示。
【學位授予單位】：哈爾濱理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TP334.8

【參考文獻】

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本文編號：2548785