本文關(guān)鍵詞：基于FDM技術(shù)3D打印機(jī)的設(shè)計(jì)與研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：自3D打印技術(shù)問世以來,3D打印機(jī)便成為3D技術(shù)領(lǐng)域的前瞻性產(chǎn)品,并逐步成為一項(xiàng)新型的主流加工技術(shù)。3D打印機(jī)的發(fā)展不僅成為未來世界新的創(chuàng)造性科技,更是掀起了世界性制造業(yè)革命的熱潮,不僅改變了多年來制造業(yè)的生產(chǎn)方式,也進(jìn)入到我們的日常生活。3D打印機(jī)作為一種高科技設(shè)備,綜合應(yīng)用了CAD技術(shù)、CAM技術(shù)、激光學(xué)、光化學(xué)及材料科學(xué)等諸多方面的科學(xué)與技術(shù)。它使得產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工業(yè)設(shè)計(jì)、建筑設(shè)計(jì)及醫(yī)療用品設(shè)計(jì)等領(lǐng)域的研發(fā)者,能夠快捷方便地獲得三維實(shí)物模型,方便后期的設(shè)計(jì)。目前3D打印機(jī)的發(fā)展和推廣仍然有著廣闊的空間,同時(shí)也面臨著諸多困難和挑戰(zhàn),尤其在設(shè)備成本、成型材料、打印精度、打印速度和打印效率等方面需要進(jìn)行更加深入的探索與研究。針對現(xiàn)有3D打印機(jī)效率低、精度差及原材料昂貴等不足,深入分析3D打印機(jī)的工作機(jī)理,設(shè)計(jì)新型基于熔絲沉積成型(FDM)技術(shù)3D打印機(jī),提出三噴嘴擠出機(jī)構(gòu),改善現(xiàn)有3D打印機(jī)中的不足。根據(jù)各部分功能的不同對3D打印機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行模塊劃分,分別對擠出機(jī)構(gòu)、送絲機(jī)構(gòu)、伺服系統(tǒng)以及溫度控制系統(tǒng)等進(jìn)行研究,并對核心結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿真分析。對基于FDM技術(shù)3D打印機(jī)進(jìn)行零部件的設(shè)計(jì)及整機(jī)裝配,為3D打印機(jī)的仿真分析及進(jìn)一步改進(jìn)提供數(shù)模；針對3D打印機(jī)核心機(jī)構(gòu)(擠出機(jī)構(gòu))及結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),研究出三噴嘴擠出機(jī)構(gòu)、柱塞泵式擠出機(jī)構(gòu)和滑片泵式擠出機(jī)構(gòu)；對3D打印機(jī)承載零部件的強(qiáng)度及剛度等性能進(jìn)行分析,檢驗(yàn)所設(shè)計(jì)機(jī)械結(jié)構(gòu)的可靠性；對擠出機(jī)構(gòu)進(jìn)行流體仿真分析,模擬3D打印機(jī)工作時(shí)機(jī)構(gòu)內(nèi)部流體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)情況,驗(yàn)證三噴嘴擠出機(jī)構(gòu)的可行性；對3D打印機(jī)的控制流程進(jìn)行研究,分析3D打印機(jī)工作時(shí)擠出機(jī)構(gòu)、送絲機(jī)構(gòu)及伺服機(jī)構(gòu)等分工協(xié)作流程,確保3D打印機(jī)工作的穩(wěn)定性。通過對基于FDM技術(shù)3D打印機(jī)進(jìn)行研究與設(shè)計(jì),既提高其成型精度及成型速度,又改善絲材容易堵絲、溢流、斷流以及設(shè)備昂貴等問題。通過打印樣件對所研制3D打印機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測試,經(jīng)驗(yàn)證可知,基于FDM技術(shù)3D打印機(jī)達(dá)到了項(xiàng)目的設(shè)計(jì)要求,為開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高精度、高效率且低成本的3D打印機(jī)提供理論依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：FDM 3D打印 三噴嘴擠出機(jī)構(gòu) 泵式擠出機(jī)構(gòu) 仿真分析
【學(xué)位授予單位】：長春工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP334.8
【目錄】：

• 摘要2-3
• Abstract3-6
• 第一章 緒論6-12
• 1.1 選題來源及背景6
• 1.1.1 論文選題來源6
• 1.1.2 基于FDM技術(shù)的3D打印機(jī)研究目的及意義6
• 1.2 基于FDM技術(shù)3D打印機(jī)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀6-10
• 1.2.1 基于FDM技術(shù)3D打印機(jī)國外發(fā)展現(xiàn)狀6-8
• 1.2.2 基于FDM技術(shù)3D打印機(jī)國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀8-10
• 1.3 課題研究內(nèi)容10-12
• 第二章 工作機(jī)理分析以及總體設(shè)計(jì)12-15
• 2.1 基于FDM技術(shù)3D打印機(jī)工作機(jī)理分析12-13
• 2.2 基于FDM技術(shù)3D打印機(jī)總體設(shè)計(jì)13-14
• 2.3 本章小結(jié)14-15
• 第三章 基于FDM技術(shù)3D打印機(jī)核心機(jī)構(gòu)及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)15-34
• 3.1 基于FDM技術(shù)3D打印機(jī)三噴嘴擠出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)15-26
• 3.1.1 基于FDM技術(shù)3D打印機(jī)噴嘴結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)16-17
• 3.1.2 單個(gè)擠出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)17-24
• 3.1.3 三噴嘴擠出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的選擇及排布24-26
• 3.2 基于FDM技術(shù)3D打印機(jī)送絲機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)26-28
• 3.3 基于FDM技術(shù)3D打印機(jī)加熱裝置設(shè)計(jì)28-29
• 3.4 基于FDM技術(shù)3D打印機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)29-32
• 3.5 基于FDM技術(shù)3D打印機(jī)工作平臺(tái)設(shè)計(jì)32-33
• 3.6 本章小結(jié)33-34
• 第四章 基于FDM技術(shù)3D打印機(jī)承載零部件靜力學(xué)有限元分析34-41
• 4.1 基于FDM技術(shù)3D打印機(jī)承載零部件有限元模型的建立34-35
• 4.2 基于FDM技術(shù)3D打印機(jī)承載零部件網(wǎng)格劃分35-37
• 4.3 基于FDM技術(shù)3D打印機(jī)承載零部件有限元分析37-40
• 4.4 本章小結(jié)40-41
• 第五章 基于FDM技術(shù)3D打印機(jī)的流體力學(xué)分析41-57
• 5.1 基于FDM技術(shù)3D打印機(jī)擠出機(jī)構(gòu)內(nèi)部流體分析41-56
• 5.1.1 活塞式擠出機(jī)構(gòu)內(nèi)部流體速度場與溫度場分析41-48
• 5.1.2 滑片泵式擠出機(jī)構(gòu)內(nèi)部流體速度場與溫度場分析48-53
• 5.1.3 柱塞泵式擠出機(jī)構(gòu)內(nèi)部流體速度場與溫度場分析53-56
• 5.2 本章小結(jié)56-57
• 第六章 基于FDM技術(shù)3D打印機(jī)控制系統(tǒng)研究及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證57-66
• 6.1 控制流程設(shè)計(jì)57-59
• 6.1.1 切片控制流程設(shè)計(jì)57
• 6.1.2 工作控制流程設(shè)計(jì)57-59
• 6.2 伺服控制系統(tǒng)59-61
• 6.2.1 步進(jìn)電機(jī)及其工作原理60
• 6.2.2 步進(jìn)電機(jī)優(yōu)點(diǎn)60-61
• 6.3 溫度控制系統(tǒng)61-63
• 6.3.1 加熱元件及其工作原理61-63
• 6.3.2 溫控系統(tǒng)及其組成63
• 6.4 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證63-65
• 6.5 本章小結(jié)65-66
• 第七章 總結(jié)與展望66-68
• 7.1 全文總結(jié)66
• 7.2 研究展望66-68
• 致謝68-69
• 參考文獻(xiàn)69-72
• 作者簡介72
• 攻讀碩士期間研究成果72-73

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：基于FDM技術(shù)3D打印機(jī)的設(shè)計(jì)與研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：349893