伴隨著“十三五”戰(zhàn)略計(jì)劃的提出,我國(guó)制造業(yè)逐步進(jìn)入了發(fā)展黃金期,其中3D技術(shù)的提出與引進(jìn)更加改變了我國(guó)傳統(tǒng)制造業(yè)的面貌。目前3D打印技術(shù)發(fā)展已有三十余年,無(wú)論在技術(shù)上還是在設(shè)備開發(fā)上,都取得了突破性進(jìn)展,所涉及的領(lǐng)域也相對(duì)較廣,大到航空、汽車、醫(yī)療等應(yīng)用領(lǐng)域,小到手工DIY制作、示教教學(xué)等應(yīng)用領(lǐng)域。而熔融沉積（Fused Deposition Modelling,FDM）技術(shù)作為3D打印技術(shù)衍生出的一個(gè)重要分支,因其設(shè)備開發(fā)成本低、耗材選擇廣泛、控制技術(shù)開源等優(yōu)勢(shì),在各行業(yè)都有所應(yīng)用。但同時(shí)也因技術(shù)層面的問(wèn)題,導(dǎo)致了設(shè)備在打印速度和成型精度上的缺陷,因此本文主要針對(duì)目前熔融沉積3D打印機(jī)所存在的成型范圍小、打印速度慢、成型精度低等缺陷進(jìn)行了深入研討,并自主研發(fā)出超大尺寸的FDM-3D打印設(shè)備,針對(duì)打印速度、成型精度等關(guān)鍵性問(wèn)題進(jìn)行了研究。首先對(duì)FDM-3D打印設(shè)備的機(jī)械系統(tǒng)部分進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)及分析。通過(guò)分析對(duì)比三種不同結(jié)構(gòu)類型3D打印機(jī)的性能,選擇設(shè)計(jì)笛卡爾構(gòu)型,并對(duì)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)方式進(jìn)行選型及理論計(jì)算,然后對(duì)機(jī)體框架、噴頭系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì),最后利用有限元分別對(duì)機(jī)體框架和成型平臺(tái)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了... 

【文章來(lái)源】：湖北工業(yè)大學(xué)湖北省

【文章頁(yè)數(shù)】：66 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

傳統(tǒng)制造

湖北工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文2（a）傳統(tǒng)制造工藝（b）增材制造工藝圖1.1傳統(tǒng)制造與增材制造工藝流程目前3D打印技術(shù)的應(yīng)用已普及到了各行各業(yè)，包括軍事、航空、工業(yè)、建筑、汽車、醫(yī)療、教育科研在內(nèi)的各個(gè)領(lǐng)域都從中獲取了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。各國(guó)紛紛投入3D技術(shù)的研究當(dāng)中，世界掀起一股“3D打穎技術(shù)浪潮，3D打印技術(shù)逐漸成為了全球關(guān)注的焦點(diǎn)。英國(guó)的著名雜志《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》在所發(fā)表的專題報(bào)告指出“3D打印是當(dāng)下最具代表性的科學(xué)技術(shù)，這一技術(shù)正對(duì)目前所經(jīng)歷的第三次工業(yè)革命產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響”，美國(guó)的《時(shí)代》周刊也曾指出“3D打印行業(yè)是美國(guó)增長(zhǎng)最快的工業(yè)”[4]。美國(guó)科學(xué)基金會(huì)認(rèn)為3D技術(shù)是20世紀(jì)制造技術(shù)領(lǐng)域中一項(xiàng)重大創(chuàng)舉[5]。美國(guó)前總統(tǒng)奧巴馬也曾在2012年提出了將3D打印作為振興美國(guó)制造業(yè)計(jì)劃的首個(gè)啟動(dòng)項(xiàng)目。我國(guó)在國(guó)務(wù)院印發(fā)的《“十三五”國(guó)家科技創(chuàng)新規(guī)劃》中也提出要構(gòu)建相對(duì)完善的增材制造技術(shù)的創(chuàng)新與研發(fā)的體系，其中提到了3D打印技術(shù)[6]。3D打印技術(shù)歷經(jīng)了三十多年的研究與開發(fā)，到目前為止較為成熟的衍生技術(shù)已有十余種，其中具有代表性的有光敏材料選擇性光固化（StereolithographyApparatus，SLA）、粉末材料選擇性激光燒結(jié)（SelectiveLaserSintering，SLS）、絲狀材料熔融沉積成形（FusedDepositionModelling，F(xiàn)DM）和薄型材料分層切割（LaminatedObjectManufacturing，LOM）。其中問(wèn)世最早的當(dāng)屬SLA技術(shù)，查爾斯·W·哈爾于1986年成立3Dsystems公司，以光敏樹脂為原材料，借助立體光刻成形來(lái)解決方案，目前已發(fā)展成為現(xiàn)今世界上3D打印解決方案提供商龍頭企業(yè)[7-10]；同一年，美國(guó)的DeckardC提出了以金屬粉末為原料的SLS技術(shù)，隨后創(chuàng)立了DTM公司，該公司于2001年被3Dsystems公司并購(gòu)[11]；隨后美國(guó)學(xué)者Sc

湖 北 工 業(yè) 大 學(xué) 工 程 碩 士 學(xué) 位 論 文LOM 技術(shù)并于 1991 年推出第一臺(tái)功能齊全的 LOM 設(shè)備[12-13]。上述的 3D 打印技術(shù)在形式上雖然會(huì)有所不同，但采用的是相同的原理，都是通過(guò)材料的離散、堆積來(lái)制造工件實(shí)體。具體的制造原理如圖 1-2（a）、（b）、（c）、（d）所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]FDM 3D打印機(jī)的電機(jī)控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 樊金光.河北工業(yè)大學(xué) 2017
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[5]基于Solidworks的熔融成型工藝參數(shù)影響快速原型產(chǎn)品表面質(zhì)量研究[D]. 李海霞.山東大學(xué) 2015
[6]熔融擠壓快速成型機(jī)機(jī)構(gòu)與擠出的研究[D]. 羅攀.西南交通大學(xué) 2015
[7]光固化快速成型技術(shù)及成型精度控制研究[D]. 劉杰.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2014
[8]FDM快速成形機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及優(yōu)化研究[D]. 楊明.華中科技大學(xué) 2009



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